Studentische Arbeiten

Thema:

Entwicklung eines Auslegungswerkzeugs für energieautarke Mehrfamilienhäuser auf Basis einer regional angepassten Pauschalmiete

Einleitung

Die Baukosten von Mehrfamilienhäusern werden von vielen Faktoren bestimmt. Die Höhe der resultierenden Miete wird davon maßgeblich bestimmt. Lokale Randbedingungen spielen dabei oft eine große Rolle.

Energieautarke Mehrfamilienhäuser zeichnen sich durch eine gute, qualitativ hochwertige Gebäudehülle und solare Energietechnik mit Speichern aus. Dadurch ist es möglich, hohe solare Deckungsgrade zu erreichen und eine preisstabile Pauschalmiete für Wohnen, Wärme und Strom über mehrere Jahre anzubieten. Auf der anderen Seite bedeutet dieser technische Aufwand eine Erhöhung der Investitionskosten. Die Dimensionierung der Anlagentechnik, die Finanzierungskonditionen in Kombination mit der Qualität der Gebäudehülle können die Baukosten und damit die Höhe der Pauschalmiete positiv beeinflussen. Das ermöglicht eine größere Bandbreite an spezifischen Mietpreisen (EUR/qm.a) und damit eine flexiblere Positionierung der Gebäude auf lokalen Mietmärkten mit unterschiedlichen Niveaus.

Zielstellung

Folgende Aufgaben sollen im Rahmen der studentischen Arbeit ausgeführt werden:

  • Entwicklung eines Werkzeuges für die Auslegung energieautarker Gebäude unter Vorgabe einer spezifischen Pauschalmiete

  • Konzeption und Erarbeitung einer Prozesskette für das Rückwärtsdesign zur Ermittlung der zulässigen Baukosten nach DIN 276 am ausgewählten Standort

  • Durchführung einer Sensitivitätsanalyse unter Berücksichtigung des Baustandards (Einteilung z.B. nach KfW), der solaren Energieversorgung, der solaren Deckungsgrade und möglichen Finanzierungsoptionen inklusive Fördermittel

  • Identifikation kostenminimaler Kombinationen für unterschiedliche Deckungsgradbereiche (50 bis 70 %)

  • Analyse der Auswirkungen auf den Energiebedarf, die Energiekosten und anschließende Bewertung des Risikos für die Pauschalmiete

Thema:

Simulation und Berechnung des energetischen und wirtschaftlichen Vernetzungs- und Bewirtschaftungspotenzials (Systemdienlichkeit) energieautarker Häuser

Energieautarke Häuser bieten durch ihre hohen Erzeugungspotenziale für Wärme und Strom die Möglichkeit einen signifikanten Beitrag zu einer Quartiersversorgung mit Wärme, Strom und Mobilität (Sektoren) beizutragen. Ziel der studentischen Arbeit ist die Implementierung der realen Erzeugungs- und Verbrauchsdaten der beiden Freiberger Häuser in eine bestehende Simulation zur Ermittlung der sektorenspezifischen Versorgungspotenziale. Folgende Teilaufgaben sollen dabei untersucht und bearbeitet werden:

  • Implementierung der realen Nutzungsprofile in die Simulation

  • Validierung der Simulation durch Vergleich der simulierten und realen Messdaten

  • Berechnung des Wärme- und Stromversorgungspotenzials im Quartier

  • Integration und Berechnung des Potenzials einer E-Mobilitätsnutzung

  • Umsatz- und Kostenanalyse zur wirtschaftlichen Betrachtung

Thema:

Vergleich der energetischen und ökonomischen Auswirkungen des Nutzungsverhaltens für verschiedene Hauskonzepte mit dem Konzept der energieautarken Häuser

Das nutzerspezifische Verhalten kann einen maßgeblichen Einfluss auf die energetische und damit ökonomische Bilanz eines Hauskonzepts haben. Ziel der studentischen Arbeit ist die Bewertung der Auswirkungen und des Einflusses des spezifischen Nutzerverhaltens auf die energetische und ökonomische Bilanz eines Gebäudes. Folgende Teilaufgaben sollen dabei untersucht und bearbeitet werden:

  • Erstellung von Simulationsmodellen für ein unsaniertes, KfW55- und Passivhaus mit Wärmepumpe in Polysun

  • Definition verschiedener Nutzungsprofile (Eco-, Normal- und Komfortwohnen)

  • Simulation und Berechnung der energetischen und ökonomischen Auswirkungen auf Basis von drei unterschiedlichen Wetterjahren

  • Analyse der wirtschaftlichen Effekte auf Basis der Gebäudenutzungsdauer

Thema:

Simulation und Ermittlung technologischer und ökonomischer Skalierungseffekte in energieautarken Häusern (Economies of Scale)

Hohe Autarkiegrade für Wärme und Strom sind in der Regel mit einem technischen und ökonomischen Mehraufwand verbunden. Ziel dieser studentischen Arbeit ist die Ermittlung von Skalierungseffekten und den maßgeblichen Faktoren unter Veränderung der Anzahl der Wohneinheiten. Folgende Teilaufgaben sollen dabei untersucht und bearbeitet werden:

  • Festlegung einer Bezugs- und Vergleichsbasis (z.B. Autarkiegrad, solare qm-Versorgung, etc.)

  • Simulation unterschiedlicher Hausgrößen unter gleichen Randbedingungen

  • Ermittlung der Skalierungseffekte und der maßgeblichen Einflussfaktoren

  • Ökonomische Analyse und Einschätzung der Ergebnisse