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Labor für Gebäudeenergietechnik (G 306)

Das Labor für Gebäudeenergietechnik befasst sich mit den Bereichen Klimatechnik, Heizungstechnik, Nahwärmesysteme, Bauphysik und Speichertechnik. In den Praktika des Bachelor- Studiengangs „Energietechnik und Erneuerbare Energien“ sowie dem Master „Renewable Energy Systems“ werden unter anderem Versuche zum hydraulischen Abgleich von Heizungskreisläufen oder Grundlagen zur Erstellung von Energiebilanzen durchgeführt.
Mit Blick auf angestrebte Forschungsschwerpunkte wurde ein wärmetechnischer Prüfstand für Wärmepumpen, Wärmeübergabestationen und Wärmespeicher gebaut, der auch bereits in einigen Forschungsprojekten zum Einsatz kommt. Wärmepumpen stellen eine interessante Möglichkeit zur intelligenten Verknüpfung der Strom- und Wärmeversorgung in Wohngebäuden dar. Über einen netzgeführten Wärmepumpenbetrieb kann die Brücke zu netzreaktiven Gebäuden geschlagen werden, welche zur Stromnetzstabilisierung zukünftig an Bedeutung gewinnen werden.
 

  1. Thermisches Modellhaus

  2. Wärmepumpe

  3. Schaltmenü

  4. Hydraulischer Abgleich

  5. Doktorand am Monitor im Prüfraum

  6. Wärmebildkamera_3

Laborausstattung und Aktivitäten

Tätigeitsfelder

  • Praktische Ausbildung der Studierenden im Bereich Gebäudeenergietechnik
  • Analyse von Nah- und Fernwärmesystemen
  • Energieeffizienz in der Industrie
  • Entwicklung innovativer Speichertechnik
  • Effizienzsteigerung von Anlagen zur Raumklimatisierung (solare Kühlung)
  • Untersuchung und Bewertung von Wärmepumpensystemen

Lehrveranstaltungen

  • Solares Bauen / Solarkraftwerke
  • Energiespeicher
  • Gebäudeenergietechnik
  • Thermodynamik
  • BHKW und Wärmenetze
  • Introductory laboratory course

Labor-DEC-Anlage

Das innovative Verfahren zur Kühlung von Raumluft durch Trocknung und Verdunstung (eng. „Desiccative and Evaporative Cooling“, DEC) ist über eine Labor-DEC-Anlage in den Fokus der Labortätigkeiten gerückt. Mit Hilfe dieses Versuchsaufbaus können bei exakt definierten Zuluft- und Außenluftzuständen wichtige Prozessparameter wie z. B. Temperatur, Feuchte, Kühlleistung und Energieeffizienz im Rahmen von Kurzzeittests praxisnah ermittelt werden. Darüber hinaus ist das Effizienzsteigerungspotential einzelner Komponenten zu untersuchen. Die Ausstattung der Labor-DEC-Anlage ist für ein breites Anwendungsfeld konzipiert, wodurch sowohl Themen in der Lehre (in Form von Praktika und Projektarbeiten) als auch in der Forschung vorangetrieben werden.

Thermisches Modellgebäude

Das thermische Modellgebäude bietet durch seine Anschaulichkeit eine praktische Grundlage zum Verständnis einfacher thermischer Vorgänge in Räumen. Anhand eines Gebäudemodells wird die Wirkungsweise von Heizung, Kühlung und Wärmedämmung im Praktikum durch die Studierenden untersucht. Die Einflüsse von Lüftung über Ventilatoren und Fenster, Wechselwirkungen zwischen zwei benachbarten Räumen sowie den Einfluss von Sonnenstrahlung durch Glasflächen auf das Raumklima können aufgezeigt werden. Die selbstständige Aufstellung und Bewertung von Energiebilanzen wird vertieft.

Modulsatz Heizungstechnik

Mit dem Heizungsschulungsstand können verschiedene Versuchs- und Lehrinhalte veranschaulicht werden, wie z. B.:

  • Bauteile im Heizungskreislauf benennen und ihre Funktion kennenlernen
  • Pumpen- und Anlagenkennlinien messtechnisch ermitteln
  • Praktische Durchführung des hydraulischen Abgleichs über die Voreinstellung der Thermostatven-tile der einzelnen Heizkörper
  • Ermittlung der Leistung von Heizkörpern und des Wirkungsgrads der gesamten Heizungsanlage

Wärmepumpen-Prüfstand

Der wärmetechnische Prüfstand dient der experimentellen Untersuchung vielfältiger nachhaltiger Wärmesysteme. Dabei können z.B. Wärmeerzeuger wie Wärmepumpen, aber auch Wärmenetz-Transferstationen und Warmwasserspeicher getestet werden. In Verbindung mit einer angrenzenden Klimakammer können auch Luft-Systeme (z.B. Luft-Wärmepumpen) im Heiz- und Kühlbetrieb untersucht werden. In der Lehre bietet der Prüfstand aufgrund seiner Anschaulichkeit und dem modularen Aufbau eine praktische Grundlage zum Verständnis thermodynamischer Vorgänge und hydraulischer Anforderungen in der Praxis. Auch in der Forschung kann er vielseitig eingesetzt werden, z.B. zum Testen komplexer neuartiger Wärmepumpensysteme und Regelungsstrategien. Der Fokus liegt stets auf flexibler und individueller Gestaltung und Auswertung komplexer und innovativer Ideen.

Weitere Ausstattung

  • Durchflussmessgerät nach Prinzip MID
  • Durchflussmessgerät nach Prinzip Ultraschall
  • Messaufbau Behaglichkeitsmessung Testo 480
  • Wärmebildkamera Testo 875

(Überlagerung von Wärme- und Real- Bild möglich)

Projekte

  • opt-LWP -Reglerantwicklung von Wärmepumpen
  • W3 (W hoch 3) : Wärmewende mit Wärmenetzen und Wärmepumpen
  • Sleek-WP Entwicklung einer Zwei Quellen Wärmepumpe
  • Opti-WP: Verbesserte Installation und Fehlersuche bei Wärmepumpen
  • ECOS: Ausbildungs- und Forschungszusammenarbeit mit Brasilien und Kolumbien
  • ReAct: Ausbildungs- und Forschungszusammenarbeit mit Kirgistan und Usbekistan

Laborleitung und Team

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