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Ziel der Diplomarbeit ist es, sich kritisch mit dem Thema Sanierung im Bestand und der Revitalisierung der Plattenbausiedlungen in den neuen Europ��ischen L��ndern, auseinanderzusetzen. Dies ist wichtig, weil das Sanierungsproblem nicht nur im Mittelosteurop��ischen Raum (MOE) gegenw��rtig ist, sondern auch in vielen westeurop��ischen Industriel��ndern ein zentrales Thema geworden ist. Im Zuge der Ausarbeitung wird in Bezug auf Deutschland ein geschichtlicher R��ckblick gemacht warum diese Siedlungen entstanden, wie viele Plattenbauten im MOE Raum zu finden sind und welche Geb��udetypologien in Deutschland am meisten zur Anwendung kamen. Diese Arbeit gibt einen ��berblick ��ber den Stand der Wissenschaft, welche Sanierungskonzepte bereits existieren, inwieweit sie praktisch umgesetzt sind und welche Verbesserungsm��glichkeiten bestehen. Untersucht wird, ob es neue innovativere L��sungsans��tze f��r die Sanierung im Bestand gibt und wie diese bereits umgesetzt sind oder aussehen k��nnten. Untersucht wird hierzu ein g��ngiger Geb��udetypus aus Deutschland - jener, der am h��ufigsten zur Anwendung kam. Es handelt sich hier um ein reines Gedankenexperiment wie man mit innovativen Systemen schaffen k��nnte, den Energieverbrauch wesentlich zu reduzieren. Bedenkt man die Gesamtfl��che der noch zu sanierenden Geb��ude, findet man auch aus marktpolitischer Sicht ein enormes Entwicklungspotential, da die Erhaltung der Bausubstanz notwendig ist und ein Abriss unm��glich. Es soll mit dieser Diplomarbeit gezeigt werden, dass es sinnvoll ist sich auch an der Fakult��t f��r Architektur mit der Forschung zu besch��ftigen, um neue und sinnvolle Methoden zur Geb��udesanierung zu entwickeln. Es wird bereits an der TU Wien mit dem Modul Experimenteller Hochbau ein Schritt in diese Richtung erm��glicht, den es gilt weiter auszubauen! Aim of the thesis is to deal critically with the issue of renovation and revitalization of prefabricated housing estates in the new European countries. This is important because this issue is present not only in the Middle East European Space (MEO), but also has become a key issue in many Western European industrial countries. Initially a historical review is made referring to Germany why these settlements have been built, how many panel buildings can be found in the CEE region and the building typologies which are the most applied in Germany. This work gives an overview of the state of scientific knowledge, which remedial concepts already exist, how they are implemented in practice and what are the opportunities for improvement. It will be investigated whether there are new innovative solutions for the renovation of existing panel buildings and how these have already been implemented or how they could look like. A common type of building in Germany - the one which most often was used - is examined as an example. We are discussing a pure thought experiment how one might manage to reduce the energy consumption significantly with the help of innovative systems. Considering the total area of the yet to be rehabilitated buildings this is quite a market perspective and an enormous development potential, the preservation of the panel buildings is the better alternative to demolition. It will be shown in this thesis that it is useful even at the Faculty of Architecture to do some research for finding new and useful methods to develop building renovation. The combination of the classic art of construction with experimental science, is able to create new technologies, appliances and additives which is already done in the module Experimental construction at the Vienna University of Technology.

Ziel der Diplomarbeit ist es, sich kritisch mit dem Thema Sanierung im Bestand und der Revitalisierung der Plattenbausiedlungen in den neuen Europ��ischen L��ndern, auseinanderzusetzen. Dies ist wichtig, weil das Sanierungsproblem nicht nur im Mittelosteurop��ischen Raum (MOE) gegenw��rtig ist, sondern auch in vielen westeurop��ischen Industriel��ndern ein zentrales Thema geworden ist. Im Zuge der Ausarbeitung wird in Bezug auf Deutschland ein geschichtlicher R��ckblick gemacht warum diese Siedlungen entstanden, wie viele Plattenbauten im MOE Raum zu finden sind und welche Geb��udetypologien in Deutschland am meisten zur Anwendung kamen. Diese Arbeit gibt einen ��berblick ��ber den Stand der Wissenschaft, welche Sanierungskonzepte bereits existieren, inwieweit sie praktisch umgesetzt sind und welche Verbesserungsm��glichkeiten bestehen. Untersucht wird, ob es neue innovativere L��sungsans��tze f��r die Sanierung im Bestand gibt und wie diese bereits umgesetzt sind oder aussehen k��nnten. Untersucht wird hierzu ein g��ngiger Geb��udetypus aus Deutschland - jener, der am h��ufigsten zur Anwendung kam. Es handelt sich hier um ein reines Gedankenexperiment wie man mit innovativen Systemen schaffen k��nnte, den Energieverbrauch wesentlich zu reduzieren. Bedenkt man die Gesamtfl��che der noch zu sanierenden Geb��ude, findet man auch aus marktpolitischer Sicht ein enormes Entwicklungspotential, da die Erhaltung der Bausubstanz notwendig ist und ein Abriss unm��glich. Es soll mit dieser Diplomarbeit gezeigt werden, dass es sinnvoll ist sich auch an der Fakult��t f��r Architektur mit der Forschung zu besch��ftigen, um neue und sinnvolle Methoden zur Geb��udesanierung zu entwickeln. Es wird bereits an der TU Wien mit dem Modul Experimenteller Hochbau ein Schritt in diese Richtung erm��glicht, den es gilt weiter auszubauen! Aim of the thesis is to deal critically with the issue of renovation and revitalization of prefabricated housing estates in the new European countries. This is important because this issue is present not only in the Middle East European Space (MEO), but also has become a key issue in many Western European industrial countries. Initially a historical review is made referring to Germany why these settlements have been built, how many panel buildings can be found in the CEE region and the building typologies which are the most applied in Germany. This work gives an overview of the state of scientific knowledge, which remedial concepts already exist, how they are implemented in practice and what are the opportunities for improvement. It will be investigated whether there are new innovative solutions for the renovation of existing panel buildings and how these have already been implemented or how they could look like. A common type of building in Germany - the one which most often was used - is examined as an example. We are discussing a pure thought experiment how one might manage to reduce the energy consumption significantly with the help of innovative systems. Considering the total area of the yet to be rehabilitated buildings this is quite a market perspective and an enormous development potential, the preservation of the panel buildings is the better alternative to demolition. It will be shown in this thesis that it is useful even at the Faculty of Architecture to do some research for finding new and useful methods to develop building renovation. The combination of the classic art of construction with experimental science, is able to create new technologies, appliances and additives which is already done in the module Experimental construction at the Vienna University of Technology.

Mit der vorliegenden Arbeit werden die Emissionen eines Biomasseheizwerkes der Firma URBAS messtechnisch erfasst. Mit diesen Istwerten wird ein Vergleich mit der vorhandenen Literatur gezogen, um eine Reduktion der NOx-Abgaswerte erreichen zu k��nnen. Dazu wird in der einschl��gigen Literatur der theoretische Hintergrund recherchiert, analysiert und es werden m��gliche L��sungswege dargestellt. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt im Feststellen von Prim��rma��nahmen zur Vermeidung von Emissionen. Im Ausblick auf zuk��nftige Entwicklungen wird theoretisch auf die Sekund��rma��nahmen eingegangen. Der Praxisteil dieser Arbeit beinhaltet die Erfassung, Aufbereitung und den Vergleich von messtechnischen Daten einer Anlage der Firma URBAS. Diese sind die Grundlage f��r die Festlegung von m��glichen Prim��rma��nahmen. With the paper in hand the emissions of a biomass heating plant manufactured by the company URBAS are technical measured. These actual values will be compared with values from literature to be able to reach a significant reduction of NOx-emissions. In addition the theoretical background is investigated at corresponding literature, by analysing and showing possible solutions. The main focus of the paper is to lock primary tasks in prevention of emissions. About secondary tasks is only talked theoretically due to prospective developments. The praxis part of the paper includes the coverage, the preparation and the comparison from technical measured data of a plant by company URBAS. These are the basis for the settling of possible primary tasks.

Mit der vorliegenden Arbeit werden die Emissionen eines Biomasseheizwerkes der Firma URBAS messtechnisch erfasst. Mit diesen Istwerten wird ein Vergleich mit der vorhandenen Literatur gezogen, um eine Reduktion der NOx-Abgaswerte erreichen zu k��nnen. Dazu wird in der einschl��gigen Literatur der theoretische Hintergrund recherchiert, analysiert und es werden m��gliche L��sungswege dargestellt. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt im Feststellen von Prim��rma��nahmen zur Vermeidung von Emissionen. Im Ausblick auf zuk��nftige Entwicklungen wird theoretisch auf die Sekund��rma��nahmen eingegangen. Der Praxisteil dieser Arbeit beinhaltet die Erfassung, Aufbereitung und den Vergleich von messtechnischen Daten einer Anlage der Firma URBAS. Diese sind die Grundlage f��r die Festlegung von m��glichen Prim��rma��nahmen. With the paper in hand the emissions of a biomass heating plant manufactured by the company URBAS are technical measured. These actual values will be compared with values from literature to be able to reach a significant reduction of NOx-emissions. In addition the theoretical background is investigated at corresponding literature, by analysing and showing possible solutions. The main focus of the paper is to lock primary tasks in prevention of emissions. About secondary tasks is only talked theoretically due to prospective developments. The praxis part of the paper includes the coverage, the preparation and the comparison from technical measured data of a plant by company URBAS. These are the basis for the settling of possible primary tasks.

Das Wissen um die endliche Verfügbarkeit konventioneller, fossiler Rohstoffe führte zur intensivierten Auseinandersetzung mit alternativen, erneuerbaren Energiequellen. Im Zuge dieses als Energiewende bezeichneten Prozesses hat die thermische Nutzung des Untergrundes als Speicher, aber auch als Quelle von Wärme deutlich zugenommen. Diese Entwicklung verstärkte die Forschungsbestrebungen für die Beschreibung thermischer Parameter des Untergrundes sowie der Bauwerke, die zur Wärmegewinnung genutzt werden, über Temperaturverteilungen während Installation und Betrieb. Die zugehörigen Temperaturmessungen können dafür zeitgemäß, kostengünstig und unaufwendig mit Ramanspektrum basierter, verteilter Temperaturmessung auf Glasfaserkabeln (DTS) durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde vom aktuellen, erkundungsbezogenen Stand der Technik aus, dem Thermal-Response-Test, untersucht, inwieweit eine Vergleichbarkeit zwischen unterschiedlichen Erdwärmesonden eines Sondenfeldes gegeben ist und diese Ergebnisse auch nicht etablierten, tiefenaufgelösten TRT gegenübergestellt. Aufgrund der Notwendigkeit der Verfügbarkeit von Erdwärmesonden zur TRT-Durchführung wurde sich entsprechend auch mit alternativen Erkundungsmöglichkeiten auseinandergesetzt. Dafür wurde sich mit der Temperaturcharakterisierung von flachem Untergrund sowie der Erdwärmesonde (EWS) beschäftigt. Temperaturmessungen während Aufheizen und Abkühlen des Untergrunds wurden mit DTS durchgeführt und alternativen Erkundungsverfahren, wie Direct-Push, gegenübergestellt. In Kombination mit den TRT-Temperaturverteilungen zeigte sich dabei, dass nicht nur geologische Schichten unterschieden werden können, sondern auch, dass der Ausbau der Erdwärmesonde einen erkennbaren Einfluss auf die Messungen hat. Aus diesem Grund wurden die Arbeiten mit Untersuchungen zur Nutzung der Hydrationswärme als Werkzeug des Qualitätsmanagements von EWS abgeschlossen. Dabei wurde auf numerische Wärmeleitungsmodellierung, Laborversuche und Feldversuche zurückgegriffen. Aus der Summe der Ergebnisse wurden unterschiedliche Erklärungsansätze abgeleitet, welche notwendig sind für die Abschätzung, inwieweit die gefundenen Beobachtungen zur Erkundung und zum Qualitätsmanagement von Erdwärmesonden beitragen können. Dabei zeigte sich, dass verteilte Temperaturmessungen im Allgemeinen gut dazu geeignet sind, das relative Wärmespeichervermögen des Untergrundes zu ermitteln sowie mögliche Fehlstellen in der Hinterfüllung einer EWS zu detektieren. Damit kann die Temperaturmessung innerhalb einer EWS dazu genutzt werden, künftige Nutzungsarten zu definieren und die EWS vom Einbau an auf ihre Qualität zu überprüfen. Die Ankopplung dieser Versuche an herkömmliche Verfahren wie den Thermal-Response-Test hat sich bewährt, aber auch gezeigt, dass die Ergebnisse, die in TRT ermittelt werden, stark von den Einbaubedingungen der EWS abhängen. Eine direkter Vergleich von unterschiedlichen TRT eines EWS-Feldes (quartäre Sedimente, Sand, Kies, Schluff) wirft dabei Fragen zur Übertragbarkeit von TRT-Ergebnissen auf Nachbarsonden auf, die nicht abschließend geklärt werden konnten. Alle Temperaturdaten aus den Experimenten können von den Archivservern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) bezogen werden. Die Ordner-Struktur des Archivs ist in Appendix A dargestellt. Zusätzlich sind die Daten der angesprochenen Publikationen hinterlegt. Link: https://www.ufz.de/record/dmp/archive/6446/de/. Sollten Probleme beim Zugriff auftreten bitte ich darum sich direkt an das UFZ zu wenden. The knowledge about the limited availability of conventional, fossil energy resources directed the focus on alternative, renewable energy resources. In the course of this energy transition, there is an increased use of the shallow subsurface for thermal energy mining and storage. This increase in use led to deeper research in the field of characterisation of thermal properties of the (shallow) subsurface as well as investigations in related thermal energy mining systems like borehole ground heat exchanger (BHE). Hereby, temperature evolution during operation or exploration of the BHE with thermal response tests (TRT) were of special interest. Respective measurements can be done by Raman-spectre based distributed temperature sensing (DTS). In the presented work the actual standard tool for geothermal exploration, the TRT, is the basis for further investigation. Here, the comparability between TRTs of different BHE at the same test site is of special interest as well as the comparison to the not widely established enhanced (depth depending) TRT. As the TRT itself is in need of a BHE, approaches more easy to apply were also investigated. To achieve the mentioned points, temperature evolution was measured with the help of DTS within the subsurface as well as within BHE. This was done during heating and cooling phases and partially compared to alternative exploration data like various Direct-Push (DP) techniques. The analysis of the temperature distributions showed not only that different geological layers can be distinguished during exploration phase but also that the construction process and quality have a measurable impact on the results. This led to investigations of the usability of hydration heat for BHE quality management by field site temperature measurements as well as laboratory and numeric analysis. From the sum of the results multiple explanations were deduced which help to understand how the results of the exploration and the quality management approaches can help in determining the type of use of future BHE projects. Furthermore, it was shown that distributed temperature measurements are generally well suited for deduction of subsurface relative thermal storage potential as well as detection of possible failures within the grouting of a BHE. Temperature measurements in BHE can therefore be used to define the future thermal usage of the subsurface as well as help detecting failures of the BHE from installation onwards. Combining those approaches with conventional TRT was successful. However, it could be shown that the results of TRT strongly depend on BHE installation procedure. It is also shown that the direct comparison of different BHE from the same field site (quarternary sediments, sand gravel, tilt) shows varying results, leading to questions about the comparability of TRT of adjacent BHE which could not finally be resolved. The data of all experiments is stored at the science-server of the Helmholtz-Centre for Environmental Research (UFZ). The folder structure of the server can be found in appendix A. The data of the publications can be found there too. The data can be accessed as raw as well as processed data from the following link: https://www.ufz.de/record/dmp/archive/6446/de/. If you have trouble accessing the data, please directly contact someone at the UFZ to help you.

Das Wissen um die endliche Verfügbarkeit konventioneller, fossiler Rohstoffe führte zur intensivierten Auseinandersetzung mit alternativen, erneuerbaren Energiequellen. Im Zuge dieses als Energiewende bezeichneten Prozesses hat die thermische Nutzung des Untergrundes als Speicher, aber auch als Quelle von Wärme deutlich zugenommen. Diese Entwicklung verstärkte die Forschungsbestrebungen für die Beschreibung thermischer Parameter des Untergrundes sowie der Bauwerke, die zur Wärmegewinnung genutzt werden, über Temperaturverteilungen während Installation und Betrieb. Die zugehörigen Temperaturmessungen können dafür zeitgemäß, kostengünstig und unaufwendig mit Ramanspektrum basierter, verteilter Temperaturmessung auf Glasfaserkabeln (DTS) durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde vom aktuellen, erkundungsbezogenen Stand der Technik aus, dem Thermal-Response-Test, untersucht, inwieweit eine Vergleichbarkeit zwischen unterschiedlichen Erdwärmesonden eines Sondenfeldes gegeben ist und diese Ergebnisse auch nicht etablierten, tiefenaufgelösten TRT gegenübergestellt. Aufgrund der Notwendigkeit der Verfügbarkeit von Erdwärmesonden zur TRT-Durchführung wurde sich entsprechend auch mit alternativen Erkundungsmöglichkeiten auseinandergesetzt. Dafür wurde sich mit der Temperaturcharakterisierung von flachem Untergrund sowie der Erdwärmesonde (EWS) beschäftigt. Temperaturmessungen während Aufheizen und Abkühlen des Untergrunds wurden mit DTS durchgeführt und alternativen Erkundungsverfahren, wie Direct-Push, gegenübergestellt. In Kombination mit den TRT-Temperaturverteilungen zeigte sich dabei, dass nicht nur geologische Schichten unterschieden werden können, sondern auch, dass der Ausbau der Erdwärmesonde einen erkennbaren Einfluss auf die Messungen hat. Aus diesem Grund wurden die Arbeiten mit Untersuchungen zur Nutzung der Hydrationswärme als Werkzeug des Qualitätsmanagements von EWS abgeschlossen. Dabei wurde auf numerische Wärmeleitungsmodellierung, Laborversuche und Feldversuche zurückgegriffen. Aus der Summe der Ergebnisse wurden unterschiedliche Erklärungsansätze abgeleitet, welche notwendig sind für die Abschätzung, inwieweit die gefundenen Beobachtungen zur Erkundung und zum Qualitätsmanagement von Erdwärmesonden beitragen können. Dabei zeigte sich, dass verteilte Temperaturmessungen im Allgemeinen gut dazu geeignet sind, das relative Wärmespeichervermögen des Untergrundes zu ermitteln sowie mögliche Fehlstellen in der Hinterfüllung einer EWS zu detektieren. Damit kann die Temperaturmessung innerhalb einer EWS dazu genutzt werden, künftige Nutzungsarten zu definieren und die EWS vom Einbau an auf ihre Qualität zu überprüfen. Die Ankopplung dieser Versuche an herkömmliche Verfahren wie den Thermal-Response-Test hat sich bewährt, aber auch gezeigt, dass die Ergebnisse, die in TRT ermittelt werden, stark von den Einbaubedingungen der EWS abhängen. Eine direkter Vergleich von unterschiedlichen TRT eines EWS-Feldes (quartäre Sedimente, Sand, Kies, Schluff) wirft dabei Fragen zur Übertragbarkeit von TRT-Ergebnissen auf Nachbarsonden auf, die nicht abschließend geklärt werden konnten. Alle Temperaturdaten aus den Experimenten können von den Archivservern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) bezogen werden. Die Ordner-Struktur des Archivs ist in Appendix A dargestellt. Zusätzlich sind die Daten der angesprochenen Publikationen hinterlegt. Link: https://www.ufz.de/record/dmp/archive/6446/de/. Sollten Probleme beim Zugriff auftreten bitte ich darum sich direkt an das UFZ zu wenden. The knowledge about the limited availability of conventional, fossil energy resources directed the focus on alternative, renewable energy resources. In the course of this energy transition, there is an increased use of the shallow subsurface for thermal energy mining and storage. This increase in use led to deeper research in the field of characterisation of thermal properties of the (shallow) subsurface as well as investigations in related thermal energy mining systems like borehole ground heat exchanger (BHE). Hereby, temperature evolution during operation or exploration of the BHE with thermal response tests (TRT) were of special interest. Respective measurements can be done by Raman-spectre based distributed temperature sensing (DTS). In the presented work the actual standard tool for geothermal exploration, the TRT, is the basis for further investigation. Here, the comparability between TRTs of different BHE at the same test site is of special interest as well as the comparison to the not widely established enhanced (depth depending) TRT. As the TRT itself is in need of a BHE, approaches more easy to apply were also investigated. To achieve the mentioned points, temperature evolution was measured with the help of DTS within the subsurface as well as within BHE. This was done during heating and cooling phases and partially compared to alternative exploration data like various Direct-Push (DP) techniques. The analysis of the temperature distributions showed not only that different geological layers can be distinguished during exploration phase but also that the construction process and quality have a measurable impact on the results. This led to investigations of the usability of hydration heat for BHE quality management by field site temperature measurements as well as laboratory and numeric analysis. From the sum of the results multiple explanations were deduced which help to understand how the results of the exploration and the quality management approaches can help in determining the type of use of future BHE projects. Furthermore, it was shown that distributed temperature measurements are generally well suited for deduction of subsurface relative thermal storage potential as well as detection of possible failures within the grouting of a BHE. Temperature measurements in BHE can therefore be used to define the future thermal usage of the subsurface as well as help detecting failures of the BHE from installation onwards. Combining those approaches with conventional TRT was successful. However, it could be shown that the results of TRT strongly depend on BHE installation procedure. It is also shown that the direct comparison of different BHE from the same field site (quarternary sediments, sand gravel, tilt) shows varying results, leading to questions about the comparability of TRT of adjacent BHE which could not finally be resolved. The data of all experiments is stored at the science-server of the Helmholtz-Centre for Environmental Research (UFZ). The folder structure of the server can be found in appendix A. The data of the publications can be found there too. The data can be accessed as raw as well as processed data from the following link: https://www.ufz.de/record/dmp/archive/6446/de/. If you have trouble accessing the data, please directly contact someone at the UFZ to help you.

Das Themenfeld 'Energieeffizienz' gewinnt aus Gr��nden des Klimaschutzes, der Importabh��ngigkeit von Energietr��gern, der Beschr��nktheit bestimmter Rohstoffe und aus wirtschaftlichen Gr��nden immer mehr an Bedeutung. Die Europ��ische Union r��umt dieser im Rahmen der 'Energieeffizienz-Richtlinie' gro��e Bedeutung ein, sodass die nationalen Parlamente in der Union entsprechende Ziele zur Erh��hung der Energieeffizienz beschlossen haben. Diese Arbeit beschreibt eine Methode, mit deren Hilfe der Einspareffekt von Energieeffizienzma��nahmen im Geb��udebereich bewertet werden kann. Diese tr��gt dem Umstand Rechnung, dass in Bewertungsprozessen unsichere Einflussgr����en die nach Ma��nahmenumsetzung eingesparte Energiemenge wesentlich beeinflussen k��nnen. Einflussparameter wie die Au��entemperatur oder die Betriebszeit einer Anlage sind nicht ��ber die Lebensdauer einer Ma��nahme vorhersagbar, k��nnen allerdings erheblichen Einfluss auf den Energieverbrauch haben. Daher unterscheidet die vorgestellte Methode zwischen festen, bekannten Einflussparametern, und unsicheren Modellparametern, welchen eine statistische Verteilung zugeordnet wird. Mittels Monte-Carlo-Simulation wird eine Verteilung des Einspareffekts gewonnen, sodass anstelle eines Einzahlwerts ein entsprechendes Intervall das Ergebnis der Bewertung darstellt, was das Ergebnis wesentlich robuster macht. Im Zusammenhang mit Bewertungsmethoden spielen die Definition und Normalisierung des Vergleichsszenarios, der Baseline, eine bedeutende Rolle, was in dieser Arbeit allgemein und anhand von Beispielen diskutiert wird. Im Folgenden wird die Methode zun��chst allgemein beschrieben und anschlie��end ihre Anwendbarkeit im Rahmen von ausgew��hlten Beispielma��nahmen demonstriert. Dabei zeigte sich, dass Modellparametern, welche nicht n��her bekannt sind, aufgrund der Durchf��hrung von Monte-Carlo-Simulationen eine geeignete statistische Verteilung basierend auf realistischen Annahmen zugewiesen werden kann, sodass die Methode selbst bei geringer Datenlage hilfreiche Ergebnisse bereitstellt. Dar��ber hinaus kann mit ihrer Hilfe der Einfluss m��glicher 'Rebound-Effekte' abgesch��tzt werden und es k��nnen jene Einflussparameter erkannt werden, welche ��ber den Einsparerfolg einer Energieeffizienzma��nahme entscheiden. Die behandelten Beispielma��nahmen f��r die betrachtete Geb��udestichprobe w��rden nach Umsetzung in Summe zu einer j��hrlichen Einsparung von rund 1200 t CO2 f��hren. As a consequence of climate protection, dependances on imports of energy resources, limited availability of non-renewable energy carriers and due to economic reasons, energy efficiency has gained in importance. The European Union even emphasizes its importance in a directive leading national parliaments to pass laws to increase energy efficiency. This thesis describes a method to evaluate the achievable energy savings by measures in the building sector. The fact that uncertain factors can significantly affect the calculated amount of saved energy is taken into account by implementation of energy efficiency measures. Influencing quantities, such as outside temperature or the operating time of an energy consuming system, cannot be predicted precisely throughout the lifespan of a measure. Consequently, the introduced method distinguishes between fixed model parameters, which stay the same throughout the simulation and uncertain model parameters, which are identified by an appropriate statistical distribution. Via a Monte-Carlo-Simulation a distribution of the achievable energy savings can be evaluated. Instead of delivering a single quantity, the introduced method provides a range of variations for the expectable energy savings leading to a much more robust result. The specification and normalization of the baseline plays a very important role in the process of evaluating energy savings of an energy efficiency measure, which will be discussed both in general and on the basis of case studies. In the following, the above mentioned method will be described in general and its applicability will be shown using a real dataset of selected buildings. It will be shown that if required model parameters are unknown for a building, it is possible to estimate them using an appropriate statistical distribution and applying it in the Monte-Carlo-Simulations. Consequently, the method leads to useful results even if there is little knowledge of required model parameters. Moreover, the influence of possible ��rebound-effects�� can be estimated as well. Finally, using the method provides information, which influencing quantities have the highest impact on the achievable savings. If all in this thesis presented examples of energy efficiency measures were implemented, about 1200 tons of CO2 emissions could be saved per year.

Das Themenfeld 'Energieeffizienz' gewinnt aus Gr��nden des Klimaschutzes, der Importabh��ngigkeit von Energietr��gern, der Beschr��nktheit bestimmter Rohstoffe und aus wirtschaftlichen Gr��nden immer mehr an Bedeutung. Die Europ��ische Union r��umt dieser im Rahmen der 'Energieeffizienz-Richtlinie' gro��e Bedeutung ein, sodass die nationalen Parlamente in der Union entsprechende Ziele zur Erh��hung der Energieeffizienz beschlossen haben. Diese Arbeit beschreibt eine Methode, mit deren Hilfe der Einspareffekt von Energieeffizienzma��nahmen im Geb��udebereich bewertet werden kann. Diese tr��gt dem Umstand Rechnung, dass in Bewertungsprozessen unsichere Einflussgr����en die nach Ma��nahmenumsetzung eingesparte Energiemenge wesentlich beeinflussen k��nnen. Einflussparameter wie die Au��entemperatur oder die Betriebszeit einer Anlage sind nicht ��ber die Lebensdauer einer Ma��nahme vorhersagbar, k��nnen allerdings erheblichen Einfluss auf den Energieverbrauch haben. Daher unterscheidet die vorgestellte Methode zwischen festen, bekannten Einflussparametern, und unsicheren Modellparametern, welchen eine statistische Verteilung zugeordnet wird. Mittels Monte-Carlo-Simulation wird eine Verteilung des Einspareffekts gewonnen, sodass anstelle eines Einzahlwerts ein entsprechendes Intervall das Ergebnis der Bewertung darstellt, was das Ergebnis wesentlich robuster macht. Im Zusammenhang mit Bewertungsmethoden spielen die Definition und Normalisierung des Vergleichsszenarios, der Baseline, eine bedeutende Rolle, was in dieser Arbeit allgemein und anhand von Beispielen diskutiert wird. Im Folgenden wird die Methode zun��chst allgemein beschrieben und anschlie��end ihre Anwendbarkeit im Rahmen von ausgew��hlten Beispielma��nahmen demonstriert. Dabei zeigte sich, dass Modellparametern, welche nicht n��her bekannt sind, aufgrund der Durchf��hrung von Monte-Carlo-Simulationen eine geeignete statistische Verteilung basierend auf realistischen Annahmen zugewiesen werden kann, sodass die Methode selbst bei geringer Datenlage hilfreiche Ergebnisse bereitstellt. Dar��ber hinaus kann mit ihrer Hilfe der Einfluss m��glicher 'Rebound-Effekte' abgesch��tzt werden und es k��nnen jene Einflussparameter erkannt werden, welche ��ber den Einsparerfolg einer Energieeffizienzma��nahme entscheiden. Die behandelten Beispielma��nahmen f��r die betrachtete Geb��udestichprobe w��rden nach Umsetzung in Summe zu einer j��hrlichen Einsparung von rund 1200 t CO2 f��hren. As a consequence of climate protection, dependances on imports of energy resources, limited availability of non-renewable energy carriers and due to economic reasons, energy efficiency has gained in importance. The European Union even emphasizes its importance in a directive leading national parliaments to pass laws to increase energy efficiency. This thesis describes a method to evaluate the achievable energy savings by measures in the building sector. The fact that uncertain factors can significantly affect the calculated amount of saved energy is taken into account by implementation of energy efficiency measures. Influencing quantities, such as outside temperature or the operating time of an energy consuming system, cannot be predicted precisely throughout the lifespan of a measure. Consequently, the introduced method distinguishes between fixed model parameters, which stay the same throughout the simulation and uncertain model parameters, which are identified by an appropriate statistical distribution. Via a Monte-Carlo-Simulation a distribution of the achievable energy savings can be evaluated. Instead of delivering a single quantity, the introduced method provides a range of variations for the expectable energy savings leading to a much more robust result. The specification and normalization of the baseline plays a very important role in the process of evaluating energy savings of an energy efficiency measure, which will be discussed both in general and on the basis of case studies. In the following, the above mentioned method will be described in general and its applicability will be shown using a real dataset of selected buildings. It will be shown that if required model parameters are unknown for a building, it is possible to estimate them using an appropriate statistical distribution and applying it in the Monte-Carlo-Simulations. Consequently, the method leads to useful results even if there is little knowledge of required model parameters. Moreover, the influence of possible ��rebound-effects�� can be estimated as well. Finally, using the method provides information, which influencing quantities have the highest impact on the achievable savings. If all in this thesis presented examples of energy efficiency measures were implemented, about 1200 tons of CO2 emissions could be saved per year.

In future, heat pumps and shallow geothermal energy will play a central role in the decarbonization of the building and energy sector. The potentials of shallow geothermal energy have not been exploited so far, in particular due to the high complexity of planning and approval processes. In addition, the various stakeholders involved in the planning process create interfaces, which can lead to transfer gaps and barriers for an optimized system design. In order to raise the potentials and optimize the system design, a holistic planning process and the combination of different planning tools are necessary, which enable, among other things, geothermal site evaluations, the representation of the mutual thermal influence of geothermal borehole heat exchangers and their effects on neighboring properties, as well as the evaluation of geothermal systems under consideration of economic and ecological decision parameters. In this context, a simulation-based multi-level planning methodology is presented, which enables the holistic planning of geothermal heat pump systems with borehole heat exchangers on the scales of single buildings up to district level in the early planning phases. By integrating calculation tools for mapping the upper ground and subsurface into a closed simulation chain, existing transfer gaps between different trades can be closed. Using a prototypically implemented system configurator, geothermal heat pump systems can be designed in detail, compared with conventional systems, and evaluated on the basis of technical, energetic, economic, and ecological criteria. The combination of configuration, immediate result plotting and automatically triggered simulations running in the background enables an iterative and practical design process. In this context, a heat pump system model is presented which is adapted to the functionalities of the system configurator and specialized for the early planning process. This model includes thermal storage balances and control algorithms, is applicable on city district level and can be coupled bidirectionally to subsurface models. The tool chain's connection to an existing web- and GIS-based geoportal including databases enables a central data aggregation and geothermal site evaluations. This can provide tool-based support for the application and approval process of shallow geothermal systems and holistic planning approaches such as municipal heat planning. Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2023; Aachen : RWTH Aachen University 1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme (2023). = Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2023 Published by RWTH Aachen University, Aachen

In future, heat pumps and shallow geothermal energy will play a central role in the decarbonization of the building and energy sector. The potentials of shallow geothermal energy have not been exploited so far, in particular due to the high complexity of planning and approval processes. In addition, the various stakeholders involved in the planning process create interfaces, which can lead to transfer gaps and barriers for an optimized system design. In order to raise the potentials and optimize the system design, a holistic planning process and the combination of different planning tools are necessary, which enable, among other things, geothermal site evaluations, the representation of the mutual thermal influence of geothermal borehole heat exchangers and their effects on neighboring properties, as well as the evaluation of geothermal systems under consideration of economic and ecological decision parameters. In this context, a simulation-based multi-level planning methodology is presented, which enables the holistic planning of geothermal heat pump systems with borehole heat exchangers on the scales of single buildings up to district level in the early planning phases. By integrating calculation tools for mapping the upper ground and subsurface into a closed simulation chain, existing transfer gaps between different trades can be closed. Using a prototypically implemented system configurator, geothermal heat pump systems can be designed in detail, compared with conventional systems, and evaluated on the basis of technical, energetic, economic, and ecological criteria. The combination of configuration, immediate result plotting and automatically triggered simulations running in the background enables an iterative and practical design process. In this context, a heat pump system model is presented which is adapted to the functionalities of the system configurator and specialized for the early planning process. This model includes thermal storage balances and control algorithms, is applicable on city district level and can be coupled bidirectionally to subsurface models. The tool chain's connection to an existing web- and GIS-based geoportal including databases enables a central data aggregation and geothermal site evaluations. This can provide tool-based support for the application and approval process of shallow geothermal systems and holistic planning approaches such as municipal heat planning. Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2023; Aachen : RWTH Aachen University 1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme (2023). = Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2023 Published by RWTH Aachen University, Aachen