Projekte

    Hier finden Sie die aktuell laufenden Projekte der Fakultäten: Architektur und Gestaltung | Bauingenieurwesen | Elektro- und Informationstechnik | Informatik | Maschinenbau | Wirtschafts-, Kultur- und Rechtswissenschaften

    F&T-Projekte der Fakultät Architektur und Gestaltung

    • Initiative für bauwerkintegrierte Photovoltaikanlagen Baden-Württemberg (BIPV II)

      Die photovoltaische Solarenergie ist eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende in Baden-Württemberg, mehrere Gigawatt an Leistung sind in den nächsten Jahren zu installieren. Auf und an Gebäuden stehen ausreichend Flächen zur Verfügung. Durch solare Aktivierung von Dach- und Fassadenflächen wird die bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV) als sichtbare Technologie zunehmend unsere gebaute Umwelt in der gestalterischen Wahrnehmung beeinflussen. Um dieses Potenzial mit hoher Akzeptanz in der Bevölkerung zu erschließen, muss ein BIPV-Massenmarkt entstehen. Jedoch bestehen erhebliche Wissens- und Informationsdefizite, ineffiziente Planungsprozesse, unzureichende rechtliche Regelungen sowie stark limitierte Produktangebote als wesentliche Hemmnisse. Ein geplantes Projekt „BIPV-Offensive Baden-Württemberg“ soll diese Defizite beseitigen und einen raschen Ausbau der BIPV unterstützen. Dazu ist geplant, einen Leitfaden „Status Quo“ auf Basis der Auswertung abgewickelter BIPV-Vorhaben zu erstellen, parallel dazu sollen durch Begleitung von Pilot- und Demonstrationsvorhaben die vorliegenden Erfahrungen evaluiert und Optimierungspotenzial ermittelt werden. Abschließend sollen die gewonnenen Erkenntnisse als „Richtlinie BIPV Baden-Württemberg“ dokumentiert und kommuniziert werden. Um die geplante BIPV-Offensive Baden-Württemberg durchführen zu können, sind in Voruntersuchungen die Grundlagen dafür zu schaffen, indem Auswertekriterien ermitteln und definiert, Kriterien zur Auswahl bzw. Eignung von zu begleitenden BIPV-Vorhaben geprüft und Methoden für Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Monitoring auf wissenschaftlicher Basis festgelegt werden. Die verschiedenen Arbeitspakete sind zu koordinieren und aufeinander abzustimmen und eine Kommunikationsstrategie zu konzipieren.

      Das Projekt wird gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg - BWPLUS

    • IR-Bau 2: Ergänzende Untersuchungen zum Potenzial von IR-Heizsystemen

      Infrarot-Heizungen bilden die einfachste Art der Wärmeversorgung von Gebäuden. Im Vorläuferprojekt IR-Bau wurden erstmals auf wissenschaftlicher Basis systematische Untersuchungen zur Effizienz und ein direkter Vergleich zu einem Wärmepumpensystem sowie einer elektrischen Fußbodenheizung durchgeführt. Ergänzend konnte ein hocheffizienter Geschosswohnungsbau messtechnisch und sozialwissenschaftlich begleitet werden. Im Ergebnis zeigte sich, dass der Strombedarf der IR-Heizung im Realbetrieb gegenüber dem Wärmepumpensystem deutlich geringer ist als die üblichen Jahresarbeitszahlen erwarten lassen. Über die gesamte Heizperiode ergab sich ca. der Faktor 2,4. Auch die gemessenen Verbrauchswerte des Pilotprojektes lagen unter den Erwartungen und weisen noch Optimierungspotenzial auf. Die sozialwissenschaftliche Begleitung konnte ein hohes Maß an Nutzerzufriedenheit nachweisen. Die bisherigen Erkenntnisse bilden eine wichtige Grundlage zur Bewertung des Potenzials von IR-Heizsystemen. Für eine umfassende Beurteilung und insbesondere zur Ableitung belastbarer Planungsempfehlungen sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich. Dies betrifft einerseits die Auswirkungen der Gebäudegröße (absoluter Energieumsatz) und der Gebäudetypologie (Büronutzung) auf die ökonomische und ökologische Bewertung sowie die Einbeziehung des Konzepts zur Trinkwarmwassererwärmung in die Gesamtbetrachtung. Weiterhin haben sich bei Versuchsmessungen erhebliche Differenzen in der Systemeffizienz durch unterschiedliche IR-Technologien und deren Montageart im Raum mit Auswirkungen auf die Behaglichkeit gezeigt, die systematisch untersucht werden müssen. Durch wissenschaftliche Begleitung von zwei weiteren Modellvorhaben und parallel durchgeführten Laboruntersuchungen soll diese Lücke im Rahmen des Projektes geschlossen und in Form eines praxisnahen Leitfadens aufbereitet werden.

      Das Projekt wird gefördert durch: Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung

    • IR Bau: Potenzial von IR-Heizsystemen für hocheffiziente Wohngebäude

      Mit dem Forschungsprojekt soll das Potenzial von Infrarot-Heizsystemen im hocheffizienten Wohnungsbau umfassend bewertet werden. Auf Basis der wissenschaftlichen Begleitforschung eines Pilotprojektes sowie Labormessungen und ergänzenden Simulationen wurden neue Grundlagen für die ökologische, wirtschaftliche und planerische Einordnung ermittelt. Parallel wurde im Realbetrieb die wechselseitige Beziehung zwischen Heizsystem und Nutzer untersucht, um den Einfluss auf die Behaglichkeit sowie das Potenzial der Energieeinsparung durch optimiertes Nutzerverhalten zu erörtern (Suffizienzpotenzial). Die Auszahlung der Schlussrate erfolgte nach für BBSR durchgeführte externe Prüfung in 2021 durch TÜV Nord.

      Das Projekt wird gefördert durch: Forschungsinitiative Zukunft Bau, Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung

    • Reallabor Zukunftsstadt

      Als BMBF-Zukunftsstadt-Projekt initiierte die Zukunftsstadt Konstanz einen breiten Partizipations- und Arbeitsprozess zur Beantwortung der Frage, wie wir im Jahr 2030 wohnen und leben wollen. Gemeinsam mit Bürger*innen, Politik und Verwaltung wurde auf Basis des städtischen Handlungsprogramms Wohnen (HaProWo) die Vision „Smart wachsen - Qualität statt Quadratmeter!" für eine flächeneffiziente und nachhaltige Stadtentwicklung erarbeitet. Zur wissenschaftlichen Ausarbeitung der Vision wurden die Konstanzer Hochschulen und das Fraunhofer IAO als Partnerinnen eingebunden. Um die Ergebnisse anpassbar und für verschiedene Akteur*innen zugänglich zu machen, wurde das digitale LexiKON „Smart Wachsen" entwickelt, das die wissenschaftlichen Arbeiten und bestehende Konzepte zur nachhaltigen Stadtentwicklung in sich vereint. Im Reallabor Christiani-Wiesen werden die Inhalte des LexiKONs realisiert und in der Praxis erprobt. Ziel ist, die Ergebnisse des Reallabors als Grundlage für alle Quartiersentwicklungen in Konstanz zu nutzen und einen bundesweiten Diskurs zu flächeneffizienter und nachhaltiger Stadtentwicklung zu führen.

      Das Projekt wird gefördert durch: Stadt Konstanz

    • Hafner KLIEN: Entwicklung eines neuen klimaneutralen und energiewendedienlichen Stadtteils in Konstanz

      Unter dem Titel „Heimat Hafner“ entwickelt die Stadt Konstanz einen neuen Stadtteil mit 3.200 Wohneinheiten, mit Dienstleistung und Gewerbe und einer neuen Mobilitätsinfrastruktur. Dieser neue Stadtteil Hafner soll mit einer zukunftsweisenden Energieinfrastruktur als klimaneutraler und energiewendedienlicher Stadtteil realisiert werden. Ziel des Forschungsvorhabens „Hafner_KliEn“ ist die Erarbeitung der energiebezogenen Planungsgrundlagen für die weitere Umsetzung dieser städtebaulichen Entwicklung. Erstmalig in dieser Größenordnung und der thematischen Breite wird die Machbarkeit eines klimaneutralen Quartiers aufgezeigt. In dem Vorhaben wird ein Konzeptansatz erarbeitet, der die integrale Sektorenkopplung und den gesamten Lebenszyklus der Gebäude und Infrastruktur betrachtet. Im Mittelpunkt steht ein Energieversorgungssystem, das eine hohe Nutzung von sowohl lokalem als auch überregionalem Überschussstrom aus erneuerbaren Energien erlaubt. Die Solarisierung aller Gebäude, Wärmenetze der 4. Generation und der Aufbau einer Infrastruktur für grünen Wasserstoff sind dabei Elemente der effizienten Energienutzung und der Kopplung aller Verbrauchssektoren und Technologien (Grüner H2 für ÖPNV; Schifffahrt, Industrie). Damit wird ein Mehrwert über das Quartier hinaus geschaffen. Neben den technischen Konzepten adressiert das Projekt die zentralen Erfolgsfaktoren der Zufriedenheit und Akzeptanz der Nutzer*innen mit den entsprechenden Modellen für nachhaltiges Bauen und Wohnen. Für die bestmögliche Verwertung der Erkenntnisse werden gezielt Akteure angesprochen, die selbst „den nächsten Schritt“ für eine klimaneutrale Quartiersentwicklung und die Umsetzung der Energiewende in Deutschland gehen wollen. Dafür tritt ein interdisziplinäres Konsortium aus Forschungseinrichtungen und lokalen Partnern ein, darunter die Hochschule und die Universität Konstanz, die Stadtwerke Konstanz, das Steinbeis-Innovationszentrum energieplus sowie die Stadt Konstanz als Initiatorin der städtebaulichen Entwicklung „Heimat Hafner“.

      Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

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