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12 | SMART BUILDING &

12 | SMART BUILDING & SMART CITIES Werkschau 2013 bis 2016 FORSCHUNGS- SCHWERPUNKTE Im Studium Wie auch in der Forschung und Entwicklung ist es das Ziel, einen ganzheitlichen An- SATZ zu verfolgen. Über FACHDisziplinen hinweg heiSSt das für uns den Blick für neue Lösungen zu schärfen. Wir forschen am Stand der Technik, haben ökologische und Benutzer-Ansprüche im Blick, um zukunftsträchtige Prozesse zu entwickeln. Uns interessiert das optimale Zusammenspiel zwischen technischer Gebäudeausrüstung und gebauter Umwelt. Dieser integrale Ansatz spiegelt sich in allen Forschungsbereichen wider. Die drei ineinandergreifenden Forschungsschwerpunkte decken das Themengebiet des Studiengangs in unterschiedlichen Dimensionen ab. Das übergeordnete Ziel aller drei Säulen ist Nutzer-Komfort, architektonische Qualität und der Stand der Wissenschaft. Smart Building und Smart City 3-Säulenmodell Smart Building Components Smart Building Smart CITY > > Multifunktionale industriell vorgefertigte Bausysteme mit integrierter Gebäudetechnik und solar aktiven Elementen > > Günstigere Konstruktionen durch Low- Tech-Lösungen im Hinblick auf eine hohe Ressourcen- und Energieeffizienz > > Systemlösungskonzepte und Komponenten für nachhaltige Sanierung in Richtung Nullenergie > > Anpassung von Baustoffen und Bausystemen im Hinblick auf Lebenszykluskosten und Recyclingfähigkeit (Cradle to Cradle) > > Validierung von Gesamtlösungen mittels Monitoring > > Entwicklung von Strategien zur ökologischen und energetischen Sanierungen > > Integrale Gebäudekonzepte für intelligente Plusenergiehäuser im Neubau und der Sanierung unter Einsatz erneuerbarer Energien und unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit > > Lastmanagement von intelligenten Gebäuden im Wechselspiel mit Speichertechnologien und Netzen. Optimierung effizienter Energiemanagementsystemen in Gebäuden (Kopplung von Smart- Home-Lösungen mit Gebäuden und Netzen, inkl. intelligenter Kontrolle) > > Optimierung und Modernisierung von Gebäuden, Gebäudeverbänden und Quartieren Richtung Nullenergie > > Weiterentwicklung der Niedrigenergiebauweise unter gleichzeitiger Betrachtung aller erneuerbaren Energieträger inkl. Einbindung in das optimierte haustechnische Konzept > > Energie- und ressourcenorientierte Siedlungsentwicklung und Stadtteilplanung > > Ausnutzung des Potentials von erneuerbaren Energien im urbanen Kontext > > Nutzung von Synergien und Interaktionen zwischen Gebäudetypen unterschiedlicher Nutzungsarten und Energiebilanzen > > Optimierung der Energieflüsse durch den Energieaustausch von Gebäuden mit Energienetzen auf städtischer Ebene

Forschung | 13 Smart Building Components Gebäudekomponenten sind multifunktionale industriell vorgefertigte Bausysteme mit integrierter Gebäudetechnik und solar aktiven Elementen. Sie dienen als Bausteine für die smarten Gebäude der Zukunft. Durch die laufende Steigerung unserer Komfortansprüche ist der Einsatz eines sinnvollen Maßes an Technik notwendig, um diese Ansprüche zu befriedigen. Es geht darum, die für Gebäude notwendigen Energieaufwendungen möglichst rationell und über den gesamten Lebenszyklus betrachtet bereitzustellen. Eine für nachfolgende Generationen verantwortungsbewusste Bauweise berücksichtigt nachwachsende Rohstoffe und eine rückbaufähige Materialpalette, die technisch und wirtschaftlich in die einzelnen Konstruktionsteile getrennt werden kann. In der Forschung entwickeln wir Strategien zur ökologischen und energetischen Sanierung. Smart Building Circa 40 % des Gesamtenergieverbrauchs der Europäischen Union entfallen auf den Gebäudesektor. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, wurden die EU-Richtlinien 2010/31/EU „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ und die Energieeffizienzrichtlinie 2012/27/EU beschlossen. Aus diesen Richtlinien geht hervor, dass bis 2020 Neubauten den „Nahe Nullenergiestandard“ erreichen sollen. Dies ist der Schritt von Energieeffizienz hin zur Umwandlung erneuerbarer Energieträger vor Ort. Die Forschung hat zum Anspruch Gebäudekonzepte für intelligente Plusenergiehäuser in Neubau und Sanierung unter Einsatz erneuerbarer Energien und unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit zu entwickeln. Weiters ist eine Anbindung an „Smart Grids“, intelligente und kommunizierende Netze unabdingbar. Die Frage, wie viel Energie für den Betrieb eines Bauwerks benötigt wird und woher diese kommt, ist immanent. Alles dreht sich um das Wechselspiel der Minimierung der benötigten fossilen Energie, welche durch Einspeisung erneuerbarer Energiequellen in ein Strom- oder Wärmenetz kompensiert werden muss. Diese primärenergetische Bilanz ist im Idealfall über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes zu berechnen. Smart City Die Art und Weise, wie wir uns dem Energieproblem stellen, wird unsere Städte grundlegend verändern. Solare Nullenergiegebäude, kombiniert mit Energienetzen, die bestehende Synergieeffekte unterschiedlicher Gebäude und Nutzungen ausschöpfen, gelten als Schwerpunkt der derzeitigen Entwicklungen. Für den enormen Bedarf an Flächen, die zur Umwandlung von erneuerbarer Energie benötigt werden, wird sich unser Bild von Gebäuden, Städten und auch Landschaften im urbanen Umfeld ändern müssen. Der Platz- und Flächenbedarf von gebäudeintegrierter Solartechnologie ist die wahre architektonische und raumplanerische Herausforderung. Diese großen Solarflächen nehmen entscheidenden Einfluss auf die Formensprache eines Gebäudes und in weiterer Folge das Bild einer Stadt. Hierbei spielen im Speziellen die Möglichkeiten zur Maximierung der Sonne zugewandten Dachflächen neben der Nutzung von gut besonnten Fassaden die wichtigste Rolle. Geht man davon aus, dass der Anteil der Stadtbevölkerung weltweit voraussichtlich bis zum Jahr 2050 auf rund 70 % steigt, werden Smart Cities in Smart-Grid-Verbänden vor allem in neuen urbanen Gebieten relevant sein.