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Lichtverteilung als 3D Falschfarbendarstellung in einer kleinen Büroeiheit in den Maschinenbauinstituten © Philipp Altschuck
Lichtverteilung als 3D Falschfarbendarstellung in einer kleinen Büroeiheit in den Maschinenbauinstituten © Philipp Altschuck
CO2-Bilanzierung aller Institutsgebäude und Versuchshallen auf dem Campus Lichtwiese © Philipp Altschuck
CO2-Bilanzierung aller Institutsgebäude und Versuchshallen auf dem Campus Lichtwiese © Philipp Altschuck

Wie viel Potenzial steckt in der Sanieerung von Beleuchtung?

Mit dem Sanierungspotential von Beleuchtungsanlagen im Nichtwohngebäudebestand setzt sich diese studentische Forschungsarbeit auseinander. Sie entstand im Rahmen des Forschungsprojekts „EnEff :Stadt–Campus Lichtwiese“ in Kooperation der Fachgebiete „Entwerfen und Nachhaltiges Bauen“ und „Entwerfen und Gebäudetechnologie“ am Fachbereich Architektur an der TU Darmstadt.Die Sanierung von Beleuchtungsanlagen rückt in den Fokus des Interesses, da der Stromverbrauch für Beleuchtung, relativ gesehen in der energetischen Gesamtbilanz von Gebäuden, ansteigt. Dies liegt an den sinkenden Wärmebedarfen durch energieeffiziente Baunanforderungen der letzten Jahre. Die im Vergleich zur Wärme hohen Emissionsfaktoren für Strom bedingen einen zusätzlich verstärkenden Effekt hinsichtlich der CO2-Emissionen.

Nach einer umfangreichen Bestandsaufnahme der Beleuchtungsanlagen in der Wasserbauhalle der Bauingenieure und im Maschinenbau-Institutsgebäude wurde ein numerisches Modell (Lichtsimulationssoftware

„Relux“) erstellt. Es konnten gravierende Abweichungen zwischen den simulierten und den nach DIN V 18599 Teil 4 bilanzierten Berechnungsergebnissen nachgewiesen werden.

Auf Grund dieser Abweichungen wurden Korrekturfaktoren entwickelt, die es zukünftig ermöglichen, auch bei Anwendung des Tabellenverfahrens nach DIN V 18599-4 den Nutzbeleuchtungsenergiebedarf realistisch-abzubilden. Hierdurch können bilanziell unterschätzte Einsparpotentiale nach DIN V 18599 Teil 4 bei Einsatzenergie effizienter Beleuchtungsanlagen vermieden werden.

Die Ergebnisse der modellierten Teilbereiche werden durch ein Aggregationsverfahren zunächst auf das Gesamtgebäude und schließlich auf den gesamten Campus Lichtwiese anhand einer Methodik gleichartiger Typen extrapoliert. Auf diese Weise können realistische energetische Einsparpotentiale auch für größere Gebäudebestände mit geringem Aufwand abgeschätzt werden.

Die wirtschaftliche Bewertung der untersuchten Varianten erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Lichtplanungsbüro „AG-Licht“ und zeigte ein erstaunliches Ergebnis: Die konventionelle Leuchtstoffleuchte stellte sich in einer Annuitätenrechnung wirtschaftlicher dar als die LED-Leuchte. Neben dem wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn bietet die Arbeit dem Präsidium der TU Darmstadt Handlungsoptionen für die Sanierung der Beleuchtungsanlagen ihrer Hochschulgebäude und erhält dadurch einen starken Umsetzungsbezug.

Die Arbeit von Philipp Altschuck wurde mit dem Heinz-Stillger-Preis 2017 ausgezeichnet: Preisverleihung