Nachwuchsforschungsgruppe MUBARES
Multifunktionale Nutzung baulicher Anlagen für eine resilient-dezentrale Energieversorgung in Sachsen
Das Bundes-Klimaschutzgesetz regelt, dass Deutschland bis 2045 verbindlich die Treibhausgasneutralität erreichen muss. Zur wirksamen Senkung von Treibhausgasemissionen trägt maßgeblich der zunehmende Einsatz von erneuerbaren Energien bei.
Um die Möglichkeiten einer multifunktionalen Nutzung baulicher Anlagen für eine resilient-dezentrale Versorgung mit erneuerbaren Energien untersuchen zu können, fördert der Europäische Sozialfonds seit Anfang 2024 die Nachwuchsforschungsgruppe MUBARES im Institut »Bauen im Klimawandel« an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden über einen Zeitraum von drei Jahren. Das Team aus acht Forschenden operiert interdisziplinär bei der Erarbeitung systematischer Lösungen für die nachträgliche Integration von Energieanlagen in bestehende Bauwerke und vereint dabei Wissen aus den Fachbereichen Bauingenieurwesen, Gebäudetechnik, Elektrotechnik und Wirtschaft.
Die Bearbeitung der Forschungsaufgabe zentriert sich auf die folgenden Aspekte:
Klassifizierung von (Nicht-)Wohngebäuden und Ingenieurbauwerken in Bezug auf die Integration von Energieanlagen im Bestand und Neubau
Potenzialbewertung der multifunktionalen Nutzung von Bauwerken mit erneuerbaren, dezentralen Energieanlagen
Entwicklung innovativer Konzepte für die bautechnische Integration von Energieanlagen in Bauwerke unter Berücksichtigung eines wirtschaftlichen Betriebs und technischer Anforderungen
Energieoptimierung und -management einschl. Speichermöglichkeiten zum Ausgleich saisonal bedingter Energieüberschüsse und -defizite
Ökonomische und ökologische Auswirkungen und Wechselwirkungen der multifunktionalen Nutzung baulicher Anlagen
Ableitung von Leitfäden für die Planung, den Bau und den Betrieb multifunktional genutzter Bauwerke und Infrastrukturen im Kontext einer resilient-dezentralen Energieversorgung
Zur Erreichung der Ziele wird eine qualitative und quantitative Foresight-Methodik angewandt, die in Szenariobewertungen alternative Zukünfte einer dezentralen Energieversorgung untersucht. Anhand eines deskriptiven Forschungsansatzes werden in konkreten Fallstudien an einzelnen Bauwerken die Effekte einer dezentralen Versorgung mit Erneuerbaren Energien in Sachsen abgebildet. Die Resultate der Fallstudien sollen im Sinne eines Bottom-Up-Ansatzes in größere Zusammenhänge übertragen werden. Zur Lösung von Optimierungsproblemen mit mehreren Zielen werden zudem Ansätze der Mehrzieloptimierung untersucht.
Die inhaltliche Arbeit der Nachwuchswissenschaftlerinnen fokussiert sich in großen Teilen auf Fallbeispiele, welche auf Integrationsmöglichkeiten für erneuerbare Energien untersucht werden. Aus dem Spektrum an Nichtwohngebäuden diente zunächst ein bestehendes Parkhaus als exemplarisches Bauwerk, für welches solare Dach- und Fassadenkonstruktionen konzipiert wurden.
Die Integration von Photovoltaik-Modulen wurde auch bei Lärmschutzwänden und Brücken untersucht. Als weitere Ingenieurbauwerke stehen Tankanlagen (z.B. Silos) im Fokus, welche aufgrund ihrer Höhe im Kontext von Kleinwindenergieanlagen betrachtet werden.
Auch ein Gebäude am HTWD-Campus, das A-Gebäude, wird in einer umfassenden Betrachtung auf Integrationslösungen erneuerbarer Energieanlagen geprüft. Hier stehen die Entwicklung technisierter Fassadenelemente in Kombination mit einer optimierten Beheizungsstruktur im Mittelpunkt. Darüber hinaus wird die Dachfläche auf Solar- und Windenergiepotenziale geprüft.
Gemäß dem interdisziplinären Ansatz werden bei den entwickelten Lösungen sowohl bauliche Randbedingungen als auch energetische wie wirtschaftliche Belange berücksichtigt. Darüber hinaus werden die Erkenntnisse von der Bauwerks- auf die Quartiersebene übertragen und die Integrationskonzepte unter Aspekten der Resilienz und Nachhaltigkeit bewertet.
Beteiligte Professoren
| Name |
Telefon (0351 462 - ) | Raum | Aufgabenbereich | |
|---|---|---|---|---|
| Flederer, Holger (Prof. Dr.-Ing.) | 2435 | Z 533 | Konstruktiver Ingenieurbau/Brückenbau | |
| Bösche, Thomas (Prof. Dr.-Ing.) | 2143 | Z 531 | Massivbau | |
| Naumann, Thomas (Prof. Dr.-Ing.) | 2149 | Z 527 | Baukonstruktion | |
| Bolsius, Jens (Prof. Dr.-Ing.) | 3224 | U 339 | Bauphysik/Bauklimatik und Raumlufttechnik | |
| Meyer, Jörg (Prof. Dr.-Ing.) | 2642 | Z 450B | Regenerative Elektroenergiesysteme / Energiespeicher | |
| Mayer, Christoph (Prof. Dr. rer. pol.) | 3375 | Z 637 | BWL / Investition und Finanzierung |
Wissenschaftliche Mitarbeiter
| Name |
Telefon (0351 462 - ) | Raum | Aufgabenbereich | |
|---|---|---|---|---|
| Golz, Sebastian (Dr.-Ing.) | 2084 | Z 521 / BS 002 | Wissenschaftlicher Projektleiter | |
| Beck, Paolo (B.Sc.) | 2327 | U 330 | Energiemanagement und Energieoptimierung NFG MUBARES | |
| Bläsing, Florian (Dipl.-Ing. (FH)) | 2728 | U 331 | Gruppenleitung NFG, Baukonstruktion | |
| Fischer, Carolin (M.Sc.) | 2075 | U 331 | Ingenieurbau, Energieanlagen | |
| Hein, Alexander (Dipl.-Ing. (FH)) | 2087 | U 330 | Gebäudetechnik, Baukonstruktion | |
| Jacobs, Ludwig (M.Sc.) | 2389 | U 330 | Erneuerbare Energien, NFG MUBARES | |
| Redlich, Christian (M.Eng.) | 2507 | U 331 | ||
| Rengers, Luisa (M.Sc.) | 2089 | U 330 | Resiliente Infrastruktur, Konstruktiver Ingenieurbau | |
| Rühle, Seline (Dipl.-Ing. (FH)) | 3364 | U 331 |