abgeschlossene Promotionen & Habilitationen

Dissertation

Prof. Dr.-Ing. Martin Kriegel - TU Berlin

Die zeitliche und leistungsbezogene Entkopplung von Wärmebereitstellung und -anforderung zur Konditionierung der thermischen Verhältnisse in Gebäuden stellt einen wichtigen Aspekt auf dem Weg zu einer energieeffizienten und ökologisch nachhaltigen Energieversorgung dar. Neben der zeitlichen Flexibilisierung der Betriebsweise von gebäudetechnischen Anlagen und der Nutzung der thermischen Speicherfähigkeit von Gebäudemassen kann hierbei auch eine kontrollierte Absenkung oder Anhebung der Raumtemperatur während der Anwesenheit der Raumnutzer ein potentielles Instrument des „Lastmanagements“ darstellen.
Innerhalb der vorliegenden Arbeit werden mithilfe umfangreicher Probandenuntersuchungen die Auswirkungen von instationären thermischen Umgebungsbedingungen auf die thermische Behaglichkeit untersucht und bewertet. Dabei werden verschiedene wärmephysiologische Bewertungsgrößen während der Untersuchungen in einem Klimaraum erfasst, der durch ein definiertes und reproduzierbares Innenraumklima gekennzeichnet ist. Innerhalb der Auswertung der durchgeführten Untersuchungen wird daneben eine inhaltliche Verknüpfung zu etablierten Bewertungsmethoden hergestellt, um eine Referenzierung der eigenen Ergebnisse sowie eine Erweiterung der bestehenden Werkzeuge zu erreichen.
Grundsätzlich zeigen sich gute Übereinstimmungen zwischen den im instationären Innenraumklima dokumentierten Daten und dem etablierten PMV-Index hinsichtlich der Bewertung der thermischen Empfindung, so dass hier eine erweiterte Nutzung empfohlen wird. Demgegenüber stehen teilweise gravierende Abweichungen hinsichtlich der Prognose der Annehmbarkeit der thermischen Umgebungsbedingungen: Während ein ’warm’ empfundenes Innenraumklima kaum Ablehnung innerhalb der Stichprobe nach sich zieht, ist im ’kühl’ empfundenen Innenraumklima ein deutlicher Anstieg des Anteils Unzufriedener zu konstatieren. Zudem ergeben die vorliegenden Ergebnisse, dass die innerhalb der Untersuchungen durchgeführten Aufheizphasen generell die thermische Behaglichkeit in geringerem Maße beeinträchtigen als dies aufgrund vergleichbarer Absenkphasen der Fall ist. Darüber hinaus ist aus den Untersuchungsergebnissen zu schließen, dass die Unsicherheit der wärmephysiologischen Bewertung eines instationären Innenraumklimas mit Hilfe von über eine größere Anzahl von Personen gemittelte Kenngrößen in ’kühl’ empfundenen Innenräumen zunimmt. Eine solche Vorgehensweise ist lediglich für ein ’neutral’ oder ’warm’ empfundenes Innenraumklima zu empfehlen.
Im Hinblick auf die erzielten Ergebnisse lässt sich bezüglich des Einsatzes einer zeitlich variablen Beheizung von Innenräumen festhalten, dass eine Aufheizphase, die zur temporären Überheizung des Innenraumes führt eine aus wärmephysiologischer Sicht unkritische Art der Umsetzung eines instationären Innenraumklimas darstellt. Demgegenüber sind Absenkphasen sowie eine Unterschreitung der unter stationären Bedingungen vom Nutzer akzeptierten Raumtemperatur aufgrund unsicherer Prognose und sensitiver Bewertung des Innenraumklimas nicht zu empfehlen. Eine Überführung der unter laborähnlichen Bedingungen gewonnenen Ergebnisse in ein praktisches Umfeld wird empfohlen, um die aufgezeigten Tendenzen in einer heterogenen und praxisnahen Umgebung weiter zu schärfen.

thermische Behaglichkeit, Flexibilisierung Betriebsweise, Lastmanagement, Innenraumklima