6. November 2019

Da­mit die Wär­me drin­nen bleibt – Neue We­ge der ener­ge­ti­schen Ge­bäu­de­ana­ly­se

Thermographische Aufnahme eines Wohnhauses
Ther­mo­gra­phi­sche Auf­nah­me ei­nes Wohn­hau­ses
Bild 1/3, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Thermographische Aufnahme eines Wohnhauses

Das Wär­me­bild zeigt an wel­chen Stel­len die Wär­me aus dem Ge­bäu­dein­ne­ren nach au­ßen ent­weicht.
3D Modell eines Wohngebietes
3D Mo­dell ei­nes Wohn­ge­bie­tes
Bild 2/3, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

3D Modell eines Wohngebietes

In der Ther­ma­l­an­sicht des Wohn­ge­bie­tes, las­sen sich schlecht iso­lier­te Ge­bäu­de schnell iden­ti­fi­zie­ren.
Testgebäude mit Drohne
Test­ge­bäu­de mit Droh­ne
Bild 3/3, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Testgebäude mit Drohne

Bei der ge­nau­en Ver­mes­sung in­di­vi­du­el­ler Ge­bäu­de kom­men un­ter­schied­li­che Tech­ni­ken zum Ein­satz. Ei­ne mit Spie­gel­re­flex- und In­fra­rot­ka­me­ras aus­ge­stat­te­te Droh­ne lie­fert Auf­nah­men von al­len Ge­bäu­de­sei­ten und ver­mit­telt ein ge­naue­res Bild des Ob­jekts, in­klu­si­ve ther­mo­gra­phi­scher Bil­der mög­li­cher Wär­me­brücken. In Zu­kunft ist auch der Ein­satz von Hy­per­spek­tral­ka­me­ras ge­plant.

DLR-Wissenschaftler entwickeln neues System zur schnellen energetischen Gebäudeanalyse.

November. Die Tage werden kürzer, die Nächte kälter und die Heizperiode beginnt. Angesichts steigender Energiepreise und der allgegenwärtigen Klimadebatte rückt für viele Mieter und Hausbesitzer die Frage nach der Einsparung von Kosten und Emissionen wieder in den Vordergrund. Neben der Art der Heizung, spielt die Wärmeisolierung eines Gebäudes eine entscheidende Rolle. Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) setzen modernste Technologien ein, um Gebäude zukünftig schneller und effektiver auf energetische Schwachstellen untersuchen zu können.

Rund 80 Prozent der Wohnbebauung in Deutschland ist älter als 25 Jahre. Die Analyse solcher Häuser mit herkömmlichen Methoden ist zeitaufwendig und teuer. Es müssen Vororttermine mit Sachverständigen geplant werden, zum Teil ist die Bausubstanz nicht bekannt, oder sie ist durch Umbaumaßnahmen in der Vergangenheit uneinheitlich, sodass zur Analyse Mauerwerk freigelegt werden muss. Diese Umstände halten viele Hausbesitzer davon ab, die Sanierung ihrer Gebäude anzugehen. Derzeit wird in Deutschland lediglich etwa ein Prozent der Bausubstanz pro Jahr saniert.

Neue Messtechniken – schnellere Gebäudeanalysen

Dr. rer. nat. Jacob Estevam-Schmiedt, Leiter des Projekts "Gtom" (Gebäudetomograph) sagt: "Unser Ziel ist es, durch unsere Messtechnik eine bessere und schnellere Gebäudeanalyse zu ermöglichen. Wenn wir dadurch die Sanierungsrate von Gebäuden steigern können, wäre dies ein wichtiger Beitrag zur Energiewende."

Um die Sanierungsrate signifikant steigern zu können, erfolgt zunächst die großflächige Aufnahme eines Wohngebiets mittels spezieller Luftbilder aus dem Bereich der Fernerkundung (Photogrammetrie). Die Luftbilddaten fließen gemeinsam mit Thermalinfrarotbildern in ein dreidimensionales Gebäudemodell ein, das die Grundlage für die Erhebung weiterer Messdaten bildet. Anhand der Aufnahmen können bereits einzelne sanierungsbedürftige Gebäude identifiziert werden. Diese werden im Anschluss genau vermessen, um präzise Daten für eine energetische Sanierung bereitzustellen.

Bei der genauen Vermessung individueller Gebäude kommen unterschiedliche Techniken zum Einsatz. Eine mit Spiegelreflex- und Infrarotkameras ausgestattete Drohne liefert Aufnahmen von allen Gebäudeseiten und vermittelt ein genaueres Bild des Objekts, inklusive thermographischer Bilder möglicher Wärmebrücken. In Zukunft ist auch der Einsatz von Hyperspektralkameras geplant.

Die Struktur des Hauses und deren Wärmeleitwerte werden in einem weiteren Schritt mittels Radarsensoren vermessen. Dadurch ist eine präzise Bestimmung der verwendeten Baumaterialien möglich, ohne dass Teile der Struktur freigelegt werden müssen.

In dem 3D-Gebäudemodell werden schließlich alle ermittelten Daten zusammengefasst, wodurch den Eigentümern und Sachverständigen eine umfassende Grundlage für zielgerichtete Sanierungsmaßnahmen zur Verfügung steht.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI) geförderte Projekt wird vom DLR-Institut für Solarforschung koordiniert. Daneben sind drei weitere DLR-Institute am Projekt beteiligt: das Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme, das Institut für Methodik der Fernerkundung und das Institut für Optische Sensorsysteme. Darüber hinaus ist das Solar-Institut Jülich der FH Aachen Teil des Projektkonsortiums.

In einem Folgeprojekt soll die erfolgreich erprobte Messtechnik weiter verfeinert und in Zusammenarbeit mit potentiellen Anwendern zur Marktreife weiterentwickelt werden.

Kontakt
  • Michel Winand
    Kom­mu­ni­ka­ti­on Köln, Bonn, Jü­lich, Rhein­bach und Sankt Au­gus­tin
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Po­li­tik­be­zie­hun­gen und Kom­mu­ni­ka­ti­on
    Telefon: +49 2203 601-2144
    Linder Höhe
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  • Herr Dr. rer. nat. Jacob Estevam Schmiedt
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für So­lar­for­schung
    Qua­li­fi­zie­rung
    Telefon: +49 2203601-4427
    Linder Höhe
    51147 Köln
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