Neuer Prüfstand zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden
11. November 2024 | Heizkosten sparen
Neuer Prüfstand zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden
Der neue Luftdichtigkeitsprüfstand ATLAS am Institut für Solarforschung am DLR Standort Köln-Porz
Die begehbare luftdichte Kammer verfügt über eine austauschbare Frontseite, die es ermöglicht, verschiedene Prüfkörper zu untersuchen. Das angeschlossene Messgebläse (unten links) kann die Kammer unter Druck setzen und den Luftstrom messen, der durch die Undichtigkeiten entweicht oder einströmt. So kann die Größe der Leckage bestimmt werden. In der Kammer befindet sich eine Heizung und ein Lautsprecher, außerhalb ein ringförmiges Mikrofonarray sowie eine Infrarotkamera (ganz rechts).
Der kugelförmige Lautsprecher im Prüfstand emittiert Schall, der durch Undichtigkeiten, wie zum Beispiel Löcher und Ritzen, nach außen treten kann. Die außenstehende akustische Kamera kann mittels ihrer vielen ringförmig angeordneten Mikrofone die Position von Schallquellen orten und diese analysieren. Der Ort des Schallaustritts (auf dem Bildschirm des Auswertelaptops rot markiert) deutet damit auf eine Undichtigkeit in der Ecke des Fensters hin.
Test neuer Detektionsmethoden von Leckagen an Gebäudefassaden
Bei einer Messkampagne erprobten Wissenschaftler die Praxistauglichkeit der neuen Messmethoden zur Ortung von Undichtigkeiten in Gebäudehüllen an verschiedenen Fassadenelementen eines zu sanierenden Mehrfamilienhauses.
Bedeutung der Leckageortung: Undichte Stellen in Gebäudehüllen können den Energieverbrauch eines Gebäudes um 30 bis 50 Prozent erhöhen.
DLR-Forschende testen am neuen Prüfstand ATLAS akustische und thermografische Messmethoden, um undichte Stellen in Gebäuden genau zu erkennen, schneller zu orten und zu bewerten.
Das Ziel ist, undichte Stellen schneller und genauer zu finden, So lassen sich Gebäude effektiver abdichten und so der Energieverbrauch senken.
Schwerpunkte: Solarforschung, Energie
Immer höhere Energiekosten sowie ein gesteigertes Umweltbewusstsein konfrontieren die Verbraucher mit der Frage nach der Effizienz der Dämmung des Hauses oder der Wohnung. Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) gehen dieser Frage nun mit moderner Technologie an einem neuentwickelten Prüfstand nach.
Der unbeabsichtigte Luftaustausch durch undichte Stellen in der Gebäudehülle kann den Heiz- und Kühlenergieverbrauch eines Gebäudes erheblich negativ beeinflussen – oft um 30 bis 50 Prozent. Deshalb ist es entscheidend, diese Leckagen zu identifizieren und zu beseitigen. Das gilt beim Bau neuer Gebäude und besonders bei der Sanierung von Bestandsgebäuden.
Herkömmliche Verfahren zur Leckageortung sind oft anspruchsvoll und zeitaufwändig. Das DLR-Institut für Solarforschung erforscht deshalb neue Methoden, um diese Arbeit schneller und automatisierter zu gestalten.
Prüfstand ATLAS
Dazu hat das DLR den neuen Luftdichtheitsprüfstand ATLAS (Adaptable Testing Laboratory for Air Sealing) entwickelt. Er ist eine Spezialanfertigung, gebaut von der Konstruktionswerkstatt R316. Der Prüfstand besteht aus einer begehbaren luftdichten Kammer, an deren Frontfläche Prüfkörper, wie zum Beispiel Türen und Fenster, angebracht werden können. So können verschiedene Arten von Leckagen untersucht werden. Die Kammer kann über ein Messgebläse unter Druck gesetzt werden, so dass der Prüfstand den Volumenstrom, der durch die Undichtigkeiten fließenden Luft messen und damit das Ausmaß der Leckage bewerten kann.
Forscher können somit neue Messmethoden systematisch untersuchen und weiterentwickeln, um Undichtigkeiten in Gebäudehüllen zu orten.
Derzeit untersuchen die Wissenschaftler eine Kombination aus Schallquellenortung mittels Mikrofon-Array-Technologie (auch bekannt als „akustische Kamera“) und Infrarotkamera auf ihre Eignung, undichte Stellen an Gebäuden zu finden. Die Untersuchungsmethoden werden sowohl im Labor als auch an realen Gebäuden getestet, um ihre Praxistauglichkeit zu gewährleisten.
Synergie von Labor- und Praxisforschung
Ein präzises Verständnis des Verhaltens des Messsystems unter unterschiedlichen Bedingungen ist entscheidend für die Interpretation der Messergebnisse. Dazu müssen die Forscher alle Einflussfaktoren berücksichtigen, wie beispielsweise den Unterschied zwischen der Außen- und der Innentemperatur des Gebäudes, Baustellenlärm oder verschiedene mögliche Leckagepfade durch die Gebäudewand. ATLAS ermöglicht es, diese Szenarien im Detail zu simulieren und zu testen. Die Laborbedingungen dienen einer systematischen und reproduzierbaren Untersuchung weiterer Einflussfaktoren. Im einfachsten Fall kann dies eine Variation in der Lochgröße bei simplen Durchbohrungen sein, es lassen sich aber auch wesentlich komplexere Leckagepfade oder aber auch typische in Gebäuden vorkommende Luftleckagen nachbilden. Damit lässt sich die Sensitivität und Genauigkeit der Messmethodik eingehend untersuchen. Zusätzlich können optimale Betriebsbedingungen und Analyseverfahren identifiziert werden.
Das Ziel dieser Maßnahmen ist, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messmethode zu verbessern. Langfristig sollen diese Erkenntnisse zur Entwicklung effektiverer Lösungen beitragen, um die Energieeffizienz von Gebäuden zu steigern und Energieverluste zu minimieren.
