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Bewertung von Unsicherheiten beim Variantenvergleich energetischer Quartierssanierungen: Entwicklung eines Simulationsmodells zur Berücksichtigung streuender Einflussgrößen über den Lebenszyklus bei der ökonomischen und ökologischen Bewertung von Wohnquartieren

Koert, Johannes (2024)
Bewertung von Unsicherheiten beim Variantenvergleich energetischer Quartierssanierungen: Entwicklung eines Simulationsmodells zur Berücksichtigung streuender Einflussgrößen über den Lebenszyklus bei der ökonomischen und ökologischen Bewertung von Wohnquartieren.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00024361
Dissertation, Erstveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

Zur Bewältigung der Klimakrise, einer der größten globalen Aufgaben des 21. Jahrhunderts, hat sich Deutschland zur Erreichung der Treibhausgasneutralität bis 2045 verpflichtet. Die notwendigen Ziele zur Senkung der Treibhausgasemissionen des Gebäudesektors durch energetische Sanierung und eine Dekarbonisierung der Wärmeversorgung werden jedoch seit Jahren verfehlt. Als Hindernis wird neben mangelnden ökonomischen Anreizen die fehlende Transparenz bezüglich der Auswirkungen verschiedener Sanierungskonzepte vermutet. Insbesondere für die Handlungsebene des Quartiers fehlt es an robusten Bewertungsmethoden zur Unterstützung der relevanten Akteure bei der Entscheidungsfindung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher eine Methodik entwickelt, welche eine Bewertung energetischer Quartierssanierungskonzepte unter Berücksichtigung von Unsicherheiten ermöglicht. Basis der Methodik sind Monte-Carlo Simulationen dynamischer Gebäude- und Quartiersmodelle zur Ermittlung der Quartiersenergiebedarfe. Anschließend folgen eine Ökobilanzierung und eine Lebenszykluskostenrechnung unter Verwendung von Szenarien zur Abbildung zukünftiger Entwicklungen unsicherer Eingangsparameter. Ergebnis der Methodik sind ökonomische, ökologische und energetische Indikatoren, die eine Vielzahl von Akteuren der energetischen Quartiersplanung bei der Entscheidungsfindung hinsichtlich einer Variantenauswahl unterstützen können. Die beispielhafte Anwendung der Methodik zeigt deren Robustheit und den Mehrwert im Vergleich zu einer deterministischen Berechnung.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2024
Autor(en): Koert, Johannes
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Bewertung von Unsicherheiten beim Variantenvergleich energetischer Quartierssanierungen: Entwicklung eines Simulationsmodells zur Berücksichtigung streuender Einflussgrößen über den Lebenszyklus bei der ökonomischen und ökologischen Bewertung von Wohnquartieren
Sprache: Deutsch
Referenten: Graubner, Prof. Dr. Carl-Alexander ; Schneider, Prof. Dr. Jens
Publikationsjahr: 27 Februar 2024
Ort: Darmstadt
Reihe: Dissertationsreihe des Instituts für Massivbau
Band einer Reihe: 56
Kollation: IX, 203 Seiten
Datum der mündlichen Prüfung: 18 Juli 2023
DOI: 10.26083/tuprints-00024361
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/24361
Kurzbeschreibung (Abstract):

Zur Bewältigung der Klimakrise, einer der größten globalen Aufgaben des 21. Jahrhunderts, hat sich Deutschland zur Erreichung der Treibhausgasneutralität bis 2045 verpflichtet. Die notwendigen Ziele zur Senkung der Treibhausgasemissionen des Gebäudesektors durch energetische Sanierung und eine Dekarbonisierung der Wärmeversorgung werden jedoch seit Jahren verfehlt. Als Hindernis wird neben mangelnden ökonomischen Anreizen die fehlende Transparenz bezüglich der Auswirkungen verschiedener Sanierungskonzepte vermutet. Insbesondere für die Handlungsebene des Quartiers fehlt es an robusten Bewertungsmethoden zur Unterstützung der relevanten Akteure bei der Entscheidungsfindung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher eine Methodik entwickelt, welche eine Bewertung energetischer Quartierssanierungskonzepte unter Berücksichtigung von Unsicherheiten ermöglicht. Basis der Methodik sind Monte-Carlo Simulationen dynamischer Gebäude- und Quartiersmodelle zur Ermittlung der Quartiersenergiebedarfe. Anschließend folgen eine Ökobilanzierung und eine Lebenszykluskostenrechnung unter Verwendung von Szenarien zur Abbildung zukünftiger Entwicklungen unsicherer Eingangsparameter. Ergebnis der Methodik sind ökonomische, ökologische und energetische Indikatoren, die eine Vielzahl von Akteuren der energetischen Quartiersplanung bei der Entscheidungsfindung hinsichtlich einer Variantenauswahl unterstützen können. Die beispielhafte Anwendung der Methodik zeigt deren Robustheit und den Mehrwert im Vergleich zu einer deterministischen Berechnung.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

In order to tackle the climate crisis as one of the greatest global challenges of the 21st century, Germany has committed itself to achieving greenhouse gas neutrality by 2045. However, the necessary targets for reducing greenhouse gas emissions from the building sector through energy refurbishments and the decarbonisation of the heat supply have been missed for years. The lack of transparency regarding the effects of different renovation concepts is assumed to be one of the obstacles. Especially at the district level, there is a lack of robust evaluation methods to support the relevant actors in decision-making. Within the framework of this study, a methodology was developed that enables the evaluation of energy-related district refurbishment concepts while taking uncertainties into account. The basis of the methodology are Monte Carlo simulations of dynamic building and district models to determine the district energy demands. This is followed by a life cycle assessment and life cycle costing using scenarios to map future developments of the uncertain input parameters. The results of the methodology are economic, ecological and energetic indicators that can support a large number of actors in energy-related district planning in their decision-making regarding a choice of variants. The exemplary application of the methodology shows its robustness and the added value compared to a deterministic calculation.

Englisch
Freie Schlagworte: Unsicherheiten, Quartier, Sanierung, Bewertung
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-243611
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Massivbau
TU-Projekte: PTJ|03EGB0014A|E4Q
Hinterlegungsdatum: 27 Feb 2024 13:08
Letzte Änderung: 28 Feb 2024 06:15
PPN:
Referenten: Graubner, Prof. Dr. Carl-Alexander ; Schneider, Prof. Dr. Jens
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 18 Juli 2023
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