@article{BlankeRegerDoeringetal.2021, author = {Blanke, Tobias and Reger, Vitali and D{\"o}ring, Bernd and G{\"o}ttsche, Joachim and Kuhnhenne, Markus}, title = {Koaxiale Stahlenergiepf{\"a}hle}, series = {Stahlbau}, volume = {90. 2021}, journal = {Stahlbau}, number = {6}, publisher = {Wiley}, address = {Weinheim}, pages = {417 -- 424}, year = {2021}, abstract = {Ein entscheidender Teil der Energiewende ist die W{\"a}rmewende im Geb{\"a}udesektor. Ein Schl{\"u}sselelement sind hier W{\"a}rmepumpen. Diese ben{\"o}tigen eine W{\"a}rmequelle, der sie Energie entziehen k{\"o}nnen, um sie auf ein h{\"o}heres Temperaturniveau zu transformieren. Diese W{\"a}rmequelle kann bspw. das Erdreich sein, dessen W{\"a}rme durch Erdsonden erschlossen werden kann. In diesem Beitrag werden in Stahlpf{\"a}hle integrierte Koaxialsonden mit dem Stand der Technik von Erdsonden gleichen Durchmessers bez{\"u}glich ihrer thermischen Leistungsmerkmale verglichen. Die Stahlenergiepf{\"a}hle bieten neben der W{\"a}rmegewinnung weitere Vorteile, da sie auch eine statische Funktion {\"u}bernehmen und r{\"u}ckstandsfrei zur{\"u}ckgebaut werden k{\"o}nnen. Es werden analytische und numerische Berechnungen vorgestellt, um die thermischen Potenziale beider Systeme zu vergleichen. Außerdem wird ein Testaufbau gezeigt, bei dem Stahlenergiepf{\"a}hle in zwei verschiedenen L{\"a}ngen mit vorhandenen g{\"a}ngigen Erdsonden verglichen werden k{\"o}nnen. Die Berechnungen zeigen einen deutlichen thermischen Mehrertrag zwischen 26 \% und 148 \% der Stahlenergiepf{\"a}hle gegen{\"u}ber dem Stand der Technik abh{\"a}ngig vom Erdreich. Die Messergebnisse zeigen einen thermischen Mehrertrag von {\"u}ber 100 \%. Es l{\"a}sst sich also signifikante Erdsondenl{\"a}nge einsparen. Dabei ist zu beachten, dass sich damit der thermisch genutzte Bereich des Erdreichs reduziert, wodurch die thermische Regeneration und/oder das Langzeitverhalten des Erdreichs an Bedeutung gewinnt.}, language = {de} } @article{KuhnhenneRegerPyschnyetal.2020, author = {Kuhnhenne, Markus and Reger, Vitali and Pyschny, Dominik and D{\"o}ring, Bernd}, title = {Influence of airtightness of steel sandwich panel joints on heat losses}, series = {E3S Web of Conferences 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, volume = {172}, journal = {E3S Web of Conferences 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, number = {Art. 05008}, publisher = {EDP Sciences}, address = {Les Ulis}, doi = {10.1051/e3sconf/202017205008}, pages = {6}, year = {2020}, abstract = {Energy saving ordinances requires that buildings must be designed in such a way that the heat transfer surface including the joints is permanently air impermeable. The prefabricated roof and wall panels in lightweight steel constructions are airtight in the area of the steel covering layers. The sealing of the panel joints contributes to fulfil the comprehensive requirements for an airtight building envelope. To improve the airtightness of steel sandwich panels, additional sealing tapes can be installed in the panel joint. The influence of these sealing tapes was evaluated by measurements carried out by the RWTH Aachen University - Sustainable Metal Building Envelopes. Different installation situations were evaluated by carrying out airtightness tests for different joint distances. In addition, the influence on the heat transfer coefficient was also evaluated using the Finite Element Method (FEM). The combination of obtained air volume flow and transmission losses enables to create an "effective heat transfer coefficient" due to transmission and infiltration. This summarizes both effects in one value and is particularly helpful for approximate calculations on energy efficiency.}, language = {en} } @article{RegerKuhnhenneEbbertetal.2020, author = {Reger, Vitali and Kuhnhenne, Markus and Ebbert, Thiemo and Hachul, Helmut and Blanke, Tobias and D{\"o}ring, Bernd}, title = {Nutzung erneuerbarer Energien durch thermische Aktivierung von Komponenten aus Stahl}, series = {Stahlbau}, volume = {2020}, journal = {Stahlbau}, number = {Volume 89, Issue 6512-519}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {1437-1049}, doi = {10.1002/stab.202000031}, pages = {512 -- 519}, year = {2020}, abstract = {Die Versorgung von Neubauten soll m{\"o}glichst weitgehend unabh{\"a}ngig von fossilen Energietr{\"a}gern erfolgen. Erneuerbare Energien spielen daf{\"u}r eine gewichtige Rolle. Eine gute M{\"o}glichkeit, erneuerbare Energien ohne viel zus{\"a}tzlichen Aufwand nutzbar zu machen, ist, bereits vorhandenen Komponenten im Geb{\"a}ude zus{\"a}tzliche Funktionen zu geben. Hier kann bspw. die Fassade oder das Dach solarthermisch aktiviert oder durch Fotovoltaikmodule erg{\"a}nzt werden. Auch Tiefgr{\"u}ndungen k{\"o}nnen neben der statischen Funktion noch eine geothermische Funktion zur Aufnahme oder Abgabe von W{\"a}rme erhalten. Neben der Erzeugung bietet sich auch f{\"u}r die Verteilung der W{\"a}rme oder K{\"a}lte im Geb{\"a}ude die Integration in Bauteile an. Hier kann bspw. der Boden durch eine Fußbodenheizung oder die Decke durch Deckenstrahlplatten aktiviert werden. Im Rahmen der Ver{\"o}ffentlichung wird auf die thermische Aktivierung von Stahlkomponenten eingegangen. Es wird eine L{\"o}sung vorgestellt, die vorgeh{\"a}ngte hinterl{\"u}ftete Stahlfassade (VHF) solarthermisch zu aktivieren. Außerdem werden zwei M{\"o}glichkeiten zur geothermischen Aktivierung von Tiefgr{\"u}ndungen mittels Stahlpf{\"a}hlen gezeigt. Zuletzt wird ein System zur thermischen Aktivierung von Stahltrapezprofilen an der Decke erl{\"a}utert, welches W{\"a}rme zuf{\"u}hren oder bei Bedarf abf{\"u}hren kann.}, language = {de} } @article{RegerKuhnhenneHachuletal.2019, author = {Reger, Vitali and Kuhnhenne, Markus and Hachul, Helmut and D{\"o}ring, Bernd and Blanke, Tobias and G{\"o}ttsche, Joachim}, title = {Plusenergiegeb{\"a}ude 2.0 in Stahlleichtbauweise}, series = {Stahlbau}, volume = {88}, journal = {Stahlbau}, number = {6}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {1437-1049 (E-journal), 0038-9145 (print)}, doi = {10.1002/stab.201900034}, pages = {522 -- 528}, year = {2019}, language = {de} } @techreport{KestiMononenLautsoetal.2015, author = {Kesti, Jyrki and Mononen, Tarmo and Lautso, Petteri and D{\"o}ring, Bernd and Reger, Vitali and Holopainen, R. and Jung, N. and Shemeikka, J. and Nieminen, J. and Reda, F. and Lawson, Mark and Botti, Andrea and Hall, R. and Zold, A. and Buday, T.}, title = {Zero energy solutions for multifunctional steel intensive commercial buildings (ZEMUSIC) - EUR 27627}, publisher = {Publications Office of the European Union}, address = {Luxembourg}, organization = {European Commission}, isbn = {978-92-79-54071-4}, issn = {1831-9424}, doi = {10.2777/111520}, pages = {146 Seiten}, year = {2015}, abstract = {The broad commercial objective of this project was the sustainable value creation in steel building technology by addressing the ways in which significant energy reductions can be made in the operation phase of multi-storey commercial buildings. A review on energy efficient commercial buildings in Europe has been carried out consisting of several case studies from different countries. The project included development of zero-energy concepts for reducing energy demand as well as concepts for heating, cooling and ventilation systems by utilising renewable energy sources in three different climates. Also alternative structural frame solutions were developed and analyzed in respect of structural and MEP (mechanical, electrical and plumbing solutions) features. An innovative long span floor system with integrated MEP routings promises a cost effective alternative for sophisticated ventilation distribution and radiant heating and cooling systems, allowing for high energy efficiency and high quality interior climate. The report includes also review of best architectural practices for integrated renewable energy solutions including different design strategies for building facades of zero energy buildings. Interesting results and design basis are also presented for steel energy pile concept, where structural foundation piles are utilized for ground energy harvesting. Life cycle cost calculations for near zero energy office building based on developed technologies show that a near zero energy construction is also profitable. The results and work methods of the project have been summarized in the form of design guidance that offers designers the knowledge gained in a form that can be easily understood.}, language = {en} } @article{DoeringRegerKuhnhenneetal.2015, author = {D{\"o}ring, Bernd and Reger, Vitali and Kuhnhenne, Markus and Feldmann, Markus and Kesti, Jyrki and Lawson, Mark and Botti, Andrea}, title = {Steel solutions for enabling zero-energy buildings}, series = {Steel Construction - Design and Research}, volume = {8}, journal = {Steel Construction - Design and Research}, number = {3}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {1867-0539}, doi = {10.1002/stco.201510029}, pages = {194 -- 200}, year = {2015}, language = {en} }