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The utilization of geothermal energy is crucial for achieving sustainable heating solutions during the transition to renewable energy sources.Geothermal probes, also known as borehole heat exchangers, are used to extract heat from the ground.These probes can operate individually or be combined into probe fields to meet larger heating demands.The design of these fields must account for potential undercooling or overheating over extended periods.G-functions are typically employed to calculate the thermal behavior of the ground with interconnected borehole heat exchangers.However, calculating numerical solutions for these functions can be very time-consuming.This study involves training artificial neural networks (\gls{ANN}) using pre-calculated g-functions.The accuracies and calculation times of the trained \gls{ANN} were then compared.The study created a dataset with over \num{\sizeOfData} g-functions for a rectangular probe field.Two different ANNs were trained using 80 \% of the dataset.The study then determined the accuracy of the g-functions generated by the ANN and the calculation speed.The results indicate that the mean absolute percentage error was below 2.3 \%.On average, the calculation time was less than 0.1 \% of the original time.Large probe fields performed better than average in terms of calculation time.The reduced calculation time enables the computation of complex tasks within a reasonable timeframe, including depth sizing and borefield design optimizations.
Combining buildings into districts aggregates the diverse peak loads from individual buildings to improve the sizing of new energy supply systems.The non-simultaneity of peak loads (both electric and thermal) is evaluated using simultaneity factors.The simultaneity factor is the maximum of the district load profile divided by the maximum of the individual load profile.As the simulation of individual buildings works very well, this publication aims to present algorithms that calculate the combined load profile of district buildings from individual building load profiles using the simultaneity factor.Four different methods are presented for this purpose: (Mean) linear scaling of the load profile to a constant mean value, (Ref. P.) scaling to a reference load profile, (N. D.) normal distribution of the load profile to the neighboring time steps and (N. D. Ref.) normal distribution of the difference between the individual building load profiles and a reference profile to the neighboring time steps.All methods take a predetermined simultaneity factor into account to smooth the maximum load peak until this simultaneity factor is met.All methods are applied to measured electrical and thermal load profiles, and the calculation accuracy is compared.The results show that linear scaling to a reference profile model has the lowest errors.The normal distribution models lead to the lowest fluctuations.
Ökobilanzen, die alle Phasen im Lebenszyklus eines Gebäudes berücksichtigen, gewinnen zunehmend an Bedeutung.Aufgrund ihrer langen Lebensdauer kommt bei Gebäuden mit strombasierten Wärmeversorgungssystemen, wie Wärmepumpen, der Interaktion mit dem Stromnetz eine herausragende Bedeutung zu, insbesondere im Zusammenhang mit der Dekarbonisierung der Stromerzeugung.Der Einfluss der Dekarbonisierung über die kommenden Jahrzehnte sowie die kurzfristige Variabilität der Emissionsfaktoren auf der Basis von stundenbasierten Werten für den Strommix auf die Ökobilanz von vier verschiedenen Gebäudetypen soll hier aufgezeigt werden.Die betrachteten Gebäudetypen umfassen ein Einfamilienhaus, ein Bürogebäude, ein Bildungsgebäude und eine Industriehalle.Ziel ist es den Einfluss der Dekarbonisierung und der Stundenauflösung auf die Auswahl der optimalen Dämmstärke für ein Wärmepumpen-basiertes System aufzuzeigen.Hierzu werden thermische und elektrische Lastprofile für die verschiedenen Gebäudetypen erzeugt.Dabei werden verschiedene Nutzungsprofile, Standorte, Dämmstärken, Fensteranteile, Ausrichtungen, Fensterverglasungen, Lüftungsvarianten und Sonnenschutzvarianten betrachtet.Für all diese Varianten werden verschiedene Szenarien in Bezug auf die Gebäudetechnik untersucht und hinsichtlich ihrer Dämmstärke sowie der Größe der gebäudetechnischen Komponenten mit GWP-Auswirkungen optimiert.Die Ergebnisse zeigen, dass die Berücksichtigung der Dekarbonisierung der Stromerzeugung die ökobilanziell optimale Dämmstärke im Vergleich zum statischen Ansatz mit heutigen Werten halbieren kann.Auch die Berücksichtigung stundenbasierter Stromemissionswerte führt zu einer Reduzierung der optimalen Dämmstärke um nahezu
Die BIM Methodik
(2023)
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes für den Leipzig Marathon. Der Lauf hegt eine lange Tradition und stellt einen wichtigen Bestandteil der Leipziger Kultur dar. Ziel des Projektes ist es, die internationale Wahrnehmung des Marathons zu stärken und seine Alleinstellungsmerkmale hervorzuheben. Im Rahmen der Gestaltung wurde eine prägnante Bildmarke entwickelt, die durch eine abgerundete Schrift ergänzt wird, um Modernität und Dynamik zu unterstreichen. Eine weitlaufende Monoschrift visualisiert zusätzlich Distanz und Bewegung. Zudem sorgt eine markante Farbwelt für hohe Sichtbarkeit und Wiedererkennung, während technische Designelemente den Kampfgeist widerspiegeln. Das neue Erscheinungsbild vereint Funktionalität mit emotionaler Ansprache und stärkt die Identifikation der Läufer*innen zum Event. Es vermittelt Offenheit, Dynamik und Inspiration.
„Rastersysteme in der visuellen Gestaltung“ untersucht die Bedeutung und Anwendung von Ordnungssystemen, die im Alltag oft unbewusst für Orientierung und Struktur sorgen. Die Publikation bietet Gestalter*innen, insbesondere Studierenden und Lehrenden, einen Überblick über Rastersysteme und ihre Einsatzbereiche in fünf Kategorien: Architektur & Kartografie, Gestaltungsraster, Komposition, Proportion und Schrift. Interviews mit zeitgenössischen Gestaltern beleuchten praktische und theoretische Perspektiven. Nach klaren Kriterien geordnete Abbildungen unterstreichen die Visualität von Rastern. Ein Index und ein farblich differenziertes Layout erleichtern die Navigation. Ziel ist es, Rastersysteme als Werkzeug für Orientierung und kreative Gestaltung greifbar zu machen.
