„We must start... rebuilding our cities around energy efficiency and human needs, rather than around the car and wasted energy.“
Jay Inslee.
Die Arbeitsgruppe „Energie im Bauwesen“ wurde im Rahmen des Professoriums am 30.10.2023 als Teil der Arbeitsgruppe „Lehre“ ins Leben gerufen.
Ziel ist es, das Thema „Energie im Bauwesen“ stärker in die Lehre am Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften zu integrieren.
Dafür werden wir uns im Folgenden kurz vorstellen und darüber hinaus dann über aktuelle energiebezogene Berufsbilder, Module, Abschlussarbeiten und Forschungsprojekte informieren.
Der Einsatz erneuerbarer Energien sowie die intelligente, ressourcenschonende Nutzung von Energie können erheblich dazu beitragen, Klimaziele zu erreichen und dem Klimawandel entgegenzuwirken sowie die Abhängigkeit von Energieträgern aus anderen Ländern abzubauen. Durch die hohe Relevanz des Themas gehört es auch in die Bildung der nachfolgenden Generationen, insbesondere im Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der Technischen Universität Darmstadt. Von verschiedenen Seiten wird die Bedeutung im Fachbereich ersichtlich:
In der Zukunftsstrategie des Fachbereichs Bau- und Umweltingenieurwissenschaften heißt es „Im Jahr 2023 ist die TU Da die Zukunftswerkstatt für nachhaltige, klimaresiliente Quartiere“. Als Strategieziel wird auch das Lehren von „Nachhaltige[n] Quartierslösungen (Bau, Energie, Ressourcen)“ genannt.
Unter anderem durch EU-weite und nationale Vorschriften wird das Thema Energie auch in Forschungsprojekten und auf dem Arbeitsmarkt ein immer präsenteres Thema, sodass die Absolvent:innen der TU Darmstadt entsprechend ausgebildet werden müssen.
Nicht zuletzt ist auch das intrinsische Interesse bei den Studierenden vorhanden. Beispielhaft soll hier eine fachbereichsinterne Social-Media-Umfrage vom 19.09.2023 genannt werden, in der binnen 24 h über 100 Studierende teilgenommen haben, von denen sich 71 % mehr Energie-Themen in der Lehre wünschen.
Um das Thema „Energie im Bauwesen“ stärker in die Lehre zu integrieren, können grundsätzlich folgende Maßnahmen forciert werden:
Entworfene Maßnahmen zur Stärkung der Energie-Thematik im Bauwesen
Die AG EiB hat folgende kurz- bis langfristige Maßnahmen entworfen, um die Energie-Thematik in die Lehre stärker zu integrieren.
| Fachlicher Wahl- und Pflichtbereich | Begleitende Maßnahmen |
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| EiB in bestehenden Modulen vertiefen | Stärkere Platzierung in GPEK & IPBU |
| Neue Module ergänzen | Bestehende Lehrveranstaltungen öffnen |
| Berufsbild | Nachhaltigkeitsbezug in TUCaN |
| Berufsbild EiB als virtuelle Vertiefung | Anschluss an iSP |
| Schwerpunkt im B.Sc. UI & M.Sc. UI/BI | |
| EiB über eigenen Schwerpunkt stärken |
Wintersemester 2025/26 – Projekt: Studentendorf am Campus Lichtwiese
Das „Studentendorf“ des Studierendenwerks Darmstadt auf dem Campus Lichtwiese umfasst fünf Studierendenwohnheime sowie eine Kindertagesstätte. Die Gebäude werden aktuell über Fernwärme (Energieträger: Erdgas) mit Wärme versorgt. Im Rahmen des IPBU wird die energetische Sanierung der denkmalgeschützten Wohnheime geplant. In diesem Zusammenhang wird auch die Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien geprüft – sowohl für die Wärme- als auch für die Stromversorgung. Die Studierenden entwickeln ein integriertes Sanierungs- und Energiekonzept. Ziel ist es, unter Beibehaltung der gestalterischen Substanz eine technisch realisierbare, wirtschaftlich tragfähige und ökologisch vertretbare Lösung zu erarbeiten.
Im Mittelpunkt stehen sowohl die energetische Sanierung der Gebäudehülle, als auch die Planung eines zukunftsfähigen, regenerativen Versorgungssystems für Wärme, ggf. Kühlung und elektrischen Strom. Die Konzeption soll auf einem Variantenvergleich basieren und dabei Investitions- und Betriebskosten ebenso berücksichtigen wie die Treibhausgasemissionen über den Lebenszyklus hinweg. Übergeordnetes Ziel ist die Erreichung bilanzierter Klimaneutralität im Gebäudebetrieb.
Im Folgenden werden Module aufgelistet, die im Studium der Bau- und Umweltingenieurwissenschaften belegt werden können und einen Energiebezug aufweisen. Eine energiethematische Konkretisierung sowie eine Einschätzung zur behandelten Tiefe ist enthalten.
Die Auflistung stellt eine grobe Übersicht dar, sie erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und es gilt keine Gewähr.
Offene Abschlussarbeiten
Im Folgenden werden Themen für Abschlussarbeiten aufgelistet, die im Studium der Bau- und Umweltingenieurwissenschaften bearbeitet werden können und einen Energiebezug aufweisen.
Die Auflistung wird semesterweise bei den Fachgebieten abgefragt, sie erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und es gilt keine Gewähr.
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Master- / Bachelorarbeit: Vergleichsplattform für Erdwärmesondenmodelle Link zur Ausschreibung |
Xenia Kirschstein, M.Sc., Institut für Statik und Konstruktion, Energy Efficient Construction |
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Master- / Bachelorarbeit: Optimierungspotenzial in der Wärmeversorgung eines Wohnquartiers mit Alt- und Neubauten Link zur Ausschreibung |
Xenia Kirschstein, M.Sc., Institut für Statik und Konstruktion, Energy Efficient Construction |
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Masterarbeit: Lebenszyklusanalyse in den frühen Tragwerkentwurfsphasen Link zur Ausschreibung |
Bernadette Lang-Eurisch, M.Sc., Institut für Statik und Konstruktion, Energy Efficient Construction |
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Master-/Bachelorarbeit: Experimentelle Untersuchungen an Kissenplatten-Wärmeübertragern Das geschlossene Wärmepumpen-System für Fließgewässer sieht vor, Wärmeübertrager ins Gewässer einzusetzen, um diesem Wärme zu entziehen. Die entzogene Wärme kann Gebäuden zu deren Raumbeheizung oder Warmwasserbereitung zur Verfügung gestellt werden. Kissenplatten-Wärmeübertrager (sogenannte „Pillow Plates“) sind eine vielversprechende Art des Wärmeübertragers, die durch ihre geschwungene Form für die Flusswärmeentnahme geeignet und effizient sein kann. Die genaue Konstruktion (Schweißmuster, Aufblasdicke etc.) beeinflusst die Druckverluste und den Wärmeübergang. Das Ausmaß soll im Rahmen der Abschlussarbeit anhand mehrerer Prototypen experimentelle untersucht werden. |
Jessika Gappisch, M.Sc., Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik |
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Master-/Bachelorarbeit: Eignung der Software „Modelica“ zum Abbilden von Anlagen zur Flusswärme-Nutzung Modelica ist eine objektorientierte Modellierungssprache für physikalische Modelle, unter anderem auch hydraulische und thermodynamische Prozesse. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit ist zu untersuchen, inwieweit sich OpenModelica zum Abbilden von Anlagen zur Flusswärme-Nutzung eignet. Es soll der Frage nachgegangen werden, inwieweit hydraulische Prozesse am Wärmeübertrager und ein System aus Wärmeübertrager, Wärmepumpe und Wärmesenke betriebstechnisch abgebildet werden können. |
Jessika Gappisch, M.Sc., Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik |
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Masterthesis: Haus Osterwald – Entwurf eines ökologischen Ferienhauses in Holz-Lehm-Bauweise Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Dr.-Ing. Robert Burgaß, Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Masterthesis: Haus Osterwald – energetische, raumklimatische und ökologische Bewertung eines Ferienhauses in Holz-Lehm-Bauweise Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Dr.-Ing. Robert Burgaß, Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Bachelor- oder Masterthesis: Heizungstausch und GEG – Analyse an einem Praxisbeispiel Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Dr.-Ing. Robert Burgaß, Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Bachelor- oder Masterthesis: Wärmepumpen im Bestand – Analyse auf Gebäude- und Quartiersebene Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Dr.-Ing. Robert Burgaß, Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Bachelor- oder Masterthesis: Serielle Fassadenelemente – NetZero im Gebäudebestand Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Dr.-Ing. Robert Burgaß, Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Bachelorthesis: Grundlagen des modernen Lehmbaus Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Dr.-Ing. Robert Burgaß, Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Bachelor- oder Masterthesis: Die bioreaktive Fassade zur Energiegewinnung Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Nikola Bisevac, M.Sc., Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Bachelor- oder Masterthesis: Entwurf eines Energieplushauses: Das Wohngebäude als Energieproduzent Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Nikola Bisevac, M.Sc., Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Bachelor- oder Masterthesis: Parametrische Methoden und digitale Fabrikation als Grundlage eines nachhaltigen Bausystems Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Nikola Bisevac, M.Sc., Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
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Masterthesis: Wege zu einer CO2-neutralen und einem klimafreundlichen Gebäudebestand Link zur Ausschreibung (wird in neuem Tab geöffnet) |
Nikola Bisevac, M.Sc., Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion |
| Bachelorthesis: Entwicklung eines optimierten Versuchsaufbaus zu Bestimmung der Permeabilität von Asphalt für die Berechnung des Wärmeübertragungsrates |
Mariam Hussein (mhussein@vwb.tu-darmstadt.de) Maximilian Schütz (mschuetz@vwb.tu-darmstadt.de) |
| Masterthesis: Untersuchung des Strömungsverhaltens und des Wärmeübertragungsrats innerhalb permeabler Asphaltschichten (horizontal/vertikal) |
Mariam Hussein (mhussein@vwb.tu-darmstadt.de) Maximilian Schütz (mschuetz@vwb.tu-darmstadt.de) |
Im Folgenden werden Forschungsprojekte am Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften bearbeitet werden und einen Energiebezug aufweisen.
Die Auflistung wird semesterweise bei den Fachgebieten abgefragt, sie erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und es gilt keine Gewähr.
Projektliste
| Institut / Fachgebiet | Projekt |
| Institut für Statik und Konstruktion |
DELTA Das Reallabor DELTA fungiert als Schaufenster für die urbane Energiewende durch interagierende, energieoptimierte Quartiere. Ziel ist es, die wirtschaftliche Machbarkeit und gesellschaftliche Akzeptanz bewährter Techniken zur Steigerung der Energieeffizienz und Flexibilität zu demonstrieren. |
| Institut für Statik und Konstruktion |
B-SWIVT Das Vorhaben B-SWIVT schließt an das Verbundvorhaben SWIVT II an, in dem ein sektorenkoppelndes Energiesystem für Bestands- und Neubauten im Wohnquartier Postsiedlung in Darmstadt implementiert wurde. |
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Institut für Statik und Konstruktion Institut für Verkehrswegebau |
INNASOL Das Forschungsprojekt INNASOL widmet sich der innovativen Nutzung von Asphaltflächen zur Energiegewinnung und nachhaltigen Gebäudeversorgung. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Asphalt-Prototyps mit integrierter Wärmeübertragungsfunktion. |
| Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik |
Aquathermie-Viewer Deutschland Erstellung und Visualisierung einer Datenbank zum Anlagenbestand für die aquathermische Nutzung von Oberflächengewässern in Deutschland |
| Institut für Verkehrswegebau |
HEIZ – Zwischenschicht für beheizte Straßzen Ziel des Projektes ist es, eine beheizbare Straße mittels einer porösen Asphaltzwischenschicht herzustellen und zu erproben. |
Kontakt
| Name | Arbeitsgebiet(e) | Kontakt | |
|---|---|---|---|
| Xenia Kirschstein M.Sc. Energy Efficient Construction | kirschstein@ismd.tu-... +49 6151 16-23018 L5|06 420 | |
Bild: FG Wasserbau & Hydraulik
| Jessika Gappisch M.Sc. Lehrstuhlkoordination | Einsatz von Wärmeübertragern im Wasserbau, Wärmebereitstellung durch Aquathermie | j.gappisch@wb.tu-... +49 6151 16-21168 L5|01 306 |
Bild: FG Wasserbau & Hydraulik
| Timo Grafe M.Sc. | Wasserbauliches Versuchswesen, Ethohydraulik, Hochwasserschutz | t.grafe@wb.tu-... +49 6151 16-21136 L5|01 306 |