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Die Zukunft des Bauens – Stuttgart - 13.03.2014 Jochen Stopper Jochen Stopper

Fluidglas M.Arch. Dipl.-Ing. (FH) Jochen Stopper Zentrum für nachhaltiges Bauen,

Lehrstuhl für energieeffizientes und nachhaltiges Planen und Bauen (Prof. Dr.-Ing. Werner Lang)

Technische Universität München

Die Zukunft des Bauens – Stuttgart - 13.03.2014 Jochen Stopper

Inhalt

1. Zentrum für nachhaltiges Bauen (Technische Universität München)

2. EU-Projekt „FLUIDGLASS“

3. Fluidglaskonzept

4. Anwendungsgebiet

5. Prototyp

6. Simulationen

7. Ausblick


Zentrum für nachhaltiges Bauen (TUM)

Architektur

Elektrotechnik und

Informationstechnik

Bau, Geo und Umwelt

Maschinen-Wesen

Physik

Medizin

Wirtschafts-wissenschaften

Chemie

ZNB

Ernährung, Landnutzung und

Umwelt

Team:

Haythem Chelly

(Maschinenbauer)

Manuel Lindauer

(Mathematiker)

Dr. Isabell Nemeth

(Bauingenieurin)

Jochen Stopper

(Architekt)


Lehrstuhl für Bauphysik

Prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser

Lehrstuhl für energieeffizientes und nachhaltiges Planen

und Bauen,

Prof. Dr.-Ing. Werner Lang

Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Hamacher

Lehrstuhl für Bauklimatik und

Haustechnik

Prof. Thomas Auer

Zentrum für nachhaltiges Bauen (TUM)


Hintergrund: Munich School of Engineering

www.mse.tum.de

TUM.Energy ist eine fakultätsübergreifende Forschungsinitiative der Munich School of Engineering, bei dem Wissenschaftler aus unterschiedlichen Fachrichtungen zusammenarbeiten, um das zentrale Thema Energie mit unterschiedlichen Methoden, Ansätzen und Wissen betrachten zu können.


EU-Projekt „FLUIDGLASS“

Forschungsprojekt »Fluidglass«. Finanziert durch die Europäische Kommission innerhalb des siebten Rahmenprogramms Grant Agreement No.608509. www.fluidglass.eu

Projektdauer: September 2013 bis August 2017

Projektleitung: Universität Liechtenstein, Lehrstuhl für nachhaltiges Bauen, Prof. Dietrich Schwarz

Projektpartner: Amires, NTB Buchs, GlassX AG, Hoval, INES-CEA, Kawneer, Universität Li., Universität Stuttgart, TUM


Fluidglaskonzept - Sommer

Quelle: Jochen Stopper (Abb. links); Universität Liechtenstein (Abb. rechts)


Fluidglaskonzept - Winter

Quelle: Jochen Stopper (Abb. links); Universität Liechtenstein (Abb. rechts)


Fluidglaskonzept - Einfärben

Quelle: Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB


Anwendungsgebiet

Burj Khalifa, Dubai (VAE)

Foto: Jochen Stopper


Prototyp

KrKr

2 216 16

6 6 6 6 6

Fluid 1 Fluid 2

Outside Inside

2Zone 1 3 4 5 6 7 8 910 Zone 11

F1 F2

Quelle: Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB (Abb. links); Heinrich Kleeberger (Foto rechts)

Außen Innen


Simulationen - Büroraum

2 Standorte: München und Dubai (VAE)

Einzelbüro 3,0 x 3,5 x 5,0 m (H x B x T)

Eine Außenwand (100% Glasfassade)

Orientierung: Süd-West

Innenwände, Decke, Boden adiabat

Quelle: Daylight simulation. ReluxPro.

3.0


Simulationen - Verglasungen

Nr. Beschreibung

g-Wert

𝜏sol 𝜏vis U-Wert

[W/m²K]

1 Sonnenschutzverglasung (SSV) 0,25 0,22 0,53 0,4

2 Fluidglas aus Floatglas ohne Einfärbung (Fluidglas Float klar)

0,34 0,25 0,50 0,44

3

Fluidglas aus Floatglas, eingefärbt (Fluidglas Float eingefärbt)

0,34 – 0,06

0,25 – 0,02

0,50 – 0,00

0,44

Quelle: Bachelorarbeit Felix Böing (TUM)


Simulationen – Ergebnisse München

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

SCGU fluid glassclear

fluid glassdyed

Sp

ez.

En

erg

ieb

ed

arf

[kw

h/m

²a]

Pumping operation

Artificial lighting

Cooling

Heating

Pumpen

Elt. Beleuchtung

Kühlen

Heizen

SSV Fluidglas Float Fluidglas Float

klar eingefärbt Quelle: Bachelorarbeit Felix Böing (TUM)


Simulationen – Ergebnisse Dubai

0

50

100

150

200

250

300

350


fluid glassdyed

Sp

ez.

En

erg

ieb

ed

arf

[kw

h/m

²a]

Pumping operation

Artificial lighting

Cooling

Heating

SSV Fluidglas Float Fluidglas Float

klar eingefärbt

Pumpen

Elt. Beleuchtung

Kühlen

Heizen



Simulationen - Verglasungen

Nr. Beschreibung

g-Wert

𝜏sol 𝜏vis U-Wert

[W/m²K]

1 Sonnenschutzverglasung (SSV) 0,25 0,22 0,53 0,4

2 Fluidglas aus Floatglas ohne Einfärbung (Fluidglas Float klar)

0,34 0,25 0,50 0,44

3

Fluidglas aus Floatglas, eingefärbt (Fluidglas Float eingefärbt)

0,34 – 0,06

0,25 – 0,02

0,50 – 0,00

0,44

4

Fluidglas aus Weißglas, eingefärbt (Fluidglas Weißglas eingefärbt)

0,55 – 0,14

0,47 – 0,09

0,70 – 0,00

0,50



0

20

40

60

80

100

120


fluid glassdyed

fluid glassDIAMANT dyed

Sp

ez.

En

erg

ieb

ed

arf

[k

wh

/m²a

]

Pumping operation

Artificial lighting

Cooling

Heating

Simulationen – Ergebnisse München

Pumpen

Elt. Beleuchtung

Kühlen

Heizen

SSV Fluidgl. Float Fluidgl.Float Fluidgl. Weißgl.

klar eingefärbt eingefärbt Quelle: Bachelorarbeit Felix Böing (TUM)


Simulationen - Einfärbung

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 1 2 3 4 5

Tra

ns

mis

sio

n

Farbkonzentration [g/l]

Visuelle Transmission

Tvis Planilux

Tvis Diamant

Tvis Floatglas

Tvis Weißglas

Quelle: Masterarbeit Federico Garzia (TUM); Universität Liechtenstein


Simulationen - Einfärbung

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 1 2 3 4 5

Tra

ns

mis

sio

n

Farbkonzentration [g/l]

Solare Transmission

Tsol Planilux

Tsol Diamant

Tsol Floatglas

Tsol Weißglas

Quelle: Masterarbeit Federico Garzia (TUM); Universität Liechtenstein


Ausblick

Optimierte Verglasungen und Einfärbungen

Simulationen (Glas, Gebäude und Quartier)

LCA/LCC

- Fassadensystem Fluidglas

- Fluidglas- und Gebäudetechnik

- „Fluidglascontainer“ (Ende 2016)

- Messungen an unterschiedlichen europäischen Standorten


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

Foto: Heinrich Kleeberger

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