Short Description
Die Forschungs- und Versuchseinrichtung Twin²Sim der FH Salzburg am Campus Kuchl besteht aus einem Prüfstand für Gebäudehüllen, einem Versuchsgebäude mit Multifunktionslabor und Büroräumlichkeiten sowie einer kleinen Werkstatthalle.
Die Einrichtung dient der ganzheitlichen Untersuchung und Gebäudetechnik.
Der Prüfstand am Dach des Versuchsgebäudes wird zur Untersuchung komplexer Gebäudehüllen und Multifunktionsfassaden (Behaglichkeit, Wärme- und Feuchteschutz, Bauteilaktivierung, Luftströmung und Lüftung, Tages- und Kunstlicht, Schallschutz, integrierte Gebäudetechnik) genutzt. Trotz Holzbauweise erlaubt er die Messung von Schalldämmmaß und Schalllängsleitung. Der Prüfstand ist drehbar, um auch in einem kurzen Untersuchungszeitraum von wenigen Wochen bis Monaten Daten zu unterschiedlichen Solareinstrahlungen zu gewinnen.
Das Versuchsgebäude, das gleichzeitig Büroräumlichkeiten für etwa 16 Arbeitsplätze bietet, erlaubt es, die die zuvor charakterisierten Fassadenbauteile langfristig (mehrere Jahre) ebenso wie Einrichtungen der Gebäudetechnik im Zusammenwirken mit dem Raum und den Nutzer*innen zu evaluieren.
Sämtliche Experimente werden durch digitale Prototypen (digital twins mittels Simulation) vorbereitet und begleitet. Bei Erfordernis werden Messdaten direkt in Simulationen eingebunden und Ergebnisse zur Regelung verwendet (hardware in the loop). Durch die Messdaten werden die digitalen Zwillinge validiert und damit die Weiterentwicklung am digitalen Prototyp möglich, was zukünftige Entwicklungskosten durch die Reduktion physischer Prototypen senken hilft.
Contact Person
FH-Prof. DI Dr. Michael Grobbauer
Research Services
Prototypenentwicklung, Digitale Zwillinge, Messdatenanalyse, Validierung, Experiment am Prototypen
Methods & Expertise for Research Infrastructure
Eingesetzte Methoden sind:
- digitale Prototypen
- Modellbildung und Simulation (thermohygrische Simulation, Gebäudesimulation, CFD-Simulation, stationäre Berechnungen)
- Prototypen-Entwicklung
- Experimente am physischen Prototypen mit simulationsgestützter Positionierung von Sensoren
- Messdatenanalyse sowie die Validierung am digitalen Zwilling.
Mit Twin²Sim ist es möglich, Prototypen in eine reale und als digitalen Zwilling vorhandene Messumgebung einzufügen, zu untersuchen und zu validieren. Die Werkzeuge und Expertise zu detaillierter Analyse der Messdaten erlaubt so die Weiterentwicklung von Prototypen voranzutreiben, wobei eine Vielzahl an Messungen standardmäßig möglich ist:
- Behaglichkeit nach Fanger
- Luft- und Schichttemperaturen, operative Temperatur
- Luft- und Schichtfeuchte
- Wärmestrom
- 2D- und 3D-Strömung von Gasen
- Beleuchtungsstärke und Globalstrahlung in unterschiedlichen Lagen
- Verformung von Bauteilen
- Luftdichtheit
- inSitu-Schalldämmmaß
- inSitu Längsschalldämmung
- Strömung in Kanälen
- Durchflussmenge und Temperatur in medienführenden Leitungen
Die auf Industriesteuerungskomponenten beruhende Messtechnik ist flexibel erweiterbar.
Sämtliche Untersuchungen werden unter laufender Erfassung der versuchsrelevanten Umgebungsbedingungen durchgeführt:
- Außenlufttemperatur und -feuchte
- Windrichtung und -geschwindigkeit
- Niederschlagsmenge und -art
- Strömungsrichtung und -geschwindigkeit in Fassadenebene
- Globalstrahlung und Beleuchtungsstärke horizontal und in Fassadenebene
- UV-Strahlung und NIR horizontal
- direkte und diffuse Globalstrahlung, Sonnenposition
Smart Building an der FH Salzburg forscht und lehrt seit einem Jahrzehnt im Bereich nachhaltiger Bautechnologien, Gebäudehüllen, integrierter Energiesysteme, Bauteilaktivierung, Regelung, Lebenszyklusbetrachtung und Kreislauffähigkeit von Bauwerken (Smart Buildings) als auch gebäudetechnischer Einrichtungen (Smart Building Components).
Das "Zentrum Alpines Bauen" beschäftigt sich seit 2018 insbesondere mit Gebäudehüllen, Multifunktionsfassaden, Energiesystemen und der Simulation von Siedlungssystemen. Das Zentrum hat Twin²Sim konzipiert und leitet die Einrichtung von der Konzeptphase über die Errichtung und Inbetriebnahme wie auch im Regelbetrieb.
Die Einrichtung versteht sich als Inkubator für F&E und Wirtschaft, insbesondere für KMU ohne eigene Forschungseinrichtungen, und steht Unternehmen z.B. im Rahmen kooperativer Forschungsprojekte diskriminierungsfrei zur Verfügung.