"Gebäudetechnik I Energie"
| Begriff | Gebäudetechnik I Energie |
| Metakey | Studiengang/Studienrichtung (institution:field_of_study) |
| Typ | Keyword |
| Vokabular | HSLU |
128 Inhalte
- Seite 1 von 11
Betriebsoptimierung Pura Culina AG
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- Titel
- Betriebsoptimierung Pura Culina AG
- Autor/in
- Datierung
- 19.12.2025
- Beschreibung
- Die Arbeit untersucht die energetische Betriebsoptimierung eines Unternehmens anhand gemessener
Leistungs- und Verbrauchsdaten. Im Zentrum stehen die Analyse elektrischer und thermischer
Verbraucher, die Bewertung des Eigenverbrauchspotenzials sowie die Identifikation von Energie- und
Kosteneinsparungen. Verschiedene Optimierungsmassnahmen wie Lastmanagement,
Prozessanpassungen, Batteriespeicher und Photovoltaikerweiterungen werden technisch und
wirtschaftlich beurteilt. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits mit gezielten Eingriffen deutliche
Effizienzsteigerungen erreichbar sind und eine fundierte Grundlage für zukünftige Entscheidungen im
Energie- und Anlagenmanagement geschaffen wird.
This report analyses the energetic optimisation of a commercial based on real performance and
consumption data. The study focuses on assessing electrical and thermal loads, evaluating selfconsumption
potential and identifying opportunities for energy and cost reductions. Several
optimisation measures—including load management, process adjustments, battery storage and PV
expansion—are examined from a technical and economic perspective. The results show that targeted
measures can significantly improve efficiency and provide a solid basis for future decisions in energy
and equipment management.
- Die Arbeit untersucht die energetische Betriebsoptimierung eines Unternehmens anhand gemessener
- Urheberrechtshinweis
- Estermann Ramon. Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 01.04.2026
- Übergeordnete Sets
- 1
Betriebsoptimierung Pura Culina AG
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- Titel
- Betriebsoptimierung Pura Culina AG
- Autor/in
- Datierung
- 19.12.2025
- Beschreibung
- Die Arbeit untersucht die energetische Betriebsoptimierung eines Unternehmens anhand gemessener
Leistungs- und Verbrauchsdaten. Im Zentrum stehen die Analyse elektrischer und thermischer
Verbraucher, die Bewertung des Eigenverbrauchspotenzials sowie die Identifikation von Energie- und
Kosteneinsparungen. Verschiedene Optimierungsmassnahmen wie Lastmanagement,
Prozessanpassungen, Batteriespeicher und Photovoltaikerweiterungen werden technisch und
wirtschaftlich beurteilt. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits mit gezielten Eingriffen deutliche
Effizienzsteigerungen erreichbar sind und eine fundierte Grundlage für zukünftige Entscheidungen im
Energie- und Anlagenmanagement geschaffen wird.
This report analyses the energetic optimisation of a commercial based on real performance and
consumption data. The study focuses on assessing electrical and thermal loads, evaluating selfconsumption
potential and identifying opportunities for energy and cost reductions. Several
optimisation measures—including load management, process adjustments, battery storage and PV
expansion—are examined from a technical and economic perspective. The results show that targeted
measures can significantly improve efficiency and provide a solid basis for future decisions in energy
and equipment management.
- Die Arbeit untersucht die energetische Betriebsoptimierung eines Unternehmens anhand gemessener
- Urheberrechtshinweis
- Estermann Ramon. Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 01.04.2026
- Übergeordnete Sets
- 1
Vorstudie zur zukünftigen Energieversorgung einer Wohnsiedlung
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- Titel
- Vorstudie zur zukünftigen Energieversorgung einer Wohnsiedlung
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Die Arbeit analysiert drei Heizsysteme zur Ablösung der bestehenden Gasheizung in der Siedlung: eine
Luft-Wasser-Wärmepumpe (L/W-WP), Biogas sowie einen Energieverbund mit Datacenter-Abwärme
über Fernwärme. Ziel ist die Bewertung hinsichtlich technischer Umsetzbarkeit, Wirtschaftlichkeit und
Ökologie. Grundlage bilden bauphysikalische Analysen, eine Nutzerumfrage, modellbasierte
Heizlastsimulationen sowie Investitions- und Betriebskostenschätzungen. Die L/W-WP überzeugt
durch tiefe Betriebskosten, erfordert jedoch hohe Anfangsinvestitionen. Die Umstellung auf Biogas ist
technisch einfach, jedoch langfristig teuer und nur als Übergangslösung geeignet. Die Fernwärme mit
zentraler Wärmeübergabestation bietet eine klimaneutrale, versorgungssichere Lösung und stellt sich
als wirtschaftlichste Option dar. Ergänzende bauliche Massnahmen wie Fenster- und Heizkörperersatz
oder Komfortlüftung verbessern die Effizienz, sind aber wirtschaftlich nur bedingt sinnvoll. Die
Fernwärme wird empfohlen.
This study analyzes three heating systems to replace the existing gas heating in the Chimlibach
residential estate: an air-to-water heat pump (AWHP), biogas, and a district heating network using
datacenter waste heat. The aim is to evaluate technical feasibility, economic efficiency, and
ecological impact. The analysis is based on building physics assessments, a user survey, modelbased
heat load simulations, and investment and operating cost estimates. The AWHP offers low
operating costs and high flexibility but requires high initial investments. Switching to biogas is
technically simple but costly in the long term and only suitable as a transitional solution. District
heating with a central transfer station provides a climate-neutral, reliable supply and proves to be the
most economical option. Complementary building measures such as window and radiator
replacement or comfort ventilation improve efficiency but are only partly cost-effective. District
heating is recommended.
- Die Arbeit analysiert drei Heizsysteme zur Ablösung der bestehenden Gasheizung in der Siedlung: eine
- Urheberrechtshinweis
- Vertesi Gabor, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 19.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1
Verringerung des Verbrauchs von Biomasse durch Multi-Source-Wärmepumpen
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- Titel
- Verringerung des Verbrauchs von Biomasse durch Multi-Source-Wärmepumpen
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Die vorliegende Arbeit untersucht das Einsparpotenzial von Biomasse durch den Einsatz von Multi-
Source-Wärmepumpen in einer bestehenden Fernwärmeanlage. Ziel ist es, den Verbrauch von
Hackschnitzeln und fossilen Brennstoffen durch Rauchgaskondensation und den sommerlichen
Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe zu senken. Mittels Excel-Tool wurden sensible und latente
Wärmerückgewinnung sowie wirtschaftliche Szenarien analysiert. Die Resultate zeigen, dass über
ein Ganzes Betriebsjahr, in dem nur mit Hackschnitzelkesseln gefahren wird, aus der
Wärmerückgewinnung 1'322 MWh bis 3'318 MWh zurückgewonnen werden können. In Prozent
ausgedrückt macht das zwischen 9% und 24% aus. Die Wirtschaftlichkeit der Luft-Wasser-
Wärmepumpe im Sommer, hängt von den Rohstoffpreisen ab. Bei Stromkosten von 30 Rp./kWh
lohnt sich der Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe erst ab einem Hackschnitzelpreis von 12
Rp./kWh. Der Einsatz einer Multi-Source-Wärmepumpe reduziert den Biomassenverbrauch und die
CO2-Emissionen.
This study investigates the potential for biomass savings through the use of multi-source heat
pumps in an existing district heating system. The goal is to reduce the consumption of wood chips
and fossil fuels by utilizing flue gas condensation and operating an air-to-water heat pump during
the summer. Using an Excel tool, both sensible and latent heat recovery as well as economic
scenarios were analyzed. The results show that over a full operating year, in which only wood chip
boilers are used, between 1,322 MWh and 3,318 MWh can be recovered through heat recovery.
Expressed as a percentage, this corresponds to between 9% and 24%. The economic viability of
the air-to-water heat pump during summer depends on raw material prices. With electricity costs
at 30 Rp./kWh, the operation of an air-to-water heat pump becomes profitable only at a wood chip
price of 12 Rp./kWh or higher. The use of a multi-source heat pump reduces biomass consumption
and CO2 emissions.
- Die vorliegende Arbeit untersucht das Einsparpotenzial von Biomasse durch den Einsatz von Multi-
- Urheberrechtshinweis
- Sestito Rocco, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 19.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1
Einfluss der Gebäudehülle- und masse auf verschiedene Wärmeund Kälte-Abgabesysteme (Strahlung und Konvektion)
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- Titel
- Einfluss der Gebäudehülle- und masse auf verschiedene Wärmeund Kälte-Abgabesysteme (Strahlung und Konvektion)
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Gebäudehülle und -masse auf strahlungs- und
konvektionsbasierte Wärme- und Kälteabgabesysteme in Bürogebäuden. Mittels dynamischer
Simulationen wird analysiert, wie effektiv die Gebäudemasse thermisch aktiviert und zur Reduktion
des Energiebedarfs genutzt werden kann. Acht Varianten wurden hinsichtlich Energieverbrauch und
thermischer Behaglichkeit verglichen: Leicht- und Schwerbau, konvektiv und strahlungsbasierte
Abgabesysteme, heute und Zukunft. Die Ergebnisse zeigen: Massivbauten weisen grosses Potential
zur Nutzung der Gebäudemasse auf. Strahlungsbasierte Systeme erreichen einen höheren Komfort,
konvektive Systeme aktivieren die Gebäudemasse effektiver. Unter zukünftigen Klimabedingungen
kann der Komfort gewährleistet und der Energiebedarf gesenkt werden.
This thesis analyses the influence of the building envelope and mass on radiation and convectionbased
heating and cooling systems in office buildings. Dynamic simulations are used to analyse how
effectively the building mass can be thermally activated and used to reduce energy requirements.
Eight variants were compared in terms of energy consumption and thermal comfort: Lightweight
and heavy construction, convective and radiation-based emission systems, today and the future.
The results show: Massive buildings show great potential for utilising the building mass. Radiationbased
systems achieve a higher level of comfort, convective systems activate the building mass
more effectively. Under future climate conditions, comfort can be guaranteed and energy
requirements reduced.
- Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Gebäudehülle und -masse auf strahlungs- und
- Urheberrechtshinweis
- Ragaz Antonio, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 12.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1
Sommerlicher Betrieb thermischer Netze
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- Titel
- Sommerlicher Betrieb thermischer Netze
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Diese Arbeit untersucht den sommerlichen Betrieb unidirektionaler thermischer 2-Leiternetze
mit Fokus auf die Umschaltung zwischen Warmwasserladung und Kühlung. Ziel ist die
Ermittlung der technisch, energetisch und wirtschaftlich optimalen Betriebsstrategie. Zur
Analyse wurde ein realitätsnahes Netz entworfen und in mehreren Szenarien untersucht. Die
Ergebnisse zeigen, dass der Betrieb mit einem täglichen Ladefenster die Wärmeverluste um bis
zu 13 % gegenüber dem Dauerbetrieb senkt. Die Integration eines Kühlbetriebs führt zu einer
signifikanten Effizienzsteigerung, insbesondere durch die Nutzung der bestehenden
Energieinfrastruktur und eines Rücklaufspeichers. Zudem zeigt sich, dass Produkte wie Calpex
im Sommerbetrieb stabile Langzeiteigenschaften aufweisen. Die vorliegende Untersuchung
gelangt zum Schluss, dass die sequenzielle Umschaltung ein effizientes und praxistaugliches
Konzept für den Sommerbetrieb bestehender und neuer thermischer Netze darstellt.
This work analyses the summer operation of unidirectional thermal 2-pipe networks with a
focus on switching between hot water charging and cooling. The aim is to determine the
technically, energetically and economically optimal operating strategy. A realistic network was
designed and analysed in several scenarios. The results show that operation with a daily
charging window reduces heat losses by up to 13% compared to continuous operation. The
integration of a cooling mode leads to a significant increase in efficiency, particularly by
utilising the existing energy infrastructure and a return flow storage tank. It also shows that
products such as Calpex have stable long-term properties in summer operation. This study
concludes that sequential switching is an efficient and practicable concept for the summer
operation of existing and new thermal networks.
- Diese Arbeit untersucht den sommerlichen Betrieb unidirektionaler thermischer 2-Leiternetze
- Urheberrechtshinweis
- Strk Lars, Tomassini Gianluca, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 12.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1
Kombination von Erdwärmesonden und Solarsystemen zur Vermeidung der Erdreich Auskühlung und Erfüllung neuer Energiestandards
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- Titel
- Kombination von Erdwärmesonden und Solarsystemen zur Vermeidung der Erdreich Auskühlung und Erfüllung neuer Energiestandards
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Diese Arbeit befasst sich mit der Problematik der langfristigen Auskühlung von
Erdsondenfeldern sowie der Erfüllung verschärfter Energiestandards im Neubau. Ziel war
die Bewertung aktiver thermischer Regenerationsstrategien mittels Solarthermie, PV-T und
Photovoltaik im Hinblick auf ihre Wirkung auf die Erdreichtemperaturen und die Effizienz
von Wärmepumpensystemen. Grundlage war ein Simulationsmodell eines
Mehrfamilienhauses mit 1’600 m² Wohnfläche und einem kleinen, konstant parametrierten
Erdsondenfeld (8 Sonden à 175 m). Die gekoppelten Gebäude- und Erdreichsimulationen
wurden mit IDA ICE über einen Zeitraum von 50 Jahren durchgeführt. Analysiert wurden
mehrere Szenarien mit und ohne solare Wärmeeinspeisung unter heutigen und künftigen
Klimabedingungen. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits durch Geocooling in Kombination
mit sommerlicher Ruhephasen eine partielle thermische Regeneration erreicht werden
kann (28–41 % je nach Szenario). Die zusätzliche aktive solare Nachladung – ob durch
Solarthermie, PV-T oder elektrisch aus PV-Strom – brachte keinen relevanten
Effizienzgewinn und verursachte zugleich erheblichen technischen und wirtschaftlichen
Mehraufwand. Die daraus abgeleitete Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe verbesserte sich
nicht signifikant. Unter den untersuchten Bedingungen stellt die Kombination aus
Photovoltaik zur Erfüllung der Eigenstrompflicht und Geocooling zur passiven
Erdreichregeneration das effektivste Konzept dar. Es erfüllt die energetischen
Zielvorgaben, gewährleistet eine nachhaltige Betriebsweise der Erdwärmesonden und
vermeidet unnötige Systemkomplexität. Eine weitergehende aktive solare Regeneration ist
für kleine, nicht überbeanspruchte Sondenfelder weder energetisch noch wirtschaftlich
sinnvoll.
This study addresses the issue of long-term thermal depletion in borehole heat exchanger
(BHE) fields and the challenge of meeting increasingly stringent energy standards in new
buildings. The aim was to evaluate active thermal regeneration strategies using solar
thermal systems, photovoltaic-thermal (PV-T) collectors, and photovoltaic (PV) systems
with regard to their impact on ground temperatures and the efficiency of heat pump
systems. The analysis was based on a simulation model of a multi-family building with
1,600 m² of living space and a small, consistently parameterized borehole field (8
boreholes, each 175 m deep). Coupled building and ground simulations were conducted
using IDA ICE over a 50-year time horizon. Several scenarios were analyzed, both with
and without solar heat injection, under current and future climate conditions. The results
show that partial thermal regeneration (28–41%, depending on the scenario) can already
be achieved through geocooling combined with summer idle phases. Additional active solar
heat injection—whether via solar thermal systems, PV-T collectors, or electrically using
excess PV electricity—did not yield significant improvements in system efficiency and
entailed considerable technical and economic complexity. The derived seasonal
performance factor (SPF) of the heat pump showed no relevant gains. Under the examined
conditions, the combination of PV for compliance with self-generation requirements and
geocooling for passive ground regeneration proves to be the most effective concept. It
meets regulatory energy targets, ensures sustainable operation of the borehole system,
and avoids unnecessary system complexity. Further active solar regeneration is neither
energetically necessary nor economically justified for small, non-overloaded BHE fields.
- Diese Arbeit befasst sich mit der Problematik der langfristigen Auskühlung von
- Urheberrechtshinweis
- Seidinger David, Nussbaumer Simon, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 12.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 0
Dekarbonisierung Pilatus Kulm
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- Titel
- Dekarbonisierung Pilatus Kulm
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Diese Bachelorarbeit entwickelt verschiedene Energiekonzepte zur Dekarbonisierung des
Pilatus Kulm. Ausgangsfrage ist, wie Gebäude, wie die Hotels auf dem Pilatus, unter alpinen
Bedingun-gen thermisch emissionsfrei versorgt werden können. Basierend auf einer Analyse
des Bestands, Vor-Ort-Messungen und Energiebedarfsberechnungen wurden mehrere
Konzepte erarbeitet. Zur Erstellung dieser Konzepte wurden auch Referenzprojekte
herangezogen. Geprüft wurden unter anderem Erdwärmesonden, Luft-Wasser-Wärmepumpen,
Solarthermie, Photovoltaik und Power-to-Gas. Die Konzepte wurden primär hinsichtlich
Versorgungssicherheit und Platzbedarf bewer-tet und verglichen. Es zeigt sich, dass solare und
geothermische Nutzung am sinnvollsten sind. Abschliessend wird empfohlen, ein
Erdwärmesondenfeld mit einer thermischen Solaranlage zu verknüpfen, um die Sonden
teilweise zu regenerieren. Die Arbeit unterstützt die Pilatus-Bahnen AG bei der Planung ihres
anstehenden Bauvorhabens.
This bachelor's thesis develops various energy concepts for the decarbonisation of the Pilatus
Kulm. The initial question is how buildings, such as the hotels on the Pilatus, can be supplied
with thermal energy without emissions under alpine conditions. Several concepts were developed
based on an analysis of the existing building, on-site measurements and energy demand
calculations. Reference projects were also used to create these concepts. Among other things,
geothermal probes, air-to-water heat pumps, solar thermal energy, photovoltaics and powerto-
gas were analysed. The concepts were primarily assessed and compared in terms of
security of supply and space requirements. It was found that solar and geothermal utilisation
make the most sense. Finally, it is recommended to combine a geothermal probe field with a
solar thermal sys-tem in order to partially regenerate the probes. The work supports Pilatus-
Bahnen AG in the planning of its upcoming construction project.
- Diese Bachelorarbeit entwickelt verschiedene Energiekonzepte zur Dekarbonisierung des
- Urheberrechtshinweis
- Meili Seraina, Gremaud Raphaël, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 12.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1
Energie aus dem Kaltwasser für die Deckung der Zirkulationswärmeverluste
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- Titel
- Energie aus dem Kaltwasser für die Deckung der Zirkulationswärmeverluste
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Die Zirkulationswärmepumpe deckt die Zirkulationswärmeverluste im Warmwasser und nutzt
hierfür das Kaltwasser als Quelle. Damit wird der Tatsache entgegengewirkt, dass die
Kaltwassertemperaturen immer weiter ansteigen. Ziel der Arbeit ist es die Energiebilanz des
Systems darzustellen. Ebenso gilt es herauszufinden, in welchem Temperaturbereich
Pseudomonas aeruginosa zu hygienisch kritischen Situationen führen können. Um diese
Fragestellungen zu beantworten sind Messungen am Versuchsstand sowie Analysen im
mikrobiologischen Labor durchgeführt worden. Die Energie im Kaltwasser ist ganzjährig
ausreichend, um die Zirkulationswärmeverluste zu decken. Damit sich Pseudomonas
aeruginosa nicht explosionsartig vermehren, darf eine Kaltwassertemperatur von 17°C nicht
überschritten werden. Die genaue Temperatur, bei welcher der explosionsartige Anstieg der
Population erfolgt, sowie die Umsetzung des Versuchsstandes in die Praxis gilt es noch
genauer zu untersuchen.
The circulation heat pump covers the circulation heat losses in domestic hot water systems
and uses the cold water system as a source for this. This counteracts the fact that the cold
water temperatures continue to rise. The aim of the work is to show the energy balance of the
system. It is also important to find out in which temperature range Pseudomonas aeruginosa
can lead to hygienically critical situations. In order to answer these questions, measurements
were carried out on the test stand and analyses were performed in the microbiological
laboratory. The energy in the cold water is sufficient all year round to cover the circulation
heat losses. To prevent Pseudomonas aeruginosa from multiplying explosively, a cold water
temperature of 17°C must not be exceeded. The exact temperature at which the explosive
increase in the population occurs and the implementation of the test stand in practice still
need to be investigated in more detail.
- Die Zirkulationswärmepumpe deckt die Zirkulationswärmeverluste im Warmwasser und nutzt
- Urheberrechtshinweis
- Degen Lea, Kunz Cyrill, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 12.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1
Gebäudeklimatisierung auf Basis von Phasenwechselmaterialien (Phase Change Material – PCM)
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- Titel
- Gebäudeklimatisierung auf Basis von Phasenwechselmaterialien (Phase Change Material – PCM)
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Ziel dieser Arbeit war es, die saisonale Klimatisierung eines Einfamilienhauses ausschliesslich durch den Einsatz von Phasenwechselmaterialien (Phase-Change-Materials, PCM) zu realisieren, ohne technische Systeme. Das PCM wurde in die Aussenwände und das Dach integriert. Sollte die reine PCM-Lösung nicht ausreichen, soll eine Kombination mit einer Heizungsanlage geprüft werden. Das Gebäude entsprach den SIA-Zielwerten hinsichtlich der thermischen Gebäudehülle. Auf Basis dieser Parameter erfolgten energetische Simulationen für verschiedene Klimazonen in der Schweiz und weltweit. Eine Machbarkeitsanalyse auf Grundlage klimatischer Daten ermöglichte eine erste Bewertung des Konzeptes. Ergänzend wurden die graue Energie und die Wirtschaftlichkeit analysiert. Die Resultate zeigen, dass eine vollständige Temperierung möglich ist, jedoch nicht in Luzern oder ähnlich gemässigten Regionen. Der kombinierte Einsatz mit einer Heizung erweist sich weder ökologisch noch ökonomisch als sinnvoll.
The aim of this project was to realize the seasonal air conditioning of a detached house exclusively through the use of phase change materials (PCM), without technical systems. The PCM was integrated into the exterior walls and the roof. If the pure PCM solution is not sufficient, a combination with a heating system should be examined. The building complied with the SIA target values with regard to the thermal building envelope. Based on these parameters, energy simulations were carried out for various climate zones in Switzerland and around the world. A feasibility analysis based on climatic data enabled an initial assessment of the concept. In addition, the grey energy and economic efficiency were analyzed. The results show that complete temperature control is possible, but not in Lucerne or similarly temperate regions. Combined use with a heating system proves to be neither ecologically nor economically reasonable.
- Ziel dieser Arbeit war es, die saisonale Klimatisierung eines Einfamilienhauses ausschliesslich durch den Einsatz von Phasenwechselmaterialien (Phase-Change-Materials, PCM) zu realisieren, ohne technische Systeme. Das PCM wurde in die Aussenwände und das Dach integriert. Sollte die reine PCM-Lösung nicht ausreichen, soll eine Kombination mit einer Heizungsanlage geprüft werden. Das Gebäude entsprach den SIA-Zielwerten hinsichtlich der thermischen Gebäudehülle. Auf Basis dieser Parameter erfolgten energetische Simulationen für verschiedene Klimazonen in der Schweiz und weltweit. Eine Machbarkeitsanalyse auf Grundlage klimatischer Daten ermöglichte eine erste Bewertung des Konzeptes. Ergänzend wurden die graue Energie und die Wirtschaftlichkeit analysiert. Die Resultate zeigen, dass eine vollständige Temperierung möglich ist, jedoch nicht in Luzern oder ähnlich gemässigten Regionen. Der kombinierte Einsatz mit einer Heizung erweist sich weder ökologisch noch ökonomisch als sinnvoll.
- Urheberrechtshinweis
- Glutz Manuel, Ciro Martin, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 12.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1
Einsatz von PCM-Wärmespeichern für Heizung und Warmwasser im Einfamilienhaus – Technische Bewertung und Planungsansatz
Name that can easily go onto 2 lines
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- Titel
- Einsatz von PCM-Wärmespeichern für Heizung und Warmwasser im Einfamilienhaus – Technische Bewertung und Planungsansatz
- Autor/in
- Datierung
- 24.05.2025
- Beschreibung
- In dieser Bachelorarbeit wird der praktische Einsatz von Phasenwechselmaterialien (PCM) als
Wärmespeicher in Einfamilienhäusern untersucht. Augenmerk liegt auf den Bereichen Heizung
und Warmwasserbereitung. Ziel ist es, die technische Umsetzbarkeit, die Effizienzpotenziale
und die Herausforderungen bei der Integration solcher Systeme zu bewerten.
Im Zentrum der Untersuchung stehen zwei PCM-Speicher der Firma COWA Thermal Solutions
AG: die COWA COMPACT Cell 45 für Heizzwecke und die COWA COMPACT Cell 58 für
die Warmwasserbereitung. Beide Systeme wurden unter realitätsnahen Bedingungen installiert
und messtechnisch analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass PCM-Speicher bei gezielter Regelung,
etwa durch PV-Überschusssteuerung, eine effiziente und platzsparende Alternative zu
herkömmlichen Speichern darstellen können.
Gleichzeitig offenbart die Arbeit zentrale Herausforderungen. So kann es beim Betrieb der
COWA COMPACT Cell 45 ausserhalb des Phasenwechselbereichs zu hydraulischen Problemen
kommen. Grund ist, dass der Speicher in diesem Zustand wie ein Bypass wirkt und die
Effizienz der Wärmepumpe beeinträchtigt. Ohne gezielte Überhöhung der Speichertemperatur
bleibt das Potenzial der latenten Wärmespeicherung ungenutzt. Zudem sind eine präzise Regelung
und eine hydraulisch abgestimmte Einbindung essenziell.
Die COWA COMPACT Cell 58 konnte im Warmwasserbereich hingegen durch ihre hygienischen
Vorteile und ihre zuverlässige Leistungsabgabe überzeugen.
Als praxisnahe Hilfestellung wurde ein Planungsleitfaden mit Flussdiagramm entwickelt, der
Fachpersonen bei der Auswahl und Integration von PCM-Speichern unterstützt. Die Ergebnisse
zeigen, dass PCM-Speicher bei korrekter Auslegung eine zukunftsweisende Lösung für kompakte
und energieeffiziente Wärmespeicherung bei Platzmangel darstellen können.
This Bachelor thesis examines the practical application of phase change materials (PCMs) for
use in thermal storage systems in single-family homes, specifically for space heating and the
supply of domestic hot water. The aim is to evaluate the technical feasibility and efficiency of
PCM-based storage solutions, as well as the challenges involved in their integration.
The focus is on two storage units developed by COWA Thermal Solutions AG: the COWA
COMPACT Cell 45 for heating and the COWA COMPACT Cell 58 for hot water. Both units
were installed under realistic conditions and subjected to detailed measurement campaigns. The
findings demonstrate that PCM storage units can serve as compact and efficient alternatives to
conventional systems with appropriate control, particularly via PV surplus charging.
At the same time, however, the study reveals some key challenges. When the COWA COMPACT
Cell 45 operates outside of the phase change range, hydraulic issues may arise as the
storage unit effectively acts as a bypass, thereby impairing the heat pump's efficiency. Without
deliberate temperature elevation, the latent heat potential remains unused. Accurate control and
hydraulically optimised integration are therefore essential.
The COWA COMPACT Cell 58, on the other hand, demonstrated strong performance and hygiene
benefits in domestic hot water applications.
To support practical implementation, a planning guideline with a decision-making flowchart
has been developed. This assists professionals in evaluating and integrating PCM storage systems.
The results suggest that, when designed properly, PCM-based thermal storage offers a
promising solution for compact, energy-efficient heat management.
- In dieser Bachelorarbeit wird der praktische Einsatz von Phasenwechselmaterialien (PCM) als
- Urheberrechtshinweis
- Gehrig Sunny, Scherer Morris, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 12.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1
Betriebsoptimierung Grossbatteriespeichersystem in einem Werkhof
Name that can easily go onto 2 lines
Author that can easily go onto 2 lines as well
- Titel
- Betriebsoptimierung Grossbatteriespeichersystem in einem Werkhof
- Autor/in
- Datierung
- 06.06.2025
- Beschreibung
- Die Arbeit analysiert die Betriebsoptimierung eines Grossbatteriespeichers am Werkhof
Oberbüren der Gebietseinheit VI. Es wird geprüft, ob die Dimensionierung von
Winterdienstfahrzeugen, Ladesystem und Hausanschluss den realen Anforderungen
entspricht. Zudem werden verschiedene Betriebsmodelle für die Zweitnutzung des
Batteriespeichers bewertet. Die Ergebnisse zeigen: Fahrzeuge und Ladesystem sind
grundsätzlich ausreichend dimensioniert, benötigen jedoch nach der Umrüstung eine erneute
Prüfung. Die wirtschaftlich und ökologisch sinnvollste Zweitnutzung ist eine Kombination aus
Eigenverbrauchsoptimierung und verteilter Rückspeisung überschüssiger PV-Energie.
Peakshaving und Energiehandel sind ungeeignet, Systemdienstleistungen sind technisch
möglich, aber rechtlich und betrieblich eingeschränkt. Die Arbeit liefert eine fundierte
Entscheidungsgrundlage für die Betriebsstrategie von Batteriespeichern auf Werkhöfen und
zeigt das Potenzial intelligenter Zweitnutzungskonzepte für die Energiewende auf.
This bachelor thesis analyses the operational optimisation of a large-scale battery storage
system at the Oberbüren depot of the district unit VI. The study evaluates whether the sizing
of electric winter service vehicles, charging infrastructure and grid connection meets realworld
requirements, using actual consumption data and simulations. Various operating
models for secondary use of the battery storage are assessed. Results show that vehicles
and charging system are adequately dimensioned, but require a renewed assesment after
the conversion. The most effective secondary use is a combination of self-consumption
optimisation and distributed PV surplus feed-in. Peak shaving and energy trading are
unsuitable, while system services are technically possible but limited by legal and operational
factors. The findings provide a solid basis for future battery storage strategies at depots and
demonstrate the potential of intelligent secondary use for the energy transition.
- Die Arbeit analysiert die Betriebsoptimierung eines Grossbatteriespeichers am Werkhof
- Urheberrechtshinweis
- Hartmann Janic, Hochschule Luzern - Departement Technik & Architektur
- Departement
- Studiengang
- Art der Arbeit
- Betreuer/Betreuerin
- Importiert am
- 11.11.2025
- Übergeordnete Sets
- 1