Dynamisch thermische Gebäudesimulation

Dynamisch thermische Gebäudesimulation

Mit der dynamisch thermischen Gebäudesimulation wird der zu erwartende Komfort und Energiebedarf eines Gebäudes über den Verlauf eines ganzen Jahres ermittelt. Im Unterschied zu einer statischen thermischen Simulation werden dabei auch dynamische Effekte wie z.B. die thermische Trägheit der Gebäudemasse oder auch die sich zeitlich ändernden Einflussfaktoren (z.B. das Wetter und die Gebäudenutzung) berücksichtigt.

Zentrales Thema der thermischen Gebäudesimulation ist das Raumklima (Komfort) und der Energieverbrauch. Raumklima und Energieverbrauch beeinflussen sich gegenseitig. Mit geeigneten Maßnahmen wird ein geringer Energieverbrauch bei gleichzeitig behaglichem Raumklima erreicht. Die thermische Gebäudesimulation gehört zu unseren Kernkompetenzen. Unsere Experten sind ausgebildete Ingenieure, haben ein fundiertes Wissen über thermodynamische Prozesse und große Praxiserfahrung.

Das digitale Gebäudemodell

Bei der thermischen Gebäudesimulation wird ein dreidimensionales digitales Abbild des zu untersuchenden Gebäudes im Computer erstellt oder aus einer BIM-Software importiert (Building Information Modelling). Wie das reale Gebäude verfügt dieses Modell sowohl über die gleichen Bauteile wie z.B. Wände und Fenster als auch über die gleichen haustechnischen Systeme wie z.B. Heizung, Kühlung und Lüftung. Aber auch Regelungen wie z.B. die des Sonnenschutzes und Energieerzeuger wie etwa Photovoltaikanlagen können mit abgebildet werden.

Die dynamisch thermische Simulation

Das digitale Gebäudemodell wird über den Verlauf eines ganzen Jahres auf einem virtuellen Teststand auf Herz und Nieren geprüft. Der Nutzungsalltag in Form der zeitlichen Verläufe der Nutzeranwesenheiten und der damit verbundene Einfluss auf das Gebäude werden aufgeprägt. Dies kann neben z.B. der Körper- und Computerabwärme auch Punkte wie die CO2- oder Feuchte-Abgabe sowie manuelle oder automatisierte Änderungen von Fensteröffnungen, Beleuchtung und Sonnenschutz betreffen. Aber auch zusätzliche Verbraucher wie zu ladende Elektrofahrzeuge lassen sich berücksichtigen. Das Gebäude wird am realen Standort mit den damit verbundenen Wetterbedingungen gesetzt. D.h. Sonnenstand, Bewölkung, Außentemperatur und Windverhältnisse entsprechen den typischen, lokalen, Klimaverhältnissen im Jahresverlauf oder den aufgrund der Erderwärmung in Zukunft zu erwartenden Verhältnissen.

Auswertung der Ergebnisse

Auf Basis der Simulationsergebnisse können der zu erwartende Komfort und der Energiebedarf im Verlauf eines ganzen Jahres ermittelt werden. Vor allem lässt sich aber auch das Verhalten des Gebäudes und das Zusammenspiel der eingesetzten Technik im Detail analysieren.

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