Thermische Gebäudesimulation
Die Thermische Gebäudesimulation betrachtet das thermisch-energetische Gesamtsystem bestehend aus Architektur, Bauphysik, technischen Anlagen und nutzungsbedingten Einflüssen unter der Einwirkung des veränderlichen Außenklimas. Sie berechnet einerseits die zeitliche Entwicklung der Raumtemperaturen und kann damit Prognosen hinsichtlich der thermischen Behaglichkeit (Raumklima) liefern. Andererseits berechnet sie den Energiebedarf für Heizung, Lüftung und Kühlung eines Gebäudes (u. a. auch Heizlast und Kühllast) und bietet damit die Möglichkeit zur energetischen Optimierung, indem verschiedene Varianten miteinander verglichen werden.
Insbesondere die Planung innovativer Architektur- und Gebäudekonzepte bedarf der Begleitung durch die Thermische Gebäudesimulation, um dem Planer die nötige Sicherheit zu geben, dass seine Entwürfe am Ende auch thermisch und energetisch funktionieren.
Wir arbeiten wahlweise mit den Programmen IDA ICE (EQUA Solutions AB, Schweden) oder TRNSYS, je nach den Besonderheiten der Aufgabenstellung. Beide Programme sind umfangreich validiert und liefern verlässliche Ergebnisse.
Ausgewählte Referenzen
Bauherr
Stadtwerke Ulm
Auftraggeber
Arbeitsgemeinschaft Stadtwerke Ulm (ARGE SWU: Georg Reisch GmbH & Co. KG, Matthäus Schmid GmbH & Co. KG)
Baumaßnahme
Neubau Büro- und Verwaltungsgebäude
Projektzeitraum
2011 - 2013
Leistung
Thermische Gebäudesimulation zur Ermittlung der Energieverbräuche sowie zur Beurteilung der thermischen Behaglichkeit nach DGNB-Steckbrief 18 + 19
Zum Nachweis der DGNB-Steckbriefe 18 (thermischer Komfort im Winter) und 19 (thermischer Komfort im Sommer) wurde eine Thermische Gebäudesimulation durchgeführt. Weiterhin wurden aus den Simulationsergebnissen Erkenntnisse über mögliche Problembereiche (sommerliche Überhitzung) und maximale Kühl- bzw. Heizlasten zur planungsbegleitenden Auslegung der Anlagentechnik gewonnen.
Bauherr und Auftraggeber
Eigenbetrieb Immobilienmanagement der Wissenschaftsstadt Darmstadt (IDA)
Baumaßnahme
Berufsschulzentrum Nord Darmstadt, Neubau Mensa und Mediathek
Projektzeitraum
2017
Leistung
Thermische Gebäudesimulation der Mensa und Mediathek zur Bewertung des sommerlichen Wärmeschutzes und des thermischen Komforts
Der Neubau, dessen Hauptnutzungsbereiche eine Mensa und eine Mediathek beinhalten, wurde mit einer raumhohen Ganzglasfassade und ohne aktive Kühlmaßnahmen geplant. Um einer möglichen sommerlichen Überhitzung vorzubeugen beinhaltet das Konzept eine äußere Verschattung durch Dachüberhänge und Balkone, einen innenliegenden Sonnenschutz sowie eine Nachtauskühlung des Gebäudes durch die geplante mechanische Lüftungsanlage. Im Projektverlauf wurden diverse Varianten hinsichtlich des Einflusses von u. a. Verglasung, Klimadaten und Betriebsweise der Nachtauskühlung untersucht und bewertet. So konnte die Einhaltung des sommerlichen Wärmeschutzes vorab nachgewiesen und ein für das Gebäude maßgeschneidertes Konzept entwickelt werden.
Das Verwaltungsgebäude wurde in Massivholzbauweise ausgeführt und wird über eine Fußbodenheizung / Fußbodenkühlung temperiert. Die Gebäudekühlung erfolgt über das Grundwasser. Die Wärmeerzeugung erfolgt über eine grundwassergekoppelte Wärmepumpe. Auf Basis der durchgeführten Thermischen Gebäudesimulation erfolgte die Bestimmung der Heiz- und Kühllast für das gesamte Gebäude sowie die Auslegung der zentralen Wärme- und Kälteversorung und die Dimensionierung des Fußbodenheiz- und Fußbodenkühlsystems. Die Lufterneuerung erfolgt über Fensterlüftung, eine maschinelle Lüftung ist (abgesehen von Toiletten und evtl. Server- und Nebenräumen) nicht vorgesehen.