Energiesimulation, Gebäudesimulation
Neben der klassischen dynamischen Gebäudesimulation können mit diesem Simulationsansatz auch Anlagen zur Strom-, Wärme- und Kälteversorgung sowie zur Lüftung und Klimatisierung von Gebäuden modelliert (Anlagensimulation) und für sich oder in Kombination mit einzelnen Räumen, Gebäuden oder Quartieren betrachtet werden (kombinierte Gebäude- und Anlagensimulation).
Mittels der Energiesimulation lassen sich Gebäude, Anlagen, einzelne Anlagenkomponenten oder auch Regelungskonzepte bereits im Entwurfsstadium untersuchen, vergleichen und optimieren. Dies ist in vielen Fällen kostengünstiger als entsprechende experimentelle Untersuchungen und in den allermeisten Fällen kostengünstiger als aufwändige Messungen und Nachbesserungen am ausgeführten Objekt.
Dynamische Gebäudesimulation
Die Berechnung erfolgt in beliebig fein wählbaren Zeitschritten, wobei beispielsweise folgende zeit- oder ereignisabhängigen Vorgänge berücksichtigt werden können:
- Sonneneinstrahlung (Intensität und Einstrahlwinkel) entsprechend der Tages- und Jahreszeit,
- beliebig definierbare, bei Bedarf veränderliche Lastprofile für Innenlasten (konvektive Wärme, Strahlungswärme und Feuchte),
- Luftaustausch zwischen Räumen oder mit der Außenluft (Infiltration),
- kontrollierte Heizung, Kühlung und Belüftung von Räumen,
- Verwendung von beliebigen externen Dateien (z.B. Wetterdaten, Messdaten).
Als Ausgangsgrößen können u.a. berechnet werden:
- Raumtemperaturen (Raumlufttemperaturen, Oberflächentemperaturen der Zonenhüllflächen, operative Temperaturen u.a.) und Raumluftfeuchten,
- Kenngrößen zur Bewertung der thermischen Behaglichkeit (PMV-, PPD-Werte),
- erforderlicher Heiz- bzw. Kühlenergiebedarf,
- erforderliche Heiz- bzw. Kühlleistungen.
Dynamische Anlagensimulation
Die dynamische Gebäude- und Anlagensimulation wird zur Ermittlung von Gebäude- und Anlagenkennzahlen (Energiebedarfswerte, Aufwandszahlen, Heiz- und Kühlleistungen, Temperaturverläufe, z.B. Maximaltemperaturen im Sommer, Häufigkeit von Temperaturen, Raumklima, Behaglichkeitssituation u.a.) über bestimmbare Zeiträume (z.B. ein Jahr) und abhängig von wählbaren Klimata eingesetzt.
Aufgrund des gegenüber der Strömungssimulation erheblich geringeren Rechenaufwandes lassen sich mit bei der thermischen Gebäude- und Anlagensimulation ohne weiteres längere Zeiträume abbilden. So können auf einfache Weise saisonale (nur Heizperiode oder nur Hitzeperiode) oder ganzjährige Betrachtungen durchgeführt werden. Neben der Berechnung von Temperaturen und Energiebedarfswerten können so auch beispielsweise Regelungskonzepte untersucht und optimiert werden.
Ihr Nutzen: Das bieten wir Ihnen
Ihr Nutzen ist die reproduzierbare Überprüfung und Bewertung der Eigenschaften von Gebäuden, Anlagen und Komponenten sowie von Betriebs- und Regelstrategien bereits vor dem Bau, der Sanierung oder der Installation. Unterschiedliche Konzepte (Gebäude, Anlage, Steuerung und Regelung) können auf kostengünstige Weise "durchgespielt", verglichen und bei Bedarf optimiert werden. Die Einhaltung von gesetzlichen Vorgaben (z.B. sommerlicher Wärmeschutz) und wichtige Auslegungsparameter für Heiz- und Kühlflächen (z.B. Vorlauftemperaturen für Bautteilaktivierung) können bereits in der Planungsphase überprüft und optimiert werden. Ihre Investitionen werden ökonomisch und ökologisch optimiert und damit abgesichert. Ihre Anforderungen werden auf diese Weise optimal erfüllt.