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Energienews


07.05.2019

Simulation und Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes

Grundlegender Gedanke der Berechnung des sommerlichen Wärmeschutzes ist die Vermeidung unzumutbar hoher Temperaturen in Gebäuden, die energie- und kostenintensive Maßnahmen (z.B. Kühlung) zur Folge haben.

Daher sollte schon in früher Planungsphase darauf geachtet werden, dass der sommerliche Wärmeschutz durch bauliche Maßnahmen miteinbezogen wird. Hier spielen vor allem Gesamtdurchlassgrad, Fensterflächenanteil, Orientierung, Neigung und Sonnenschutzvorrichtungen eine wesentliche Rolle. Auch der Luftwechsel in den Räumen im Sommer, wie auch die Wärmekapazität der einzelnen Bauteile, haben einen großen Einfluss auf die Temperaturentwicklung.

Seit der Novellierung der Norm DIN 4108-2 wird unter Kapitel 8.4 alternativ zur Berechnung nach dem Sonneneintragskennwert auf das Simulationsverfahren zur Berechnung des sommerlichen Wärmeschutzes verwiesen. Damit haben Planer und Energieberater die Auswahl zwischen der statischen Berechnung über „Sonneneintragskennwerte“ (DIN 4108-2 Kapitel 8.3) und dem dynamischen Verfahren über „Übertemperaturgradstunden“ (DIN 4108-2 Kapitel 8.4). Die Besonderheit der Simulation liegt in der Ermittlung von Übertemperaturgradstunden der kritischen Räume oder des gesamten Bauwerkes.

Hierzu werden das Gebäude oder ausgewählte Räume mitsamt allen Bauteilen, deren spezifischen Eigenschaften und der Bauweise erfasst. Zusätzlich können weitere Details wie z.B. Eigenverschattung oder passive Kühlung berücksichtigt werden. Anhand der normativ vorgegebenen Randbedingungen (Zeitraum der Simulation, Klimadaten usw.) lassen sich die exakten Temperaturen der Räume stundenweise ermitteln.

Die Software „Sommerlicher Wärmeschutz 3D PLUS“ von Hottgenroth ermöglicht die Simulation dank integriertem HottCAD-Modul und intelligentem Datenaustausch „auf Knopfdruck“. Basis für das dynamisch-thermische Simulationsverfahren ist die VDI 6007. Bei der Berechnung werden Randbedingungen mit erhöhtem Tag- und Nachtluftwechsel sowie verschiedene Sonnenschutzeinrichtungen berücksichtigt. So kann der Planer die bauliche Gestaltung, verschiedene Fensterausführungen oder die  unterschiedliche Bauweise variieren um dem Kunden die bestenergetische Lösung anzubieten. Als Grundlage zur effizienten Planung nach der BIM-Methodik dient eine IFC-Schnittstelle, mit welcher 3D-Modelle aus anderen Programmen übernommen werden können. Neben der Darstellung der Übertemperaturgradstunden werden Temperaturverläufe und thermische Lasten grafisch und tabellarisch dargestellt. Anschließend kann ein Nachweis inklusive Dokumentation ausgegeben werden.

Die Software „Sommerlicher Wärmeschutz“ steht als ideale Ergänzung zur Software „Der Energieberater“, als Stand-Alone Lösung oder im Simulations-Paket „ETU-Simulation“ zur Verfügung. Mit diesem Paket präsentiert Hottgenroth eine durchgängige Lösung von Simulationen in einer Software, wo das im Energieberater erfasste Gebäudemodell ohne weiteren Aufwand genutzt werden kann.

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