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3D - Gebäudesimulation
Sowohl bei der Sanierung des Gebäudebestands, als auch im klimafreundlichen Neubau ist die Gebäudesimulation ein unentbehrliches Werkzeug. Bei der 3D-Gebäudesimulation zur energetischen Beurteilung des Gebäudes wird ein virtuelles dreidimensionales Modell am Computer erstellt. Darin wird nicht nur die Struktur des Bauwerks, sondern auch die darin ablaufenden Prozesse nachgestellt und ihre Wechselwirkungen sowie Einflüsse auf die Gebäudeeigenschaften untersucht. Die Gebäudesimulation hilft Zeit und Kosten zu sparen und die Planungssicherheit zu erhöhen, da Fehler bereits in der Planungsphase erkannt werden. Anhand der Simulation kann das Ergebnis bzw. die Energieeffizienz nachgewiesen werden bevor das Gebäude errichtet wurde.
Die Gebäudesimulation bietet eine detaillierte Analyse der Wärmeverluste und des Energiebedarfs. Die Vorgehensweise kurz beschrieben:
- Erstellung eines 3D-Modells des Gebäudes: Hierzu werden Daten wie Grundrisse und Schnitte genutzt, um das Gebäude detailliert nachzubilden. Auch Baumaterialien, Fenstergrößen und Wandstärken werden berücksichtigt.
- Analyse der Gebäudehülle: Dabei liegt das Augenmerk besonders auf den Wärmedämmeigenschaften der Wände, Fenster/Türen, Bodenplatte und Dachkonstruktion. Wärmebrücken, Dichtungsprobleme und Dämmqualität können sichtbar gemacht und bewertet werden.
- Thermische Simulation: Diese Simulation berechnet die Wärmeverteilung und zeigt die Temperaturverläufe in der beheizten Gebäudehülle. Sie ermöglicht eine genaue Einschätzung des Energiebedarfs, wichtig für die Berechnung des Heiz- und Kühlbedarfs.
- Simulation der Energieflüsse: Hier werden Energieeinträge und -verluste im Gebäude simuliert. Dabei werden die Effekte von Sonneneinstrahlung, Verschattung und Luftzirkulation berücksichtigt.
- Einbindung der Anlagentechnik: Die technische Ausstattung des Gebäudes ist ebenfalls in der Gebäudesimulation enthalten. Hier liegt der Fokus auf den Anlagen zur Wärmeerzeugung, Lüftung und Kühlung und deren effizienten Betrieb. Das Ziel ist, die Leistung, den Energiebedard und die Effizienz der Heizung, Lüftung und Klimatisierung zu optimieren. Die Ergebnisse aus der thermischen Simulation werden genutzt um z.B. die Heizungsanlage auf den Heizbedarf des Gebäudes abzustimmen.
- Sonnenenergie und Kraft-Wärme-Kopplung: Auch die Wärme- und Stromerzeugung im Gebäude durch Sonnenenergie oder Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird in der Gebäudesimulation berücksichtigt. Solarthermische Anlagen werden in der wärmeerzeugenden Anlagentechnik eingebunden. Photovoltaik- und KWK-Anlagen erzeugen häufig einen Überschuss an Strom, der sich in der Bilanzierung zusätzlich positiv auswirkt, indem der Primärenergiebedarf des Gebäudes gesenkt wird.
- Empfehlungen für Optimierungsmaßnahmen: Basierend auf den Ergebnissen der Simulation werden gezielte Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz vorgeschlagen, wie z.B. bessere Wärmedämmung, Fensteraustausch oder technische Anpassungen bei der Heizung und Lüftung.
- Bericht und Visualisierung: Ein umfassender Bericht fasst die Ergebnisse zusammen, verschiedene Varianten sowohl in der Gebäudehülle, als auch in der Anlagentechnik zeigen, welche Maßnahmen am effektivsten sind. Auch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung ist Teil des Berichtes. In der Druckausgabe erhält man automatisch eine Vielzahl an Dokumenten, z.B. den Energieausweis oder den individuellen Sanierungsfahrplan (iSFP).
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