BINEI n f o r m a t i o n s d i e n s t Gebäude- und

Anlagensimulation

In den verschiedenen Phasen von Entwurf und Planung kann die

Simulation von Gebäude und Gebäudetechnik wirksam eingesetzt

werden. Das Anwendungsspektrum reicht vom Einfamilienhaus bis

zum repräsentativen Bürogebäude mit Glasfassade und Atrium. Mit

der Simulation können verschiedenste Aspekte mit dem Ziel der ener-

getischen Optimierung untersucht werden – von der einfachen Last-

berechnung für Heizung, Lüftung und Kühlung über spezielle Unter-

suchungen wie z. B. der sommerlichen Erwärmung bis hin zu

Lebenszyklusanalysen baulich und technisch komplexer Gebäude.

Zudem bietet sich die heutige Simulationstechnik zunehmend als

Instrument und Planungsumgebung für das kooperative, integrale

Planen an. Diese Möglichkeiten beruhen wesentlich auf der in den letzten 20 Jahren enorm

gesteigerten, heute allgemein verfügbaren Rechnerleistung.

Trotzdem wird in Deutschland die Gebäude- und Anlagensimulation in der Planungspraxis

erst vereinzelt oder nur in Teilbereichen praktiziert. Zu oft orientiert sie sich lediglich an

speziellen Fragestellungen - die Chancen eines systematischen, die Gewerke übergreifenden

und planungsbegleitenden Bewertungs- und Optimierungswerkzeugs werden kaum genutzt.

Die Gründe dafür sind vielfältig.

Zum einen behindern Berufs- und Planungsrecht sowie technische Normen die breitere und

konsequentere Anwendung von Simulation. Auch hat sich gezeigt, dass die computerge-

stützte Simulation sowie die daraus resultierende neue Dienstleistung von den im Gebäude-

sektor beteiligten Akteuren nicht genügend akzeptiert wird. Tatsächlich bleiben konkreter Leis-

tungsumfang und Nutzen einer Gebäude- und Anlagensimulation oft unklar. Wenn es gelingt,

mehr Transparenz und Vergleichbarkeit zu schaffen, wären potentielle Auftraggeber einfacher

zu motivieren, die Simulation als zusätzliche, qualitätssteigernde und kostensenkende Pla-

nungsdienstleistung einzusetzen und angemessen zu vergüten.

Im Rahmen von Arbeiten der Internationalen Energie Agentur (IEA) beschäftigen sich einige

Arbeitsgruppen mit der Verbesserung und Qualifizierung von Simulationssoftware, z. B. mit

der Ergebnisüberprüfung an Testzellen oder Referenzgebäuden. Auf deutscher Seite waren die

Technische Universität Dresden und die Klimasystemtechnik Esdorn Jahn GmbH, Berlin, an

einer Arbeitsgruppe beteiligt, diese Arbeiten wurden von dem Bundesministerium für Wirt-

schaft und Technologie gefördert.

1Die dynamische Simulation als Instrument zurplanungsbegleitenden Energieberatung

Die Gebäude- und Anlagensimulation ist ein wichtiges

Werkzeug für die Planung von Gebäuden. Mit der Simu-

lation können Funktionalität und Komfort von Gebäuden

erhöht und Energie- und Investitionskosten gesenkt werden.

Doch aus verschiedenen Gründen wird die Simulation

in der Planungspraxis hier zu Lande noch nicht in

wünschenswerter Weise genutzt.

Die meisten der heute weit verbreiteten

Gebäudesimulationsprogramme wurden

bereits in den 70er Jahren entwickelt. Ihr

Einsatz erfolgte hauptsächlich zur Berech-

nung des Jahresenergiebedarfes von Gebäu-

den mit mehreren thermischen Zonen. Auf-

grund der üblichen Simulationsschrittweite

von einer Stunde war der zeitliche Rechen-

aufwand und die anfallende Datenmenge

auch mit der damaligen Rechnertechnik zu

bewältigen. Der modulare Aufbau der Pro-

gramme in Verbindung mit einer gemeinsa-

men Datenstruktur (z. B. TRNSYS) erwies

sich schon damals als vorteilhaft, da für den

Anwender die Möglichkeit besteht, eine auf

das konkrete Gebäude und die jeweilige Fra-

gestellung zugeschnittene Programmkonfi-

guration zu erstellen. Auch können die ver-

schiedenen Anwendungsbereiche der

Simulation (z. B. Heizung, Raumlufttechnik,

Beleuchtung etc.) zusammengefügtwerden.

Alle Rechenmethoden, auf denen Simulation

basiert, lassen sich unterscheiden in statische

und dynamische Verfahren:

Statische Berechnungen

Hier werden Bilanzgleichungen im sta-

tionären Zustand eines Systems überprüft,

z. B. Gewinn- und Verlustwärmeströme. Es

kommen relativ einfache Berechnungsver-

fahren zur Anwendung. Nicht berücksich-

tigt werden hier dynamische Vorgänge im

Gebäude oder in der Anlagentechnik

(Erwärmung, Auskühlung etc.). Simula-

tionsprogramme nach diesem Verfahren sind

meist einfach anzuwenden und insbesondere

für weniger komplexe Gebäude geeignet. Pla-

ner können mit solchen Programmen schon

in frühen Planungsphasen wichtige energeti-

sche Gebäudekennwerte abschätzen, nicht

jedoch spezielle Untersuchungen vornehmen,

wie z. B. sommerliche Überhitzung oder nut-

zungs- und raumbezogene Betrachtungen.

Dynamische Simulation

Die heutige Rechnertechnik erlaubt es, mit

numerischen Rechenmethoden das dynami-

sche Verhalten von Gebäuden zu beschrei-

ben. Es können zeitliche Verläufe von Tem-

peraturen, Heiz- oder Kühllasten u. a.

berechnet werden. Dabei werden die ther-

mische Speicherfähigkeit des Gebäudes und

dynamische Effekte der Anlagentechnik

berücksichtigt.

Simulationsmodell

Jede Simulation basiert auf einem Modell als

Abbild des realen oder geplanten Gebäudes.

Das Simulationsmodell besteht aus Teil-

modellen für z. B. das Gebäude, die ver-

schiedenen Gebäudetechniken, die Gebäu-

dedurchströmung etc. Es beschreibt die

wesentlichen Eigenschaften der zu untersu-

chenden Prozesse und deren Wechselwir-

kungen. Sämtliche Ergebnisse einer Simula-

tion beziehen sich ausschließlich auf dieses

Modell. Inwieweit also Simulationsergeb-

nisse auf die originalen Verhältnisse und Pro-

zesse übertragbar sind, hängt entscheidend

davon ab, wie genau die Wirklichkeit durch

Modellstruktur und Modellparameter nach-

gebildet wird.

Das Simulationsmodell kann auf der Grund-

lage

■ theoretischer Betrachtungen

(Masse-, Energie- und Impulsbilanzen,

Wärmeleitungsgleichung, Zustands-

gleichungen) oder

■ empirischer Untersuchungen

(Parameteridentifikation anhand von

Messwerten bestehender Anlagen,

Herstellerunterlagen) oder mit

■ einer Kombination aus beiden Verfahren

erstellt werden.

Anwendungsfelder der Simulation

Simulation kann u. a. für folgende Aufga-

ben eingesetzt werden:

■ Beurteilung von Raumklima und Energie-

verbrauch, Kalkulation solarer Energiege-

winne, sommerlicher Erwärmung und ande-

rer instationärer Effekte bereits in frühen

Planungsphasen

GrundlagenSimulationsprogramme sind zumeist modular aufgebaut, so sind

auch sehr spezielle Berechnungen und die Einbeziehung neuer

Gebäudetechniken möglich.

2 BINE profiinfo

Wetter

Sollwert

Thermostat

Wärme-zähler

Heizkosten

Gebäude

AuswertungTemperaturen

1/s

21

3Heizkostensimulation für ein Gebäude

■ Planung, Beurteilung und Optimierung

von Gebäude und Gebäudetechnik

■ Entwurf, Optimierung und Test von Rege-

lungs- und Gebäudemanagementsystemen

■ Visualisierung von architektonischen Ent-

würfen und Beleuchtungsverhältnissen in den

Räumen

■ Einsatz im laufenden Gebäudebetrieb

zur Fehlererkennung und Fehlerdiagnose

(mittels kontinuierlichem Vergleich von rea-

len und berechneten Gebäude- und Anla-

gendaten) oder

zur vorausschauenden Betriebsweise

(Abstimmung der Regelstrategie auf die pro-

gnostizierte, zeitverzögerte Reaktion des

Gebäudes auf Wetter- oder Nutzungsände-

rungen)

■ Entwicklung neuer Anlagenkomponenten

und (Regel-)Systeme

Erweiterung zur rechner-gestützten Planungsumgebung

Weitere Planungs-, Ergebnisauswertungs-

und Kommunikationsinstrumente (z. B.

CAD, Graphik, e-mail, Internet) können mit

den thermisch-energetischen Simulations-

programmen unter einer Benutzeroberfläche

zu einer umfassenden, rechnergestützten Pla-

nungsumgebung ausgebaut werden. In ver-

schiedenen Arbeitsgruppen wird seit einiger

Zeit entsprechende Software entwickelt

(z. B. RETEx II / INTESOL). Ziel ist es, mit

diesen neuen Instrumenten die integrale

Planung, welche auf einer Gewerke und

Planungsphasen übergreifenden Kooperation

und Kommunikation basiert, zu unterstützen.

Modell = ?Ausgangz. B. Raumluft-temperatur

Störungz. B. Außenlufttemperatur, Solarstrahlung

Experimentz. B. Testraum

Physikalische Grundlagen

Eingangz. B. Heiz-leistung

dJdt

d2J

dx2= a

2Modell als Gegenstand der Simulation

Komponenten der Simulation

Das Gebäude und die Gebäudetechnik (Heizung, Lüftung,Klimatisierung, Regelungssysteme, Beleuchtung etc.) werdenin verschiedenen Software-Komponenten beschrieben.■ GebäudeBei der Erstellung des Gebäudemodells wie z. B. in 2 sindvom Anwender die Stoffeigenschaften sämtlicher Bauteilefestzulegen. Dieser Schritt erfordert einen nicht zu unter-schätzenden Zeitaufwand. Hier ist der Einsatz von Daten-banken und der Datenaustausch mit dem CAD-System desArchitekten sinnvoll. ■ GebäudetechnikDie Beschreibung des Gesamtmodells der Anlage erfolgt mitHilfe von Teilmodellen, die miteinander verknüpft werden.3 zeigt ein einfaches Modellbeispiel für die Heizkosten-simulation. ■ Meteorologische DatenDie auf das Gebäude von außen einwirkenden Größen lie-gen in standardisierten Datensätzen (Testreferenzjahr TRY;typisches meteorologisches Jahr TMY) oder als gemesseneWerte vor.■ GebäudedurchströmungDie Luftbewegung innerhalb eines Gebäudes wird nach derStromfadentheorie als ein Netzwerk aller in einem Gebäudemöglichen Strömungswege betrachtet. Tür- und Fenster-schlitze sind durch entsprechende Druckverluste beachtet,für große Öffnungen, etwa geöffnete Fenster, werden spezi-elle Modelle eingesetzt.■ RaumluftströmungSind für ausgewählte Zonen, etwa einen bestimmten Raumeines Gebäudes, detaillierte Aussagen zur Behaglichkeit er-wünscht, ist die Berechnung der Raumluftströmung erforder-lich. Die dann einzusetzende Komponente Strömungssimu-lation (Computational Fluid Dynamics – CFD) spielt einegewisse Sonderrolle, denn hier ist der zwingende Übergangzu einem geometrischen Modell mit örtlich hoch aufgelöstenDaten erforderlich. ■ Kopplung der SimulationskomponentenDie realen Wechselwirkungen in Gebäude und Anlagen-technik lassen sich abbilden, indem verschiedene Simulati-onskomponenten geeignet verknüpft werden. Die Verknüp-fung kann sich sehr unterschiedlich gestalten: das Spektrumreicht von einer einmaligen Übergabe von Randbedingun-gen (Daten) bis hin zur iterativen, allseitigen Kopplung mitpermanentem wechselseitigen Abgleich zwischen sich be-einflussenden Komponenten.

Vergleichende Tests

Hier werden die Resultate verschiedener Simu-

lationsprogramme miteinander verglichen.

Eine unmittelbare Qualitätsbeurteilung lässt

sich aus dem Vergleich nicht ableiten. Jedoch

können bestimmte Programm- und Modell-

Qualität und GenauigkeitSimulationsmodelle können mit verschiedenen Verfahren über-

prüft, ihre Qualität bestätigt („validiert“) und die Genauigkeit der

Ergebnisse verbessert werden.

Zeit in h

Luftt

empe

ratu

r in

°C

180 10 20 110 120

20

22

24

28

30

( (

(

(

außen: Aktion

innen: Reaktion

zul. Fehlertoleranzlt. Norm

1m

1m 1m

4Simulation der Wärmeleitung durch Wände. Der be-rechnete Temperaturverlauf liegt innerhalb der zulässi-gen Fehlertoleranz.

Zeit in hEm

pfin

dung

stem

pera

tur i

n °C

181 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

20

22

24

28

30

30

30

minimal zul. Temperaturbereich lt. Norm

maximal

mittel

3,6 m5,5 m

2,8 m

5Berechneter Tagesgang der Empfindungstemperatur.Der berechnete Temperaturverlauf liegt innerhalb derzulässigen Fehlertoleranz.

Zeit in Stunden

Tem

pera

tur i

n °C

140 2 4 6 8 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 48

16

18

20

22

24

26

Raumtemperatur gemessenRaumtemperatur aus Wandtemperatur berechnetFehlerhaftes RaummodellRaummodell nach Validierung

7Gemessene, berechnete und simulierte Temperaturver-läufe in ETNA-Testzelle

Zeit in h (Tag 68 und 69)

Luftt

empe

ratu

r in

°C

120 6 12 18 0 6 12 16 18

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22MeßwerteTRNSYS TUD"blind test"-BedingungenStundenmittelwert derSimulation

6Gemessener und simulierter Verlauf der Lufttemperaturin der ETNA-Testzelle

BINE profiinfo 3

Unter dem Dach der Internationalen Energie

Agentur (IEA) wurden verschiedene Arbeits-

gruppen gebildet, die sich mit der Qualifizie-

rung und Entwicklung von Simulationspro-

grammen beschäftigen:

Solar Heating and Cooling Program

■ „Task 12 - Building Energy Analysis and

Design Tools for Solar Applications“

■ „Task 22 - Building Energy Analysis Tools“

Energy Conservation in Buildings

■ „Annex 21 - Calculation of Energy“

■ „Annex 30 - Bringing Simulation to

Application“

Im Rahmen des Task 22, an dem die Länder

Finnland, Frankreich, Großbritannien, Spa-

nien, Schweden, Schweiz, USA und von deut-

scher Seite die TU Dresden und Klimasy-

stemtechnik Esdorn Jahn, Berlin, teilnehmen,

wurden eine Reihe von Tests vorgeschlagen,

mit denen Modellqualität und Vorhersagege-

nauigkeit beurteilt werden können:

Analytische Überprüfung

Die Ergebnisse der (numerischen) Simulati-

onsrechnung werden mit bekannten analyti-

schen Lösungen verglichen. Dies erfolgt

zumeist anhand gesondert betrachteter Vor-

gänge, z. B. Wärmeübertragung, äußere Ver-

schattung von Fenstern oder einfache Luft-

durchströmungen. Die Ergebnisse der

Simulation müssen eine vorgegebene Fehler-

toleranz einhalten. Eine Zusammenstellung

einiger analytischer Tests ist z.B. in Pr-EN-

ISO 13719 (CEN TC 89 N.244/rev) zu finden.

Eine entsprechende Übersicht enthält auch die

DIN 4108/20.

Das Ergebnis einer Simulationsrechnung zur

Überprüfung der Wärmeleitung durch Wände

zeigt 4 . Bei diesem Test ist per Simulations-

rechnung der zeitliche Verlauf der Lufttem-

peratur im Innern eines fensterlosen Testrau-

mes vorherzusagen, nachdem sich die

Außenlufttemperatur in definierter Weise

sprunghaft ändert.

Der in 5 dargestellte Tagesgang der Emp-

findungstemperatur ist das Ergebnis einer

Simulationsrechnung zur Überprüfung des

gesamten Gebäudemodells. Für einen Test-

raum mit Fenster ist der zeitliche Verlauf der

Empfindungstemperatur im quasistationären,

eingeschwungenen Zustand bei definierter

Außentemperatur und solarer Einstrahlung

zu berechnen. Die inneren Wärmelasten und

der Außenluftwechsel werden variiert. Die

Minimal-, Maximal- und Mittelwerte des

berechneten Temperaturverlaufes müssen

innerhalb des zulässigen Fehlerbereiches lie-

gen.

Empirische Validierung

Die Simulationsergebnisse werden mit Mess-

werten eines realen Gebäudes oder experi-

mentell ermittelten Daten verglichen. Für die

Untersuchungen im Rahmen des IEA Task 22

konnten zwei mit entsprechender Messappa-

ratur ausgestattete Testzellen der EDF (Elec-

tricite´ de France) mit dem Namen ETNA und

GENEC genutzt werden. Anhand einer detail-

lierten Beschreibung der Testräume (Abmes-

sungen, Wandaufbauten, Randbedingungen)

wurden das zugehörige Raummodell erstellt

und die Raumtemperaturen in Abhängigkeit

innerer und äußerer Einflussgrößen (Heiz-

wärmestrom, Außenlufttemperatur, Solar-

strahlung) berechnet. 6 zeigt den Vergleich

von gemessenem und simuliertem Verlauf der

ungeregelten Temperatur in einer solchen

Messzelle für ein fehlerfreies, validiertes

Modell.

Werden die das Raumklima wesentlich beein-

flussenden Effekte, wie Wärmebrücken oder

Luftundichtigkeiten entgegen den tatsächli-

chen Gegebenheiten nicht vollständig berück-

sichtigt, so hat das ebenso wie Eingabefehler

oder falsch gesetzte Randbedingungen eine

stärkere Auswirkung auf die Genauigkeit der

Vorhersagewerte als es die Modellgüte des

verwendeten Simulationsprogramms im

Allgemeinen hat. Die in 7 dargestellten

Temperaturverläufe dienen der Veranschau-

lichung dieses Sachverhaltes. Die Simula-

tionsergebnisse für das fehlerbehaftete Raum-

modell zeigen signifikante Abweichungen zu

den Messwerten, die hier auf einen zu geringen

stationären Wärmeverlust z. B. infolge von

Wärmebrücken zurückzuführen sind. Die mit

einem fehlerfreien Modell berechneten Tem-

peraturen stimmen mit der Messreihe sehr gut

überein.

Die Messwerte müssen in ihrer physikalischen

Definition den Ausgangsgrößen der Simulati-

onsrechnung entsprechen, damit eine Ver-

gleichbarkeit beider Größen sinnvoll ist. Als

problematisch erweist sich oft die umfangrei-

che und aufwendige Messung der unter-

schiedlichsten Größen. In 7 sind der Ver-

lauf der Empfindungstemperatur, die neben

der reinen Lufttemperatur auch die Wärme-

strahlung der umgebenden Wandflächen

berücksichtigt, als direkter Messwert und als

eine aus den einzelnen, gemessenen Tempe-

raturverläufen der Raumluft und Wandober-

flächen ermittelte Größe dargestellt. Zwischen

den direkten Messwerten und dem indirekt

ermittelten Verlauf besteht eine Differenz, die

z. T. größer ist als die Abweichung des Simu-

lationsergebnisses vom mittleren gemessenen

Temperaturverlauf. Dies unterstreicht, wie

wichtig möglichst genaue Messdaten für die

Qualität der Simulationsergebnisse sind.

dellen zeigt 9 . Durch die Gegenüberstellung

zweier Tests werden die Auswirkungen ver-

änderter Modellparameter quantifizierbar.

Aber auch reale Objekte können Gegenstand

vergleichender Betrachtungen sein. Dabei sol-

len die aus Messungen verfügbaren Daten

(Raumtemperaturen, Wärmebedarf, Kühllast

u. ä.) zusätzlich per Simulation berechnet und

mit den Ergebnissen anderer Programme ver-

glichen werden. Für die Arbeit im IEA Task 22

stand die Energy Research Station (ERS), Iowa

(USA), zur Verfügung. Für das Gebäude, das

mit einem zentralen Luftkühler und dezen-

tralen Nachwärmern betrieben wurde, sind

der Kühlenergiebedarf, der Temperaturver-

lauf in den angeschlossenen Räumen sowie

der Wärmebedarf der Nachwärmer zu berech-

nen. Vor Beginn der eigentlichen Tests erfolgte

eine Validierung des Modells anhand von

Messdaten für die Kühllast des Gebäudes. 10zeigt die zeitlichen Verläufe von gemessener

und berechneter Gebäudekühllast als Resultat

einer Modellvalidierung. Die Abweichungen

am ersten Tag des Simulationszeitraumes sind

auf den Einschwingvorgang zurückzuführen.

Das verwendete, recht einfache Bilanzmodell

fehler erkannt werden, indem die Berech-

nungsergebnisse (z. B. Raumtemperaturen)

oder per Sensitivitätsanalyse ermittelte

Größenänderungen betrachtet werden. Hier-

für wurden spezielle Diagnoseverfahren ent-

wickelt, z. B. der Building Energy Simulation

Test (BESTEST). Dabei sind für einen einzel-

nen Raum der Jahresgang der Raumlufttem-

peratur bzw. der jährliche Heiz- und Kühlen-

ergiebedarf mit Hilfe der Simulation zu

bestimmen. 8 zeigt die berechneten Werte

der mittleren jährlichen Raumtemperatur für

verschiedene BESTEST–Untersuchungen (Test

1 bis Test 5). Ausgehend vom Basisfall der

Untersuchung (Test 1) werden unterschiedli-

che Eingangsgrößen bzw. Modellparameter

variiert. Die Ergebnisse der einzelnen Simu-

lationsprogramme stimmen für jeden der Tests

relativ gut überein. Damit wird noch einmal

deutlich, dass die Berechnung weniger von

Qualitätsunterschieden der Simulationspro-

gramme als vielmehr von falschen Modellpa-

rameterangaben oder fehlerhaft gemessenen

Eingangsgrößen beeinflusst wird.

Den Nutzen von Sensitivitätsbetrachtungen

bei der Qualifizierung von Simulationsmo-

ist aufgrund der nur geringen Abweichungen

von Simulation zu Messung für die gestellte

Aufgabe geeignet und konnte zur Simulation

von Anlagenprozessen im Testgebäude einge-

setzt werden. Für eine höhere Vorhersagege-

nauigkeit sind aufwendige Identifikationsme-

thoden oder physikalische Modelle

erforderlich.

Tem

pera

tur i

n °C

0

Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5

5

10

15

20

25

30

35

ESPDOE2SERIRESTRNSYS

BLASTSRES/SUNS3PASTASE

8Vergleich der von verschiedenen Simulationsprogrammen berechnetes Jahresmittelder Raumlufttemperatur; IEA BESTEST

Änd

erun

g de

s Ja

hres

heiz

ener

gieb

edar

fes

in M

Wh

0

Test 7 vs. Test 6 Test 8 vs. 7 Test 10 vs. 9 Test 9 vs. 7 Test 10 vs. 8 Test 11 vs. 10

5

10

15

20

25

30

35

ESPDOE2SERIRESTRNSYSYOUR

BLASTSRES/SUNS3PASTASE

Hohe Sensitivität gegenüber Änderungen der Eingangsgrößen

9Sensitivitätsanalyse für Jahresheizenergiebedarf; IEA BESTEST. Eine hohe Sensitivitätkann als Indiz für Programmfehler gelten.

Zeit

Kühl

ener

gieb

edar

f in

kW

420. Sep 21. Sep 22. Sep 23. Sep 24. Sep 25. Sep 26. Sep

5

6

7

8

10

12

11

9

SimulationMessung

10Vergleich von Messwerten und Simulationsergebnisfür die Kälteleistung; ERS Iowa

Simulation in der AnwendungLohnt sich die Investition in eigene Software oder sollte Simulation

besser als Dienstleistungsangebot spezieller Energieplaner genutzt

werden? Welches Programm ist das Richtige?

Die Auswahl einer geeigneten, auf die jewei-

ligen Bedürfnisse zugeschnittenen Software

ist maßgeblich für ein gutes Aufwand-/Nut-

zen-Verhältnis bei planungsbegleitenden

Simulationsrechnungen. 11 zeigt die Ent-

wicklungsstufen von Software zur Gebäude-

und Anlagensimulation.

Welche Software?

Das Angebot an Simulationssoftware für die

Gebäude- und Anlagensimulation ist sehr

groß. Die Software-Produkte sind entweder

für eine möglichst breite und vielseitige

Anwendung konzipiert 12 oder auf ganz

spezielle Aufgabenfelder zugeschnitten. Viele

der kommerziellen Programme sind vielseitig,

robust, zuverlässig und vergleichsweise ein-

fach handhabbar. Die wichtigsten, für die

breite Planungspraxis verfügbaren Pro-

gramme und die in Forschung und Ausbil-

dung eingesetzten sind in 13 gezeigt. Die

Rechenprogramme unterscheiden sich nach

Anwendungsschwerpunkt und Leistungsni-

veau.

Simulation als Dienstleistung

Simulationsrechnungen setzen einen nicht zu

unterschätzenden Aufwand für die Datenein-

gabe voraus. Sie sind zeit- und kosteninten-

siv und mit Personal-, Lizenz- und Rechner-

kosten verbunden. Ferner sind für die schlüs-

sige Interpretation der Simulationsergebnisse

vertiefte Kenntnisse von Simulationsmodell

und Software-Konzept erforderlich. Nur so

können Simulationsfehler aufgrund mangel-

hafter Objektmodellierung, Objekt- und Aus-

legungsdaten zuverlässig erkannt oder ver-

mieden werden.

Zudem sind sehr gute Kenntnisse in bau-

physikalischen und energietechnischen Fra-

gen unabdingbar, damit die Rechenergeb-

nisse überhaupt richtig und auf die zu

unterstützende Planung bezogen interpretiert

werden können. Hierfür sind umfangreiche

Erfahrungen mit Fachplanung und Simula-

tion nötig.

Zwar könnte sich jedes Planungsbüro die für

die Simulation notwendige Rechnertechnik

und Peripheriegeräte zulegen. Aufwändiger

dagegen ist es, einen Simulationsexperten zu

engagieren oder auszubilden. Es wird wohl

nur einen kleinen Kreis von gut ausgebilde-

4 BINE profiinfo

BINE profiinfo 512Leistungsspektrum und Ergebnisdaten

Typisches Leistungsspektrum von Simulationsprogrammen

■ geometrische Modellierung zur Erzeugung des Gebäudemodells für die Simulation

■ Mehrzonenmodell■ dynamisches Verhalten der Wärmeleitung

(eindimensional) und Speicherung■ Datenbank der Materialien

für die mehrschichtige Wand■ stündliche Bereitstellung (bzw. Stundenanteil)

der Wetterdaten■ zeitliche Verläufe für innere Wärmequellen

(Nutzer, Licht, Maschinen...)■ Luftwechsel, Lasten durch Konvektion, Strahlung,

Wärme- und Feuchtetransport über den Luftwechsel■ Transmission, Absorption und Reflektion der

Sonnenstrahlung und Verteilung im Raum■ Berechnung der Verschattung■ Integration von HVAC–Anlagen und Festlegung

von Sollwerten

Wesentliche Ergebnisdaten der Simulation sind derzeitliche Verlauf von

■ Raumlufttemperatur■ Strahlungstemperatur■ Empfindungstemperatur (operative Temperatur)■ Feuchtigkeit■ Lasten (Heiz-, Kühllast, Befeuchtungs- und

Entfeuchtungslast)

13Übersicht zu Simulationssoftware für die Gebäude-und Anlagensimulation

11Entwicklungsstufen von Software zur Gebäude- undAnlagensimulation

ten Experten geben, welche fortgeschrittene

Software-Produkte zur Gebäude- und Anla-

gensimulation effizient einsetzen können.

Aus diesem Grunde werden künftig in ver-

stärktem Maße Simulationsdienstleister am

Markt aktiv werden. Deren Dienstleistung

kann auch als simulationsgestützte Energie-

beratung verstanden werden. Die sehr nach-

frageorientierte Dienstleistung erfordert zum

einen ein ausgeprägtes Vertrauensverhältnis

und außerdem die hohe kommunikative

Fähigkeit, sich produktiv in die vielfach ver-

zahnten Planungsprozesse einzubinden.

Aufwand und Nutzen

■ KostenFür die Gebäude- und Anlagensimulation als

Dienstleistung werden derzeit je nach

Umfang, Fragestellung und Gebäudekom-

plexität typische Preise zwischen 10.000 und

100.000 DM genannt. Dienstleister oder Pla-

nungsbüros, welche die Simulation in eigener

Regie erbringen, haben die Kosten für geeig-

netes Personal und Hard- und Software

einschließlich der Peripheriegeräte zu tragen.

■ NutzenWie groß der Kosteneinspareffekt durch eine

gezielte, simulationsgestützte Energiebera-

tung ist, hängt relativ stark vom jeweiligen

Gebäude ab. In Veröffentlichungen wird von

Energiekosteneinsparungen von bis zu 50%

berichtet. Typisch sind hier Einsparungen

von 10 bis 30%. Hinzu kommen evtl. ver-

ringerte Investitions- und Wartungskosten,

wenn z. B. bei einer guten Abstimmung von

Gebäudeeigenschaften und natürlicher Lüf-

tung auf eine Klimatisierung verzichtet wer-

den kann. Die Kosten für eine simulations-

gestützte Energieberatung können sich

insbesondere bei größeren Gebäuden zumeist

innerhalb weniger Monate amortisieren.

Hemmnisse

Das mögliche Anwendungspotential für die

Gebäude- und Anlagensimulation wird in

der Planungspraxis hier zu Lande noch nicht

ausgeschöpft. In der gegenwärtig gültigen

HOAI ist die Gebäude- und Anlagensimu-

lation nicht als Grundleistung enthalten. Die

simulationsgestützte Energieberatung kann

als zusätzliche Leistung (auch auf Basis eines

Erfolgshonorars) vereinbart werden. Leider

ist bei Bauherren weithin eine fehlende Moti-

vation festzustellen, in diese (zusätzliche)

Dienstleistung zu investieren. Am ausge-

prägtesten ist die Bereitschaft, Simulation als

planungsunterstützendes Instrument einzu-

setzen, bei Bauherren von repräsentativen

Gebäuden mit neuartigen konstruktiven oder

anlagentechnischen Lösungen, welche auf

ihre Wirksamkeit und Funktionstüchtigkeit

hin untersucht werden sollen.

Bislang fehlte auch eine Anerkennung der

Gebäude- und Anlagensimulation als Stand

der Technik in den technischen Richtlinien

und Normen. Damit ergaben sich u. U.

Rechtsunsicherheiten und ungeklärte

Gewährleistungsfragen, wenn bei der Ver-

wendung von Simulationsergebnissen in der

Gebäude- oder Anlagenplanung von den

anerkannten Regeln der Technik (z. B. DIN

4701 und VDI 2078) abgewichen wurde.

Die im Entwurf vorliegende neue VDI 6020

„Anforderungen an Rechenprogramme für

die Gebäude- und Anlagensimulation“, deren

Veröffentlichung noch 1999 vorgesehen ist,

soll diese Probleme lösen. Zudem ist in Kürze

mit dem Abschluss weiterer Richtlinienar-

beiten zu rechnen, die den Datenaustausch

vereinfachen und damit den Aufwand für

die Simulation reduzieren können (VDI

3805: Produktdatenaustausch; VDI 3814:

Gebäudeautomation; VDI 6021: Datenaus-

tausch Lastberechnung; VDI 6027: Daten-

austausch).

1. Generation ■ Umsetzung bestehender Normen der Wärmebedarfs- und Kühllastberechnung

■ einfache Raum- und Gebäudemodelle

2. Generation ■ Verbesserte Gebäudemodelle und Einbeziehung von Anlagenmodellen

3. Generation ■ Untersuchung realer Schaltungen für Anlage und Gebäude

■ Einbeziehung von Regel- und Steuerprogrammen

4. Generation ■ Objektorientierte Simulation■ Kopplung Anlage / Gebäude■ Integration von Datenbanken und

CAD■ Expertensystem

Programm Hersteller/Anbieter Anwendung Planung Forschung u. Ausbildung

ADELINE Lawrence Berkeley Tageslichtbeleuchtung, elektrische Beleuchtung,National Laboratory vollständige Gebäudesimulation, Zweckbauten,

3-D CAD, ModellierungBLAST University of Illinois Energiebedarf, Planung, Modernisierung,

Forschung, Wohn- und Zweckbauten, Lüftungssysteme, Life Cycle Cost Analysen

BUS ++ VTT Building Energiebedarf, Lüftung, Luftströmung, Technology, Finnland Raumluftqualität, Schallleistung

COMIS Lawrence Berkeley Mehrzonen GebäudedurchströmungCONTAM 93 National Laboratory Energiebedarf, Heizung, Kühlung,

NIST, Gaithersburg, MD thermischer Komfort, Planung , Forschung,Wohn- und Zweckbauten

DEROB-LTH Lund Institute Energiebedarf, Heizung, Kühlung, of Technology thermischer Komfort

DOE-2 Lawrence Berkeley Energiebedarf, Planung, Modernisierung, National Laboratory Forschung, Wohn- und Zweckbauten

ENERGY PLUS Lawrence Berkeley Kopplung von BLAST und DOE-2, National Laboratory Integration COMIS

ESP-r ESRU, University of Energiesimulation, Umweltschutz, kommerzielle Strathclyde Gebäude, Wohngebäude, Visualisierung,

komplexe Gebäude und SystemeHVACSIM+ NIST, Gaithersburg, MD Heizungs- und raumlufttechnische Ausrüstungen,

Systeme, Regelung, Energiemanagementsysteme, komplexe Systeme

IDA Bris Data AB, Stockholm Planung, Energiebedarf, thermischer Komfort, Raumluftqualität, Zweckbauten

SERI-RES Energy Science & Planung, Modernisierung, WohngebäudeTechnology, Software Center, Oak Ridge, TN

SPARK Lawrence Berkeley Objektorientiert, komplexe Systeme, National Laboratory Energiebedarf

TARP NIST, Gaithersburg, MD Energiebedarf, komplexe Systeme, ZweckbautenTAS EDSL Dynamische thermische Gebäudesimulation,

Komfort, CFD, thermische Analysen, Energiesimulation

TRNSYS Solar Energy Laboratory, Planung, Modernisierung, Energiebedarf,University of komplexe Systeme, Zweckbauten, Wisconsin-Madison Kopplung mit COMIS

Nach „Energy Efficiency and Renewable Energy Network“ (EREN), U. S. Department of Energy. Stand November 1999.

Die gekoppelte Simulation eines Einfamili-

enhauses an einem ausgewählten Tag soll

zur Demonstration fortgeschrittener Simu-

lationsmodelle verwendet werden. Beispiel-

haft wird hier eine gekoppelte Simulation

der Komponenten Gebäude, Heizungsan-

lage, Luftströmung durch das Gebäude,

Raumluftströmung, Nutzer und Regelung

gezeigt. Zur Anwendung kommt ein Modell

der neueren Generation, das auf der Basis

von TRNSYS an der TU Dresden zur kom-

plexen Gebäudesimulation entwickelt wurde.

Für die Demonstration der Simulations-

komponenten einschließlich der Wechsel-

wirkungen aller Modelle soll ein Einfamili-

enhaus verwendet werden.

Eingabebeschreibung

Die Eingabebeschreibung beinhaltet Anga-

ben zum Baukörper (geometrische Abmes-

sungen, Baustoffe), Angaben zur Heizungs-

technik (Heizkörper und Rohrparameter,

Reglerparameter, Kesselparameter), Anga-

ben zur Gebäudeaerodynamik (Öffnungen,

Lüftungsanlagen, Windwiderstand) und

Angaben zum Nutzerverhalten.

Gebäude und Randbedingungen

Das zu simulierende Haus besteht aus 17

verschiedenen Räumen, die im weiteren als

Zonen bezeichnet werden sollen. Die Eintei-

lung in einzelne Geschosse und die Numme-

rierung der Zonen ist in 15 sichtbar

gemacht worden. Für die Anwendung eines

geometrischen Raummodells müssen die

Einstrahlzahlen ermittelt werden.

Die Heizungsanlage enthält 15 mit Ther-

mostatventilen ausgerüstete Heizkörper. Das

Heizungsnetz wurde entsprechend des ermit-

telten Heizwärmebedarfes ausgelegt und ent-

spricht im Aufbau der Prinzipskizze in 15 .Die eingestellten Sollraumtemperaturen kön-

nen 14 entnommen werden.

Für die Simulation der Gebäudedurchströ-

mung ist es notwendig, alle relevanten Strö-

mungselemente wie Türen und Fenster als

,,große Öffnungen'' festzulegen. Einige Türen

und Fenster werden im Laufe des dargestell-

ten Tages definiert geöffnet, um die Auswir-

kung der Durchströmung auf den thermi-

schen Zustand der Räume zu untersuchen.

Die festgelegten Strömungswege sind in 15für das Erdgeschoss veranschaulicht.

Beispielhaft wird ein Tagesgang ausgewählt,

in dem die typischen Vorgänge in diesem

Haus dargestellt werden. Dazu ist die Defi-

nition eines speziellen Nutzerverhaltens,

repräsentiert durch den zeitlichen Verlauf

der Wärmeabgabe der Personen, Tiere, Pflan-

zen bzw. technischen Geräte (Waschma-

schine, Fernseher u. ä.) notwendig. Die äuße-

ren Randbedingungen werden durch

Wetterdaten festgelegt.

Am Beispiel dieses Einfamilienhauses wird

auch die Kopplung mit der Raumluftströ-

mung vorgestellt. Ausgewählte Zone zum

Übergang auf das Mikromodell ist dabei das

Wohnzimmer (Zone 9 in 15 ). Dieser Auf-

wand wird im allgemeinen nicht im Pla-

nungsprozess betrieben. Bei Grundsatzent-

scheidungen zur Anordnung der Heizkörper

(über Behaglichkeitskriterien) bzw. zur

Bewertung von Regelstrategien einschließ-

lich der Sensoren sind solche Rechnungen

sehr nützlich. Zum Übergang auf das Mikro-

modell muss das Wohnzimmer geometrisch

vollständig modelliert vorliegen und mittels

Gittergenerator mit einem Netz versehen

werden. Weiterhin ist eine Zeitspanne aus-

zuwählen, in der die zeitlich und örtlich hoch

aufgelösten Informationen vorliegen sollen,

für dieses Beispiel etwa die morgendliche

Aufheizungsperiode. Dazu wurden die Rand-

bedingungen für diese Berechnung insofern

modifiziert, dass für Zone 9, das Wohnzim-

mer, eine Nachtabsenkung auf 18°C von

23.00 bis 7.00 Uhr programmiert war. Wei-

terhin ist das Wohnzimmer für diese Berech-

nung statt mit Heizkörpern mit einer Fuß-

bodenheizung mit verstärkt beheizter

Randzone ausgestattet. Ab 6.00 Uhr mor-

gens (eine Stunde vor Heizungsbeginn) wird

das Modell der vollständigen Durchmi-

schung in Zone 9 durch eine Raumluftströ-

mungsberechnung ersetzt. Starttemperatur

sowie Wandtemperaturen liegen durch die

Gebäudesimulation vor. Die Kopplung zur

Gebäude- und Anlagensimulation wurde

über die Parallelisierungssoftware PVM (Par-

allel Virtual Machines) vorgenommen und

die Berechnung der Strömung mit dem For-

schungscode ParallelNS durchführt.

Simulation

Die Ergebnisse der Simulation ohne Raum-

luftströmung sind für ausgesuchte Zustands-

größen in 16 bis 18 wiedergegeben. 19und 20 zeigen Resultate aus der Berech-

nung mit Raumluftströmung.

Die Raumtemperaturen in den verschiede-

nen Zonen werden durch das Nutzerverhal-

ten ( 14 ) geprägt. Gegen 7.00 Uhr ist die

Nachtabsenkung der Küche (Zone 10) und

des Bades (Zone 7) beendet. Die Temperatur

steigt auf ihren neuen Sollwert. In der Küche

wird ab 11.00 Uhr gekocht. Die dabei frei-

werdende Wärme (700 W) bewirkt folge-

richtig eine sichtbare Temperaturerhöhung.

Das nachfolgende Lüften (12.00 Uhr) ist am

schlagartigen Temperaturabfall erkennbar.

Dieser Effekt ist auch im Bad um 19.30 Uhr

(nach dem Duschen) bzw. in den Zonen 8

(Arbeitszimmer) und Zonen 9 (Wohnzim-

mer) um 19.00 Uhr sichtbar. Die Zone 11

(Esszimmer) folgt im Temperaturverlauf den

Zonen 8 und 9, da dort die jeweiligen Zwi-

schentüren geöffnet gehalten werden.

Die Wärme, die den einzelnen Zonen durch

die Heizungsanlage zugeführt wird, setzt sich

aus der Wärmeabgabe der Heizungsrohre

und der Heizkörper zusammen (vgl. 18 ). Die Vorlauftemperatur des Heizungsnetzes

wird in 16 durch die Heizkurve bestimmt.

Die Heizkurve ist eine Funktion der Außen-

temperatur. Die Rücklauftemperatur des Hei-

zungsnetzes ist vom zeitlichen Verhalten der

Ventile abhängig. Besonders deutlich wird

dies früh um 7.00 Uhr, wo eine Reihe von

Ventilen nach der Nachtabsenkung schnell

wieder öffnen und die abgekühlten Heiz-

körper vom warmen Vorlaufwasser durch-

strömt werden.

Ergebnis der Raumluftströmungsberechnung

sind neben Luftgeschwindigkeiten und Tem-

peraturen (siehe z. B. 20 ) an allen Gitter-

punkten auch die konvektiven Wärmeströme

an allen Begrenzungsflächen, die zur Bilan-

zierung der neuen Wandtemperaturen der

Gebäudesimulation übergeben werden. Die-

ser, Zeitschritt für Zeitschritt ablaufende

Austauschmechanismus sichert die Kopp-

lung der Simulationskomponenten und damit

eine deutlich verbesserte Realitätsnähe.

Interpretation und Anwendungder Ergebnisse

Die Vielzahl der Informationen, die eine

Berechnung mit verschiedenen, untereinan-

der verknüpften Simulationskomponenten

liefert, gestattet eine umfassende energetische

Beurteilung des Gesamtsystems Gebäude –

Anlagentechnik – Nutzer. Es wird erkennbar,

welchen Einfluss etwa das Nutzerverhalten

hat, da die Wechselwirkung des Nutzerein-

griffes mit Gebäude und Anlage unmittelbar

ablesbar ist. Gleichzeitig zeigt die Simulation

deutlich das Verhalten der Regelung auf und

ermöglicht damit auch eine realitätsnahe Ein-

schätzung der nachgebildeten Komponenten.

Falls dazu geometrisch hoch aufgelöste Infor-

mationen benötigt werden, erhält man diese

aus der angekoppelten Strömungssimulation.

Mit örtlich und zeitlich hoch aufgelösten

Daten zu Lufttemperaturen und Strömungs-

geschwindigkeiten oder zu den unterschied-

lichen Formen des Energietransports in Räu-

men (Konvektion / Strahlung) können

detaillierte Aussagen zur Behaglichkeit, zur

Wirkungsweise und Energieeffizienz der

gewählten Heizungs- und Lüftungssysteme

abgeleitet werden.

SimulationsbeispielIn der Planungspraxis wird die Simulation fast ausschließlich für

Zweckbauten eingesetzt. Im folgenden geht es um bauphysikali-

sche Phänomene, die im Rahmen von Forschungsarbeiten am Bei-

spiel eines Einfamilienhauses untersucht wurden.

6 BINE profiinfo

14Sollraumtemperaturen der beheizten Zonen in Abhängigkeit der Tageszeit

15Planungsskizzen mit Zonierung für das Simulationsbeispiel Einfamilienhaus

28.00 0.00 6.00 12.00

Uhrzeit18.00 24.00

30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 44.00 46.00 48.00 50.00

Tem

pera

tur i

n °C

VorlauftemperaturRücklauftemperatur

16Vor- und Rücklauf des Heizungsnetzes

0.00 6.00 12.00Zeit in h

18.00 24.0017.00

18.00

19.00

20.00

21.00

22.00

23.00

Tem

pera

tur i

n °C

Zone 6Zone 7Zone 8

Zone 9Zone 10Zone 11

17Raumtemperaturen (Erdgeschoss)

0.00 6.00 12.00Zeit in h

18.00 24.000

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

Wär

mes

trom

in W

Zone 6Zone 7Zone 8

Zone 9Zone 10Zone 11

18Zonenwärmeströme (Erdgeschoss)

19Ausschnitt aus dem Oberflächennetz und ausgewählte Wandtemperaturen um 8.00 Uhr (Simulation bei Kopplung mit Raumluftströmung) 20Ausgewählte Lufttemperaturen um 8.00 Uhr (bei Kopplung mit Raumluftströmung)

beheizte Nutzung Heizkörper Solltemperatur AbsenkungZonen tagsüber in °C nachts in K

6 Diele EG 9 20,0 –7 Bad EG 8 24,0 4,08 Arbeiten EG 7 20,0 –9 Wohnzimmer EG 4; 5; 6 20,0 –10 Kochen EG 3 20,0 –11 Essen EG 2 20,0 –12 Kinder DG 14; 15 20,0 –13 Bad DG 13 24,0 4,014 Schlafen DG 11; 12 20,0 2,015 Galerie DG 10 20,0 –16 Treppe Keller 1 20,0 –

BINE profiinfo 7

Zone 9(Wohnzimmer)

Zone 9(Wohnzimmer)

BINEI n f o r m a t i o n s d i e n s t

Fachinformationszentrum KarlsruheMechenstraße 57, 53129 BonnTel. 0228 / 9 23 79 0Fax 0228 / 9 23 79 29eMail bine@fiz-karlsruhe.deInternet: http://bine.fiz-karlsruhe.de

ISSN1436-2066

HerausgeberFachinformationszentrum Karlsruhe, Gesellschaft für wissenschaftlich-technischeInformation mbH, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen

NachdruckNachdruck des Textes nur zulässig mit voll-ständiger Quellenangabe und gegenZusendung eines Belegexemplares. Nachdruckder Abbildungen nur mit Zustimmung desjeweils Berechtigten.

AutorenProf. Gottfried Knabe, Clemens Felsmann, Alf Perschk, Dr. Markus RöslerTU Dresden, Institut für Thermodynamik und TGA (ITT)

RedaktionJohannes Lang

KontaktWeitere Informationen zu diesem Themaerhalten Sie bei dem Informationsdienst BINE.Wenden Sie sich an die untenstehendeAdresse, wenn Sie vertiefende Informationen,spezielle Auskünfte, Adressen etc. benötigen,oder wenn Sie allgemeine Informationen zumenergie- und umweltgerechten Planen undBauen wünschen.

Förderung der VorhabenBundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi), Godesberger Allee 185, 53175 Bonn

Projektbegleitung im Auftrag des BMWiProjektträger Biologie, Energie, Umwelt (BEO)Forschungszentrum Jülich GmbHJürgen Gehrmann, 52425 Jülich

ProjektadressenKlimasystemtechnik Esdorn Jahn GmbHKeplerstr. 8/10, 10589 BerlinTU Dresden, Institut für Thermodynamik und TGAHelmholtzstraße 14, 01062 Dresden

Förderkennzeichen0329738A

Projektorganisation

Impressum

Ged

ruck

t auf

100

%Re

cycl

ingp

apie

r oh

ne o

ptisc

he A

ufhe

ller

Eden

Literaturverzeichnis

Bach, H.; Kondermann, T.; Madjidi, M.: Systemsimulation in der Praxis. FIA-Projekt.

Fachinstitut Gebäude-Klima e.V., Stuttgart 1997. 180 S.

Eine ausführliche Literaturliste zum Thema erhalten Sie bei BINE und unter

http://bine.fiz-karlsruhe.de unter „Service/infoplus“

Ergänzende Informationen

Weitere Informationen zu marktverfügbarer Simulationssoftware erhalten Sie unter

http://bine.fiz-karlsruhe.de unter „Service/infoplus“

FazitFür Forschungs- und Entwicklungszwecke gibt es weltweit eine

Vielzahl von gut geeigneter Software zur dynamischen

Simulation von Gebäuden samt Gebäudetechnik. Dieser Bereich

ist gekennzeichnet durch laufend verbesserte und erweiterte

Produkte.

Mit international abgestimmten

Tests – insbesondere basierend auf Verfahren

der analytischen Überprüfung und der Vali-

dierung anhand von empirischen Referenz-

daten – wird man in Zukunft die Software in

ihrer Genauigkeit weiter verbessern und

deren Anwendungsbereiche um neue oder

spezielle Technologien erweitern. Dies kann

z. B. mit der Verknüpfung von bestehenden

Software-Paketen erreicht werden. So wur-

den u. a. BLAST und DOE2 zu ENERGY

PLUS kombiniert, ENERGY PLUS wiederum

mit TRNSYS/SPARK.

Damit das Werkzeug Simulation breiter und

konsequenter in der Planungspraxis einge-

setzt wird, müssen Leistungsfähigkeit und

Zuverlässigkeit von Software-Produkten

geprüft und garantiert werden. Hier könnten

Produkt-Audits und Zertifizierung eine geeig-

nete Strategie sein, um Transparenz und Ver-

trauen zu schaffen. Mit der in Kürze gültigen

VDI 6020 gibt es einen ersten Ansatz zur

Qualitätssicherung. Simulationsprogramme

sollten auch noch komfortabler und fehler-

freundlicher gestaltet werden. Und die

Anbindung an weitere Planungs- und Kom-

munikationsinstrumente, wie das in dem For-

schungsprojekt RETEx/INTESOL prototy-

pisch realisiert und in öffentlich geförderten

Demonstrationsprojekten (SolarBAU)

erprobt wird, wird die Simulation attraktiver

und effektiver machen.

Die simulationsgestützte Energieberatung

wird nur dann nachhaltigen Erfolg haben,

wenn sich die Anbieter dieser Dienstleistung

das Vertrauen und die Akzeptanz aller Bau-

beteiligten erwerben können. Eine Nach-

weispflicht über die Kenntnis und Erfahrung

in der simulationsgestützten Energieberatung

sowie Qualitätsstandards könnten dies

wesentlich befördern. Der Qualitätsnachweis

könnte in Form eines (Dienstleistungs-)Zerti-

fikats oder in Anlehnung an das Verfahren für

öffentlich bestellte Sachverständige erfolgen.

8 BINE profiinfo