Warum eine Gebäudesimulation unverzichtbar ist
Die Planung einer Gebäudesanierung ohne Simulation gleicht einem Blindflug. Ohne genaue Daten über das Verhalten des Gebäudes unter verschiedenen Bedingungen ist es schwierig, die richtigen Maßnahmen zu ergreifen. Die Gebäudesimulation ermöglicht es, das thermische Verhalten, den Energiebedarf und das Raumklima eines Bürogebäudes präzise zu analysieren. Sie berücksichtigt dabei Faktoren wie Gebäudehülle, Sonneneinstrahlung, Nutzerverhalten und technische Anlagen. So können Schwachstellen identifiziert und gezielte Verbesserungen geplant werden.
Ein Beispiel: Durch die Simulation kann ermittelt werden, wie sich eine neue Fassadendämmung auf den Heizwärmebedarf auswirkt. Oder wie sich der Einbau von Sonnenschutzverglasung auf das sommerliche Raumklima und den Kühlenergiebedarf auswirkt. Ohne diese Datenbasis besteht die Gefahr, dass Maßnahmen ergriffen werden, die nicht den gewünschten Effekt erzielen oder sogar kontraproduktiv sind.
Wie funktioniert eine Gebäudesimulation?
Bei einer Gebäudesimulation werden Wetterdaten für jede Stunde des Jahres für den jeweiligen Standort eingekauft. Es gibt also 8760 Daten für die Außentemperatur, den Bewölkungsgrad, die Luftfeuchtigkeit, die Helligkeit oder die Sonnenintensität. Den Sonnenstand und die Verschattung des Gebäudes kann das Simulationsprogramm anhand der dreidimensionalen Daten der Umgebung berechnen. Alle dynamischen Effekte, wie den Eintrag von Solarenergie, der Verlust von Wärme über die Fassade oder der Anteil an Tageslicht werden jetzt stundenweise und das für jeden Raum des Gebäudes simuliert. Auch geöffnete Fenster, Fehlnutzungen durch den Nutzer und andere Effekte lassen sich simulieren. So entsteht über Millionen von Daten ein umfassendes Bild des Gebäudeverhaltens zunächst im Rechner, denn hier sind Fehler quasi kostenlos.
Sogar die Zukunftstauglichkeit und die Resilienz gegen den Klimawandel kann mit der Gebäudesimulation abgeschätzt werden. Dazu werden Wetterdatensätze eingekauft, die das Wetter zum Beispiel im Jahr 2050 darstellen.
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Optimierung von Raumklima und Energiebedarf
Ein angenehmes Raumklima ist für die Zufriedenheit und Produktivität der Mitarbeitenden entscheidend. Gleichzeitig soll der Energiebedarf so gering wie möglich gehalten werden. Die Gebäudesimulation hilft dabei, diesen Spagat zu meistern. Sie ermöglicht es, verschiedene Szenarien durchzuspielen und deren Auswirkungen zu vergleichen.
So kann beispielsweise die Effektivität verschiedener Lüftungskonzepte untersucht werden. Ist eine natürliche Lüftung ausreichend, oder ist eine mechanische Lüftung mit Wärmerückgewinnung sinnvoller? Wie beeinflusst die Positionierung von Fenstern und Verschattungselementen die Raumtemperatur? Durch die Simulation können solche Fragen beantwortet und das Raumklima optimal gestaltet werden.
Gleichzeitig trägt die Simulation dazu bei, den Energiebedarf zu minimieren. Indem sie zeigt, wo Wärmeverluste auftreten und wie sie reduziert werden können, hilft sie, den Heizwärmebedarf zu senken. Auch der Stromverbrauch für Beleuchtung und Klimatisierung kann durch optimierte Konzepte reduziert werden.
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Reduzierung von Investitions- und Betriebskosten durch kleinere Anlagentechnik
Eine präzise Gebäudesimulation liefert genaue Daten über den tatsächlichen Energie- und Leistungsbedarf des sanierten Bürogebäudes. Das hat den Vorteil, dass die technische Gebäudeausrüstung nicht mehr auf Basis von Schätzungen oder Sicherheitszuschlägen dimensioniert werden muss. Stattdessen kann die Anlagentechnik exakt auf die Anforderungen zugeschnitten werden. Dies führt zu mehreren Vorteilen:
- Geringere Investitionskosten: Kleinere Anlagen sind günstiger in der Anschaffung. Zudem benötigen sie weniger Platz, was insbesondere in Bestandsgebäuden von Vorteil ist.
- Niedrigere Betriebskosten: Optimal dimensionierte Anlagen arbeiten effizienter und verbrauchen weniger Energie. Wartungs- und Instandhaltungskosten sind ebenso geringer. Das reduziert die laufenden Kosten und schont die Umwelt.
- Längere Lebensdauer: Anlagen, die nicht überdimensioniert sind, unterliegen einem geringeren Verschleiß und haben eine längere Lebensdauer.
Durch die Simulation kann beispielsweise ermittelt werden, dass eine kleinere Heizungsanlage ausreichend ist, weil die Dämmmaßnahmen den Heizwärmebedarf deutlich reduzieren. Oder dass eine passive Kühlung ausreicht, um im Sommer angenehme Temperaturen zu gewährleisten, wodurch auf eine kostspielige Klimaanlage verzichtet werden kann.
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Fazit und Tipp: Mit Gebäudesimulation zum erfolgreichen Sanierungsprojekt
Die Gebäudesimulation ist ein mächtiges Werkzeug, das bei der Sanierung von Bürogebäuden zahlreiche Vorteile bietet. Sie ermöglicht es, das Raumklima zu optimieren, den Energiebedarf zu senken und die Anlagentechnik effizient zu dimensionieren. Dadurch können Investitions- und Betriebskosten reduziert und die Nachhaltigkeit des Gebäudes gesteigert werden.
Für Eigentümer bedeutet dies: Wer auf Gebäudesimulation setzt, investiert in die Zukunft seiner Immobilie. Durch fundierte Planung werden Risiken minimiert und Chancen maximiert.
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