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C3 Anwendung hygrothermischer Gebäudesimulation

 
: Antretter, Florian; Pazold, Matthias; Künzel, Hartwig M.; Sedlbauer, Klaus

Fouad, Nabil A. (Hrsg.):
Bauphysik-Kalender 2015 : Schwerpunkt: Simulations- und Berechnungsverfahren
Berlin: Ernst & Sohn, 2015
ISBN: 978-3-433-03105-6
S.189-225
Deutsch
Aufsatz in Buch
Fraunhofer IBP ()

Abstract
Ein Hauptzweck von Gebäuden ist es, Schutz vor Umwelteinflüssen zu bieten und ein gesundes Raumklima zur Verfügung zu stellen. Da im Gebäudesektor ein großer Anteil der benötigten Endenergie für Raumwärme benötigt wird, sind die Anforderungen an das thermische Verhalten von Gebäuden in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich gestiegen. Zur Umsetzung der erhöhten thermischen Anforderungen erfolgt eine Anpassung bisher verwendeter Bauteilaufbauten und konstruktiver Lösungen. Auch die einzelnen Anteile am energetischen Verhalten eines Gebäudes wie Transmissions- und Lüftungswärmeverluste, aber auch solare und interne Gewinne, verschieben sich in ihrer Gewichtung. Nicht zuletzt für weitere Entwicklungen wie Null- und Plusenergiegcbäude spielt die zeitabhängige Interaktion von Energieerzeugung und -verbrauch unter Berücksichtigung von Speichereffekten eine Rolle. Zur energetischen Bewertung von Gebäuden werden bisher hauptsächlich stationäre Ansütze verwendet. Rechenverfahren wie durch die Energieeinsparverordnung vorgegeben oder das Verfahren zur Auslegung und Zertifizierung von Passivhäusern beruhen auf Jahres- und Monatsbilanzen zur Berechnung des Energiebedarfs. Eine Berücksichtigung dynamischer Effekte ist nur sehr eingeschränkt möglich. Um das reallitätsnahe energetische Gebäudeverhalten abzubilden ist eine dynamische Gebäudesimulation notwendig. Dadurch kann zum Beispiel der Einfluss von thermischen Speichermassen, zeitabhängigen Lüftungs- oder Verschattungsprofilen beziehungsweise von verschiedenen Nutzungsszenarien abgebildet werden. Zusätzliche energiesparende Maßnahmen wie der Einsatz von Phase-Change-Materials (PCM) oder ein auf die Nutzung angepasster instationärer Gebäudebetrieb können überprüft werden. Ohne detaillierte Berücksichtigung der Feuchtetransport- und -speicherprozesse ist es jedoch nicht möglich, den Einfluss der Feuchte auf' das Raumklima abzuschätzen oder Feuchteschäden an und in der Gebäudehülle zu vermeiden. In der Praxis ersetzt hier die hygrothermische Bauteilsimulation zunehmend stationäre Verfahren wie das Glaser-Verfahren. Allerdings werden in der Bauteilsimulation auf der Innenseite der Konstruktion feste Annahmen über Raumtemperaturen und -feuchten getroffen. Eine rechnerische Berücksichtigung der Interaktion zwischen Bauteilen und den Bedingungen im Raum findet nicht statt. Deshalb wurden neue Verfahren entwickelt, die sowohl auf Bauteilseite als auch im Gebäude alle relevanten Energie- und Feuchtetransport- sowie Speichervorgänge berücksichtigen. Diese hygrothermische Gebäudesimulationssoftware ermöglicht die integrale Beurteilung von Gebäudeenergiebedarf, Raumklima und der hygrothermischen Verhältnisse in den Bauteilen. In diesem Beitrag werden die Auswirkungen von Wärme und Feuchte in Bauteilen und im Gebäude auf den Gebäudeenergiebedarf, die Raumklimabedingungen inklusive Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Gebäudenutzer sowie auf die Schadensfreiheit der Gebäudehülle beschrieben. Die Grundlagen des Wärme- und Feuchtehaushalts eines Gebäudes sowie die Hinweise zur Anwendung hygrothermischer Gebäudesimulation bilden die Basis für die im Anschluss beschriebenen Anwendungsfälle.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-377352.html