Masterarbeit Stefan Schlosser

 

Einfluss der Zonierung auf die dynamische Simulation von Büro- und Laborgebäuden

Um die großen Effizienzpotentiale im Gebäudebereich heben zu können, steht eine Reihe von Maßnahmen zur Verfügung. Diese müssen jedoch effektiv eingesetzt wer-den. Eine wichtige Grundlage dafür ist die schnelle und dennoch hinreichend genaue energetische Bewertung von Gebäuden.
Hier setzt die vorliegende Arbeit an. Sie untersucht die Auswirkungen verschiedener Vereinfachungsansätze zur Gebäudezonierung auf die Ergebnisse einer dynamische Simulation des energetischen Gebäudeverhaltens. Dazu werden zunächst alle not-wendigen Schritte für die Erfassung der Bauphysik eines Gebäudes dargestellt. Da-rauf aufbauend werden vier Ansatzpunkte für die Vereinfachung der Zonierung ent-wickelt, denen anschließend verschiedene einschlägig diskutierte Vereinfachungs-verfahren zugeordnet werden. Auf dieser Basis können die für den Hintergrund die-ser Arbeit relevanten Ansätze erkannt und anschließend auf die dynamische Simula-tion zweier Gebäude angewendet werden. Die Auswirkungen hiervon werden anhand des Heizwärmebedarfes untersucht und entsprechend diskutiert.
Die Arbeit liefert im Wesentlichen drei Ergebnisse. So wurden vier grundsätzliche Ansatzpunkte definiert, die eine Vereinfachung der Zonierung ermöglichen. Sie er-lauben eine Kategorisierung der verschiedenen einschlägig diskutierten Vereinfa-chungsverfahren für die Zonierung. Weiterhin wurden drei Softwaretools auf MS-Excel-Basis erstellt, welche vor allem die Eingabe und Dokumentation der Bauphysik wesentlich vereinfachen. Sie stellen damit eine wichtige Grundlage zur effizienten Simulation mehrerer Gebäude und Zonierungsalternativen dar. Schließlich bringt die eigentliche Analyse eine Anzahl wichtiger Ergebnisse. So sind für beide betrachtete Gebäude die Abweichungen bei einer Zonierung nach Norm gegenüber der raum-aufgelösten Referenzbetrachtung am geringsten. Sie liegen für eines der Gebäude deutlich unterhalb von 1%, für das andere Gebäude etwa bei 3,5%. Alle anderen Zonierungsverfahren zeigen deutlich größere Abweichungen vom Referenzwert, wo-hingegen die Abweichungen untereinander sehr gering sind. Es konnte gezeigt wer-den, dass der Einfluss der Luftwechselraten jeder Zone einen guten Ansatzpunkt zur Begründung dieser Ergebnisse liefert.