Dynamische Simulation des sommerlichen Wärmeschutzes nach Vorgaben DIN 4108-2 (Absatz 8.4) auf Basis der VDI 6007.
Simulation des sommerlichen Wärmeschutzes
Die seit Mai 2014 geltende EnEV 2014/2016 beinhaltet wesentliche Änderungen bei Berechnung des sommerlichen Wärmeschutzes. Hier gilt seitdem die aktuelle Fassung der DIN 4108-2 aus dem Jahre 2013. Der grundlegende Gedanke der Norm ist die Vermeidung von unzumutbar hohen Temperaturen in Gebäuden, die später energieintensive und kostenintensive Maßnahmen (z. B. Kühlung) zur Folge haben. Daher sollte schon in früheren Planungsphase darauf geachtet werden, dass der sommerliche Wärmeschutz durch bauliche Maßnahmen miteinbezogen wird. Hier spielen vor allem: Gesamtdurchlass Grad, Anteil der Fensterfläche, Orientierung, Neigung sowie die Sonnenschutzvorrichtungen eine große Rolle. Auch der Luftwechsel in den Räumen im Sommer, wie auch die Wärmekapazität der einzelnen Bauteile, haben einen großen Einfluss auf die Temperaturentwicklung.
Bisher war der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nur über die Berechnung des Sonneneintragskennwerts möglich. Erstmals mit der Novellierung der Norm wird alternativ auf das Simulationsverfahren zur Berechnung des sommerlichen Wärmeschutzes verwiesen, welches in der DIN 4108-2 unter Kapitel 8.4 beschrieben wird. Damit hat der Planer und Energieberater jetzt die Auswahl zwischen der statischen Berechnung über „Sonneneintragskennwerte“ (DIN 4108-2 Kapitel 8.3) und dem dynamischen Verfahren über „Übertemperaturgradstunden“ (DIN 4108-2 Kapitel 8.4).
Die Besonderheit der Simulation – im Vergleich zum „herkömmlichen“ Nachweis – liegt in der Ermittlung von Übertemperaturgradstunden der kritischen Räume oder des gesamten Gebäudes. Hierzu wird das Gebäude oder ausgewählte Räume mitsamt der Bauteile und deren Eigenschaften und Bauweise erfasst. Außerdem können hierzu mehr Details wie z.B. Eigen-Verschattung des Gebäudes berücksichtigt werden. Anhand der von der Norm vorgegebenen Randbedingungen wie: Zeitraum der Simulation, Klimadaten, Raumtemperaturen usw. werden genaue Temperaturen der Räume stundenweise ermittelt. Für die nachweisrelevanten Räume müssen dann Grenzwerte von maximal 1200 – und bei Nichtwohngebäuden von maximal 500 Übertemperaturgradstunden (Kh/a) eingehalten werden. Außerdem kann der Planer auch über die Simulation des gesamten Gebäudes, die kritischen Räume im Gebäude ermitteln, die sich in den hohen Übertemperaturgradstunden wiederspiegeln.
Bei der Berechnung können Randbedingungen mit erhöhten Tag- und Nachluftwechsel sowie verschiedenen Sonnenschutzeinrichtungen berücksichtigt werden. So kann der Planer die bauliche Gestaltung, verschiedene Fensterausführungen, unterschiedliche Bauweise variieren um die bestenergetische Lösung dem Kunden anzubieten.
Neben der Darstellung der Übertemperaturgradstunden, werden auch Temperaturverläufe und thermische Lasten sowohl grafisch wie auch tabellarisch dargestellt. Anschließend kann ein Nachweis inklusive Dokumentation ausgegeben werden.
Quelle: Hottgenroth Software