„nachhaltige technologien 04 | 2021"

Drei Jahrzehnte Erfahrung Um ganzheitlich nachhaltige Projekte realisieren zu können, müssen die Zusammenhänge aller relevanten Faktoren analysiert werden, vom Standort über die klimatischen Verhältnisse bis zur Sonneneinstrahlung und dem Nutzerverhalten. Transsolar beschäftigt sich seit der Gründung 1992 mit all diesen Zusammenhän- gen und verfolgt dabei den Ansatz der integralen Pla- nung. Dafür ist die Expertise aller nötigen Fachrich- tungen und jahrzehntelange Erfahrung notwendig. Es entsteht ein dynamischer Prozess, bei dem alle Beteiligten in ständigem Austausch miteinander stehen, weil Änderungen an einer Stelle unmittelbare Auswirkungen auf andere Elemente haben. Um einen solchen Grad an Komplexität bewältigen zu können, verwenden die Spezialisten verschiedene Tools, allen voran TRNSYS. Die Weiterentwicklung des flexiblen Tools für die Simulation dynamischer Systeme wird seit seiner Entwicklung 1975 mit Beteiligung von Transsolar Energietechnik stetig vorangetrieben. Vier Schritte zur Transparenz Jeder Projektauftrag durchläuft vier Phasen. Zunächst wird der Masterplan des Gesamtprojekts analysiert. Dabei werden Faktoren wie die Sonneneinstrahlung, Verschattung oder die Tageslichtversorgung untersucht. In einem zweiten Schritt geht es darum, den Verbrauch von Nutzenergie zu reduzieren. Hier untersuchen die Experten von Transsolar den Gebäudestandard und die energetische Effizienz der einzelnen Bauteile. Der dritte Schritt beschäftigt sich mit der Gebäude- technik. Zum Schluss wird versucht, den ermittelten Energiebedarf so weit wie möglich mit erneuerbaren Energien zu decken, typischerweise mit Photovoltaik. Mit den Simulationen werden tatsächliche und wahr- scheinliche Verhältnisse abgebildet. Der Einsatz von TRNSYS erlaubt es, bei den Analysemodellen fast be- liebig in die Tiefe zu gehen und damit Auftraggebern fundierte Empfehlungen zu liefern. Dank jahrzehnte- langer Erfahrung, laufend kalibrierter Modelle und einer Fülle von verwendeten Datensätzen werden die Simulationen immer exakter und treffender. Zonierung und Randbedingungen Am Beispiel einer Quartierentwicklung im bayeri- schen Bad Aibling zeigt sich die enorme Bandbreite der Analysen und Simulationen mit der Methodik von Transsolar Energietechnik. Um den gewünschten Detaillierungsgrad zu erhalten, wird die gesamte, aus drei Baukörpern bestehende Überbauung zunächst in Zonen aufgeteilt. In einem nächsten Schritt werden die äusseren Rahmenbedingungen für die Simulation festgelegt. Die Wetterdaten werden vom Deutschen Wetterdienst, der für jeden Standort verschiedene Referenzdatensätze anbietet, bezogen. Auch die Sonneneinstrahlung, die Bodentemperatur und der Wassergehalt der Luft werden als Parameter in die Simulation eingesetzt. Diese wird durch die Eingabe von baulichen Parametern wie Raumhöhe, U-Werte von Bauteilen und sogar Infiltration durch Undich- tigkeiten und Wärmebrücken weiter verfeinert. Auf diese Weise wird ein Modell des späteren Quartiers in seiner tatsächlichen Umgebung erhalten. Den Nutzer einberechnen Auch der menschliche Faktor fließt in die Simulation mit ein – über Belegungsprofile, die angeben, wann wie viele Personen potenziell aktiv sind. Ähnliche Belegungsprofile werden für die elektrischen Geräte, die zum Einsatz kommen, festgelegt. In Verbindung mit Daten wie dem Warmwasserverbrauch und der Luftwechselrate sowie Rahmenbedingungen wie der Temperaturkomfortzone lassen sich Klimakonzepte für die verschiedenen Nutzungsbereiche ausarbeiten. Der Ansatz ist dabei immer, mit möglichst wenig technischem Aufwand möglichst viel Effizienz und Komfort zu erreichen. Das ist langfristig nachhaltiger und oft auch wirtschaftlicher, als alles nur Mögliche zu automatisieren und dann die Systeme ständig warten zu müssen. Zonierung Energetische Quartiersimulation Quelle: Transsolar Energietechnik GmbH 75 m 2 73 m 2 59 m 2 46 m 2 60 m 2 51 m 2 71 m 2 82 m 2 80 m 2 69 m 2 66 m 2 91 m 2 56 m 2 71 m 2 65 m 2 92 m 2 61 m 2 2-Zimmer 2-Zi 3-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 2-Zimmer 2-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 2-Zimmer 2-Zimmer 2-Zimmer 2-Zimmer 4-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 2-Zimmer 2-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 3-Zimmer 2-Zimmer 4-Zimmer 53 m 2 78 m 2 38 m 2 72 m 2 78 m 2 50 m 2 84 m 2 100 m 2 51 m 2 79 m 2 77 m 2 77 m 2 25 24 GEBÄUDESIMULATION