„nachhaltige technologien 04 | 2021"

Quantenmechanik sehr gebräuchlichen - Kugel- flächenfunktionen beruht. Ähnlich wie beim MP3- Verfahren werden hierbei die umfangreichen und zeitaufwendig ermittelten „Messdaten“ mit Hilfe von geeigneten Funktionen komprimiert und können schließlich als einfache Zahlenfolge von nur circa einhundert Werten dargestellt werden. Auf Basis dieser komprimierten Daten, für die der Begriff SIOP (solar incidence operator) eingeführt wurde, können schließlich sehr einfach und binnen Millisekunden die solaren Einträge durch das analysierte Zielobjekt für beliebige Klimadaten, Orientierungen oder Zeit- räume errechnet werden. Somit kann die Genauigkeit der Raytracing-Berechnung in die Gebäudesimulation übertragen werden, ohne dass die hierfür notwendi- gen aufwändigen Berechnungen durchgeführt werden müssen. Die für unterschiedliche Verglasungen und Beschattungssitutationen berechneten SIOPs können z. B. in Form einer Online-Datenbank zur Verfügung gestellt werden. Validierung des Modells Ein wichtiger Bestandteil der Dissertation ist, last but not least, auch die Validierung der entwickelten Methode. Da keine geeigneten Daten zur Validierung des von mir entwickelten Modells und Verfahrens zur Verfügung standen, habe ich gemeinsam mit dem Messtechnik-Team von AEE INTEC ein innovatives, neues Verfahren entwickelt. Es basiert auf einem Pyranometer (solares Einstrahlungsmessgerät), welches sich auf einem dreiachsigen Rahmen mit CNC-Steuerung hinter dem zu untersuchenden Objekt frei bewegen lässt. Mit Hilfe einer ebenfalls im Projekt entwickelten Web-Applikation können damit unterschiedliche, für die Validierung zweckmäßige Messprogramme vorgegeben werden. Die gemessenen Einstrahlungswerte an unterschiedlichen Orten hinter der Scheibe werden mit den Einstrahlungsdaten der außenliegenden Wetterstation abgeglichen, zu Kenngrößen weiterverarbeitet und abschließend mit den simulierten Messdaten verglichen. Auf diese Weise kann einerseits das Simulationsmodell validiert werden, andererseits können die Messdaten auch zur Kalibrierung des Modells herangezogen werden, falls nur unzureichende Informationen über die optischen Eigenschaften der verwendeten Materialen zur Ver- fügung stehen. Derzeit werden die Validierungen abgeschlossen. Die Ergebnisse sind vielversprechend, aber auch sehr umfangreich. Das Verfahren erschließt eine Vielzahl an gänzlich neuen Möglichkeiten zur Analyse und Optimierung von beschatteten und nicht beschatte- ten Glasflächen, welche in der Tiefe erst ausgelotet werden müssen. Danksagung Die Dissertation wurde im Rahmen des Programms Forschungspartnerschaften von der Nationalstif- tung Forschung, Technologie und Entwicklung, dem Österreich-Fonds und dem Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie unterstützt. Dipl.-Ing. Daniel Rüdisser ist wissenschaftlicher Mitarbeiter des Bereichs „Gebäude“ bei AEE INTEC. d.ruedisser@aee.at PyroScanner zur räumlich aufgelösten Messung des solaren Eintrags Quelle: AEE INTEC