Die meiste Zeit seines Lebens verbringt der Mensch in Innenräumen. Das Raumklima beeinflusst dabei sowohl das Behaglichkeitsempfinden als auch die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit. Der Klimawandel verändert unsere Umwelt durch steigende Monatsmitteltemperaturen und Strahlungswerte. Die vorliegende Studie verfolgt das Ziel, den Einfluss des Klimawandels auf das thermische Gebäudeverhalten zu erfassen und zu quantifizieren. Die Bewertung erfolgt auf Basis einer Simulation, welche Stundenwerte generiert. Es wird die Entwicklung der Innenraumtemperaturen auf Basis der aktuellen und zukünftigen Klimadatensätze des Deutschen Wetterdienstes dargestellt. Dabei werden der bauliche Standard des Gebäudes sowie der Typ des Sonnenschutzes und dessen Steuerung variiert. Des Weiteren werden verschiedene Fensterflächen betrachtet und unterschiedliche Gebäudestandorte der Simulation zugrunde gelegt. Außerdem werden die Wirtschaftlichkeit von Sanierungsmaßnahmen im Hinblick auf das aktuelle und das zukünftige Klima analysiert. Den Abschluss der Studie bildet ein Vergleich der Ergebnisse der Simulationssoftware mit einer Bilanzsoftware, welche anstelle von Stundenwerten Monatswerte ermittelt.

Textprobe: Kapitel 4.6, Weitere Anmerkungen und Empfehlungen: Die Südost-Seite des Daches wird für die Installation der Solarthermieanlage frei gehalten, aber die Gegenüberliegende Seite mit einer Nordwest-Ausrichtung könnte mit einer Photovoltaik-Anlage belegt werden. Obwohl es sich nicht um eine optimale Ausrichtung handelt würde ein Solargenerator aus amorphen Modulen gute Erträge liefern. Die maximale Leistung von etwa 8 kWp würde etwa 7.500 kWh Energie pro Jahr erzeugen. Durch die Aktualisierung des EEG (Erneuerbares Energien Gesetz) und einer Sonderdegression der Einspeisevergütung Mitte März 2012 sollte jedoch von dem bisherigen Konzept der Volleinspeisung der erzeugten Energie abgesehen werden und stattdessen, der Strom selbst genutzt werden und bei Überschuss in ein Batteriesystem eingespeist werden um ihn zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. Sinn macht auch hier der Einsatz von Zeitschaltuhren um Geräte möglichst dann zu betreiben, wenn auch die Einstrahlung am größten ist, nämlich tagsüber. Um Zugluft und Schimmelbildung zu vermeiden, sollten die vorhandenen Rollladenkästen von innen luftdicht verschlossen und mit Wärmedämmung komplett gefüllt werden. Neue Rollläden oder Jalousien können von außen auf die vorhandenen Rollladenkästen montiert werden. Die neuen Rollläden sollten elektrisch betrieben werden, um Undichtigkeiten über Wanddurchbrüche für Kurbeln zu vermeiden. Weiterhin wichtig um Schimmelpilzbefall zu vermeiden ist das richtige Lüften. Zum einen sollte quer durch die Wohnung, durch mindestens zwei gegenüberliegende Fenster gelüftet werden. Dabei sollten die Fenster ganz geöffnet werden und nicht auf Kipp gestellt sein (Stoßlüftung anstatt Kipplüftung). Ein kompletter Luftwechsel sollte morgens und abends durchgeführt werden, optional kann über den Tag verteilt in Räumen gelüftet werden, in denen sich Personen aufhalten. Selbst bei geringem Temperaturunterschied zwischen Außen- und Innenluft reichen in der Regel wenige Minuten Stoßlüftung aus. Neben ineffizienten Geräten spielt das Nutzerverhalten eine große Rolle beim Stromverbrauch. Das klassische Beispiel ist der Mehrverbrauch durch Standby-Betrieb von Geräten. Abschalten anstatt Standby führt zu entsprechenden Einsparungen. Spülmaschine und Waschmaschine erst laufen lassen, wenn sie gut gefüllt sind. Licht nur dort brennen lassen, wo man sich aufhält. Kaffeemaschine, Fernseher, PC etc. abschalten, wenn sie nicht benutzt werden. So lassen sich ohne große Komforteinbußen Energie und Geld sparen. Herkömmliche Glühlampen haben einen sehr geringen Wirkungsgrad und werden deshalb Zug um Zug vom Markt genommen. Ersatz gibt es in Form von Kompakt-Energiesparlampen in verschiedenen Ausführungen von Warmton bis hin zu Tageslicht. Daneben bilden neue Leuchtmittel auf Basis der LED zunehmend eine Alternative. Auch bei den Halogenlampen gibt es mittlerweile Leuchtmittel mit höherer Lichtausbeute. Für funktionelle Bereiche in Küche, Büro oder Keller gibt es neue hocheffiziente Leuchtstofflampen mit elektronischem Vorschaltgerät (EVG). Die oben stehenden Betrachtungen haben deutlich gezeigt, dass eine energetische Sanierung sowohl technisch, als auch wirtschaftlich möglich ist. Dabei sollte die wärmeübertragende Hüllfläche (Außenwände, Kellerdecke, Dach) gedämmt werden. Weiterhin empfiehlt sich eine neue Anlagentechnik bestehend aus einem Brennwertkessel inklusive solarthermischer Unterstützung der Raumheizung und Trinkwassererwärmung. Auch die Installation einer PV-Anlage ist wirtschaftlich und technisch möglich. Die bestehende Verglasung muss nicht ausgetauscht werden. Es wird eine KfW-100-Förderung erreicht… Kapitel 8., Probleme mit der Simulationssoftware: Das größte Hindernis bei der Erarbeitung der Thematik stellte die Simulationssoftware dar. IDA ICE ist so ausgelegt, dass man eine Muttervariante erstellen kann und von dieser Abwandlungen (Töchter) erstellt. Änderungen in der Mutterversion werden dann in den Töchtern übernommen. Hintergrund ist, dass man dann die Versionen im Block abfertigen kann. Das ist sehr vorteilhaft, da man dann einen kompletten Block über das Wochenende berechnen lassen kann und am darauffolgenden Werktag mit den Auswertungen beginnen kann. Die Blockabfertigung funktionierte jedoch meistens nicht und wenn sie funktionierte wurden die Ergebnisse der letzten gerechneten Variante über alle vorangegangenen Varianten überschrieben. Die Absturzproblematik wurde dem Support im November geschildert und bis zum jetzigen Zeitpunkt /Ende März) wurde das Problem nicht behoben. Weiterhin hinderlich waren diverse unerklärliche Abbrüche im Programm. So konnte beispielsweise kein mathematisches Modell erstellt werden, obwohl in der Variante nur das Klimafile verändert wurde. Ein weiteres Problem bestand in der Gestaltung der Software. Auf den Psychologen Miller, welcher an Gedächtnisleistung forschte, geht zurück, dass der Mensch 7 +/- 2 Stufen nachverfolgen kann. Das ist mittlerweile eine gängige Vorgabe für Softwarehersteller. Um in IDA ICE die Nachtlüftungsregelung einzubinden, muss man sich durch 11 Ebenen manövrieren. Was nicht so einfach ist, da auch kein hinreichendes Handbuch existiert. In IDA ICE legt man eine Variante an und generiert dann das mathematische Modell. Wenn das mathematische Modell gebildet wurde muss man für jeden Raum mit Nachtlüftungssteuerung diese neu an die Ventilatoren anbinden und die 11 Stufen müssen durchgeklickt werden. Dieses Vorgehen war für jeden Raum mit Nachtlüftung erforderlich. Da nur durch die Bildung eines mathematischen Modells neue Änderungen in selbiges eingearbeitet werden. Dann wird jedoch jedes mal die Nachtlüftungssteuerung vom Modell abgekoppelt. Da die Blockabfertigung nicht funktionierte musste die Einbindung für 3 Räume 120-mal angelegt werden. Das kostete zum einen sehr viel Zeit und auch Nerven. Weiterhin ist die Rechenzeit extrem lang, so brauchte die Berechnung für ein Halbjahr etwa 2 Stunden. Es lässt sich festhalten, dass man sich zwar sehr schnell in IDA ICE einarbeiten kann und die grafische Benutzeroberfläche sehr förderlich ist, allerdings ist von IDA ICE eindeutig abzuraten, wenn größere Parametervariationen anliegen.

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Alexander Liebram, M.Sc., wurde 1987 in Nordhausen geboren. Sein Bachelor-Studium im Bereich ‘Management für Bau, Immobilien und Infrastruktur’ an der Bauhaus-Universität Weimar schloss er 2009 erfolgreich ab. Im Anschluss daran belegte Alexander Liebram den konsekutiven Master-Studiengang ‘Regenerative Energie und Energieeffizienz’ an der Universität Kassel und schloss diesen 2012 ab. Bereits während des Studiums sammelte der Autor umfassende praktische Erfahrungen als wissenschaftliche Hilfskraft an den Professuren Gebäudetechnik und Bauphysik und in einem Ingenieurbüro für Bauphysik. Durch die Tätigkeiten im Bereich Bauphysik entstand auch der Anstoß zur Bearbeitung des Themas, den Einfluss des Klimawandels auf das Gebäudeverhalten zu erfassen und zu Quantifizieren. Derzeit ist der Autor als Projektmanager und Bauleiter im Innenausbau an internationalen Projekten beteiligt.