Projektarbeit André Graf (Bauingenieurwe­sen)

Vergleich von automatisiert erstellten Wohngebäudesimulatiosmodel-len mit manuell erstellten Gebäudemodellen

Comparison of automatically created residential building simulation models with manually created building models

Um den Klimaschutzzielen der Bundesregierung, immer lauter werdenden Stimmen der Bevölkerung, aber auch von Experten und Expertinnen nach einer noch früheren Klimaneutralität gerecht zu werden, bedarf es innovativer Ansätze und Technologien. Der Gebäudesektor war im Jahr 2022 für 34 % des weltweiten Energiebedarfs und 37 % der energie- und prozessbedingten Kohlendioxid (CO2)-Emissionen verantwortlich, weshalb die energieeffiziente Gestaltung und Nutzung der Bauwerke von zentraler Bedeutung ist.

Um dies umzusetzen, kommt man um den Einsatz von Gebäudesimulationsprogrammen in der Baubranche nicht umhin. Durch die zuvor genannte Software kann man das Verhalten und die Energieströme eines Gebäudes gut abschätzen, den thermischen, akustischen und visuellen Komfort im Inneren maximieren und damit schlussendlich das zu errichtende Gebäude und dessen technische Gebäudeausrüstung auf die anfallenden Bedürfnisse optimal dimensionieren und Fehlplanungen schon im Vorfeld vermeiden. Während diesem Prozess kann man auch die erneuerbare Energieerzeugung durch z.B. Photovoltaik, Wärmepumpen oder Geothermie miteinbeziehen. All diese Faktoren sind unerlässlich bei der Nachhaltigkeitsbewertung eines Gebäudes.

Aufgrund der jedoch kontinuierlich steigenden Anforderungen an Energieeffizienz und Nachhaltigkeit im Gebäudesektor steigen zugleich die anfallenden Kosten für u.a. die Planung dieser Objekte. An dieser Stelle kommt die Simulation mithilfe generischer Gebäude ins Spiel. Diese werden auf Basis einer im Programm hinterlegten Bibliothek mit nur wenigen Handgriffen generiert, wodurch sie zwar nicht in allen Aspekten dem zukünftigen Bauwerk entsprechen, jedoch in kürzester Zeit erzeugt werden können. Genau das spart wiederum finanzielle und personelle Ressourcen. Auch im Hinblick auf den Fachkräftemangel in der Baubranche bieten generische Gebäude hier eine große Chance. Der Einsatz von Gebäudesimulationsprogrammen ermöglicht es, den Planungsprozess zu automatisieren und effizienter zu gestalten. Es können schon in frühen Leistungsphasen schnell wertvolle Einblicke in die thermische Verhaltensweise des Bauobjektes gesammelt, Optimierungspotenziale identifiziert und somit die Energieeffizienz von Gebäuden erheblich gesteigert werden. Dies führt nicht nur zu einem geringeren Energieverbrauch und einer Reduktion der Betriebskosten, sondern unterstützt auch die Erreichung von Nachhaltigkeitszielen.

Im Endeffekt können generische Gebäudemodelle und ihre Validierung mithilfe von Simulationsprogrammen einen Teil zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende und der Einhaltung der Klimaschutzziele beitragen. Sie ermöglichen eine effizientere Planung, nutzen knappe Ingenieursressourcen optimal und führen zu erheblichen Kosteneinsparungen. Diese Technologien stellen somit einen wichtigen Baustein für die nachhaltige Gestaltung und Nutzung von Gebäuden in unserer Gesellschaft dar.

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