Gebäude- und Anlagensimulationen

Bei Gebäude- und Anlagensimulationen werden die thermischen Zustände in einzelnen Räumen, Gebäuden oder Anlagen betrachtet - entweder als Einzelsimulation (Gebäude- oder Anlagensimulationen) oder als gekoppelte Modelle (Gebäude- und Anlagensimulationen). Dabei ist es möglich, die Größe des Betrachtungsraums anzupassen, um einzelne Räume bis hin zu mehreren Gebäuden (bspw. Quartiersebene) oder einzelne Anlagenkomponenten (z. B. Heiz- und Kühlsysteme, Solarkollektoren, Speicher) bis hin zu komplexen Anlagen (z. B. Kombination von RLT-Anlagen mit weiteren Heiz- und Kühlübergabesystemen und der Wärme- und Kälteerzeugung) betrachten zu können.

Im Bereich der Gebäudetechnik kann der Bedarf an Heiz- bzw. Kühlenergie für ein oder mehrere Gebäude ermittelt werden. Damit können u.a. unterschiedliche Gebäudekonzepte oder Sanierungsmaßnahmen aus energetischer und wirtschaftlicher Perspektive bewertet werden. Darüber hinaus kann der Aufwand der Nutzenübergabe für Heizen (z. B. Fußbodenheizungen, Heizkörper), Kühlen (z. B. Kühldecken, thermische Bauteilaktivierung) und die Raumlufttechnik (z. B. Strombedarf für Ventilatoren) ermittelt werden. Für die Erzeugung liegt eine Vielzahl an Modellen für Wärme- und Kälteerzeuger (z. B. Solarkollektoren, Gaskessel, Wärmepumpen), Lüftungskomponenten (z. B. Wärmerückgewinner oder Ent- bzw. Befeuchtung) sowie unterschiedliche Wärmequellen (z. B. Außenluft, Erdreich, Tunnel) vor. Im Bereich der Solarkollektoren und Anlagentechnik können unterschiedliche thermische Speicher, von Pufferspeichern bis zu saisonalen Speichern, simuliert werden. Darüber hinaus können thermische Solarkollektoren unterschiedlicher Bauweisen (z. B. Flach-, Röhren- und PVT-Kollektoren) betrachtet werden.

Am IGTE wird seit vielen Jahren das Simulationsprogramm TRNSYS für die Gebäude- und Anlagensimulation eingesetzt. Durch diese langjährige Erfahrung verfügt das Institut über eine große Bibliothek an selbstprogrammierten mathematischen Modellen, mit denen eine große Bandbreite an Fragestellungen u. a. im Bereich Heizung, Lüftung, Klima, Wärmespeicherung, Wärmeübertragung und Solarthermie modelliert werden können.