Nachhaltige Energieoptimierung von Gebäuden

Ein neues Simulationsmodell ermöglicht enorme Einsparungen

Energiesparen lautet das Gebot der Stunde. Ganz gleich ob in Industrie- oder Gewerbeobjekten, ob in öffentlichen und kommunalen Gebäuden oder in Privathaushalten: Die Reduzierung des Heizenergieverbrauchs ist besonders effektiv. Die SEHLHOFF GMBH Ingenieure und Architekten bietet jetzt ein Simulationsmodell an, mit dem sich der Heizenergieverbrauch deutlich – energie- und kostensparend – senken lässt.

In der Regel verbrauchen die meisten Gebäude mehr Energie, als für deren Betrieb notwendig wäre. Dafür gibt es vielfältige Gründe: Heizanlagen sind oft überdimensioniert. Die Betriebstemperatur ist zu hoch eingestellt. Es wird falsch gelüftet. Die Heizung läuft auch bei Abwesenheit weiter etc.

Dr. Max Huber von der SEHLHOFF-Niederlassung in Landshut weiß aus Erfahrung, dass der „überflüssige“ Energieverbrauch von Gebäuden im Durchschnitt ca. 20 % beträgt. Auf Basis der erhobenen Gebäudedaten ermöglicht das neue Simulationsmodell eine genaue Berechnung, wie viel Energie im Idealbetrieb tatsächlich nötig ist. „Die Analyse des Simulationsergebnisses gibt klare Anhaltspunkte für eine dauerhafte Betriebsoptimierung“, so Max Huber. „Wir haben damit eine aussagekräftige Grundlage zur Umsetzung wirkungsvoller Einsparmaßnahmen.“

Simulation des Jahresverbrauchs

Zur Berechnung des Energiebedarfs ist eine vorangegangene Planung mit der BIM-Methode (Building Information Modeling) vorteilhaft, denn dann stehen alle digitalen Daten zur Gebäudehülle zur Verfügung. Für alle Bauteile wie Wände, Decken, Dächer, Fenster etc. sind die verwendeten Baustoffe mit allen Kennwerten hinterlegt. Insbesondere der U-Wert, an dem sich die Dämmeigenschaften des jeweiligen Bauteils ablesen lassen, sowie die Wärmekapazität („thermische Masse“) der Bauteile sind für die Bedarfsberechnung relevant. Bei Bestandsgebäuden oder Bauwerken, die nicht mit BIM geplant wurden, erfolgt die Datenerhebung analog und wird mit allen wesentlichen Details in Tabellenform erfasst.

Als weitere Bewertungsparameter fließen das Nutzungsprofil des Gebäudes sowie die durchschnittlichen jährlichen Wetterdaten am Gebäudestandort mit ein. Das Nutzungsprofil gibt Auskunft darüber, an welchen Tages- und Wochenzeiten das Gebäude tatsächlich genutzt wird und nachhaltige Energieoptimierung in Gebäuden entsprechend temperiert werden muss. Die Wetterdaten werden in Form eines sogenannten Testreferenzjahres vom Deutschen Wetterdienst erstellt. „Das Ergebnis stellt letztendlich den zeitlichen Verlauf der Heizleistung eines gesamten Jahres dar“, erläutert Max Huber.

Dauerhafte Reduktion der Heizenergie

Die Simulation kann gleichermaßen bei Neubauten und Bestandsobjekten angewendet werden. Für Neubauprojekte lässt sich die zu erwartende Heizlast deutlich genauer ermitteln als mit der herkömmlichen Berechnungsmethode nach DIN 12831. Das ermöglicht eine passgenaue Planung und vermeidet eine Überdimensionierung des Heizsystems.

Bei Untersuchungen des Gebäudebestands zeigt die Simulation auf, wie viel Wärme bei einer optimalen Einstellung der Heizanlage benötigt würde. Bei abweichenden Verbrauchswerten ist eine Verbesserung der Steuerung und des Anlagebetriebs sinnvoll. In diesen Fällen kann SEHLHOFF nach einer individuellen Gebäudeanalyse eine passgenaue Optimierung der Anlagenparameter durchführen.

„Wir haben das Verfahren an unserem eigenen Gebäude in Landshut getestet“, berichtet der geschäftsführende Gesellschafter Karsten Sehlhoff. „Anhand der Werte unserer Messungen vom Jahr 2020 haben wir das Heizsystem optimiert und im Folgejahr rund 15.000 kWh Gas gespart.“ „Mit der energetischen Simulation der Gebäude haben wir ein wertvolles Werkzeug an der Hand“, betont Dr. Max Huber. „Wir können unsere Projekte passgenauer planen und unsere Bauherren bei der energetischen Optimierung ihrer Gebäude bestmöglich unterstützen.“ Bei der Betriebsoptimierung richtet sich der Fokus zunächst auf Maßnahmen, welche die Heizungs- und gegebenenfalls auch die Lüftungsanlage ideal steuern. Zusätzliche Simulationen ermöglichen verlässliche Aussagen über eine Gebäudehüllenoptimierung, zum Beispiel durch Dämmung von Wänden, Decken und Dächern. „Dabei ist es grundsätzlich unser Ziel, mit möglichst geringen Investitionen den größtmöglichen Nutzen zu erreichen“, resümiert Karsten Sehlhoff. „Übrigens lässt sich das Simulationsmodell ebenfalls sehr effektiv für den Bereich Lüftung und Klima anwenden.“

Weitere Informationen sowie Kontaktaufnahme unter www.sehlhoff.eu/energieoptimierung oder energieoptimierung@sehlhoff.eu

Bilder: SEHLHOFF Firmengebäude Landshut
(Bild: SEHLHOFF GMBH)
Jahresdauerlinie der Heizleistung am SEHLHOFF Standort Landshut:
Vergleich von Messwerten und Simulationsergebnis
(Bild: SEHLHOFF GMBH)

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