BIM

Kommunale Wärmenetze realitätsnah simulieren und planen

Donnerstag, 19.09.2024

Energieeffizienz optimieren: Die Simulation erlaubt die zuverlässige Überprüfung, ob bestimmte Zielgrößen er-reicht werden. Zentrale Zielgrößen in Quartiersprojekten sind beispielsweise SJAZ oder der Eigenverbrauch des lokal erzeugten PV-Stroms, die natürlich auch einen großen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit haben.

Simulationsmodell in den weiteren Projektphasen verwenden

Für den weiteren Projektverlauf liegen die berechneten Varianten aus der Grobkonzeptphase im Simulationsmodell transparent dokumentiert vor und können nun verfeinert werden. Gibt es beispielsweise neue Erkenntnisse zur Gebäudenutzung und den entsprechenden Lastdaten, werden diese im Simulationsmodell aktualisiert und die Planung somit immer an den aktuellen Projektinformationen ausgerichtet.

Auch herstellerspezifische Produkte können nun hinterlegt und optimal dimensioniert werden. Darüber hinaus ist es in einem fortgeschrittenen Projektstadium auch sinnvoll, verschiedene Steuerungslogiken simulativ zu testen und das Steuerungskonzept zu definieren. Das Simulationsmodell passt sich somit dem jeweiligen Projektstand an und kann flexibel erweitert und für die jeweilige Fragestellung verfeinert werden. In der Praxis eingesetzt, ergeben sich verschiedene Vorteile, die im Folgenden anhand eines Praxisbeispiels erläutert werden sollen.

Prinzipschema: kaltes Nahwärmenetz für das Quartier in Lutherstadt Eisleben.
Quelle: Wohlrab, Landeck & Cie
Prinzipschema: kaltes Nahwärmenetz für das Quartier in Lutherstadt Eisleben.
Variantenvergleich für die Quartiersversorgung mit der Software „Polysun“.
Quelle: Vela Solaris AG
Variantenvergleich für die Quartiersversorgung mit der Software „Polysun“.

Beispiel aus der Praxis: Planung kaltes Nahwärmenetz

Adrian Gebhard kennt die Baubranche aus unterschiedlichen Blickwinkeln: Als Fachexperte für Gebäudetechnik ist er bei der Wohlrab, Landeck & Cie Ingenieurplanungsgesellschaft mbH tätig. Das Ingenieurbüro aus Aschersleben (Sachsen-Anhalt) übernimmt sämtliche Leistungen der HOAI. Gleichzeitig ist er im Familienunternehmen, der Gebhard GmbH & Co. KG, als Projektleiter in der Bauausführung aktiv. Darüber hinaus schätzt er es, durch seine Lehrtätigkeiten an renommierten Instituten, wie der Bauhaus-Universität Weimar, am Puls der aktuellen Entwicklungen zu sein. Wohlrab, Landeck & Cie wurde so beauftragt, verschiedene Versorgungsvarianten für ein neu entstehendes Quartier in der Lutherstadt Eisleben zu evaluieren.

Im ersten Bauabschnitt sind drei Mehrfamilienhäuser geplant, die über ein zentrales Nahwärmenetz versorgt werden. Das Wärmenetz wird als „kalte Nahwärme“ ausgelegt. Für die Versorgung der Gebäude sind Erdsonden mit einer Bohrtiefe von 99 Metern und drei Sole-Wärmepumpen vorgesehen. In einem Variantenvergleich wurden insgesamt sechs Varianten dargestellt. Überzeugt hat schließlich das Konzept, das 40 Erdwärmesonden und eine Regeneration durch eine passive Kühlung über die Fußbodenheizung vorsieht. Als machbare Variante – aber letztlich ausgeschieden – hat sich auch die Integration einer Solarthermieanlage herausgestellt, die ein verkleinertes Erdsondenfeld mit 20 Erdwärmesonden regeneriert. Der Variantenvergleich wurde als Simulationsmodell in der Software „Polysun“ der Vela Solaris AG abgebildet (vgl. Abb. 2).

Adrian Gebhard wurde im Aufbau der Simulationsmodelle in „Polysun“ durch Hanna Gäbelein, Simulationsexpertin bei der Vela Solaris AG, unterstützt. Er hält fest: „Alle Fragen im Variantenvergleich konnten zielführend mit «Polysun« und Vela Solaris als Partner beantwortet werden. Ich schätze dabei sehr, dass die Ergebnisse zuverlässig und transparent vorliegen, um fundierte Entscheidungen zu treffen.“

[Angela Krainer, Geschäftsführerin, Vela Solaris AG, Stadthausstrasse 1, CH-8400 Winterthur, info@velasolaris.com]

Hanna Gäbelein, Simulationsexpertin bei Vela Solaris.
Quelle: Vela Solaris AG
Hanna Gäbelein, Simulationsexpertin bei Vela Solaris.

Drei Fragen an …

Hanna Gäbelein ist als Simulationsexpertin bei Vela Solaris täglich mit der simulativen Abbildung unterschiedlicher Energiesysteme an der Schnittstelle zu TGA-Planern, Projektentwicklern und Energiedienstleistern beschäftigt. Der Beruf des Simulationsexperten ist relativ jung, daher ist es an der Zeit, dieses spannende Tätigkeitsfeld genauer zu beleuchten.

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