Realistisch planen mit der Simulationssoftware IDA ICE

Alles richtig gemacht und der Kunde ist trotzdem unzufrieden? Wer bei der Planung von Bürogebäuden allein auf das vereinfachte oder auch das simulationsbasierte Nachweisverfahren der DIN-4108-2 (Wärmeschutz von Gebäuden) setzt, steht Problemen gegenüber. Beim vereinfachten Verfahren ist es mangelnde Flexibilität bei der Kombination von Wärmeschutzmaßnahmen, zum Beispiel, weil ein Überhang und eine Sonnenschutzvorrichtung nicht zusammen angerechnet werden können. Schwerwiegender ist es, wenn es trotz Normnachweis bei der Gebäudenutzung zu Problemen kommt.

Doch wie kommt es überhaupt zu diesen Diskrepanzen zwischen Normnachweis und der erlebten Realität der Gebäudenutzer? Das liegt an teilweise unrealistischen, festen Vorgaben. Zum Beispiel bei den internen Lasten: Während die DIN 4108-2 bei Nichtwohngebäuden pro Quadratmeter von 13 Watt Wärmegewinnen durch elektrische Geräte, Personen und Kunstlicht ausgeht, kommt in großen Büros oder Besprechungszimmern leicht das Doppelte zusammen. Damit sind die Berechnungen des sommerlichen Wärmeschutzes Makulatur.

Virtueller Prüfstand

IDA ICE kann hier bereits im normbasierten Verfahren bessere Ergebnisse erzielen, weil es zum Beispiel die passive Kühlung inklusiver der Bauteilaktivierung und der adiabaten Kühlung berechnen und auf dem virtuellen Prüfstand bewerten kann. "Den Ausstieg aus dem Dilemma bieten aber nur 'richtige' dynamische Simulationen", ist EQUA-Geschäftsführer Christoph Morbitzer überzeugt. Grundlage dafür ist der simulationsbasierte Normnachweis, der sich nach DIN 4108-2 schnell mit wenigen Mausklicks in vordefinierten Eingabemasken durchführen lässt. Beim Umstieg auf die dynamische Simulation übernimmt die Software automatisch die Daten in einer Kopie des mehrzonigen Ausgangsmodells.

Features wie Tageslichtsimulation zur Ermittlung von Tageslichtquotienten und Beleuchtungsstärkewerten sind jetzt ebenso möglich wie die Simulation unterschiedlichster Fassadenverschattungen, die auch komplexe Geometrien, Semitransparenzen oder komplexe Steuerungen abbildet. Optional bietet IDA ICE auch Anlagensimulationen, zum Beispiel von Erzeugersystemen oder VVS-Systemen.

Minutengenau Verschattung berechnen

Komfortabel ist auch die realistische Darstellung der Eigen- und Fremdverschattung, die eine aufwändige Berechnung der Horizontüberhöhung überflüssig macht. Stattdessen wird die Gebäudeumgebung einmal gezeichnet, um dann im Hintergrund automatisch mitzulaufen. So kann die Verschattung minutengenau simuliert werden.

Normnachweis als Abfallprodukt

Das 3-D-Modell visualisiert die Nachweisergebnisse für alle Räume gleichzeitig. Dank der farbigen Markierung erkennen selbst Laien auf den ersten Blick, wo es Probleme gibt. Auswirkungen von Planungsänderungen lassen sich so schon in Projektbesprechungen kommunizieren und direkt erörtern.

"Das hilft, das Machbare im Blick zu halten und die beste Lösung zu finden", ist der EQUA-Geschäftsführer überzeugt. "Manche unserer Kunden planen deswegen nur dynamisch. Der Normnachweis ist für sie nur ein Abfallprodukt."

Doch auch wenn sich der Planer dafür entscheidet, beim simulationsbasierten Normnachweis zu bleiben, ermöglichen ihm die für die dynamische Simulation hinterlegten Rechentools eine größere Flexibilität bei der Planung. So enthält jedes IDA ICE Modell ein Luftknotennetzwerk, das durch natürliche oder sogar hybride Lüftung verursachte Luftbewegungen in einem Gebäude quantifiziert. Das lässt Spielraum dafür, Wärmegewinne bzw. -verluste von geöffneten Türen anzurechnen.