Analyse und Verbesserung der aktuell verwendeten Methoden zur Klimakorrektur von Gebäudeenergiedaten

Analyse und Verbesserung der aktuell verwendeten Methoden zur Klimakorrektur von Gebäudeenergiedaten

Patrik Rohner

Eine Klimakorrektur beschreibt die Abhängigkeit des thermischen Energiebedarfs vom vergangenen, bekannten Wetter im Gebäudesektor. Dabei bildet die Gebäudehülle die Bilanzgrenze. Die Verluste respektive die Gewinne über die Gebäudehülle lassen sich physikalisch definieren und wurden bislang mit der Temperaturdifferenz zwischen der Raum- und Aussentemperatur angenähert korreliert. Durch die steigenden Anforderungen an die thermische Qualität der Gebäudehülle sowie den Einsatz von Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sinken die Verluste über die Gebäudehülle auf ein Minimum. Gleichzeitig steigt der Anteil an transparenten Bauteilen und dadurch der Einfluss der Solarstrahlung. Die direkte Proportionalität des thermischen Energiebedarfs von der Temperaturdifferenz zwischen dem Raum- und Aussenklima schwindet. Es bedarf einer Korrektur.

Ziel dieser Arbeit ist es, die relevanten Parameter zu identifizieren, um die notwendige Genauigkeit für den Einsatzbereich zu erlangen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden dynamische Simulationen anhand eines Referenzgebäudes durchgeführt. Dies ermöglicht eine detaillierte Betrachtung der Energieströme. Weiter lässt sich die Bilanzgrenze genauer auf die normativ geltenden Parameter anpassen.

Die vorliegende Thesis zeigt, dass der Heizwärmeverbrauch zu 58 Prozent massgeblich von der Temperaturdifferenz zwischen der Raum- und Aussenlufttemperatur abhängt. Dieses Verhalten zeigt sich vor allem bei tiefen Temperaturen. Der Grund für die unbefriedigenden Ergebnisse der bestehenden Klimakorrekturen liegt darin, dass die Heizgrenze respektive die Basistemperatur nicht für jedes Gebäude und Klima individuell betrachtet wird. Eine statistische Betrachtung des Aussenklimas ermöglicht deshalb eine individuelle Betrachtung der Heizgrenze respektive Basistemperatur. Die Ergebnisse zeigen, dass dadurch die gewünschte Genauigkeit erreicht wird.

Durch die neu entwickelten Verfahren bedarf es einer Anpassung der bisherigen Publikation der Klimadaten zur Auswertung einer statistischen Betrachtungsweise. Diese Anpassung lässt sich integrieren und ermöglicht dadurch eine individuelle gebäudespezifische Betrachtung.

Diagramm 1: Analogie zu den bisherigen Klimakorrekturen
Diagramm 2: Heizwärmebedarf als Funktion der akkumulierten Temperaturdifferenz
Diagramm 3: Heizwärmebedarf als Funktion der Heizgradtage

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