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Simulationen als Planungs-Werkzeug


Gebäude- und Anlagesimulationen können als Nachweis zum Beispiel im Rahmen einer Zertifizierung eingesetzt werden. Ihre Wirkung entfalten sie jedoch als Steuerungsinstrument für Planung und Qualität. Bereits in frühen Planungsphasen lassen sich Betrieb und Kosten optimieren, Komfort und Sicherheit erhöhen. Das bedeutet Mehrwert für alle Akteure im Planungs- und Bauprozess, für die Nutzenden und Betreiber in der Betriebsphase.



Lernen Sie hier die verschiedenen Simulationsarten, ihre Anwendungsbereiche und ihren Mehrwert mit Praxisbeispielen kennen.



Basis aller Simulationen: Standortanalyse
Problem
Planung nach Typologien statt Ort; Mikroklima, Sonne, Wind und Wärmeinseln bleiben unberücksichtigt.
Mehrwert
Klimadatenbasierte Entwurfsoptimierung passt Gebäudeform, Orientierung und Öffnungen an lokale Bedingungen an und bewertet frühzeitig die Resilienz gegenüber Extremereignissen.
Heiz- und Kühllast
Problem
Statische Nachweise liefern Spitzenwerte ohne zeitliche Einordnung. Überdimensionierung von Erzeugern und Verteilnetzen ist die Regel.
Mehrwert
Dynamische Simulationen liefern zonen- und nutzungsspezifische Lastverläufe als Basis für realistische Dimensionierung und geringere Kosten.
Thermischer Komfort
Problem
Temperaturgrenzwerte erfassen den Nutzer-komfort nur unzureichend, da Strahlung, Luftbe-wegung und Nutzung unberücksichtigt bleiben.
Mehrwert
Bewertung nach PMV/PPD, operative Temperaturen und Komfortindikatoren über das Jahr. Objektive Entscheidungsbasis für Fassade, Sonnenschutz und Übergabesysteme.
Sommerlicher Wärmeschutz
Problem
Vereinfachte Verfahren erfassen Hitzebelastung und Speichereffekte nur unzureichend.
Mehrwert
Zeitaufgelöste Simulationen identifizieren Überhitzungsstunden, Wirkung von Masse, Nachtlüftung und Sonnenschutz. Frühzeitige Optimierung ohne aktive Kühlung.
Verschattungs- und Sonnenstandsanalyse
Problem
Geometrie, Umfeld und Verschattung wirken stark auf Energie, Komfort und PV‑Ertrag – werden aber oft zu spät berücksichtigt.
Mehrwert
Jahresbezogene Analyse von Eigen- und Fremdverschattung, solaren Gewinnen und Blendrisiken. Direkte Kopplung an thermische und Tageslichtsimulationen.
Tageslichtsimulation / Visueller Komfort
Problem
Zu wenig Tageslicht erhöht Kunstlichtbedarf; pauschale Quotienten vernachlässigen Geome-trie, Nutzung sowie Blendung und Kontraste.
Mehrwert
Nachweise zu Tageslicht, Blendung und Lumi-nanz. Weniger Kunstlichtbedarf, mehr Pla-nungssicherheit bei Verglasung, Sonnenschutz und Aufenthaltsqualität.
Energiebedarf
Problem
Bilanzverfahren liefern Jahreswerte ohne Aussage zu Nutzerverhalten und dynamischen Wechselwirkungen.
Mehrwert
Nutzungsabhängige End- und Nutzenergiebedarfe mit realistischen Profilen. Vergleichbarkeit von Konzepten und Nachweis der Zielerreichung.
Anlagensimulation
Problem
Auslegung auf Spitzenlast führt zu hohen Investitionskosten und ineffizientem Teillastbetrieb.
Mehrwert
Kopplung von Gebäude- und Anlagensimulation zeigt Betriebspunkte, Taktung und Effizienz. Grundlage für langlebige Systeme.
Variantenbetrachtung (techn. Systeme)
Problem
Vergleiche erfolgen häufig statisch und ohne Betriebslogik.
Mehrwert
Simulation quantifiziert Energie, CO₂ und Kosten je Variante über das Jahr. Objektive Entscheidungsgrundlage für Bauherr:innen.
Photovoltaik-Potenzial
Problem
Pauschale Erträge ignorieren Verschattung und Neigung.
Mehrwert
Flächenscharfe Simulation von Ertrag, Eigenverbrauch und Lastdeckung. Integration in Energiekonzepte.
Strömung im Gebäude (CFD) / im Außenraum
Problem
Luftwechselraten sagen nichts über Zugluft oder Komfort aus. Windkomfort und Kaltluftabfluss werden häufig ignoriert.
Mehrwert
CFD visualisiert Luftströmung, Temperatur und Behaglichkeit. Lüftungskonzepte werden abgesichert, Stadtklima planungsrelevant.
Entfluchtung und Entrauchung
Problem
Kommen alle Personen ohne Engpässe im Wort Case rechtzeitig raus? Und funktioniert meine Raumgeometrie im Brandfall?
Mehrwert
Sicherheit wird visualisierbar und argumentierbar gerade bei Sonderbauten.

Referenzen

Simulation: Thermische Simulation
Kunde: Firma Hundhausen
Gebäude: Büro- bzw. Verwaltungsgebäude
Aufgabe: Validierung des Entwurfskonzepts für den Neubau eines No-Tech-Verwaltungsgebäudes, vergleichbar mit „2226“ von Baumschlager Eberle
  • Sicherstellung des thermischen Komforts
  • Entwicklung eines intelligenten Lüftungskonzepts ohne Klimatisierung
  • Plus-Energie-Gebäude mit reduzierten Betriebskosten
  • Optimierung der Wärmedämmung
  • Frühzeitige Bewertung der Machbarkeit eines No‑Tech‑Konzepts
  • Planungsbegleitende thermische Simulation
  • Nachhaltiges TGA‑Konzept für weniger Energie und CO₂‑Emissionen
Vollständige Referenz lesen
Simulation: Strömungssimulation außen
Kunde: Hafen City Projektentwicklung, Hamburg
Gebäude: Quartiersentwicklung, Städteplanung
Aufgabe: Optimierung des Wind- und Luftströmungskomforts für Fußgänger
  • Gewährleistung und Verbesserung des Nutzuerkom
  • Vermeidung kostspieliger Nachbesserungsmaßnahmen
  • Vermeidung von Planungsfehlern und Baumängeln
  • Planungsbegleitende Strömungssimulationen in der Wettbewerbsphase
  • Entwicklung einer Lösung auf Quartierebene zur Sicherstellung des Fußgängerwindkomforts
Simulationen: Sommerlicher Wärmeschutz, Anlagensimulation, Tageslichtsimulation, Heiz-/Kühllast, Thermischer Komfort
Kunde: Stadt Ulm Bildungscampus Eselsberg
Gebäude: Neubau Schule und Kindertagesstätte
Aufgabe: Planungsbegleitende Simulationsleistungen zur Unterstützung der Gesamtkonzeptentwicklung
  • Bewertung und Verbesserung des thermischen und visuellen Komforts
  • Optimierung Fensterflächen, Tageslichtnutzung & Grundrisse für ideales Lernumfeld
  • Reduzierter Energieverbrauch für Heizung und Kühlung
  • Auswahl eines geeigneten und effizienten TGA-Systems
  • Nachweisführung und Optimierung des sommerlichen Wärmeschutzes
  • Sicherstellung der Wirksamkeit eines Niedertemperatursystems
  • Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels bis 2045
  • Sicherstellung der Gesetzeskonformität
  • Reduktion von Energiebedarf und CO₂‑Emissionen für das Projekt
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Simulation: Anlagensimulation / Variantenberechnung
Kunde: Reifenhersteller Deutschland
Gebäude: Produktionshalle
Aufgabe: Optimierung des Energie- und Klimakonzeptes bei Einhaltung ASR
  • Sicherstellung geeigneter klimatischer Bedingungen in der Produktionshalle
  • Optimierung der Luftführung
  • Verbesserung der Energieeffizienz von Kälteanlagen (Abwärmenutzung mittels AbKM)
  • Kostenersparnis ca. 300.000 €/Jahr
  • Einhaltung der Mindestanforderungen nach ASR
  • Variantenberechnung von Energiebedarf und -kosten bei optimierter Anlagentechnik

Das Poster zum Speichern und Teilen

Unser handliches Simulations-Poster im A3-Format kann selbstverständlich auch in gedruckter Form bei uns bestellt werden. Schreiben Sie hierzu einfach eine E-Mail an unsere Kontaktadresse.
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Jan Hesse
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