Page 23 - Best ofSt. Gallen, Ausgabe 9
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Energiewende und Bauen für die Zukunft
Klimawandel, Netto-Null-Ziel, Übereinkommen von Paris (2°C- Ziel), Klimajugend. Begriffe, welche in der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken sind. Diese Themen polarisieren auf der ganzen Welt.
Wie können Gebäudetechnikingenieure auf diese Veränderungen reagieren? Können Gebäude bereits in der Planung optimiert werden, sodass ein angenehmes Raum- klima sichergestellt werden kann? Wie können wir zu grosse Wärme- und Kälteer- zeugungen vermeiden?
Gebäude stellen physikalisch betrachtet sehr komplexe Systeme dar, deren Verhal- ten von unzähligen dynamischen Faktoren wie beispielsweise dem Aussenklima, der Umgebung, dem Nutzerverhalten etc. ab- hängig ist. Diese Wechselwirkungen kön- nen mittels dynamischer Gebäudesimula- tion abgebildet und analysiert werden, um sowohl ein behagliches Raumklima als auch eine effiziente Energienutzung zu gewähr- leisten. Die Prozesse, welche im Gebäude stattfinden, sowie die Aussenbedingungen werden genauer abgebildet und fliessen direkt in das zu berechnende Modell ein.
Die heutigen Anforderungen an nachhaltige Gebäude werden immer grösser. Energie
Daten, die in das Modell einfliessen. TGA = (Tech- nische Gebäudeausrüstung) © A+W St. Gallen
und Kosten sollen längerfristig optimiert werden. Daher müssen die Gebäude mittels zukünftiger Datensätze simuliert werden. Datensätze beruhen auf den IPCC-Klima- szenarien. Diese können im NCCS (National Center for Climate Services, www.nccs.ad- min.ch) eingesehen werden. Dabei werden folgende Szenarien unterschieden: RCP 2.6 Der Klimaschutz greift und das 2°C Ziel wird erreicht. RCP 8.5: Der Ausstoss von Treib- hausgasen wird nicht eingedämmt und die Temperatur steigt an.
Eine weitere Aussenbedingung, die benö- tigt wird, ist die Umgebung (Topologie), die das zu simulierende Objekt verschattet und von Wind abschirmt. Hierfür können die Landschaftsmodelle von Swisstopo (www. swisstopo.admin.ch) seit dem 1. März 2021 heruntergeladen und ins Umgebungsmo- dell importiert werden. Somit lassen sich die Verschattungen durch umliegende Ob- jekte noch präziser bestimmen.
Mittels der Simulation können Aussagen bezüglich Überhitzungsstunden in den ein- zelnen Räumlichkeiten dargestellt werden. Anhand eines sogenannten Streuplots der Raumtemperatur kann beurteilt werden, ob eine Kühlung nötig ist oder nicht. Die Simu- lation zeigt aufgrund der Maximaltempe- raturen die notwendige Kühlleistung jedes einzelnen Raumes detailliert auf. Daraufhin können Anpassungen an der Gebäude- hülle, der technischen Gebäudeausrüstung oder dem Raumlayout vorgenommen wer- den, um eine energetische Optimierung zu erzielen. Amstein + Walthert nutzt diese Technologie, um bereits frühzeitig effek-
Notwendige Kühlleistung 3D in W/m2 © A+W St. Gallen
Temperatur in den Räumlichkeiten 3D in °C © A+W St. Gallen
tive Strategien zu entwickeln, welche die Investitions- und Energiekosten zukünftiger Gebäude senken, Ressourcen schonen und dem Komfortanspruch späterer Nutzer ge- recht werden.
      Amstein + Walthert St. Gallen AG Fürstenlandstrasse 41, 9000 St.Gallen
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