Thermische Simulation von Gebäuden
Planungssicherheit durch fundierte Analysen und thermische Simulationen
Die Anforderungen an Energieeffizienz, Nutzerkomfort und Nachhaltigkeit steigen kontinuierlich. Gleichzeitig werden Gebäudekonzepte komplexer – von innovativen Fassadensystemen über hybride Lüftungskonzepte bis zu regenerativen Energieversorgungssystemen. Wie lässt sich bereits in der frühen Planungsphase zuverlässig bewerten, ob ein Konzept die gesteckten Ziele erreicht? Die Antwort liegt in der thermischen Simulation von Gebäuden.
Als spezialisiertes Ingenieurbüro für technische Gebäudeausrüstung nutzen wir bei INOVIS thermische Simulationen, um Ihre Planung mit belastbaren Daten zu unterstützen. Wir ermitteln den zu erwartenden Energiebedarf für Heizung und Kühlung unter realistischen Bedingungen, bewerten den thermischen Komfort und identifizieren Optimierungspotenziale – bevor der erste Spatenstich erfolgt.
Das bedeutet für Sie: Planungssicherheit statt Bauchgefühl, fundierte Entscheidungsgrundlagen statt Annahmen und die Gewissheit, dass Ihr Konzept in der Realität funktioniert.
Was ist eine thermische Gebäudesimulation?
Eine thermische Gebäudesimulation bildet das thermische Verhalten eines Gebäudes über ein ganzes Jahr oder definierte Zeiträume ab. Anders als vereinfachte statische Berechnungen berücksichtigt die thermische Berechnung dynamische Prozesse: Solare Einstrahlung, interne Lasten durch Personen und Geräte, Wärmekapazitäten der Bauteile, natürliche und mechanische Lüftung sowie das Zusammenspiel zwischen Gebäudehülle und Anlagentechnik.
Die thermische Gebäudesimulation arbeitet stundenweise mit realen Wetterdaten und bildet damit realistische Betriebsbedingungen ab. Das Ergebnis sind präzise Aussagen zu Heiz- und Kühllasten, Raumtemperaturen, Überhitzungsstunden und Energieverbräuchen.
Diese Analysen nutzen wir für:
- Nachweisführung nach GEG (Gebäudeenergiegesetz) und EnEV
- Optimierung von Fassaden- und Verschattungskonzepten
- Dimensionierung von Heizungs-, Kühlungs- und Lüftungsanlagen
- Bewertung von Sommerkomfort und Überhitzungsrisiken
- Vergleich verschiedener Energieversorgungsvarianten
- Zertifizierungen (DGNB, LEED, BREEAM)
Thermische Simulationen in der integralen Planung
Die größten Potenziale für Energieeffizienz und Komfort werden in den frühen Leistungsphasen erschlossen. Genau hier setzen unsere thermischen Berechnung an. Bereits in LPH 2 und 3 begleiten wir Architekten und Fachplaner mit fundierten Analysen.
Variantenvergleich und thermische Optimierung
Welche Fassadenkonstruktion ist optimal? Wie wirkt sich die Ausrichtung des Gebäudes auf den Kühlbedarf aus? Welchen Einfluss hat die Speichermasse? Durch thermische Simulationen verschiedener Varianten identifizieren wir die Lösung mit dem besten Verhältnis aus Komfort, Energie und Kosten.
Die thermische Optimierung erfolgt iterativ: Wir simulieren, bewerten, passen an – und liefern Ihnen so eine faktenbasierte Grundlage für Ihre Planungsentscheidungen. Dieser Prozess spart nicht nur Energie, sondern auch Kosten im Betrieb und erhöht die Zufriedenheit der späteren Nutzer.
Integration in den Planungsprozess
Wir verstehen uns als Teil Ihres Planungsteams. Unsere thermische Berechnung erfolgt in enger Abstimmung mit Architektur, Statik und Bauphysik. Ergebnisse bereiten wir verständlich auf und übersetzen sie in konkrete Handlungsempfehlungen.
Das bedeutet für Sie: Keine isolierten Gutachten, sondern nutzbare Planungsgrundlagen, die sich nahtlos in Ihre Entwurfsarbeit einfügen.
IHRE PLANUNG VERDIENT BELASTBARE DATEN
UNSERE METHODIK
Für die thermische Berechnung setzen wir auf bewährte, validierte Simulationsprogramme, die dem Stand der Technik entsprechen. Die Wahl des Tools richtet sich nach der Aufgabenstellung: Für standardisierte Nachweise nutzen wir etablierte Berechnungsverfahren, für komplexere Fälle greifen wir auf spezialisierte Thermal Simulation Software zurück.
Professionelle thermische Simulationen erfordern validierte Software, geschulte Anwender und Erfahrung in der Interpretation der Ergebnisse.
UNSERE EXPERTISE UMFASST:
- Dynamische thermische Gebäudesimulation nach DIN V 18599
- Thermal-Simulation nach internationalen Standards (ASHRAE, ISO 52016)
- CFD-Simulationen für spezielle Fragestellungen
- Gekoppelte Gebäude- und Anlagensimulation
Anwendungsbereiche: Wann sind thermische Simulationen sinnvoll?
Nicht jedes Projekt erfordert eine aufwendige thermische Simulation des Gebäudes. Bei Standardgebäuden mit konventioneller Technik reichen oft vereinfachte Berechnungen. Thermische Simulationen entfalten ihren Mehrwert vor allem bei:
- Komplexen Gebäudegeometrien: Atriumgebäude, Hochhäuser, große Glasflächen – hier versagen einfache Berechnungsverfahren. Eine thermische Simulation liefert realistische Aussagen zum thermischen Verhalten.
- Innovativen Konzepten: Nachtauskühlung, Betonkernaktivierung, Hybridlüftung, solare Kühlung – neue Technologien erfordern belastbare Nachweise. Die thermische Berechnung zeigt, ob das Konzept funktioniert.
- Hohen Komfortanforderungen: Büros, Schulen, Gesundheitsbauten – überall dort, wo Nutzerkomfort entscheidend ist, sichert die thermische Simulation des Gebäudes die Einhaltung der Anforderungen ab.
- Zertifizierungen: DGNB, LEED, BREEAM – viele Labels fordern thermische Simulationen als Nachweis. Wir kennen die Anforderungen und liefern die notwendigen Dokumentationen.
- Sanierungen und Bestand: Welche Maßnahmen bringen den größten Effekt? Die thermische Optimierung bestehender Gebäude erfordert eine genaue Analyse des Ist-Zustands und die Simulation verschiedener Sanierungsvarianten.
Regionalität und Standortfaktoren in der thermischen Simulation
Gebäude reagieren sensibel auf lokale Klimabedingungen. Deshalb sind Berechnungen unter realistischen Bedingungen so wichtig. Eine thermische Simulation eines Gebäudes in Hamburg unterscheidet sich deutlich von einer Berechnung für München oder Berlin. Wir arbeiten mit standortspezifischen Wetterdaten – für Hamburg, Norddeutschland und darüber hinaus.
Regionale Besonderheiten, die wir berücksichtigen:
- Maritimes Klima mit hoher Luftfeuchtigkeit
- Windsituation in Küstennähe
- Solare Einstrahlung und Bewölkungsgrade
- Außentemperaturen und Heizgradtage
- Lokale Baustandards und Anforderungen
Diese Faktoren fließen in unsere thermische Berechnung ein und sorgen für Ergebnisse, die Ihre spezifische Bausituation realistisch abbilden.
Von der Simulation zur Umsetzung
Unser Leistungsspektrum
Eine thermische Simulation ist kein Selbstzweck, sondern Werkzeug für bessere Planung. Deshalb endet unser Service nicht bei der Datenausgabe. Das bedeutet für Sie: Durchgängige Betreuung von der ersten Idee bis zum optimierten Betrieb – aus einer Hand.
Unsere Leistungen umfassen:
Darum sind wir der richtige partner für Ihre thermischen Simulationen
Thermische Simulationen erfordern mehr als Software-Kenntnisse. Es braucht Erfahrung in der Modellierung, Verständnis für physikalische Zusammenhänge und die Fähigkeit, Ergebnisse richtig zu interpretieren und in praktische Empfehlungen zu übersetzen.
Unsere Stärken:
Kontaktieren Sie uns!
Sie planen ein anspruchsvolles Gebäude und möchten frühzeitig wissen, wie es sich thermisch verhält? Sie benötigen Nachweise für Energieeffizienz oder Nutzerkomfort? Oder Sie möchten verschiedene Konzeptvarianten faktenbasiert bewerten?
Sprechen Sie mit uns über Ihr Projekt. Wir analysieren, welche thermische Simulation für Ihr Vorhaben sinnvoll ist, und erstellen Ihnen ein passendes Angebot. Gemeinsam sorgen wir dafür, dass Ihre Planung nicht nur auf dem Papier, sondern auch in der Realität funktioniert.
Häufige Fragen zu thermischen Simulationen
Grundsätzlich empfehlen wir thermische Simulationen ab einer Nutzfläche von ca. 1.000 m² oder bei besonderen Anforderungen (Zertifizierung, innovative Konzepte, hohe Glasanteile). Wir beraten Sie gern zur Sinnhaftigkeit im konkreten Fall.
Je nach Komplexität zwischen 2-6 Wochen. Einfache Nachweise sind schneller, umfassende Variantenuntersuchungen benötigen mehr Zeit. Entscheidend ist eine frühzeitige Einbindung in den Planungsprozess.
Grundrisse, Schnitte, Ansichten, Baubeschreibung, Nutzungskonzept, ggf. vorhandene energetische Berechnungen. Je detaillierter die Informationen, desto präziser die Simulation.
Die klassische EnEV- bzw. GEG-Berechnung arbeitet mit monatlichen Bilanzierungsverfahren und pauschalen Randbedingungen. Sie ist standardisiert und für die meisten Wohngebäude ausreichend. Eine thermische Gebäudesimulation hingegen rechnet stundenweise mit dynamischen Prozessen: Sie bildet den tatsächlichen Tagesverlauf von Temperaturen, Einstrahlung und Nutzung ab und berücksichtigt die Speichermasse der Bauteile.
Die Kosten variieren je nach Gebäudekomplexität und Fragestellung – von niedrigen bis mittleren vierstelligen Beträgen. Wir rechnen nach HOAI oder nach Aufwand ab. Eine thermische Berechnung in der frühen Planungsphase spart oft ein Vielfaches ihrer Kosten durch optimierte Anlagendimensionierung und reduzierte Betriebskosten.
Grundsätzlich empfehlen wir thermische Simulationen ab einer Nutzfläche von ca. 1.000 m² oder bei besonderen Anforderungen (Zertifizierung, innovative Konzepte, hohe Glasanteile). Wir beraten Sie gern zur Sinnhaftigkeit im konkreten Fall.
Je nach Komplexität zwischen 2-6 Wochen. Einfache Nachweise sind schneller, umfassende Variantenuntersuchungen benötigen mehr Zeit. Entscheidend ist eine frühzeitige Einbindung in den Planungsprozess.
Grundrisse, Schnitte, Ansichten, Baubeschreibung, Nutzungskonzept, ggf. vorhandene energetische Berechnungen. Je detaillierter die Informationen, desto präziser die Simulation.
Die klassische EnEV- bzw. GEG-Berechnung arbeitet mit monatlichen Bilanzierungsverfahren und pauschalen Randbedingungen. Sie ist standardisiert und für die meisten Wohngebäude ausreichend. Eine thermische Gebäudesimulation hingegen rechnet stundenweise mit dynamischen Prozessen: Sie bildet den tatsächlichen Tagesverlauf von Temperaturen, Einstrahlung und Nutzung ab und berücksichtigt die Speichermasse der Bauteile.
Die Kosten variieren je nach Gebäudekomplexität und Fragestellung – von niedrigen bis mittleren vierstelligen Beträgen. Wir rechnen nach HOAI oder nach Aufwand ab. Eine thermische Berechnung in der frühen Planungsphase spart oft ein Vielfaches ihrer Kosten durch optimierte Anlagendimensionierung und reduzierte Betriebskosten.