Bachelorarbeit Mike Dressler

 

Verifizierung eines Low Order Modells mittels Messdaten eines einzelnen Gebäudes

Um den Energiebedarf und das Einsparpotenzial von Gebäuden oder ganzen Quartieren abschätzen
zu können, wird die thermische Gebäudelast mithilfe von Simulationsmodellen abgebildet.
Hierbei müssen Vereinfachungen und damit einhergehende Ungenauigkeiten in Kauf genommen
werden, um Simulationszeiten zu minimieren und die Wirtschaftlichkeit der Berechnung zu gewährleisten.
Ziel dieser Arbeit ist die Verifizierung eines Reduced-Order-Modells (ROM) aus der
AixLib der RWTH Aachen anhand vonMessdaten realer Gebäude. DieseMessdaten wurden zu Validierungszwecken
imRahmen des Annex 58 Projektes der Internationalen Energie Agentur aus zwei
identischen Versuchsgebäuden erhoben. Zusätzlich wird das ROM der AixLib durch eine Erweiterungmodifiziert,
um die Einwirkung unterschiedlicher thermischer Randbedingungen detaillierter
modellieren zu können. Dazu werden Decke und Boden des ROM entkoppelt, wodurch diese mit
abweichenden Randbedingungen beaufschlagt werden können. In dieser Arbeit werden beide Modelle
validiert, da eine ausreichende Genauigkeit bei Betrachtung der Randbedingungen nachgewiesen
werden kann.
Zur vergleichenden Betrachtung werden im Verlauf dieser Arbeit sowohl das ROMals auch das modifizierte
Modell in unterschiedlichen Varianten implementiert, indem die thermische Zone eines
Gebäudes als Ganzes sowie in vier einzelnen Bereichen abgebildet wird. Dabei wird gezeigt, dass
Heizlasten und frei schwingende Temperaturen im modifiziertenModell genauer berechnetwerden
als im ROM. Zudem führt eine höhere örtliche Auflösung derWitterungseinflüsse durch Zonierung
zu kleineren Fehlern in der Simulation. Es kommt jedoch aufgrund nicht beachteten Wärmeaustauschs
zwischen den Zonen zu Fehlern bei der Temperaturberechnung.