Bachelorarbeit Christian Grozescu

 

Simulationsmodelle für Gebäudeenergiesysteme zur Verwendung in Stadtquartierssimulationen

Im Zusammenhang mit der Dezentralisierung der Energieversorgung und dem zunehmenden
Ausbau erneuerbarer Energiequellen mit variierender Leistung ist es wichtig, Informationen
über den zeitabhängigen Energiebedarf in Städten zu gewinnen. Zu diesem Zweck
werden Simulationen von Stadtquartieren durchgeführt, in denen der Energiebedarf der enthaltenen
Gebäude berechnet wird. Obwohl in den Simulationen eine Vielzahl von Gebäuden
betrachtet wird, müssen sie in einer realistischen Zeitspanne durchführbar sein.
Diese Arbeit beschäftigt sich aus diesem Grund mit der Vereinfachung von Gebäudemodellen
zur Berechnung des Wärmebedarfs für Stadtquartiersimulationen. Es werden dabei Vereinfachungsstrategien
auf dasModell einesMehrfamilienhauses angewandt, um die Simulationszeit
zu reduzieren. Dabei werden zum einen Kopplungsbeziehungen im Modell aufgehoben
und die entkoppelten Untermodelle getrennt simuliert, zum anderen werden Räume
mit ähnlichen Eigenschaften im Modell zu einer Zone zusammengefasst. Die entstandenen
Modelle werden mit verschiedenen Parametern simuliert und im Hinblick auf ihr Verhalten
bei der Simulation verglichen. Ziel der Vereinfachungen ist es, Modelle zu erstellen, die bei
kürzeren Simulationszeiten den Wärmebedarf und das thermische Verhalten von Gebäuden
ähnlich gutWiedergeben wie das Ausgangsmodell.
Die vereinfachtenModelleweisen eine stark reduzierte Simulationszeit auf.Die Entkopplung
von Räumen, die untereinanderwenig Wärme austauschen, beeinflusst dabei den modellierten
Wärmebedarf des Mehrfamilienhauses kaum. Auch das Zusammenfassen der Raummodelle
kann die Simulationszeit deutlich senken und beeinflusst die Ergebnisse wenig, wenn
die Räume ähnliche Randbedingungen, wie etwa Sonneneinstrahlung, vorweisen.