Mehrdimensionale, instationäre Berechnungen
Es geht um die Möglichkeit, nun auch zeitabhängig - also instationär - rechnen und damit nicht nur den Wärmedurchgang sondern auch die Wärmespeicherfähigkeit mehrdimensional erfassen zu können. Für Sie als Programmbenutzer besteht der Mehraufwand für eine instationäre Berechnung vorerst lediglich darin, dass Sie neben der Wärmeleitfähigkeit eines Baustoffs auch dessen Massendichte und spezifische Wärmekapazität eingeben müssen.
Erdbodenberührte Bauteile
Die üblicherweise verwendete zeitunabhängige, d. h. stationäre oder quasistationäre Berechnung führt dann und nur dann zu brauchbaren Ergebnissen und Planungsempfehlungen, wenn die Auswirkung der Wärmespeicherfähigkeit vernachlässigbar ist oder die Schwankungen der als Randbedingungen auftretenden Temperaturen klein sind. Für den Spezialfall erdbodenberührter Bauteile und Baukonstruktionen sind diese Voraussetzungen faktisch nie erfüllt.
Der heute üblicherweise verwendete quasistationäre Berechnungsansatz (stationäre Monatsbilanzierung) führt tendenziell zu deutlich zu hohen Wärmeverlusten über die erdbodenberührten Bauteile. Diese im Berechnungsansatz begründete Fehleinschätzung führt zu einer zu schlechten Bewertung der thermischen Qualität der Gebäudehülle, zu einer zu hohen Energiekennzahl und in der Folge womöglich zu einer zu niedrigen Einstufung bei der Förderung.
Aus diesem Grund haben wir uns der Problematik angenommen und Werkzeuge für eine möglichst genaue Erfassung der Wärmeverluste über erdbodenberührte Bauteile entwickelt. Neben der physikalisch sauberen Behandlung der Problemstellung lag uns dabei die Benutzerfreundlichkeit der entwickelten Werkzeuge besonders am Herzen.
AnTherm und THESIM_Earth
Die Neuentwicklung zweier Komponenten für das mehrdimensionale, instationäre Rechnen, die ein Erfassen der Wärmeverluste über die erdberührten Teile der Gebäudehülle mit bisher nicht gekannter Genauigkeit erlauben:
- der instationäre Berechnungsmodul von Programmpaket AnTherm (siehe www.antherm.eu).
Dieser erlaubt u. a. die Ermittlung der Matrizen harmonischer thermischer Leitwerte, deren Berechnung – analog zum stationären Fall – ohne Angabe von Randbedingungen (Raumlufttemperaturen bzw. – im instationären Fall – Raumlufttempera-turverläufen) möglich ist. - das neue, auf die Problematik erdbodenberührter Bauteile zugeschnittene Simulationsprogramm THESIM_Earth.
Dieses erlaubt es, den Jahresverlauf der Wärmeverluste über erdbodenberührte Bauteile aber auch den Jahresverlauf der sich in einem unbeheizten Keller einstellenden Lufttemperatur zu berechnen. THESIM-Earth greift auf die von AnTherm errechneten Matrizen harmonischer thermischer Leitwerte zu und erzeugt Standortbezogen die gewünschten Jahresverläufe.
Der Fokus bei der Programmentwicklung lag hierbei darauf, dem Benutzer die komplexe Methode dreidimensionalen, instationären Rechnens so leicht als irgend möglich zugänglich zu machen.
Auf dieser Homepage finden Sie neben Texten zur Einführung in die spezielle Problematik der erdbodenberührten Bauteile und einer Sammlung zugehöriger Literatur (zum Teil auch als Download) sowie ein Forum, in dem Sie Diskussionsbeiträge, Fragen und Wünsche deponieren können.
Wir würden uns freuen, wenn wir damit unser Ziel erreichen, eine Wissensplattform für mehrdimensionale, instationäre Berechnungen zu etablieren und einen Diskussionsprozess in Gang zu bringen, und hoffen auf rege Teilnahme.
Wir würden uns sehr über Ihr Interesse an den neuen AnTherm-Funktionalitäten und am Simulationsprogramm THESIM_Earth freuen ...
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