Es gelten für Modernisierungen von Bestandsgebäuden nach GEG keine Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz. Allerdings kann eine Einschätzung des vorhandenen sommerlichen Wärmeschutzes zusätzliche Anreize und Hinweise für die Planung von baulichen und anlagentechnischen Maßnahmen geben, sodass z.B. Wärmepumpen mit Kühlfunktion eingebaut werden oder Fenster mit niedrigeren Gesamtenergiedurchlassgraden (g-Werten) eingebaut werden. Das GEG sieht zwei Verfahren (§14) für den Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes in Betracht: das vereinfachte Verfahren mit Sonneneintragskennwerten nach DIN 4108-2:2013-02 Abschnitt 8 und die thermische Gebäudesimulation nach Abschnitt 8.4 derselben Norm. Das vereinfachte Verfahren wird auch als statisches Verfahren bezeichnet, weil es mit Pauschalwerten und Sicherheitsfaktoren arbeitet, während die thermische Simulationsrechnung als dynamisches Verfahren verstanden wird, bei dem Raumtemperaturen zu jeder Stunde des Jahres auf Grundlage des Sonnenstandes und der Klimadaten des Referenzjahres berechnet werden. Das bedeutet für das Verfahren konkret, dass Referenzwetterdaten auf die individuelle Raumgeometrie und bauphysikalischen Eigenschaften des Raums eingelesen werden, damit die Innentemperatur für jede Stunde im Jahr ermittelt wird. Die Überschreitung des Grenzwerts der operativen Innentemperatur je Klimaregion je Stunde wird für den Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes mit den Werten nach Tabelle 9 der DIN 4108-2 verglichen. Gegenstand der Simulation ist der zu betrachtende Bereich, das kann der maßgebende Raum, eine Zone, ein Geschoss oder das ganze Gebäude sein, welches geometrisch und bauphysikalisch im Simulationsprogramm abgebildet wird.
Das statische Verfahren arbeitet mit sehr vielen Sicherheiten, sodass der Ansatz mit Sonneintragskennwerten wesentlich konservativer ist und weitere kostenintensive Sonnenschutzmaßnahmen benötigt würden, die nach dem dynamischem Simulationsverfahren vermieden werden könnten. Das jeweilige Programm arbeitet mit einem Algorithmus, der die bauphysikalischen Eigenschaften der Bauteile, die Raumgeometrie und Daten zu Klima, Transmissionswärme, Lüftungswärme, solaren Wärmegewinnen, Wechselwirkungen zu Nachbarräumen, Verschattungen durch vorspringende Bauteile, Fensterlüftung, Luftwechselraten und interne Wärmegewinne aus Personen, Beleuchtung, Anlagen etc. berücksichtigt. Dabei gibt es einen maximal zulässigen Wert je Klimaregion für die Übertemperaturgradstunden, also diejenigen Stunden des Jahres die über der zulässigen Temperatur der jeweiligen Klimaregion liegen.
Die dynamische Simulationsrechnung hilft in frühen Planungsphasen Gebäude bzw. Zonen energetisch zu optimieren und Erstinvestitions- und Betriebskosten vorherzusehen, was zur Kostensicherheit beiträgt. Das vereinfachte Verfahren arbeitet mit groben Sicherheitsfaktoren, was zu Beaufschlagungen von äußeren Sonnenschutzmaßnahmen führen kann, die nach einer Simulationsrechnung nicht unbedingt notwendig sind. Damit können beachtliche Summen für den Sonnenschutz je Raum eingespart werden, bestenfalls entfällt der Sonnenschutz für eine oder mehrere Fassadenflächen.
Es handelt sich um ein genaueres Verfahren, das besonders für individuelle Gebäude oder Zonen geeignet ist, welche nicht der Standardbauweise entsprechen.
Es können mehrere Varianten von Materialien, Verglasungen, Sonnenschutzmaßnamen etc. in Sekunden durchgespielt werden und schnell Alternativen auf einen Blick aufzeigen. Man kann auf diese Weise die Gebäudehülle optimieren, Heiz- und Kühlsysteme bemessen oder vergleichen und die Grenzen der Nutzbarkeit bzw. der Anlagentechnik herausfinden (beispielsweise wie viele Menschen sich maximal im Raum aufhalten sollten).
Außerdem ist es möglich Extremwetter-Simulationen durchzuführen.
Durch die schnellen und genaueren Vergleichsrechnungen können Kosten gespart, Planungsfehler entdeckt und der sommerliche Wärmeschutz nach GEG 2023 nachgewiesen werden.
Schreiner - Photovoltaik & Energiesysteme 