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Software

Die individuelle Planung und die Auswahl des richtigen PCM-Produkts für Ihre Anwendung ist der entscheidende Schritt um das Potential dieser Technologie voll auszuschöpfen. Die folgenden Programme helfen Ihnen dabei.

Spezifische Daten, die für die Planung und Simulation benötigt werden, stellen Ihnen die Mitgliedsfirmen auf Anfrage gerne zur Verfügung.

Planungsinstrumente

PCMexpress

Anbieter: Valentin Software GmbH

Gemeinsam mit der Firma Valentin Energiesoftware, dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, Maxit und DAW (Caparol) stellt die BASF Architekten, Planern und Bauherrn eine kostenlose Simulationssoftware zur Verfügung, mit der sich der Einsatz von Latentwärmespeichern in Gebäuden dynamisch berechnen lässt. Mit nur wenigen Klicks können sich die Nutzer die zu erwartende Kostenersparnis im Vergleich zur herkömmlichen Bauweise, den Komfortgewinn durch eine angenehmere Raumtemperatur und die mögliche Energieeinsparung anzeigen lassen. Die Software berechnet zudem die Amortisationszeit. PCMexpress kann kostenlos im Internet heruntergeladen werden.

Gefördert wurde das Entwicklungsprojekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi).

Die Simulationssoftware ist nicht nur Entscheidungshilfe für den Bauherrn, sondern auch ein Analysewerkzeug für Architekten und Ingenieure. Die Einstellungen erlauben es, einzelne Räume oder bis zu zehn Raumverbünde à drei Zimmer zu berechnen. Variablen wie Bauweise, Fenster, Größe oder örtliches Klima fließen in die anschließende dynamische Simulation mit ein. So erhalten Investoren, Architekten und Planer die Möglichkeit, konkrete Aussagen zur Wirtschaftlichkeit einer PCM-Lösung zu erhalten, denn mit überschlägigen Schätzungen ist der positive Effekt von PCM in Gebäuden kaum zu ermitteln.

Der Blick in die Zukunft baut immer auf Annahmen auf, die von gegenwärtigen Zuständen abgeleitet sind. Sämtliche Rahmenbedingungen, wie Teuerungsrate, Kreditzins, Betrachtungszeitraum oder die Nutzungsdauer von Anlagen können darum frei gewählt werden. PCMexpress errechnet dann aus den anzugebenden Investitionen dynamisch die zu erwartende Amortisationszeit, Rendite und den Kapitalwert der beiden Varianten im Vergleich. Ein breites Portfolio von PCM-Baustoffen ist heute bereits verfügbar und durch PCMexpress auch für den konkreten Anwendungsfall in ihrer Wirkung quantifizierbar.

Unter http://www.valentin-software.com/downloads/produkte/pcm-express kann PCMexpress kostenlos heruntergeladen werden.

Micronal® PCM App

Anbieter: BASF SE

Mit einer mobilen App von BASF können Architekten, Investoren und Planer von technischer Gebäudeausrüstung einschätzen, wie sich der Einsatz von Latentwärmespeichern auf die Kühllast von Gebäuden auswirkt.. Die Anwendung für mobile Endgeräte berücksichtigt im Gegensatz zu herkömmlicher Kühllastberechnungs-Software Baustoffe auf Basis von Micronal® PCM und ermittelt die Einsparpotenziale bei der Gebäudekühlung. Die App ist in deutscher und englischer Sprache zum kostenfreien Download im Apple- und Google App Store sowie auf http://www.micronal.de verfügbar.

Nutzer der App können die zuvor von ihnen nach VDI 2078 herkömmlich berechnete Kühllast eines Gebäudes eingeben. Nach Angabe einiger ergänzenden Angaben zur Gebäudesituation und zum gewünschten PCM-Baustoff erhalten sie dann als Ergebnis einen Reduktionsfaktor auf diese Kühllast für den optimierten Anwendungsfall. Dieser Reduktionsfaktor ermittelt sich aus vorausberechneten dynamischen Simulationen an Normräumen und wird den Nutzerangaben entsprechend vom passenden Referenzgebäude auf das konkrete, zu betrachtende Bauprojekt übertragen.

Die zugrundeliegende umfangreiche Simulationsstudie erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Planungs- und Ingenieurbüro ARUP und zeigt die Potenziale von Latentwärmespeichern in der Kühlung von verschiedenen Gebäudetypen. In Bürogebäuden beispielsweise reichen bei Einsatz von Micronal PCM kleinere Kühlsysteme aus, wodurch mehr Nutzflächen zur Verfügung stehen. In Wohngebäuden mit rund 40 bis 50 Prozent Fensterflächenanteil kann in vielen Fällen vollständig auf eine Klimaanlage verzichtet werden.

Darüber hinaus berücksichtigt die App auch Wirtschaftlichkeitsaspekte und zeigt dem Nutzer an, wann die Kosten für Anschaffung und Installation der PCM-Baustoffe durch Einsparungen bei Anlageninvestment und Energie wieder gedeckt sind. Die App informiert zudem über Baumaterialien auf Basis von Micronal PCM, etwa Trockenbauplatten auf Gips- und Lehmbasis, Klimadeckensysteme, Innenputze oder auch PCM-Möbel. Ergänzende Berechnungsmodule, Planer- und Nutzerhinweise sind ebenfalls Bestandteile der App, sodass sie ein umfassendes Hilfsmittel für die korrekte Anwendung von Latentwärmespeichern in Gebäuden ist.

Simulationsprogramme

TRNSYS

Anbieter: Thermal Energy System Specialists, LLC

Mit TRNSYS steht Ihnen ein modular aufgebautes, dynamisches Gebäude- und Anlagen-Simulationsprogramm zur Verfügung, mit dem auch das Verhalten von Solarenergiesysteme und Systeme zur rationellen Energienutzung simuliert werden kann.

Durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung in einem internationalen Entwicklerteam fließen neben neuesten Erkenntnissen der Simulationstheorien vor allem Lösungen für Anforderungen aus der Praxis in die neuen Versionen ein. TRNSYS ist damit ein Standardwerkzeug für Experten weltweit zur Energiekonzeptentwicklung und –bewertung.

Weitere Informationen finden Sie hier: http://www.trnsys.com/

ESP-r

Anbieter: University of Strathclyde

Bei der Planung von energieeffizienten Gebäuden, die gleichzeitig hohen Anforderungen an Wohnkomfort Rechnung tragen sollen, stoßen Ingenieure durch die Komplexität der Zusammenhänge an Grenzen, die sie mit herkömmlichen Planungshilfen nicht überwinden können. So handelt es sich bei der Ermittlung des Heizwärmebedarfs nach der Wärmeschutzverordnung nur um einen ungefähren Richtwert, und bei der Festlegung von benötigten Heizanlagenkapazitäten werden Werte für interne und solare Wärmegewinne oft mit hohen Sicherheitsbeiwerten berechnet, was zu einer Überdimensionierung führt.

Das dynamische Gebäudesimulationsprogramm ESP-r bietet hier wesentlich detailliertere Untersuchungsmöglichkeiten. Es strebt an, die realen Bedingungen so exakt wie möglich wiederzugeben. Dabei wird kein Aspekt gesondert betrachtet, sondern alle zu berücksichtigenden Gesichtspunkte wie Heizung, Kühlung, Anlagenkapazität sowie thermische und optische Komfortbedingungen werden in die Analyse mit einbezogen.

Weitere Informationen finden Sie hier: http://www.esru.strath.ac.uk/Programs/ESP-r.htm

Tas

Anbieter: Environmental Design Solutions Limited

Tas ist ein branchenführendes Werkzeug zur Planung und Simulation von Gebäuden. Es erlaubt dynamische thermische Simulationen für die weltweit größten und komplexesten Gebäude und ermöglicht so Designern, den Energieverbrauch, die CO2-Emission, die Betriebskosten und den Nutzungskomfort exakt vorauszusagen.

Weitere Informationen finden Sie hier: http://www.edsl.net/main/

WUFI

Anbieter: Fraunhofer Institute for Building Physics IBP

PC-Programm zur Berechnung des gekoppelten Wärme- und Feuchtetransports in Bauteilen

Realitätsnahe Berechnung des instationären hygrothermischen Verhaltens von mehrschichtigen Bauteilen unter natürlichen Klimabedingungen.

Das am IBP entwickelte und an Freiland- und Labordaten validierte menügesteuerte PC-Programm WUFI (Wärme und Feuchte instationär) erlaubt die realitätsnahe Berechnung des instationären hygrothermischen Verhaltens von mehrschichtigen Bauteilen unter natürlichen Klimabedingungen.

WUFI basiert auf den neuesten Erkenntnissen in Bezug auf Dampfdiffusion und Flüssigtransport in Baustoffen.

WUFI arbeitet sowohl mit Standardstoffkennwerten als auch mit einfach zu bestimmenden Speicher- und Flüssigtransportfunktionen.

WUFI kann als Randbedingungen gemessene Außenklimawerte einschließlich Schlagregen und Sonneneinstrahlung verwenden, wodurch sich das Verhalten eines Bauteils unter Einfluss natürlicher Bewitterung realistisch untersuchen lässt.

WUFI eignet sich beispielsweise zur Bestimmung

  • der Austrockenzeit von Baufeuchte
  • der Tauwassergefahr in Bauteilen
  • des Einflusses von Schlagregen auf Außenbauteile
  • der Auswirkungen von Umbau- oder Sanierungsmaßnahmen
  • des hygrothermischen Verhaltens von Dach- und Wandkonstruktionen bei Nutzungsänderung oder in unterschiedlichen Klimazonen

Weitere Informationen finden Sie hier: https://wufi.de/en/

EnergyPlus

Anbieter: U.S. Department of Energy

EnergyPlus verbindet als Open-Source-Programm die Anlagensimulation mit der thermisch energetischen Gebäudesimulation. Auf der Basis validierter Berechnungsalgorithmen können reale Gebäude in 3D mit definierten Materialdaten und Betriebsszenarien simuliert werden. Dabei wird dem frei verfügbaren Rechenkern ein gebäude- und anlagenbeschreibendes Skript, in Verbindung mit einem Wetterdatensatz, zur Berechnung übertragen. Ergebnisse lassen sich als momentane oder kumulierte Werte darstellen, um Energievierbräuche, bzw. Einsparungen darzustellen. In der jetzigen Variante lassen sich auch PCM-Materialien innerhalb der Gebäudehülle und deren Einflüsse auf die Energieeinsparung berechnen.

Weitere Informationen finden Sie hier: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/