thesim.at

Hallo,

im Rahmen einer Bachelorprojektarbeit untersuche ich die Wirkung von thermischer Speichermasse bei CLT Gebäuden.

Zur Absicherung der Ergebnisse habe ich noch eine weitere Simulationssoftware verwendet. Leider decken sich die Ergebnisse nicht, was die operative Raumtemperatur angeht.

Da ich die mittels Thesim3D ermittelten Ergebnisse für plausibler halte und gerne einer Firma im Holzbau präsentieren würde, bräuchte ich bitte ein stichhaltiges Argument, warum die Ergebnisse von Thesim3D zuverlässiger sind, als die anderer typischer (auf die österreichische Norm angepasste) Bauphysik Programme. Danke.

Hallo,

der Rechenkern von Thesim3D ist das Gebäudesimulationsprogramm GEBA, das auf dem periodisch eingeschwungenen Berechnungsverfahren beruht (siehe FAQs). Nahezu alle anderen Simulationsverfahren sind sog. "Zeitschrittverfahren", die über viele Tage rechnen und erst abbrechen, sobald sich das Ergebnis von einem Tag zum nächsten nicht mehr merkbar ändert. Die Zeitverläufe des letzten Tags werden dann als Lösung interpretiert. Natürlich können solche Verfahren nur als Näherungsverfahren klassifiziert werden.

Gründe für die von Ihnen beobachteten Unterschiede im Ergebnis können seriös natürlich nur durch gezielte Vergleichsrechnungen gefunden werden. Dennoch ist vorab zu vermuten, dass die unterschiedlichen Algorithmen bei der Behandlung der Wärmespeicherfähigkeit eine der Gründe für die Unstimmigkeiten sind:

In Thesim3D bzw. GEBA wird die sog. "Bauteilmatrizenmethode" verwendet. Hier geht die Wärmespeicherfähigkeit in jeder Harmonischen über symmetrische 2x2 Matrizen mit komplexen Koeffizienten ein. Das sind also 3 komplexe oder – wenn Sie wollen – 6 reelle Werte. Da GEBA mit 12 Harmonischen rechnet, wird das Wärmespeicherverhalten eines jeden Bauteils unter Verwendung von 12 x 6 = 72 reellen Zahlen beschrieben. Die Bauteilmatrizenmethode hat sich über viele Jahrzehnte bestens bewährt und ist in ihren Grundzügen in die EN ISO 13786 eingeflossen.

In das von Ihnen verwendete Zeitschrittverfahren geht die Wärmespeicherkapazität der Bauteile über sog. "wirksame Wärmekapazitäten" ein; dies sind 2 reelle Zahlen (je eine für innen und außen). Diese beiden Kennzahlen beziehen sich jedoch nur auf die 1. Harmonische (Periodenlänge von 24 h). Es ist somit einsichtig, dass durch dieses Verfahren Wärmespeichereffekte nur näherungsweise abgebildet werden können.

Tiefer gehende Erläuterungen zu den Berechnungsansätzen finden Sie in meiner auf thesim.at herunterladbaren Dissertation.