Sommerlicher Komfort
Wir untersuchen den Temperaturverlauf in kritischen Räumen. Verglichen werden zum Beispiel Verglasung, außenliegender Sonnenschutz, Speichermasse und Nachtlüftung.
Mehr zur thermischen Simulation
Dynamische Gebäudesimulation
Gebäudesimulation für Energie, Raumklima und Planung
Wie warm wird ein Raum im Sommer? Welche Kühlleistung wird gebraucht? Wie wirken Fassade, Sonnenschutz und Lüftung zusammen? TIAN Building Engineering untersucht diese Fragen mit dynamischen Gebäudemodellen für Neubau, Bestand und Sanierung.
Ingenieurleistungen aus Berlin, für Projekte in Deutschland und international.
Grundlagen
Was ist eine dynamische Gebäudesimulation?
Eine Gebäudesimulation bildet das Verhalten eines Gebäudes oder einzelner Räume am Computer ab. Ein dynamisches Modell berechnet, wie sich Temperaturen, Wärmeflüsse und der Heiz- oder Kühlbedarf mit Wetter, Nutzung und Anlagenbetrieb verändern. Die Wärmespeicherung in Bauteilen wird dabei ebenso berücksichtigt wie solare Einstrahlung und interne Lasten durch Menschen, Beleuchtung und Geräte.
So lässt sich beispielsweise untersuchen, ob sich ein Büro trotz Sonnenschutz überhitzt, welche Wirkung eine Nachtlüftung hat oder wie sich unterschiedliche Fassaden auf den Energiebedarf auswirken. Wir stimmen die Modellierung und die Auswertung auf die konkrete Planungsfrage ab.
Gebäudesimulation, thermische Simulation und CFD
Die thermisch-energetische Gebäudesimulation bewertet Räume und Zonen im Zeitverlauf. Eine ergänzende CFD-Simulation löst die Luftströmung und Temperaturverteilung räumlich auf, etwa für die Position von Luftauslässen oder die Beurteilung von Zugluft. Tageslichtberechnungen mit Radiance ergänzen die Betrachtung der Fassade und der Belichtung.
Für thermisch-energetische Berechnungen setzen wir unter anderem EnergyPlus ein. Welche Verfahren kombiniert werden, richtet sich nach Gebäude, Nutzung und gewünschter Entscheidung.
Planungsfragen
Wann ist eine Gebäudesimulation sinnvoll?
Besonders dann, wenn vereinfachte Annahmen die Wechselwirkungen zwischen Gebäude, Nutzung und Technik nicht ausreichend abbilden.
Energiebedarf und Anlagen
Heiz- und Kühllasten sowie zeitliche Bedarfsprofile helfen dabei, Anlagenkonzepte und Betriebszeiten zu bewerten. Ein Variantenvergleich macht Zielkonflikte zwischen Komfort und Energiebedarf sichtbar.
Mehr zur energetischen SimulationFassade und Tageslicht
Fensterflächen, Sonnenschutz und Orientierung beeinflussen Tageslicht und solare Wärmegewinne gleichzeitig. Die gemeinsame Betrachtung unterstützt die Abstimmung von Architektur und Gebäudetechnik.
Mehr zu Fenster- und FassadensystemenIm Bestand können Betriebsdaten und Messwerte helfen, Annahmen einzugrenzen. Bei Neubauten lassen sich Varianten bereits in frühen Planungsphasen vergleichen.
Zusammenarbeit
Vom ersten Plan zur nachvollziehbaren Auswertung
Am Anfang steht eine konkrete Frage. Daraus leiten wir Modellumfang, Randbedingungen und die zu vergleichenden Varianten ab.
- 01
Aufgabe und Ziele klären
Wir besprechen Nutzung, kritische Räume, Planungsstand und Zielgrößen. Damit steht fest, welche Entscheidung die Simulation unterstützen soll.
- 02
Modell und Daten abstimmen
Geometrie, Bauteile, Wetterdaten, Lasten und Betriebszeiten werden zusammengeführt. Offene Angaben und Annahmen halten wir nachvollziehbar fest.
- 03
Varianten berechnen
Ein Ausgangsfall und vereinbarte Alternativen werden mit vergleichbaren Randbedingungen untersucht. Modellannahmen und Ergebnisse werden auf Plausibilität geprüft.
- 04
Ergebnisse einordnen
Wir stellen Kennwerte und Zeitverläufe gegenüber und erläutern ihre Bedeutung für Fassade, Lüftung, Kühlung oder Betrieb.
Welche Unterlagen brauchen wir?
Für eine erste Einschätzung genügen die Planungsfrage und die vorhandenen Unterlagen. Den nötigen Detaillierungsgrad stimmen wir mit Ihnen ab.
- Grundrisse, Schnitte und gegebenenfalls 3D- oder BIM-Daten
- Aufbauten und Kennwerte von Fassade, Dach, Fenstern und Sonnenschutz
- Nutzungszeiten, Belegung, Beleuchtung und Geräte
- Angaben zu Lüftung, Heizung, Kühlung und Regelung
- Standort, Zielwerte und bei Bestandsgebäuden verfügbare Messdaten
Entscheidungsgrundlagen
Welche Ergebnisse liefert die Simulation?
Der vereinbarte Leistungsumfang bestimmt die Auswertung. Typische Ergebnisse verbinden eine technische Größe mit einer konkreten Planungsentscheidung.
| Auswertung | Was sie zeigt | Wofür Sie sie nutzen |
|---|---|---|
| Raumtemperaturen und Komfort | Zeitverläufe und die Häufigkeit kritischer Zustände unter den vereinbarten Nutzungsbedingungen | Sonnenschutz, Nachtlüftung und Kühlkonzepte vergleichen |
| Heiz- und Kühllasten | Benötigte Leistung und Zeitpunkt von Lastspitzen in den untersuchten Räumen oder Zonen | Auslegungsannahmen und Anlagenkonzepte prüfen |
| Energiebedarf und Lastprofile | Berechneter Bedarf im Zeitverlauf und Unterschiede zwischen Varianten | Gebäudehülle, Technik und Betriebsstrategien aufeinander abstimmen |
| Tageslicht und solare Einträge | Belichtung und Wärmeeinträge in Abhängigkeit von Fassade und Verschattung | Fensteranteile und Sonnenschutz gemeinsam bewerten |
Zum Bericht gehören die maßgeblichen Annahmen, Randbedingungen und die Einordnung der Varianten. Ein berechneter Energiebedarf ist eine modellabhängige Prognose. Der spätere Verbrauch hängt auch von tatsächlicher Nutzung, Wetter und Betrieb ab.
Aus unserem Portfolio
Projektbeispiele aus der Simulationspraxis
Unsere Referenzen umfassen unterschiedliche Gebäudetypen und Kombinationen von Simulationsverfahren.
Museum, Berlin
National Galerie 20
Für die National Galerie 20 kombinierten wir Gebäude-, thermische und Strömungssimulation mit Tageslichtberechnungen. Die Leistungen verbinden die Betrachtung des Gebäudes mit der Analyse von Raumklima und Belichtung.
Leistungsumfang: Gebäude, Thermik, Strömung und Tageslicht.
Theater, Coburg
Globe Theater Coburg
Beim Theaterneubau in Coburg gehörten thermische Simulation und CFD zu unseren Leistungen. Damit sind sowohl das thermische Verhalten als auch die räumliche Luftströmung Teil der Untersuchung.
Leistungsumfang: Thermische Simulation und CFD.
Häufige Fragen
Gebäudesimulation beauftragen
Was unterscheidet die Simulation von einer statischen Berechnung?
Eine statische Berechnung arbeitet je nach Verfahren mit festgelegten Zuständen oder zusammengefassten Kennwerten. Eine dynamische Simulation betrachtet den zeitlichen Verlauf und berücksichtigt beispielsweise die Wärmespeicherung in Bauteilen. Welches Verfahren passt, hängt von der zu beantwortenden Frage ab.
In welcher Planungsphase lohnt sich eine Simulation?
Frühzeitig lassen sich grundlegende Entscheidungen zu Fassade, Sonnenschutz und Anlagenkonzepten vergleichen. In späteren Phasen können konkrete Räume, Betriebsfälle oder Auslegungsfragen untersucht werden. Wir passen die Modellierung an die verfügbaren Daten an.
Ist eine Gebäudesimulation auch im Bestand sinnvoll?
Ja. Sie kann helfen, Sanierungsvarianten und geänderte Betriebsstrategien zu vergleichen oder Komfortprobleme einzugrenzen. Vorhandene Verbrauchs- und Messdaten unterstützen die Plausibilisierung des Modells.
Brauche ich ein fertiges BIM-Modell?
Ein nutzbares BIM-Modell kann die Datenaufbereitung unterstützen. Auch auf Grundlage von Grundrissen, Schnitten und Bauteilangaben lässt sich ein Simulationsmodell aufbauen. Welche Unterlagen im Einzelfall nötig sind, klären wir vor Projektbeginn.
Was kostet eine Gebäudesimulation und wie lange dauert sie?
Aufwand und Bearbeitungszeit hängen unter anderem von Gebäudegröße, Zahl der untersuchten Zonen, Datenqualität, Varianten und Auswertungsumfang ab. Auf Grundlage Ihrer Unterlagen und der Planungsfrage erstellen wir ein projektbezogenes Angebot mit abgestimmtem Terminplan.
Welche Unterlagen erhalte ich am Ende?
Je nach Auftrag erhalten Sie einen Bericht mit Modellannahmen, Randbedingungen, Kennwerten, Zeitverläufen und Variantenvergleich. Wir erläutern, was die Ergebnisse für die vereinbarte Planungsfrage bedeuten.
Ihr nächster Planungsschritt
Projekt mit TIAN besprechenWelche Frage soll Ihre Simulation beantworten?
Beschreiben Sie uns Ihr Gebäude, den Planungsstand und die gewünschte Entscheidung. Wir besprechen mit Ihnen den passenden Simulationsumfang und die benötigten Daten.