CoolHeatOutIn - Quantifizierung des Einflusses von temperaturreduzierenden Massnahmen im Aussenraum auf den Kühl- und Heizenergiebedarf im Innenraum

Zusammenfassung

Die Auswirkung des Klimawandels soll durch Begrünungen, eine auf die Kaltluftströme und Verschattung ausgerichtete Gebäudesetzung sowie eine optimale Farbwahl minimiert werden. Da die Schweiz eine Sommer- und Winterperiode kennt, müssen die Lösungen so austariert sein, dass sie während der Hitzeperioden den Kühlenergiebedarf senken, ohne den Heizenergiebedarf durch fehlende pas-sive Wärmegewinne signifikant zu erhöhen. Im Rahmen des Projektes werden unterschiedliche Aussenraumsimulationen mit QKM1 durchgeführt. Sie bilden die Basis für die nachfolgenden thermischen Gebäudesimulationen zur Quantifizierung des Einflusses auf die Kühl- und Heizenergie im Innenraum. Die Erkenntnisse sollen helfen, Lösungen zu identifizieren, die die Anforderungen im Innen- und Aussenraum gleichsam bestmöglich erfüllen. Ergänzend zu den seriellen Berechnungen Aussenraum-Innenraum wird eine vereinfachte Methode entwickelt, die eine direkte Quantifizierung des Einflusses von Massnahmen im Aussenraum in der thermischen Gebäudesimulation ermöglicht.

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Die Auswirkung des Klimawandels soll durch Begrünungen, eine auf eine gute Durchströmung und Verschattung ausgerichtete Gebäudesetzung sowie eine optimale Farbwahl minimiert werden. Da die Schweiz eine Sommer- und Winterperiode kennt, müssen die Lösungen so austariert sein, dass sie während der Hitzeperioden den Kühlenergiebedarf senken, ohne den Heizenergiebedarf durch fehlende passive Wärmegewinne signifikant zu erhöhen. Der Einfluss des Aussenraums auf den Kühl- und Heizenergiebedarf wird für Wohnbauten sowie für Büro- und Gewerbebauten in der Stadt, am Stadtrand und auf dem Land untersucht. Dabei werden jeweils drei Freiraumtypen «ohne Begrünung», «minimale Begrünung» und «maximale Begrünung» unterschieden. Der Typ «minimale Begrünung» orientiert sich an bereits üblichen qualitativen und quantitativen Begrünungen. Der Typ «maximale Begrünung» orientiert sich dagegen an progressiven, aber machbaren zukünftigen Begrünungen. Die ersten Simulationsergebnisse für den Architektur- und Freiraumtyp «Wohnen Stadt», der durch Blockrandverbunde charakterisiert ist, zeigen einen beachtlich positiven Einfluss von Begrünungsmassnahmen im Aussenraum auf den Klimakältebedarf des Referenzgebäudes. Berücksichtigt man die zusätzliche Erwärmung der Luft ausserhalb der betrachteten Quartiergrenze, erhöht sich der Klimakältebedarf durch den Hitzeinseleffekt stark, da die Wirksamkeit der Fensterlüftung reduziert wird. Gleichzeitig verringert sich die Wirkung der Begrünungsmassnahmen. Der Heizwärmebedarf variiert in Abhängigkeit der Begrünungsmassnahmen moderater und profitiert von den höheren Temperaturen in der Stadt im Vergleich zum Umland. Ergänzend zu den seriellen Berechnungen Aussenraum-Innenraum wird eine vereinfachte Methode entwickelt, die eine direkte Quantifizierung des Einflusses von Massnahmen im Aussenraum in der thermischen Gebäudesimulation ermöglicht. Diese Arbeiten erfolgen im Projektteil II.

Projektdetails

Forschungsstelle
BFE
Projektstatus
In Bearbeitung
Projekttyp
Forschungsprojekt
Startdatum
2025-01-05
Enddatum
2027-10-30
Bewilligte Gesamtkosten
CHF 150320.00
Sektion
Gebäude und Städte
NABS Politikbereich
Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Kategorien

Building design Energie in Gebäuden Anwendungsorientierte Forschung Beschreibung der Anwendung einer Technologie Nachweis der Funktionstüchtigkeit einer Technologie

Labels

F+E Gebäude und Städte