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Der Klimawandel und dessenweitreichende Folgen zählen zu den größten
Herausforderungen unserer Gesellschaft. Globale Temperaturerhöhung, Wetter-
extreme undWindspitzen sind einige der Auswirkungen. Es besteht Unsicher-
heit über das Ausmaß des Klimawandels und darüber, inwelchem Zeitrahmen
konkrete Folgen für dieGesellschaft spürbar werden. Es gilt jedoch, bereits
heute Vorkehrungen zu treffen, um sich rechtzeitig und bestmöglich auf die zu
erwartendenÄnderungen einzustellen. Gleichzeitig sollten alleAnstrengungen
unternommenwerden, um die Problematik nicht wissentlich zu verschärfen,
etwa durch denmassiven Einsatz vonmechanischer Kühlung inGebäuden und
den damit erforderlichen erheblichen Energieeinsatz.
Beim hier vorgestellten Forschungsprojekt habenwir uns auf die fürMittel
europa prognostizierten, heißer werdenden sommerlichenBedingungen und
die Reaktion unterschiedlicher Bauweisen auf diese Randbedingungen konzen-
triert. Es sollte untersucht werden, wie verschiedene gängige Bauweisen auf
dieseHitzeperioden reagieren undwelche Faktoren künftig einen relevanten
Einfluss auf die Sicherstellung des thermischenKomforts in der warmen
Jahreszeit habenwerden. Der spezielle Fokus wurde hierbei auf die passive
Kühlungmit natürlicher Lüftung gelegt. Vor demHintergrund der Ursachen
des Klimawandels sollten alleAnstrengungenunternommenwerden, um einen
optimalen sommerlichenWohnkomfort auch ohne den Einsatz vonKlima
anlagen zu erreichen.
Um das komplexe Themamöglichst grundlegend zu untersuchen,
musste eine Reihe vonRandbedingungen sinnvoll definiert werden.
Insbesonderewarendies:
Bauweise undBauteilaufbauten
Gebäudemodell undGebäudegrundriss
Klimaszenario und Lage
Nutzung, Nutzerverhalten und innere Lasten
Luftwechselmodell –KühlungdurchnatürlicheLüftung
Beschattungsmodell
Simulationssoftware
Simulations- undAuswertungsmethodik
Die hierbei getroffenen Entscheidungen und derenGrundlagenwerden im ers
ten Teil kurz erläutert. ImweiterenVerlauf wird eineAuswahl der wichtigsten
Ergebnisse der Untersuchung präsentiert und am Endewerden die sich daraus
ergebenden Schlussfolgerungen, Interpretationen undHandlungsempfeh-
lungen erörtert.
In einem Exkurs wird die speicherwirksameMasse einesModellraums auf Basis
der gewähltenBauweisen undweiterer Variationen ermittelt. Hierbei werden
die theoretischenKennwerte für dieNachweisführung zur sommerlichenÜber-
wärmung erklärt, mit verschiedenenMethoden berechnet und einander gegen-
übergestellt.
Wie sich bei der Bearbeitung des Themas zeigt, kann dieAbhängigkeit der
sommerlichenÜberwärmung von der Bauweise nur bedingt isoliert untersucht
werden. Die Ergebnisse sind systemisch in einen sehr viel umfassenderen
Kontext eingebettet undwerdenmaßgeblich vonunterschiedlichsten Einfluss-
faktoren bestimmt. Diese sind neben der Bauweise etwa das Nutzerverhalten,
die Beschattungssituation, die effektiven Strömungsverhältnisse imGebäude
sowie dasMikroklima und damit auch städte- und raumplanerischeAspekte.
Trotz dieser vielfältigenAbhängigkeiten konnten im Projekt wertvolle Erkennt-
nisse hinsichtlich der Sensitivitäten der einzelnen Faktoren gewonnen und
wesentlicheHandlungsempfehlungen abgeleitet werden. Darüber hinaus
wurden im Lichte der künftigenHerausforderungen notwendige Entwicklungs-
arbeiten und Forschungserfordernisse identifiziert.
Einleitung
Inhalt, Vorwort
Einleitung, Forschungsprojekt
Bauweise undBauteilaufbauten
Die Sensitivitätsanalyse hinsichtlich der Bauweise
stellt die zentraleAufgabe dieser Untersuchung dar.
Um einmöglichst breites Spektrum vonBauweisen
abzudecken, aber den Simulationsaufwand hinsicht-
lich der Variationweiterer Parameter beherrschbar
zumachen, wurden schließlich vier unterschiedliche
Bauweisen-Grundtypen definiert:
Massivbau – Stahlbeton
Massivbau – Ziegel
Holzbau –Brettsperrholz
Holzbau –Holzrahmenbau
In der Übersicht auf Seite
4
sind die für dieAnalyse
verwendetenAufbauten der Außenwände, der
tragenden Trennwände zwischen denNutzungsein-
heiten, der tragenden Innenwände innerhalb einer
Nutzungseinheit sowie der Geschossdecken aller
Bauweisen dargestellt. Ergänzend kommen als nicht
tragende Trennwände innerhalb der Einheiten bei
allenBauweisen idente, einfach beplankte und
mitMineralwolle ausgefüllteMetallständerwände
hinzu.
ImUnterschied zu den stationären thermischen
Simulationen oder Berechnungen, die etwa aus
Wärmebrückenberechnungen undU-Wert-Bestim-
mungen bekannt sind, sind bei instationären
(zeitaufgelösten) thermischen Simulationen neben
denDicken d und denWärmeleitfähigkeiten auch
die spezifischenWärmekapazitäten c und die
Rohdichten der einzelnenBaustoffschichtenmaß-
geblich. Es wurde darauf geachtet, dassmit den
gewähltenBauteilaufbauten auch heutigeAnforde-
rungen an denBrandschutz (
oib
-Richtlinie
2
,
Bezug auf Gebäudeklasse
4
[
1
]), an den Schallschutz
(
oib
-Richtlinie
5
[
2
]) und an denWärmeschutz
(
oib
-Richtlinie
6
[
3
]) eingehaltenwerden. Ausgewählt
wurdendieBauteilaufbauten so, dass siedem aktuel
len Stand der Technik entsprechen. Die Bauweisen
sind in vergleichbarer Form in der dargestellten
Art auf aktuellen österreichischenBaustellenhäufig
zu finden.
Bezüglich der Fenster und Türenwurden für alle
Bauweisen die gleichenKomponenten vorgesehen.
Als Fenster wurdendem aktuellen Standder Technik
entsprechendeDreifachisolierverglasungen, einge-
fasst in aktuelle Fensterrahmenmaterialien, gewählt.
DieDreifachverglasungwurde detailgetreu nach
gebildet, weil die verwendete Simulationssoftware
dieMöglichkeit bietet, winkelabhängige Sonnen
einstrahlungseffekte realistisch nachzubilden. Der
Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung lag
bei g=
0,5
, derWärmedurchgangskoeffizient bei
U
g
=
0,61
W⁄ m
2
.
Beschreibung des Forschungsprojekts
