berücksichtigt. Aus einer Haushalts- und Familien-
prognose der StatistikAustria [
4
] geht hervor, dass
insbesondere in denBezirkenGraz-Umgebung,
Linz-Land und in Teilen der anWien grenzenden
niederösterreichischenBezirke dieAnzahl der Haus-
halte ummehr als
20
Prozent steigenwird. Unter
Berücksichtigung des derzeitigenGebäudebestands
und der prognostiziertenBevölkerungsentwicklung
waren für dieAuswahl als Referenzstandort vorwie-
gend die StädteWien, Graz und Linz und die dazu-
gehörigenUmlandgemeinden von zentraler Bedeu-
tung. BeimVergleich der für den sommerlichen
Wärmeschutz wesentlichenKlimakenndatenAußen-
lufttemperatur, Globalstrahlung undWindge-
schwindigkeiten sowie der durchschnittlichenAnzahl
der Sommertage und der heißen Tage in diesenBal-
lungsräumen und derenUmgebung ergaben sich
vor allem andenMessstationen „Wien-Innere Stadt“
und „Schwechat“ imHinblick auf dieAufgabenstel-
lung sehr anspruchsvolle Klimawerte. Die daraus
abgeleitetenWetterdaten sind für die vorgesehenen
Simulationen deshalb gut geeignet.
Aus den oben dargelegtenGründenwurde für die
Simulation somit der Standort „Wien-Schwechat“mit
denWetteraufzeichnungen des Jahres
2003
ausge-
wählt. Die Klimadaten basieren auf stündlichen
Wetterdaten der lokalen
zamg
Wetterstation [
5
].
Vonden stündlichenKlimawertendientendie folgen
den Parameter als Basisdaten für die Simulation:
Außenlufttemperatur
Taupunkt⁄ relative Luftfeuchte
Atmosphärischer Luftdruck
Windrichtung
Windgeschwindigkeit
Globalstrahlung (horizontal)
Diffusstrahlung (horizontal)
Direktstrahlung
Sonnenstand (Sonnenwinkel)
Nutzung, Nutzerverhalten und innere Lasten
Wie bereits erwähnt, wurde hinsichtlich der Nut-
zung grundlegend zwischen der Büro- undWohn-
nutzung unterschieden. Abhängig davonwurden
typischeAnwesenheitszeiten und innere Lasten
definiert. Die Festlegungender Anwesenheitszeiten
wurden bei derWohnnutzung auf Basis dreier
unterschiedlicher Belegungen der einzelnenWohn-
einheiten durchgeführt: Single-, Dreipersonen-
undVierpersonenhaushalt. BeimBürowurde von
üblichenBüroanwesenheitszeiten ausgegangen.
Die Festlegungder Anwesenheitszeit erforderte eine
gewisseWillkür, ist aber für die Simulationsergeb-
nisse von erheblicher Bedeutung. Zum einen gene-
rieren die anwesenden Personen physiologische
Abwärme, zum anderen steuern sie auch diverse
weitere innere Lasten, alsoWärmequellen, etwa
pc
s,
Beleuchtung undWarmwasser. Noch bedeutender
ist aber, dass die anwesendenPersonen auchEinfluss
auf dieBeschattungunddie Fensteröffnungnehmen,
also diemaßgeblichenWärmeeintrags- undWärme-
abfuhrmechanismen. Im Fall der Beschattungwurde
aus diesemGrund zur besserenObjektivierung eine
automatisch gesteuerte Variante gewählt. Die Fens
terlüftung jedochwirdmit der tatsächlichen Bele-
gung gekoppelt, um somöglichst praxisrelevante
Ergebnisse zu erzielen.
Auf die detailliertenWerte kann aus Gründen der
Kompaktheit hier nicht näher eingegangenwerden,
diesbezüglichwird auf die Forschungsarbeit verwie-
sen. Es soll jedoch darauf hingewiesenwerden, dass
bei der Büronutzung durch die Kombination der
dichterenBelegung und der umfangreicheren tech-
nischenAusrüstung (
pc
, Server etc.) deutlich höhere
innere Lasten auftreten.
Luftwechselmodell–Kühlungdurchnatürliche Lüftung
Im Fall der natürlichen Lüftung kommt der Simulation
des Luftwechsels naturgemäßmaßgebliche Bedeu-
tung zu. Gleichzeitig stellt dieserMechanismus beim
aktuellen Stand der Gebäudesimulationsmöglich-
keiten aber auch den am schwersten abzubildenden
Vorgang dar. Dies liegt einerseits daran, dass eine
befriedigende Simulation nurmittels aufwändigster
numerischer Strömungssimulation („computational
fluid dynamics“)mit gleichzeitigerWärmeübertra-
gungsberechnungmöglich ist („Multiphysik-Simula-
tion“), und anderseits daran, dass das – für die
natürliche Lüftung ebenfalls sehr relevante –Nutzer
verhalten betreffend der Fensteröffnung nur sehr
eingeschränkt abgebildet werden kann. Aus diesem
Grundwurde versucht, unter Ausnutzung der gege-
benenMöglichkeiten einmöglichst nachvollzieh-
baresModell zu entwerfen, das insgesamt zu einem
erfahrungsgemäß plausiblen Luftwechsel führt und
eine gute Vergleichbarkeit der Konstruktionsweisen
ermöglicht.
DasModell sieht vor, dass immer danngelüftet wird,
wenn zumindest eine Person inder entsprechenden
Einheit anwesend ist unddieAußenlufttemperaturen
unter den Innenlufttemperaturen liegen. Unterschrei
ten die Innenlufttemperaturen
18
°C, so werden die
Fenster wieder geschlossen. Bei den Simulations
fällenmit Klimaanlage gilt die zusätzliche Regel,
dass die natürliche Lüftung nur bei Innenlufttempe-
_
_
_
_
_
_
_
_
_
Abb.
3
: prognostizierte
Klimaentwicklung
extrem kaltes
Wetter
extremheißes
Wetter
heißes
Wetter
zukünftiges Klima
aktuelles Klima
kaltes
Wetter
Temperatur
Wahrschein-
lichkeit
