Vergleich von Messung und Simulation am Beispiel eines Passivhauses in Hannover-Kronsberg
Kurzfassung zur CEPHEUS-Projektinformation Nr. 21
Berthold Kaufmann, Wolfgang Feist; Passivhaus Institut

Bei der Passivhaussiedlung in Hannover-Kronsberg verzichteten Planer und Bauträger erstmals auf die 'Angstheizkörper', d.h. in diesen Häusern wurde das Konzept 'Heizen nur über die Zuluft' zum erstenmal in einer ganzen Siedlung verwirklicht. Inzwischen ist die Siedlung länger als ein Jahr bewohnt und die ersten Messergebnisse liegen vor (vgl. CEPHEUS-Projektinformation Nr. 19). Die Messergebnisse belegen, dass sich die Energieverbräuche im vorgesehenen Rahmen halten und dass die projektierten bzw. die von den Bewohnern gewünschten Raumtemperaturen während der Heizperiode (zwischen 19°C bis 23°C) in jedem Fall erreicht werden konnten.

Das Ziel des vorliegenden Projektberichtes – Vergleich von Messung und numerischer Simulation eines bewohnten Gebäudes im Passivhausstandard – ist es, diesen neuen Meilenstein in der Entwicklung des Passivhauskonzeptes zu dokumentieren und zu überprüfen. Die Studie sollte darüber hinaus überprüfen, ob das zur Projektierung verwendete Simulationsmodell für ein Gebäude im Passivhausstandard genau genug ist, um das Verhalten des Gesamtsystems aus Gebäudehülle, Lüftungsanlage (mit Wärmerückgewinnung und Zuluftnacher-wär-mung) und Bewohnern hinreichend gut beschreiben zu können.

Das Ergebnis ist durchweg positiv: Es konnte gezeigt werden, dass das Modell die wesentlichen Eigenschaften des Gebäudes richtig beschreibt. Die Rechenergebnisse der numerischen Simulation stimmen mit den gemessenen Temperaturverläufen in den einzelnen Zonen des Hauses gut überein.

Neben diesem Ergebnis bleibt festzuhalten, dass die rechnerische Nachbildung des thermischen Verhaltens eines bewohnten Gebäudes mittels einer numerischen Simulation nur dann eine befriedigende Übereinstimmung mit der Praxis erbringen kann, wenn die vielfältigen Einflüsse – Wetter, Temperatur der Umgebung und nicht zuletzt das Verhalten der Bewohner – adäquat berücksichtigt werden. Besonders im Passivhaus hat das Verhalten der Bewohner und die damit zusammenhängenden inneren Wärmequellen einen wesentlichen Einfluss auf den Temperaturverlauf, weil die internen Wärmelasten etwa gleich groß sind wie die Heizlast (1 kW). Sind die internen Wärmen nicht auch bezüglich ihres zeitlichen Verlaufes hinreichend genau bekannt, hat jede thermische Simulation, trotz eines noch so hohen Detaillierungsgrades, keine Chance, mit zeitaufgelösten Messungen vergleichbare Ergebnisse zu liefern.

1 Einleitung
2 Zusammenfassung und Ausblick
3 Beschreibung des Objekts: Reihenendhaus
4 Datenerfassung
4.1 Temperaturmessung
4.2 Wetterstation
4.3 Innere Wärmequellen
4.4 Heizenergie
4.5 Lüftungsanlage
4.6 Freie Lüftung
5 Numerische Simulation
5.1 Vorgehensweise bei der Lösung der Differentialgleichung
5.2 Gebäudemodell
6 Diskussion der Ergebnisse
6.1 Fehlerbetrachtung
6.2 Diskussion der einzelnen Zonen
6.2.1 Zone 1 – Wohn- und Esszimmer
6.2.2 Zone 2 – Küche
6.2.3 Zone 6 – Flur, Überströmzone
6.2.4 Zone 7 und 8 – Kinderzimmer und Arbeitszimmer
6.2.5 Zone 9 – Badezimmer
6.2.6 Zone 10 – Schlafzimmer
6.2.7 Zone 11 – Technikraum im OG
6.3 Gute Übereinstimmung von Simulation und Messung
7 Literaturverzeichnis
8 Anhang
8.1 Temperaturmessung in den Innenräumen
8.2 Messdaten der Wetterstation
8.3 Aktivitätsprotokolle