Eller, Christian (2016):
Entwicklung eines Model-Generators für private Haushalte auf Basis der IWU-Gebäudetypologie als Grundlage für EnergyPlus Gebäudesimulationen.
TU Darmstadt, [Master Thesis]

Abstract

Durch die europaweite Einführung der Smart-Meter Zähler, ist es möglich individuelle Energieverbrauchsdaten automatisiert und in einem beliebigen Zeitraum messen zu können. Das Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen der Technischen Universität Darmstadt beschäftigt sich im Forschungsprojekt „SmartER Game“ damit, welcher Mehrwert sich durch die Auswertung dieser Daten für Verbraucher, Versorger und Umwelt generieren lässt. In diesem Zusammenhang ist die Aufgabe dieser Thesis einen Software Generator zu entwickeln, der es ermöglicht mit Hilfe der IWU-Gebäudetypologie simulationsfähige Modelle von Einfamilienhäusern zu entwickeln, welche in Zukunft diese Daten nutzen können, um reale Simulationen über Energieverbräuche zu tätigen. Deshalb wurde die Simulationssoftware EnergyPlus und dessen Erweiterung OpenStudio untersucht, um Hintergründe, Abläufe und nötige Parameter für die Modellierung zu verstehen und zu analysieren. Außerdem wurde bei dieser Betrachtung festgestellt, dass die amerikanische Software auch für die europäischen Gebäude anwendbar ist, auch wenn dadurch einige erläuternde Änderungen vorzunehmen sind. Die OpenStudio API wurde verwendet, um ein Modell mit Konstruktion, verschiedenen Räumen, Bewohnern, Heizanlage, elektronischen Geräten und Licht zu erstellen. Die einzelnen Parameter wurden untersucht, um ihre Bedeutung für die Modellierung zu qualifizieren. Ziel war es, die Vorgaben der EnEV zu verwirklichen, um ein realitätsnahes Modell zu entwickeln. Dabei wurden fehlende Kenntnisse durch die IWU-Gebäudetypologie, IWU Anlagenkennwerte, der EnEV und dem statistischen Bundesamt ergänzt und deren Auswirkungen auf die Simulationsergebnisse untersucht. Dadurch konnte die Eingabe des Nutzers auf die Information des Gebäudetyps und Baujahr reduziert werden. Die Kompatibilität mit EnergyPlus wurde hergestellt und die Ergebnisse auch in OpenStudio veranschaulicht und verglichen. So konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, mit der Verwendung der IWU-Gebäudetypologie als Datenbank, einen Software Generator zu erstellen, der simulationsfähige Modelle entwickelt, welche aussagekräftige Ergebnisse liefern. Dazu sind vom Nutzer keine Fachkenntnisse in Bezug auf Baukonstruktion, energetische Berechnungen, Softwareprogrammierung oder der Simulationssoftware EnergyPlus notwendig. Am Schluss einer jeden Generierung konnte eine Simulation gefahren und dem Nutzer die Ergebnisse durch einfache visuelle Verwendung der EnEV Skala veranschaulicht werden.

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