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--- grundlagen:sommerfall:risikoanalyse_sommerkomfort [2024/09/04 11:04] – angelegt jgrovesmith
+++ grundlagen:sommerfall:risikoanalyse_sommerkomfort [2024/09/04 15:36] (aktuell) – jgrovesmith
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 ====== Risikoanalyse: Robuste Planung für hohen Sommerkomfort ======
-Bei Gebäuden ohne aktive Kühlung gibt die Übertemperaturhäufigkeit Auffschluss über den erreichten [[grundlagen:sommerfall|Sommerkomfort]]. Dabei ist es wichtig, schon während der Planung eines Gebäudes mit Hilfe von Berechnungen sicher zu stellen, dass die Temperaturen im Gebäude auch im Sommer in einem komfortablen und gesunden Bereich liegen.
+[[https://pixabay.com/de/photos/jalousie-rollladen-offen-spalt-201173/|{{ :picopen:louvre-201173_1280_bild_von_calimiel_auf_pixabay.jpg?direct&200}}]]
-Die Annahmen, die zur Berechnungen des Sommerkomfort während der Entwurfsphase für eine typische Nutzung getroffen werden, können allerdings in der tatsächlichen Gebäudenutzung anders ausfallen. Zum Beispiel wird das Verhalten von Bewohnern bzw. Nutzern die Temperaturen im Gebäude stark beeinflussen, insbesondere die Nutzung von Verschattung (tagsüber) und Lüftung (nachts, wenn es draußen Kühler ist als im Gebäude). Auch ist das Sommerwetter jedes Jahr etwas unterschiedlich mit Temperaturen die mal über und mal unter den durchschnittlichen typischen Klimabedingungen liegen, die als Randbedingung für die Gebäudeplanung verwendet werden. Dazu kommt, dass durch den Klimawandel die Temperaturen generell wärmer werden und zukünftig insgesamt wärmere Sommer und vermehrte Hitzeperioden zu erwarten sind.
+Bei Gebäuden ohne aktive Kühlung gibt die Übertemperaturhäufigkeit Aufschluss über den erreichten [[grundlagen:sommerfall|Sommerkomfort]]. Um diese erfolgreich zu begrenzen, kommt es vor allem auf die Planung eines Gebäudes an: Mit Hilfe von Berechnungen lässt sich dabei sicher zu stellen, dass die Temperaturen im Gebäude auch im Sommer in einem komfortablen und gesunden Bereich liegen.
-Eine **Risikoanalyse mittels Stresstest** ist für eine robuste Strategie für den sommerlichen Komfort absolut essentiell. Ein solcher Stresstest des Gebäudeentwurfs liefert wertvolles Feedback sowie ein besseres Verständnis der Risikofaktoren für Überhitzung und kann somit zu robusteren und widerstandsfähigeren Entwürfen führen. In das Planungstool [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Energiebilanzen mit dem PHPP|PHPP]] ist ab Version 10 ein solcher Stresstest integriert: Er zeigt schon während des Planungsprozesses die berechnete Übertempertaturhäufigkeit für verschiedene mögliche (Nutzungs-)Szenarien auf.
+Die Randbedingungen, die zur Berechnungen des Sommerkomfort während der Entwurfsphase für eine typische Nutzung angesetzt werden, können allerdings bei der tatsächlichen Gebäudenutzung anders ausfallen. Zum Beispiel wird das Verhalten von Bewohnern bzw. Nutzern die Temperaturen im Gebäude stark beeinflussen, insbesondere die Nutzung von Verschattung (tagsüber), der Lüftung (nachts, wenn es draußen kühler ist als im Gebäude) und die Höhe der internen Wärmequellen z.B. durch Haushaltsgeräte oder Home Entertainment. Auch wird das Sommerwetter jedes Jahr etwas unterschiedlich sein; dabei treten Temperaturen über und (weniger bedeutend) unter den durchschnittlichen typischen Klimabedingungen auf, die als primäre Randbedingung für die Gebäudeplanung verwendet werden. Dazu kommt, dass durch den Klimawandel die Temperaturen generell höher sein werden und zukünftig insgesamt wärmere Sommer und vermehrte sowie längere Hitzeperioden zu erwarten sind.
+Eine **Risikoanalyse mittels Stresstest** ist deshalb für eine robuste Strategie für den sommerlichen Komfort absolut essentiell. Ein solcher Stresstest in der Entwurfsphase liefert wichtiges Feedback und ein besseres Verständnis der Risikofaktoren für Überhitzung und führt somit zu robusteren und widerstandsfähigeren Entwürfen. In das Planungstool [[Planung:Energieeffizienz ist berechenbar:Energiebilanzen mit dem PHPP|PHPP]] ist ab Version 10 ein solcher Stresstest integriert: Er zeigt schon während des Planungsprozesses die berechnete Übertempertaturhäufigkeit für verschiedene mögliche (Nutzungs-)Szenarien auf.
 ===== Sommerkomfort Stresstest im PHPP =====
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 Die Übertemperaturhäufigkeit wird im PHPP auf Basis der eingegebenen Informationen berechnet. Das Ergebnis entspricht also den erwarteten durchschnittlichen Temperaturen im gesamten Gebäude unter den jeweiligen Randbedingungen und Annahmen, die im PHPP eingegeben wurden. Um das Risiko der möglichen Übertemperaturhäufigkeit unter einer Reihe von wahrscheinlich auftretenden, weniger günstigen Randbedingungen besser zu verstehen, enthält das PHPP einen voreingestellten "Stresstest" für den sommerlichen Komfort. Durch die parallele Berechnung des sommerlichen Komforts für 5 zusätzliche Varianten mit jeweils unterschiedlichen Annahmen zum Sommerwetter und zur Nutzerinteraktion liefert der Stresstest wertvolle Rückmeldungen zum möglichen Risiko einer Überhitzung, über das Hauptergebnis des PHPPs hinaus. Er trägt auch dazu bei, die Ursachen einer möglichen Überhitzung besser zu verstehen und so zu robusteren und widerstandsfähigeren Planungsentscheidungen bezüglich des Sommerkomforts zu gelangen (siehe Abbildung 1).
-Bei erkennbar hohen Übertemperaturhäufigkeiten für die Stresstestergebnisse müssen Gegenmaßnahmen ergriffen werden, z.B. kleinere Verglasungsflächen, angepasste Fensterausrichtung, mehr Verschattung und/oder Verbesserung des Nachtlüftungskonzepts. Idealerweise sollte das Gebäude so geplant sein, dass alle Varianten des Stresstests eine Übertemperaturhäufigkeit unterhalb der Passivhaus-Zertifizierungsgrenze von 10% aufweisen (Empfehlung <5%). Das wird jedoch nicht immer möglich und auch nicht immer notwendig sein. Die Bewertung des Überhitzungsrisikos muss im Zusammenhang mit dem jeweiligen Projekt analysiert werden. Bei gefährdeten Bewohnern (z. B. in einem Seniorenheim) oder bei unbekannten und sehr durchmischten Nutzern (z.B. Mieter in einem Mehrfamilienhaus) ist es deutlichwichtiger den Sommerkomfort verlässlich gewährleisten zu können als z.B. bei einem privaten Einfamilienhaus mit Gartenzugang. Steht der Sommerkomfort auf wackligen Füßen, dann sollte aktive Kühlung eingeplant werden.
+Bei erkennbar hohen Übertemperaturhäufigkeiten für die Stresstestergebnisse sollten Gegenmaßnahmen ergriffen werden, z.B. kleinere Verglasungsflächen, angepasste Fensterausrichtung, mehr Verschattung und/oder Verbesserung des Nachtlüftungskonzepts. Idealerweise sollte das Gebäude so geplant sein, dass alle Varianten des Stresstests eine Übertemperaturhäufigkeit unterhalb der Passivhaus-Zertifizierungsgrenze von 10% aufweisen (Empfehlung <5%). Das wird jedoch nicht immer möglich und auch nicht immer notwendig sein. Die Bewertung des Überhitzungsrisikos muss im Zusammenhang mit dem jeweiligen Projekt analysiert werden. Bei gefährdeten Bewohnern (z. B. in einem Seniorenheim) oder bei unbekannten und sehr durchmischten Nutzern (z.B. Mieter in einem Mehrfamilienhaus) ist es deutlich wichtiger den Sommerkomfort verlässlich gewährleisten zu können als z.B. bei einem privaten Einfamilienhaus mit Gartenzugang. Steht der Sommerkomfort auf wackligen Füßen, dann sollte aktive Kühlung eingeplant werden.
 Die relevanten Einfluss-Parameter werden beim voreingestellten PHPP Stresstest sowohl einzeln als auch in Kombination betrachtet, wie in Tabelle 1 zusammengefasst.
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 |<fs small>//<sup>1)</sup> Luftwechselrate bei 1K Differenz zwischen Innen- und Außentemperatur, gemäß PHPP-Konventionen.//</fs>  ||||||
-[{{:picopen:sommerkomfort_stresstestphpp_beispiel.png?750|**Abbildung 1:** Beispiel-Ergebnisse aus dem PHPP Sommerkomfort Stresstest. Der erte Balken (dunkelblau) zeigt jeweils die berechnete Übertemperaturhäufigkeit auf Basis der PHPP Eingaben. Alle weiteren Balken (hellblau) entsprechen den Risikovarianten aus Tabelle 1.\\ **Links:** Entwurf mit hohem Überhitzungsrisiko in einem warmen Sommer und/oder falls Verschattung oder Nachtlüftung nicht wie geplant genutzt werden.\\ **Rechts:** Deutlich verbesserter und robusterer Gebäudeentwurf hinsichtlich Sommerkomfort, bei dem auch bei ungünstigeren Randbedingungen die Übertemperaturhäufigkeit unter 10% liegt.}}]
+[{{:picopen:sommerkomfort_stresstestphpp_beispiel.png?750|**Abbildung 1:** Beispiel-Ergebnisse aus dem PHPP Sommerkomfort Stresstest. Der erste Balken (dunkelblau) zeigt jeweils die berechnete Übertemperaturhäufigkeit auf Basis der PHPP Eingaben. Alle weiteren Balken (hellblau) entsprechen den Risikovarianten aus Tabelle 1.\\ **Links:** Entwurf mit hohem Überhitzungsrisiko in einem warmen Sommer und/oder falls Verschattung oder Nachtlüftung nicht wie geplant genutzt werden.\\ **Rechts:** Verbesserter und robusterer Gebäudeentwurf hinsichtlich Sommerkomfort (in diesem Beispiel durch kleinere Verglasungsflächen), bei dem auch bei ungünstigeren Randbedingungen die Übertemperaturhäufigkeit unter 10% liegt.}}]
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 ===== Klimawandel und städtische Wärmeinsel =====
-Zusätzlich zum oben beschriebenen Sommerkomfort-Stresstest, kann im PHPP eine pauschale Temperaturerhöhung für die Sommermonate angerechnet werden (siehe Abbildung 2). Dies ermöglicht eine vereinfachte Abschätzung wärmerer Klimakonditionen auf den Sommerkomfort des Gebäudes ohne dass die genauen Klimabedingungen bekannt sind. Die Berücksichtigung einer solchen sommerlichen Temperaturerhöhung ist insbesondere dann empfehlenswert und sinnvoll, wenn das Gebäude sich an einem Ort mit einem generell wärmeren Mikroklima befindet als der ausgewählte Klimadatensatz (z.B. in innerstädtischer Lage mit [[https://de.wikipedia.org/wiki/Stadtklima#St%C3%A4dtische_W%C3%A4rmeinsel|städtischer Wärmeinsel]]), oder am gegebenen Standort eine starke Ausprägung von Klimaerwärmung zu erwarten ist.
+Zusätzlich zum oben beschriebenen Sommerkomfort-Stresstest, bei dem Hitzesommer und allgemeiner Trend zukunftsnaher Klimaerwärmung mit abgebildet werden, kann im PHPP eine pauschale Temperaturerhöhung für die Sommermonate angerechnet werden (siehe Abbildung 2). Dies ermöglicht eine vereinfachte Abschätzung wärmerer Klimakonditionen auf den Sommerkomfort des Gebäudes ohne dass die genauen Klimabedingungen bekannt sind. Die Berücksichtigung einer solchen sommerlichen Temperaturerhöhung ist insbesondere dann empfehlenswert und sinnvoll, wenn das Gebäude sich an einem Ort mit einem generell wärmeren Mikroklima befindet als der ausgewählte Klimadatensatz (z.B. in innerstädtischer Lage mit [[https://de.wikipedia.org/wiki/Stadtklima#St%C3%A4dtische_W%C3%A4rmeinsel|städtischer Wärmeinsel]]), oder am gegebenen Standort eine starke Ausprägung von Klimaerwärmung zu erwarten ist.
 Tool: [[planung:tools:sommertemperatur_tool|Sommertemperatur-Modifikationstool für PHPP-Klimadaten]]\\