Neubau MFH in Eschen – Wie dynamische Gebäudesimulation eine zweite Wärmepumpe einspart
- emanueloehri2
- 30. Jan.
- 3 Min. Lesezeit
Beim Neubau eines Mehrfamilienhauses in Eschen (FL) drohte die konventionelle Berechnung zu unnötigen Mehrkosten zu führen: Die statische Berechnung forderte zwei Wärmepumpen in Kaskade. Erfahren Sie, wie wir durch eine dynamische Gebäudesimulation den tatsächlichen Heizleistungsbedarf ermittelten und dem Bauherrn eine Überdimensionierung ersparten.
Die korrekte Dimensionierung der Wärmeerzeugung ist ein kritischer Faktor für die Wirtschaftlichkeit eines Neubaus. Werden statische Berechnungsverfahren unkritisch angewendet, führt dies oft zu unnötig hohen Investitions- und Betriebskosten. Vor genau dieser Herausforderung stand unser Auftraggeber die Schafhauser & Biedermann AG bei diesem Projekt mit sieben Wohnungen.
Die Ausgangslage: Statische Berechnung erfordert komplexe Kaskadenlösung
Die statische Heizleistungsberechnung gemäss SIA-Norm ergab für das geplante Mehrfamilienhaus einen Leistungsbedarf von über 26 kW.
Die technische Konsequenz dieser Berechnung wäre aufwändig gewesen: Die Planung von zwei Luft-Wasser-Wärmepumpen in Kaskade. Dies hätte für das Projekt weitreichende Nachteile bedeutet:
Deutlich höhere Investitionskosten für die Anlagentechnik
Erhöhte Komplexität und Platzbedarf im Technikraum
Potenziell höhere Wartungs- und Betriebskosten über den gesamten Lebenszyklus
Aufgrund der sehr guten Gebäudehülle bestehen aus einer vorgehängten Holzfassade mit massiven Innenwänden und kombiniert mit Hanfsteinen für zusätzliche Speichermasse musste dieser Bedarf kritisch hinterfragt werden. Wurde das Potenzial in der statischen Berechnung ausreichend berücksichtigt?
Unsere Lösung: Dynamische Gebäudesimulation statt statische Berechnung
Um diese Frage zu klären, wurde BOP beauftragt, den effektiven Heizleistungsbedarf mittels dynamischer Gebäudesimulation zu bestimmen. Ziel war es, eine physikalisch fundierte Entscheidungsgrundlage zu schaffen, die über statische Momentaufnahmen hinausgeht.
In enger Zusammenarbeit mit dem Architekturbüro und der HLK-Fachplanung haben wir das Gebäude digital modelliert und analysiert:
Exakte Abbildung der thermischen Trägheit: Die spezifischen Eigenschaften der hochwertigen Gebäudehülle und insbesondere die Speichermasse der Hanfsteine wurden bauphysikalisch detailliert im Modell hinterlegt. Dies ist entscheidend, um Lastspitzen realitätsnah abzubilden.
Berücksichtigung der Topografie: Im Simulationsmodell wurde der effektive Horizont sowie die Verschattung durch Nachbargebäude integriert. Gerade in topographisch anspruchsvollen Lagen hat dies wesentlichen Einfluss auf die solaren Gewinne.
Detaillierte Zonen-Analyse: Wir simulierten nicht nur die relevanten Räume, sondern betrachteten das Gebäude ganzheitlich – inklusive unbeheizter Zonen wie Keller und Treppenhaus.
Variantenstudien: Durch die Simulation verschiedener Varianten mit unterschiedlichen Vorlauf- und Raumtemperaturen konnten wir dem HLK-Planer transparent aufzeigen, welche Parameter den Leistungsbedarf wie stark beeinflussen.
Das Ergebnis: Eine Wärmepumpe ist ausreichend
Die dynamische Gebäudesimulation lieferte ein eindeutiges Ergebnis und widerlegte die Annahmen der statischen Berechnung:
Effektiver Heizleistungsbedarf: 19 kW (statt 26 kW)
Spezifische Heizleistung: ca. 14 W/m²
Der Nachweis war erbracht: Eine einzelne Luft-Wasser-Wärmepumpe deckt den Bedarf vollständig ab, um das Mehrfamilienhaus auch an kalten Tagen sicher und komfortabel zu beheizen. Auch die Analyse der unbeheizten Zonen wie Keller und Treppenhaus bestätigte, dass die Temperaturen dieser Räumen innerhalb des Dämmperimeters ganzjährig im unkritischen Bereich bleiben. Diese fundierten Daten lieferten den Beteiligten die nötige Planungssicherheit, um in diesen Bereichen konsequent auf eine Beheizung zu verzichten.
Der Mehrwert: Investitionskosten gesenkt, Effizienz gesteigert
Die Entscheidung für eine simulationsgestützte Planung hat sich für die Bauherrschaft direkt ausgezahlt. Die Einsparungen durch den Wegfall der zweiten Wärmepumpe übersteigen die Kosten für die Simulation deutlich.
Die Vorteile im Überblick:
Direkte Kosteneinsparung: Wegfall der Kaskadenlösung und Reduktion der Investitionskosten.
Reduzierte Komplexität: Weniger Komponenten, einfachere Regelungstechnik und Platzgewinn in der Technikzentrale.
Optimierter Betrieb: Die Anlage ist korrekt dimensioniert, taktet weniger und läuft in einem optimalen Betriebspunkt. Das senkt Energieverbrauch und Wartungsaufwand.
Planungssicherheit: Architekt:innen und Fachplaner:innen erhielten verlässliche Daten zur Temperaturentwicklung und Leistungsbedarf in allen Räumen.
Dieses Projekt zeigt exemplarisch: Wer auf dynamische Gebäudesimulation setzt, vermeidet teure Überdimensionierungen und realisiert Gebäude, die technisch, wirtschaftlich und auch ökologisch optimiert sind.
Möchten Sie bei Ihrem nächsten Projekt ebenfalls Investitionskosten sparen und Planungssicherheit gewinnen?
