Wir nutzen EnergyPlus™

EnergyPlus ™ ist ein Gebäudeenergie-Simulationsprogramm für Ingenieure und Architekten um sowohl den Energieverbrauch für Heizung, Kühlung, Lüftung, Beleuchtung sowie Plug-and-Process-Lasten und den Wasserverbrauch in Gebäuden zu modellieren und zu simulieren.

Mit thermischen Gebäudesimulationen werden Gebäudeentwürfe hinsichtlich der Energieeffizienz und ihrem Nutzerkomfort optimiert. Simulationen sind objektspezifisch und den üblichen überschlägigen Auslegungsmethoden, wie z.B. aus der DIN weit überlegen. Hier werden Varianten mit unterschiedlichen Anlagensystemen oder Bauteileigenschaften erarbeitet und verglichen. Die Energiekennzahlen und Komfortparameter werden dann für die verschiedenen Varianten mit den entsprechenden ortspezifischen ganzjährigen Echtwetterdaten berechnet.

EnergyPlus ™ steht auf unserem FTP-Public Server zum Download bereit.

Einige der wesentlichsten Eigenschaften und Fähigkeiten von EnergyPlus:

  • Integrierte, gleichzeitige Lösung von thermischen Zonenbedingungen und HLK-Systemreaktion, die nicht voraussetzt, dass das HVAC-System Zonenlasten erfüllen kann und unkonditionierte und unterkonditionierte Räume simulieren kann.
  • Wärmebilanzbasierte Lösung von strahlenden und konvektiven Effekten, die Oberflächentemperaturen für thermische Komfort- und Kondensationsberechnungen erzeugen.
  • Unterstündliche, benutzerdefinierbare Zeitschritte für die Interaktion zwischen thermischen Zonen und der Umgebung; mit automatisch variierten Zeitschritten für Wechselwirkungen zwischen thermischen Zonen und HVAC-Systemen. Dies ermöglicht es EnergyPlus, Systeme mit schneller Dynamik zu modellieren und gleichzeitig die Simulationsgeschwindigkeit für Präzision auszugeben.
  • Kombiniertes Wärme- und Stoffübertragungsmodell, das Luftbewegungen zwischen Zonen berücksichtigt.
  • Moderne Fenestrationsmodelle, darunter regelbare Jalousien, elektrochrome Verglasungen und schichtweise Wärmeaggregate, die die von Fensterscheiben absorbierte Sonnenenergie berechnen.
  • Beleuchtungs- und Blendungsberechnungen zur Meldung von Sehkomfort und Fahrlichtsteuerung.
  • Komponentenbasiertes HVAC, das sowohl Standard- als auch neuartige Systemkonfigurationen unterstützt.
  • Eine große Anzahl von integrierten HLK- und Lichtsteuerungsstrategien sowie ein erweiterbares Runtime-Skriptsystem zur benutzerdefinierten Steuerung.
  • Funktionale Mockup-Schnittstelle Import und Export für Co-Simulation mit anderen Motoren.
  • Standardzusammenfassungen und detaillierte Ausgabeberichte sowie benutzerdefinierbare Berichte mit wählbarer Zeitauflösung von Jahres- bis Unterstundenstunden, alle mit Energiequellenmultiplikatoren.

EnergyPlus ist eins konsolenbasierte Software, die Eingaben liest und Ausgaben in Textdateien schreibt. EP-Launch zum Verwalten von Eingabe- und Ausgabedateien und zum Durchführen von Batch-Simulationen sowie EP-Compare zum grafischen Vergleichen der Ergebnisse von zwei oder mehreren IDF-Editoren zum Erstellen von Eingabedateien mit einer einfachen tabellenartigen Oberfläche Mehrere umfangreiche grafische Schnittstellen für EnergyPlus sind ebenfalls verfügbar. DOE erledigt die meiste Arbeit mit EnergyPlus unter Verwendung des OpenStudio-Softwareentwicklungskits und einer Reihe von Anwendungen.

Wir verwenden EnergyPlus mit den aktuellen Try-Wetterdaten des Deutschen Wetterdienstes DWD. Testreferenzjahre (TRY) sind speziell zusammengestellte Datensätze, die für jede Stunde eines Jahres verschiedene meteorologische Daten enthalten. Sie sollen einen mittleren, aber für das Jahr typischen Witterungsverlauf repräsentieren.

Die bisherigen 2011 vom Deutschen Wetterdienst (DWD) herausgegebenen Testreferenzjahre von Deutschland sind aufgrund der sich verändernden klimatischen Verhältnisse und daraus erwachsender neuer Anforderungen durch die Nutzerseite im Auftrag des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) aktualisiert und mit zusätzlichen Funktionalitäten wie der Bewertung des Stadteinflusses versehen worden. Von der Grundstruktur her unterscheiden sich die aktualisierten TRY grundlegend von den bisher vorhandenen Datensätzen. So wurde das Konzept der Einteilung Deutschlands in 15 TRY-Klimaregionen mit je einer Repräsentanzstation, für die ein entsprechender Testreferenzjahren-Datensatz erstellt wurde, aufgegeben. An Stelle der 15 TRY-Klimaregionen treten in der aktualisierten Version TRY-Datensätze die für jeden km² im Gebiet der Bundesrepublik gesondert erstellt werden.

Die Testreferenzjahre enthalten für jede Stunde eines Jahres diverse meteorologische Daten. Sie sollen für das Jahr und eine bestimmte Klimaregion den typischen Witterungsverlauf repräsentieren. Als Vergleichsbasis für die Bewertung des typischen Witterungsverlaufs wurde der Zeitraum 1985 bis 2012 gewählt. Testreferenzjahre-Datensätze werden vor allem für Simulationen und Berechnungen im heizungs- und raumlufttechnischen Bereich von Planern und Ingenieuren genutzt.

Da heiz- und raumlufttechnische Anlagen auch für extreme Belastungen ausgelegt werden, wurden zusätzlich Datensätze für je ein Jahr mit einem sehr kalten Winterhalbjahr (Oktober bis März) und einem sehr warmen Sommerhalbjahr (April bis September) erstellt. Bei diesen sogenannten winter- bzw. sommer-fokussierten extremen Jahren handelt es sich um reale Jahreszeiträume.

Um die klimatischen Anforderungen an die Heiz-, Klimatisierungs- und Lüftungstechnik auch für den Zeitraum einer längeren Betriebsdauer berücksichtigen zu können, wurden zusätzlich Testreferenzjahre auf Basis von bis zu 12 regionalen Klimamodellen für den Zeitraum 2031 bis 2060 entwickelt. Diese Zukunfts-Testreferenzjahre sind mit dem Aufbau der übrigen TRY-Datensätze identisch.

Quelle (http://www.dwd.de)

Postanschrift der Zentrale:
Deutscher Wetterdienst
Klima- und Umweltberatung

Frankfurter Straße 135
63067 Offenbach

Ansprechpartner in der Klima- und Umweltberatung

fon +49 (0)69 / 8062 – 29 12
fax +49 (0)69 / 8062 – 29 93

E-Mail klima.offenbach@dwd.de

DOE veröffentlicht zweimal jährlich wichtige Updates für EnergyPlus. Eine aktualisierte Version 8.8.0 mit Bugfixes wurde am 30. September 2017 veröffentlicht.
EnergyPlus ist kostenlos, Open-Source und plattformübergreifend und läuft auf den Betriebssystemen Windows, Mac OS X und Linux. Seine Entwicklung wird vom Büro für Energietechnik (DO) Building Technologies Office (BTO) finanziert. EnergyPlus ist zusammen mit OpenStudio Teil des BTO-Programms zur Energie-Modellierung von Gebäuden.

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