Entwicklung einer dynamischen Berechnungsmethode zur Ermittlung des Gesamtenergiebedarfs von Einfamilienhäusern mit Wärmepumpe und thermischer Solaranlage unter Berücksichtigung des Nutzerverhaltens

Abstract

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Berechnung des Primärenergiebedarfs eines Einfamilienhauses. Um bessere Aussagen über den späteren Energieverbrauch im Voraus treffen zu können, wurde ein dynamisches Berechnungsverfahren auf Stundenbasis generiert. Mit diesem Verfahren lassen sich Einflüsse aus dem Umgebungsklima und dem Verhalten der Bewohner mit der resultierenden Reaktion der Haustechnik verbinden. Das Herzstück der Berechnung ist der zentrale Warmwasserspeicher in welchem die Einträge aus der thermischen Solaranlage sowie der Wärmepumpe aufgenommen und zur Verwendung für Raumheizung und Brauchwasser ausgegeben werden. Das Berechnungsverfahren wurde unter Einbeziehung von Daten eines bestehenden Gebäudes verfeinert und angepasst. Um die Genauigkeit des Verfahrens weiter zu verbessern und zur Indikation von Fehlerquellen wurden Vergleichsrechnungen nach den aktuellen Normen im Bereich Wärmeschutz und Gebäudetechnik durchgeführt.<br />

This Master's thesis deals with the calculation of the primary energy demand of a single family house. In order to draw conclusions in advance about the future energy consumption, a dynamic calculation method on an hourly basis was developed. With this method, influences from the ambient conditions and the behavior of residents with the resulting response of building services can be combined.<br />The core of the calculation constitutes the central hot water storage tank. It assimilates the entries from the thermal solar system and the heat pump and provides the output for space heating and domestic hot water.<br />The calculation method has been refined using data from an existing building. To improve the accuracy of the method and to indicate errors, comparative calculations were performed according to current standards in the field of thermal insulation and building services.<br />