Allgemeine Informationen
| Veranstaltungsname | Vorlesung: Gebäude- und Anlagensimulation |
| Veranstaltungsnummer | GVE-M-0801 |
| Semester | SS 2026 |
| Aktuelle Anzahl der Teilnehmenden | 0 |
| maximale Teilnehmendenanzahl | 10 |
| Fachbereich/Fachrichtung | Gebäude-, Versorgungs- und Energietechnik |
| Veranstaltungstyp | Vorlesung in der Kategorie Lehre |
| Nächster Termin | Mittwoch, 25.03.2026 14:00 - 17:15, Ort: A305 |
| Teilnehmende | Die Teilnahme an der Veranstaltung Gebäude- und Anlagensimulation auf 10 Teilnehmer begrenzt. Bitte tragen Sie sich hierzu ab dem 09.03.2026 im Stud.IP in die Veranstaltung ein! |
| Voraussetzungen | Kenntnisse in Thermodynamik, Wärmeübertragung, Heizungstechnik, Regenerative Energiesysteme und Bauphysik |
| Leistungsnachweis | Seminararbeit |
| SWS | 4 |
| Kontaktzeit [Stunden] | 60 |
| Selbststudium [Stunden] | 90 |
| Workload [Stunden] | 150 |
| Studieninhalte |
• Grundlagen der Modellierung: Begriffe, Methoden und Simulationsumgebungen, signalfluss- und objektorientierte Modellverknüpfung, mathematische Beschreibung und Implementierung von mathematischen Modellen • Einführung in die Simulationsumgebung TRNSYS: Struktur, Oberfläche, Komponenten, Simulationsablauf, Lösungsverfahren, Modellverknüpfung und Parametrierung • Komponenten und Modelle in TRNSYS: o Wetterdatenleser und Strahlungsprozessoren o Thermische Komponentenmodelle: Solarkollektoren, Wärmeübertrager, sensible und latente Wärmespeicher, Wärmepumpen, Erdsonden o Elektrische Komponentenmodelle: Photovoltaik, Batteriespeicher, Wechselrichter, elektrische Lastprofile o Regler, Datenleser, Profile, Integratoren, Schnittstellen, Ausgabe • Optimierung der Auslegung von Energiesystemen: Optimierungsalgorithmen, Definition von Kostenfunktionen und Variablen in TRNSYS, Kopplung des Optimierungstools GenOpt mit TRNSYS • Thermisch-energetische Gebäudesimulation – Grundlagen: Energiebilanz eines Gebäudes, thermische Zonen, Strahlungsaustausch an Wänden und Fenstern, interne Gewinne, natürliche und mechanische Belüftung, Heizenergiebedarf und Heizwärmebedarf • Thermisch-energetische Gebäudesimulation – Erstellung dreidimensionaler Gebäudemodelle mit SketchUp • Thermisch-energetische Gebäudesimulation – Definition von Multizonengebäudemodellen mit TRNBuild: Thermische Zonen, Airnodes, Wände, Fußböden, Decken, Fenster, interne Gewinne, natürliche und mechanische Belüftung, Heizung, Kühlung • Thermisch-energetische Gebäudesimulation – Ermittlung von Transmissions- und Lüftungswärmeverlusten, internen und solaren Gewinnen sowie des Heizwärmebedarfs eines Gebäudes • Thermisch-energetische Anlagensimulation (TEA) in Kopplung mit Multizonengebäudemodellen • Parameterstudien zur Analyse und Optimierung von Energiesystemen • Simulationsbeispiele und Übungen in TRNSYS • Simulationsstudie in TRNSYS • Ausarbeitung und Diskussion der Ergebnisse |
| Qualifikationsziele |
Bei Abschluss des Lernprozesses werden erfolgreiche Studierende in der Lage sein, • die Grundlagen der Modellierung und Simulation von Energiesystemen mit Schwerpunkt der thermisch-energetischen Gebäudesimulation (TEG) und der thermisch-energetischen Anlagensimulation (TEA) zu verstehen, • die Grundlagen mathematischer Modellierungsansätze thermischer und elektrischer Komponenten zu verstehen, • die Parametrierung und Validierung von Komponentenmodellen in der Simulationsumgebung TRNSYS durchzuführen und zu beurteilen, • Systemmodelle von Energiesystemen in der Simulationsumgebung TRNSYS selbstständig zu entwerfen, • dreidimensionale Gebäudemodelle mit SketchUp zu erstellen und für die Gebäudesimulation in TRNSYS zu nutzen, • die Grundzüge der thermischen Gebäudesimulation zu verstehen und einfache Gebäudesimulationen in TRNSYS durchzuführen, • Transmissions- und Lüftungswärmeverluste, interne und solare Gewinne sowie den Heizwärmebedarf eines Gebäudes mittels Gebäudesimulation zu ermitteln, • Simulationsstudien in TRNSYS eigenständig durchzuführen, Simulationsergebnisse auszuwerten und zu interpretieren. |
| Lernhilfen / Literatur |
• TRNSYS - a Transient System Simulation Program: Manual. Solar Energy Laboratory, University of Wisconsin, Madison (aktuelle Fassung / Version); • Pistohl, W., Rechenauer, C., Scheuerer, B.: Handbuch der Gebäudetechnik. Band 2: Heizung, Lüftung, Beleuchtung, Energiesparen (aktuelle Auflage); • Duffie, J. A., Beckman, W. A.: Solar engineering of thermal processes (aktuelle Auflage); • Weiss, W.: Solar heating systems for houses. A Design Handbook for Solar Combisystems. Routledge, New York, 2003; • Hadorn, J.-C. (Ed.): Solar and Heat Pump Systems for Residential Buildings. Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin, Germany, 2015. |
| Sonstiges |
Plattform: MS Teams Einladung erfolgt per Mail oder Teamcode |
| ECTS-Punkte | 5 |
