Dicke Luft im Büro?

Dicke Luft im Büro?

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Teaserbild-Quelle: zvg
Wie heiss wird es im Gebäude? Braucht es einen zusätzlichen Sonnenschutz? Und wie ist das Raumklima? Beim Bau eines Hauses kommt es nicht nur auf die Ästhetik an, sondern auch auf den Komfort. Mit der Gebäudesimulation können solche Fragen noch in der Planungsphase geklärt werden.
 
 
Das muss man sich mal vorstellen: 90 Prozent seines Lebens verbringt der moderne Mensch in geschlossenen Räumen. Aus diesem Grund hat das Innenraumklima einen grossen Einfluss auf unser generelles Wohlbefinden. Stärker denn je müssen sich die Planer deshalb nun Gedanken darüber machen, welche Auswirkungen die harten (Baumaterialien) und weichen (Raumklima) Faktoren eines Bauwerks auf das Wohlbefinden der Nutzer haben.
 
Gerade was die weichen Faktoren betrifft, gibt es heutzutage gute Mittel herauszufinden, ob sie für den Bau geeignet sind. Zum Beispiel mit der Gebäudesimulation. Bei dieser Methode stellen die Experten mit Plänen den Bau digital nach. Danach füttern sie den Computer mit realen Einflussfaktoren wie Aussentemperatur, Sonneneinstrahlung und Nutzverhalten. Der Computer erstellt anhand dieser Daten eine realitätsnahe Simulation, die aufzeigt, wie sich das Gebäude verhalten wird – noch bevor es gebaut wurde. «Schwachstellen können auf diese Weise während der Planungsphase erörtert und eliminiert werden, ohne dass hohe Kosten verursacht werden», so Monika Hall, wissenschaftliche Mitarbeiterin und Dozentin an der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) in Basel.
 
Noch ist die Methode wenig bekannt. Deshalb hat die FHNW den Energie-Apéro «Gebäudesimulation» organisiert, bei dem die Besucher über die Möglichkeiten und Grenzen solcher Untersuchungen informiert wurden. Im Wesentlichen gibt es drei Arten der Simulation: die thermische Gebäudesimulation, die Strömungssimulation und die Lichtsimulation (siehe «Stichwort»).

Je früher, desto besser

Eines vorweg: Wer nicht so genau weiss, was er will, sollte keine Gebäudesimulation durchführen. «Unpräzise gestellte Fragen ergeben wenig aussagekräftige Resultate», sagt Achim Geissler, Bauphysiker bei der Gartenmann Engineering AG. Wie man es richtig macht, zeigte der Referent am Beispiel der Freihandbibliothek der Universität Bern auf. Für den Neubau waren als natürliche Lichtquelle Dachfenster vorgesehen. Der Bauherr befürchtete aber, dass die Nutzer wegen des Kaltluftabfalls frieren könnten. Mit einer Strömungsanalyse wurde die Auswirkung der Oberlichter auf die Luftströme untersucht. Das Resultat: Die Raumtemperatur bleibt trotz der Dachfenster angenehm.
 
Wäre das Ergebnis anders ausgefallen, hätte der Bauherr Änderungen vornehmen müssen. Diese wären aber nicht kostenintensiv ausgefallen, weil die Bibliothek noch in der Projektierungsphase war. «Teuer wird es erst, wenn Bestehendes geändert werden muss», betont Hall, «es empfiehlt sich daher, die Simulation zeitig anzusetzen.» Jedoch nicht allzu früh, weil man ansonsten zu wenig Informationen über den Bau hat, sodass die Simulation nicht besonders realitätsnah wird.

Nicht wie Velofahren

Die Kosten für eine einfache Untersuchung liegen zwischen 5000 bis 10 000 Franken. Für komplexere Simulationen muss man über 10 000 Franken hinblättern. Das liegt daran, dass die Daten genau analysiert werden müssen. Hierfür bedarf es ausgewiesener Spezialisten. Und diese gibt es nicht wie Sand am Meer. «Das Interpretieren der Daten ist nicht wie Velofahren. Das kann nicht jeder», betont Markus Steinmann, Leiter Weiterbildung bei der FHNW.
 
Der Energie-Apéro war denn auch als Werbeveranstaltung zu verstehen, der sowohl die Bauherren als auch den potenziellen Nachwuchs ansprechen sollte. Die hohe Besucherzahl von 180 Interessierten deutete auf das grosse Interesse in der Baubranche für die Thematik hin. «Die Vorteile der Gebäudesimulation sind ja auch nicht von der Hand zu weisen: Sie erlaubt, eine realitätsnahe Prognose, die zudem kostensparend ist. Fehler werden nämlich nicht erst nach dem Erstellen eines Gebäudes bemerkt, sondern schon im Vornherein. Ausserdem kann man komplexe Zusammenhänge darstellen und dynamische Vorgänge aufzeigen», sagt Hall. Von diesen Vorteilen gilt es jetzt nur noch, die gesamte Baubranche zu überzeugen. Florencia Figueroa
 
 

Nachgefragt bei Markus Steinmann. Er ist Leiter Weiterbildung an der Fachhochschule Nordwestschweiz Basel.

 
Warum gibt es nur so wenige Fachleute, welche die Daten der Gebäudesimulation analysieren könnten?
Für die Gebäudesimulation gibt es bislang keine spezifische Ausbildung. Die Programmhersteller bieten zwar Schulungen zur Bedienung ihrer Programme an, jedoch muss die reale Anwendung im Selbststudium erarbeitet werden. Infolge von Zeitmangel und schlechtem Durchhaltevermögen findet das häufig nicht in ausreichendem Mass statt.
 
Welche Voraussetzungen muss man erfüllen, um Experte zu werden?
Neben einem guten physikalischen und baupraktischen Grundlagenwissen sollte man auch die Zusammenhänge unterschiedlicher einschlägiger Einflussgrössen kennen. Entscheidend ist auch, eine gesunde Skepsis gegenüber den Ausgaben, sprich Ergebnissen von Programmen, zu haben. Diese geben nämlich praktisch immer ein Ergebnis an. Eine gute Grundlage bietet unser neues CAS Bauphysik am Institut Energie am Bau in Muttenz, das diesen Herbst durchgeführt wird.
 
Was hält die Bauherren davon ab, die Gebäudesimulation in Auftrag zu geben?
Da gibt es viele Gründe. Zum Beispiel sind Simulationen kein expliziter Baukostenpunkt und damit in den Planungskosten nicht vorgesehen. Sicher spielt auch häufig der Preis eine Rolle. Eine gute Simulation kostet halt etwas. Ausserdem ist der Bauherr sehr häufig nicht der Nutzer des Gebäudes. Für ihn ist die Optimierung der Betriebskosten nicht unbedingt interessant.
 
Sie haben den Energie-Apéro initiiert, um das Interesse zu wecken. Wie ist das Thema bei den Bauleuten und dem Nachwuchs angekommen?
Die bisherigen Rückmeldungen sind sehr positiv. Das Thema kommt, so zumindest ist mein Eindruck, langsam an.
 
Welches sind die Nachteile bei einer Gebäudesimulation?
Eine Simulation spiegelt die Realität immer nur so gut wider, wie es die Güte der Eingabedaten und die Möglichkeiten des eingesetzten Programms erlauben. Oft wird die Simulation in einer sehr frühen Planungsphase durchgeführt. Werden im Bauverlauf Änderungen gegenüber den Ausgangsdaten der Simulation gemacht, dann passt natürlich das Ergebnis der Simulation nicht mehr. Wobei klar sein muss, dass dies nicht ursächlich an der Simulation selbst liegt. Leider wird es jedoch meist dieser zugeschrieben, wenn im Betrieb später etwas nicht klappt, beispielsweise ein gegebener Raum doch überhitzt. (ffi)