Eine innovative Visualisierung auch für Energieeffizienzklasse und PV-Stromerzeugung
Zwei Fliegen mit einer Klappe
Durch die Geometrievisualisierung können dieselben 3D-Architekturdaten zur Vorhersage des Heizwärmebedarfs und der PV-Stromerzeugung genutzt werden, basierend auf den gewählten Baumaterialien sowie der Kapazität und Fläche der Photovoltaikanlage. In Evisuell+ bietet sich somit gleichzeitig sowohl ein Blick auf die 3D-visualisierten Darstellungen des Gebäudes als auch eine Richtlinie für die Energieeffizienzklasse.
Als Beispiel wurde ein zweigeschossiges Einfamilienhaus mit einem Süd-Nord-Satteldach visualisiert und simuliert. Nachfolgend werden die vier Hauptleistungen von Visuell+ in der Reihenfolge der Leistungen und ihrem Inhalt dargestellt.
1. Visualisierung
In der ersten Phase von Evisuell+ wird eine Außenvisualisierung mit einer präzisen Darstellung der architektonischen Materialien präsentiert. Zudem werden die optischen Eigenschaften der integrierten PV-Anlage genau dargestellt, da es auf dem Markt unterschiedliche Abmessungen dieser Solarmodule gibt. Die exakten Abmessungen und Proportionen der ausgewählten PV-Module werden visualisiert und in diesen Darstellungen gezeigt, um eine optische Vorstellung der zukünftigen Merkmale des Gebäudes mit PVs in Abstimmung mit der Farbe und den physikalischen Eigenschaften von Fenstern, Wänden, Dächern und anderen externen Komponenten zu erhalten.
2.
Projektübersicht
Hier werden die physikalischen Eigenschaften der gesamten Gebäudehülle vorgestellt, die die weitere konstruktive Phase des Projekts erleichtern können.
Alle Fenster und Türen sowie deren Anzahl, Ausrichtung, Neigung, Abmessungen und Fläche werden einzeln in einer separaten Tabelle aufgeführt.
Ausrichtung, Neigung und Fläche aller umgebenden Wände, Dächer und Decken werden individuell berechnet.
3.
Energieeffizienzklasse
Es wurden fünf verschiedene Materialkombinationen für Außenwände, Dächer, Decken und Fenster verwendet und miteinander verglichen, um die Energieeffizienzklasse abzuschätzen, die das Gebäude erreichen könnte, wenn das entsprechende Material beim Bau verwendet würde. Variante 1 zeigt den Heizenergiebedarf bei Verwendung der höchsten Wärmeübertragungseigenschaften des Materials, während Variante 5 die besten Materialeigenschaften im Hinblick auf die Verfügbarkeit auf dem Markt zeigt. Die ersten fünf Hauptvarianten haben unterschiedliche U-Werte der Fenster, jedoch denselben g-Wert von 0,50.
Die zweiten fünf Varianten verwenden die gleichen Fenster wie die Varianten 1 bis 5, jedoch mit einem g-Wert von 0,65.
Sollte es also auf dem Markt im Hinblick auf Preis und Kundenentscheidung einen besseren g-Wert der Fenster geben, werden durch fünf weitere Varianten auch Änderungen der Energieeffizienzklasse des Gebäudes vorhergesagt.
4.
PV Stromerzeugung
Es werden unter Berücksichtigung der verschiedenen auf dem Markt erhältlichen PV-Systeme mit unterschiedlicher Effizienz Varianten hinsichtlich der Fläche der PV-Integration entwickelt, um das Potenzial des Gebäudes zur Stromerzeugung in jeder PV-Integrationskonfiguration zu vergleichen. Die gewählte Variante wird dann genutzt, um die genaue Dimensionierung der integrierten PV-Anlage festzulegen und eine realitätsgetreue, finale Visualisierung zu erstellen. Da in einigen Bundesländern Deutschlands eine PV-Pflicht besteht, wird die Mindestanforderung für die Deckungsfläche (oft 60 %) angewendet, um das optimale Energieerzeugungspotenzial des Gebäudes zu bestimmen, solange die erforderliche Integrationsfläche mit dem verfügbaren Dach kompatibel ist.
Fünf Varianten von 1 bis 5 zeigen den Grad der Stromerzeugung eines Gebäudes, wenn die entsprechende Dachseite mit PV-Anlagen unterschiedlicher Technologie und Effizienz bedeckt ist. Diese fünf Kategorien wurden anhand der auf dem Markt verfügbaren PV-Typen ausgewählt. In jeder Variante ermöglicht eine echte optische 3D-Visualisierung des Dachs mit der genauen optischen Leistung der ausgewählten PV-Anlagen eine realistische Vorstellung davon, wie das Dach nach der Installation des jeweiligen PV-Typs aussehen wird.
Die ersten fünf Varianten zeigen die Integration von fünf verschiedenen PV-Technologien mit unterschiedlichem Wirkungsgrad in einer vertikalen Aufbaukonfiguration.
Die zweiten fünf Varianten zeigen die Integration derselben fünf PV-Technologien wie die ersten fünf Varianten, allerdings in einer horizontalen Konfiguration.
In diesem Vergleich unterscheiden sich die Abmessungen und Proportionen des Dachs und der ausgewählten PV, die Anzahl der montierbaren PV-Module und die endgültige Stromerzeugung von den ersten fünf Varianten mit vertikaler Installation.
Und mehr...
Alle vier oben beschriebenen Leistungen – Visualisierung, Projektübersicht, Heizwärmebedarf und PV-Stromerzeugung – sind in einer digitalen Datei enthalten und zusätzlich in Form eines gedruckten Notizbuchs verfügbar.
Die hochwertigen Visualisierungsbilder basieren auf den Daten der Planungspläne bzw. dem aktuellen Gebäudezustand. Bei Bestandsgebäuden werden die Visualisierungen mit einfachen Gebäudebildern erstellt, wobei die zu installierenden PV-Anlagen in die Visualisierungsbilder integriert werden.Bei Bedarf können auch visualisierte 3D-Innenaufnahmen in den Prozess integriert werden.
Die zehn Varianten von Heizwärmebedarf verwenden zehn verschiedene Konfigurationen von Wänden, Dächern, Decken und Fenstern und bieten eine Richtlinie zur Vorhersage, welche Energieeffizienzklasse das Gebäude erreichen kann.
In PV Stromerzeugung werden fünf verschiedene Arten von PV auf dem entsprechenden Dach des Gebäudes angewendet. Jeder PV-Typ wird in zwei Konfigurationen, horizontal und vertikal, angewendet, und in jeder Konfiguration werden die erforderliche Fläche und die Stromleistung verglichen. Parallel dazu wird die optische Leistung jedes PV-Typs visualisiert und in Visualisierungsbildern dargestellt. So lassen sich die zukünftigen optischen Eigenschaften des Gebäudes sowie seine Stromerzeugungsleistung leicht erkennen.
Referenzprojekt
Zur Veranschaulichung wird hier ein Beispiel für ein Einfamilienhaus mit einem nach Süden und Norden geneigten Dach vorgestellt.
