Die Gebäudeklimatik umfasst mehrere Bereiche des Bauwesens um nachhaltige und ressourcenschonende Gebäude zu errichten.

Neben einer energetisch hochwertigen Gebäudehülle und dem Einsatz erneuerbarer Energien, steht das Wohlbefinden des Menschen im Vordergrund. 

Diese Bereiche werden mit der Architektur in Einklang gebracht.

 


 

Zur Minderung von CO2-Emissionen für die Konditionierung eines Gebäudes, ist ein hoher Anteil an erneuerbaren Energien notwendig. Um den erforderlichen Einsatz erneuerbarer Energiequellen effizient und wirtschaftlich nutzen zu können, muss der Energiebedarf eines Gebäudes und die Betriebstemperaturen für Heizen und Kühlen deutlich reduziert werden. Das Verhältnis zwischen Gebäudevolumen und Außenfläche muss abgestimmt sein um regenerative Energien wie Photovoltaik oder Solarthermie einfließen zu lassen. Mittels thermischer Gebäudesimulation kann der erforderliche Energiebedarf für das Gebäude ermittelt werden. Der notwendige Energiebedarf kann beispielsweise über eine Photovoltaikanlage gedeckt werden. Ist das Nutzungsprofil bekannt, ist eine wirtschaftliche Dimensionierung der Anlage möglich.



Der Schwerpunkt in der thermischen Bauphysik liegt bei der Betrachtung der Gebäudehülle. Dabei werden Maßnahmen an den Wärme- und Feuchtschutz untersucht, um ein hohes Maß an Nutzerkomfort, Lebensdauer und geringe Betriebskosten zu erhalten. Zur Vermeidung von Bauschäden, die beispielsweise durch Tauwasserausfall in einem Bauteil entstehen können, werden vorab Berechnungen am entsprechenden Bauteil durchgeführt. Bei gut gedämmten Gebäuden ist der erforderliche Wärmebedarf stark von den vorhandenen Wärmebrücken abhängig. Zur Reduzierung des Wärmebrückeneinflusses, werden im Vorfeld die vorhandenen Wärmebrücken detailliert betrachtet und ggf. optimiert. Um ein nachhaltiges Gebäude zu erhalten, ist eine sinnvolle Verknüpfung zwischen Gebäudehülle und Anlagentechnik zu beachten. Ein gut gedämmter Neubau besitzt andere Anforderungen an die Gebäudetechnik als ein ungedämmter Altbau. Das Zusammenspiel zwischen Gebäudehülle und Anlagentechnik wird mittels einer Energiebilanzierung abgebildet. Die Erstellung von gesetzlichen Nachweisen zum Gebäude-Energien-Gesetz (GEG) oder die Nachweisführung von höheren energetischen Standards wie KfW-Effizienzhäuser, werden zudem in der thermischen Bauphysik behandelt.



Um ein behagliches Raumklima in einem Gebäude zu erhalten, muss neben der erforderlichen Beheizung des Gebäudes im Winter auch eine mögliche Überhitzung von einzelnen Räumen im Sommer berücksichtigt werden. Hierfür können moderne Simulationswerkzeuge eingesetzt werden. Eine thermische Gebäudesimulation ermöglicht unter Berücksichtigung der geplanten Materialien, die Vorhersage eines nahezu realistischen Temperaturverhaltens in einem Raum bzw. Gebäude. Eine weitere Größe, die zur Behaglichkeit in einem Gebäude beiträgt, ist das Tageslicht. Der Anteil an Tageslicht hat enormen Einfluss auf das Wohlbefinden des Menschen in einem Raum. Um eine ausreichende Tageslichtversorgung für einzelne Räume zu gewährleisten, können schon in der frühen Planungsphase ungewollte Verschattungen vermieden oder minimiert werden. Mit der Berechnung des Tageslichtquotient, der als Kenngröße für die Tageslichtversorgung dient, kann der visuelle Komfort bestimmt werden. Der visuelle Komfort ist dabei eng mit dem thermischen Komfort verknüpft. Dies gilt in der Planung zu berücksichtigen.



Gebäude haben einen wesentlichen Anteil an umweltschädlichen Emissionen und am Verbrauch von Ressourcen. Neben dem Gebäudebetrieb ist auch die Errichtung eines Gebäudes verantwortlich für emissionsbezogene Umweltwirkungen. Zur Bewertung der Umwelteinflüsse wird über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes eine Ökobilanz erstellt. Bei der Ökobilanzierung wird zu dem geforderten Primärenergiebedarf gemäß Gebäude-Energien-Gesetz, auch Umweltwirkungen wie beispielsweise CO2-Emissionen berücksichtigt und bewertet. Um ein nachhaltiges Gebäude zu erhalten, sind neben den Investitionskosten die späteren Kosten im Gebäudebetrieb mit zu berücksichtigen. In Form von Lebenszykluskosten werden sämtliche anfallenden Kosten über einen festgelegten Zeitraum angerechnet. Bei der Gegenüberstellung von Varianten, kann die wirtschaftlichste wie auch ökologischste Variante ermittelt werden.