Erarbeitung von Bewertungsverfahren zur Berücksichtigung der Eigenschaften von PCM-Produkten im Rahmen der DIN V 18599 und DIN 4108 Teil 2

 Für den Einsatz von Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials, PCM) werden heute in der Baupraxis bereits verschiedene Systeme umgesetzt. Die Einsatzbereiche umfassen dabei passive Systeme (Bauplatten) sowie aktive bzw. hybride Systeme (Kühldecken und -wände, Lüftungsanlagen und Speicher).
Eine rechnerische Bewertung der energetischen Effekte von PCM sowie die Auswirkungen auf den thermischen Komfort kann mittels thermischen Simulationsrechnungen auf Stundenbasis erfolgen. Im Rahmen der rechtlich erforderlichen Nachweisverfahren
- Energieeinsparverordnung EnEV bzw. zukünftiges Gebäudeenergiegesetz GEG (DIN V 18599) sowie
- Mindestanforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz (DIN 4108-2)
finden thermische Simulationsrechnungen nur in Ausnahmefällen (EnEV) bzw. nicht als Regelverfahren (DIN 4108-2) Anwendung. Wünschenswert wäre die Möglichkeit, den Einsatz von PCM in die normativen Berechnungsverfahren zu implementieren, um so eine energetische Bewertung dieser Systeme auch im Rahmen der Nachweisführung - d.h. für eine weiter verbreitete Anwendung - zu ermöglichen.
Dabei geht es vor allem darum, geeignete Schnittstellen und Algorithmen (Ansätze) zu identifizieren und zu verifizieren. Der Prozess der Verifikation erfolgt mittels der Gegenüberstellung von Berechnungsergebnissen aus thermischen Gebäudesimulationen und normativen Berechnungen auf Grundlage einheitlicher und abgestimmter Modelle und Randbedingungen. Nicht in allen Fällen können deckungsgleiche Randbedingungen in Ansatz gebracht werden, bedingt durch die Unterschiede zwischen Simulation und normativer Berechnung, z.B. bei Vorlage von Stundenwerten einerseits und Tages- bzw. Monatsmittelwerten andererseits.
Es konnte gezeigt werden, dass sowohl für die Bewertung des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2 als auch bei der Berechnung der Nutzenergie auf Basis von DIN V 18599 ein Überarbeitungsbedarf der Normenwerke identifiziert werden kann. Dies bezieht sich auf verschiedene Einzelaspekte bei den Berechnungsansätzen (z.B. Ansatz Lüftung im Kühlfall) aber auch auf die Vollständigkeit der Definition von anzusetzenden Randbedingungen (z.B. für thermische Simulationen zum sommerlichen Wärmeschutz).