Klimadaten

TESSA verwendet stündliche Klimazeitreihen, um die Wärme- und Kältenachfragemodelle zu steuern. Die wichtigste Variable ist die Aussenlufttemperatur (temp2m), aus der Heizgradtage (HDD), Kühlgradtage (CDD) und Lastkurvenformen abgeleitet werden.

Wofür Klimadaten verwendet werden

Klimadaten werden pro Quartier geladen. Quartiere im selben Szenario können unterschiedliche Klimadateien verwenden, wenn das Untersuchungsgebiet eine grosse geografische Spannweite hat. Nach dem Laden gilt:

• Das Wärmenachfragemodell verwendet die Trockenkugeltemperatur, um Gradtage und mittlere Tagestemperaturen zu berechnen, die die archetypbasierte Berechnung der Heizwärmenachfrage steuern.
• Das Lastkurvenmodell verteilt die jährliche Nachfrage mit der Methode der Regression auf die mittlere Tagestemperatur auf stündliche Profile.
• Das Kältenachfragemodell verwendet Temperatur- und Solardaten, um Spitzenkühllasten abzuschätzen.

Klimadatenquellen

OneBuilding TMY (Standard)

Quelle: climate.onebuilding.org

Ein Typical Meteorological Year (TMY) bildet die monatlichen Medianbedingungen ab, nicht das heisseste oder kälteste je gemessene Jahr. TMYx-Datensätze werden nach der Methode ISO 15927-4:2005 erstellt: Für jeden Monat des Jahres wird aus einem Archiv über mehrere Jahrzehnte derjenige Monat gewählt, dessen statistische Eigenschaften (Temperaturverteilung, Strahlung) den langfristigen Median dieses Monats am besten repräsentieren. Monate aus verschiedenen Jahren werden zu einem einzigen synthetischen Jahr zusammengefügt.

TESSA verwendet die Wetterstation, die dem geografischen Schwerpunkt des Quartiers am nächsten liegt. Das für die Zeitstempel verwendete Referenzjahr ist 2015.

Wichtige Spalten im geladenen Datensatz:

EU PVGIS TMY

Quelle: PVGIS-Webdienst der Europäischen Kommission (re.jrc.ec.europa.eu/api/tmy)

Eine alternative TMY-Quelle, die Europa und Teile Afrikas abdeckt und bei Bedarf geladen wird, indem die PVGIS-API für den Projektstandort abgefragt wird. Verwendet dasselbe Referenzjahr (2015) wie OneBuilding.

Verfügbar dort, wo die Stationsabdeckung von OneBuilding begrenzt ist. Erfordert beim Analysezeitpunkt Internetzugang.

Schweizer Zukunftsklima (CMIP6-angepasstes TMY)

Quelle: Schweizer Regionalklimamodell, CMIP6-Ensemble

Wird bei Zukunftsklimaprojektionen verwendet. Ein heutiges TMY (von OneBuilding oder PVGIS) wird um monatliche Temperaturanomalien angepasst, die aus gerasterten CMIP6-Ergebnissen für die Schweiz abgeleitet werden.

Verfügbare Emissionsszenarien:

Verfügbare Projektionsjahre: 2030, 2040, 2050 (20-Jahres-Mittel der Anomalien, zentriert auf das Zieljahr).

Abdeckung: Rasterdaten mit ca. 12 km Auflösung für die Schweiz und angrenzende Regionen.

Methode: Mittlere monatliche Temperaturanomalien, berechnet über ein 20-Jahres-Fenster zentriert auf das Zieljahr, werden zu jeder Stunde des TMY addiert. Ein 8-Stunden-Interpolationsfenster an den Monatsgrenzen vermeidet Sprungstellen, gemäss der Praxis nach ISO 15927-4. Das Ergebnis hat dieselbe 8760-Stunden-Struktur wie die Basis und ist in den Monaten wärmer, in denen eine Erwärmung prognostiziert wird.

Heiz- und Kühlgradtage

TESSA berechnet HDD und CDD aus der geladenen Klimazeitreihe:

• HDD – Heizgradtage (Basis standardmässig 12 °C), summiert über alle Stunden mit temp2m < base
• CDD – Kühlgradtage (Basis 18 °C), summiert über alle Stunden mit temp2m > base

HDD und CDD werden im Objekt ClimateData gespeichert und im Klimabereich des Quartiers angezeigt. Sie werden verwendet, um die jährliche Energienachfrage zu skalieren, wenn kein gemessener Verbrauch pro Gebäude vorliegt.

Klimadaten in einem Projekt verwenden

1. Laden Sie Klimadaten mit dem Werkzeug Klimadaten laden (oder über den MCP-Aufruf load_climate_data). TESSA wählt automatisch die nächstgelegene OneBuilding-Station.
2. Prüfen Sie die geladenen Daten im Quartier-Inspektor – Quellenname, HDD und CDD werden angezeigt.
3. Wechseln Sie mit Apply future climate & retrofit zum Zukunftsklima, indem Sie das gewünschte Jahr und das RCP-Szenario angeben. Das Werkzeug kann auch ein Gebäudesanierungsszenario anwenden und berechnet die Nachfrage des Quartiers für beide neu. Siehe Künftige Nachfrage.

Geografische Abdeckung

OneBuilding deckt den grössten Teil Europas, Nordamerikas sowie grosse Teile Asiens und Afrikas ab. Für die Schweiz decken etwa 45–60 Stationen alle wichtigen besiedelten Gebiete ab, einschliesslich der grossen Flughäfen. Die Dichte ist im Mittelland am höchsten und in Bergtälern geringer. Liegt die nächste Station mehr als ca. 50 km vom Projektschwerpunkt entfernt, sollten Sie prüfen, ob das Klimaprofil repräsentativ ist.

An alpinen Standorten (Wallis, Graubünden, Tessin) sollten Sie prüfen, ob die Höhe der gewählten Station zum Projektstandort passt: Ein grosser Höhenunterschied kann HDD erheblich unterschätzen.

Wie es weitergeht

• Wärmenachfragemodell – wie die Temperatur die archetypbasierte Nachfrageberechnung steuert.
• Kältenachfragemodell – wie die Kältenachfrage aus Klimadaten abgeschätzt wird.