Wärmebedarfsmodell

Für Gebäude in einer TESSA-Studie liegen oft keine eigenen Bedarfsdaten vor. Die Wärmebedarfsmodelle berechnen für diese Gebäude den Heiz- und Warmwasserbedarf aus ihren Eigenschaften (Typ, Bauperiode, Geschossfläche) und dem Klima des Quartiers.

Wo Bedarfsdaten vorhanden sind, verwendet TESSA sie direkt. Der bereitgestellte Gebäudedatensatz kann Bedarfswerte enthalten, ebenso Ihr eigener Gebäude-Upload. Was jeder Datensatz liefert, steht unter Herkunft der Gebäudedaten, und die Bedarfsspalten, die Sie hochladen können, finden Sie in der Vorlage für Gebäudedaten.

Sie wählen für jede Studie ein Modell, das die Lücken um die Daten herum füllt, die Ihre Gebäude bereits haben. Diese Seite erklärt, wie das zusammenspielt und was jedes integrierte Modell tut. Das Pendant für die Kälte finden Sie unter Kältebedarfsmodell.

Simulation, Daten oder beides

Der Bedarf entsteht in zwei Stufen, und jede kann aus einem Modell oder aus Ihren eigenen Daten stammen:

• Jahresbedarf: jährliche Raumwärme- und Warmwasserenergie (kWh) und Spitzenleistung (kW) pro Gebäude.
• Stündliche Lastkurven: das 8760-Stunden-Leistungsprofil (kW), das die Netzsimulation verwendet.

Von Ihnen angegebene Werte haben Vorrang vor modellierten. Typische Kombinationen:

• Modell für alles. Wählen Sie ein Modell. Es schätzt den Jahresbedarf aus Gebäudeeigenschaften und Klima und erzeugt dann die Lastkurven.
• Ihre Jahreswerte, modellierte Lastkurven. Geben Sie gemessenen oder abgerechneten Jahresbedarf an. Das Modell formt nur das stündliche Profil um Ihre Summen.
• Ihre Lastkurven. Laden Sie gemessene stündliche Lastkurven hoch. Ein Modell ist nicht nötig. Siehe Mit Gebäudelastgängen arbeiten.
• Teilweise Daten. Geben Sie Werte für einige Gebäude oder einige Spalten an. Das Modell füllt die Lücken und behält Ihre Werte, solange Datenaktualisierungsmodus auf Vorhandene Werte erhalten steht.

Spalten mit dem Namen *_origin halten fest, woher jeder Wert stammt (angegeben, modelliert oder angenommen), sodass Sie sehen, wie viel eines Ergebnisses Daten und wie viel Schätzung ist. Siehe Datenqualität und Vertrauenswürdigkeit.

Wählen Sie das Modell mit Wärmemodell auswählen in Simulate annual demands und im Lastkurven-Werkzeug. Das Werkzeug für Jahresbedarf bietet zudem Aus vorhandenen Gebäudedaten ableiten (kein Modell) und Benutzerdefiniertes Archetyp-Modell (Ihre eigenen kWh/m²-Werte pro Gruppe ähnlicher Gebäude).

Integrierte Modelle

Switzerland (Planeto)

Der Standard für Schweizer Studien. Es schätzt den Jahresbedarf aus Gebäudetyp und Bauperiode, korrigiert um das Klima des Quartiers, und erzeugt stündliche Lastkurven. Siehe Schweizer Wärmebedarfsmodell weiter unten.

TABULA (europäische Typologien)

Schlägt für Gebäudekategorie und Bauperiode eine Wohntypologie aus dem EU-Projekt TABULA nach und skaliert sie mit der Geschossfläche. Wählen Sie das Land in den Modellparametern. Verwenden Sie es für Wohngebäude ausserhalb der Schweiz. Nichtwohngebäude bleiben leer, damit ein anderes Modell oder Ihre Daten sie füllen können. Die Werte sind Typologie-Referenzen: Sie sind kein gemessener Verbrauch und nicht um das lokale Klima korrigiert. TABULA liefert nur den Jahresbedarf, erzeugen Sie die Lastkurven daher mit einem anderen Modell.

Demand Ninja

Ein wettergetriebenes Modell nach Staffell et al. (2023). Es wandelt Temperatur, Sonne, Wind und Feuchte mit einstellbaren Parametern wie Schwellenwerten, thermischer Trägheit und Leistung pro m² in Heiz- und Kältebedarf um. Es braucht keine Gebäudearchetypen und funktioniert daher für jeden Ort und Gebäudetyp. Es eignet sich, um stündliche Lastkurven um von Ihnen angegebene Jahressummen zu formen. Sein Jahresbedarf hängt vollständig von seinen Parametern ab, prüfen Sie diese daher gegen bekannte Verbräuche, bevor Sie sich auf die Summen verlassen.

Schweizer Wärmebedarfsmodell

Das Schweizer Modell folgt der Arbeit von Schneider et al. (2019). Für Raumwärme und Warmwasser liefert es jährliche Nutz- und Endenergie, Systemwirkungsgrad, CO₂-Intensität des Brennstoffs, jährliche Emissionen und stündliche Lastkurven.

Der Jahresbedarf ergibt sich aus Energieintensitäten (kWh/m²) pro Gebäudearchetyp, definiert durch Gebäudetyp und Bauperiode und kalibriert an gemessenen Verbräuchen. Nichtwohngebäude verwenden Standardwerte nach Gebäudekategorie. Kalibrieren Sie bei grossen Nichtwohnprojekten gegen gemessene Verbräuche.

Die stündlichen Lastkurven werden aus gemessenen Lastkurven für jeden Archetyp aufgebaut, getrieben von der Aussentemperatur des Quartiers, mit realistischer Variabilität von Stunde zu Stunde. Die Lastkurven werden normiert und dann auf den Jahresbedarf skaliert, sodass sie um Jahreswerte aus beliebiger Quelle erzeugt werden können, einschliesslich Messungen.

Künftiger Energiebedarf

Um Prognosen des künftigen Wärmebedarfs zu berechnen, bestimmen wir für jeden Gebäudearchetyp das Energieeinsparpotenzial durch Sanierung. Ob ein Gebäude saniert wird oder nicht, kann der Benutzer festlegen, oder wir wenden ein Machine-Learning-Modell (Wahrscheinlichkeitsmodell) an, das schätzt, wann ein Gebäude voraussichtlich saniert wird.

Vom Gebäudebedarf zur Auslegungslast des Netzes

Die Jahresdauerlinie (Load duration curve) im Bericht für die Auslegung der Erzeugung ersetzt den Bedarf jeder Stunde durch den Tagesmittelwert des Bedarfs. Gebäude haben thermische Masse (Wände, Böden, Warmwasserspeicher), mit der sich ihr Wärmebedarf innerhalb eines Tages verschieben lässt, ohne den Komfort zu beeinträchtigen. Das Netz sieht daher die Tagesmittellast statt kurzer stündlicher Spitzen, was die Auslegungsspitze senkt, die die Quellen decken müssen.

Das ist ein Grund dafür, dass die Spitze in den Netzdiagrammen niedriger ist als die Spitze der rohen Gebäudebedarfskurve. Die Wirkung der Skalierung auf angeschlossene Gebäude und die zeitliche Auflösung jedes Diagramms beschreibt die Berichtsübersicht.