Übertemperaturstunden
—
h oberhalb Grenzwert
Gradstunden
—
Kh kumuliert
Mittlere Raumtemperatur
—
°C Ø Mai–Sept
Maximale Raumtemperatur
—
°C Spitzenwert
❄ Peak-Kühllast
—
W Spitzenleistung
❄ Kühlenergie Saison
—
kWh (Mai–Sept)
Temperaturverlauf
Var. A
Var. B
Var. C
Grenzwert
T_ext
🌡
BEREIT ZUR SIMULATION
Parameter einstellen, Simulation starten. Varianten A/B/C vergleichbar.
Monatl. Überhitzung
📊
❄ Kühllast-Verlauf (tägl. Peak)
❄
Kühlung in Tab „❄ Kühlung" aktivieren
Varianten-Vergleich
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Bereit – Parameter eingeben und Simulation starten Δt=1h · 01.05–30.09 · 3.672 h
📋

Dokumentation & Handbuch

Sommerlicher Wärmeschutz Simulation v1.2 · bauphysik-fachberatung.de

Programmbeschreibung

Dynamische 1-Zonen-Simulation zur Bewertung des sommerlichen Raumklimas mit stündlichem Zeitschritt (Mai–September). Geeignet für Bauphysiker, TGA-Planer und Energieberater.

💡 Schnellstart: Preset wählen (Wohnen/Büro/DG), Standort einstellen → SIMULATION STARTEN. Varianten A/B/C unterschiedlich konfigurieren für Vergleiche.

Funktionsumfang

  • Dynamische Energiebilanz – Solar, Transmission, Lüftung, Interne Last
  • RC-Speichermasse – leicht / mittel / schwer
  • Nachtlüftungslogik – regelbasiert mit Zeit- und Temperaturschwellen
  • Dynamische Verschattung – strahlungsabhängig schaltbar
  • Kühlleistungsberechnung – ideal mit COP und Leistungsgrenze
  • 10 Klimastandorte – Hamburg bis München (TRY-Annäherung, Seed=42)
  • 3 Varianten A/B/C – unabhängig und vergleichbar

Grenzen des Modells

  • Vereinfachtes 1-Zonen-Modell – keine Raumkopplung, keine CFD
  • Keine Feuchteberechnung / kein Taupunktnachweis
  • Synthetische TRY-Wetterdaten (Annäherung, keine offiziellen DWD-Datensätze)
  • Kein Anlagenregelungsmodell – nur idealer Kühler
Version 1.2 · Februar 2026 · Basis: DIN EN ISO 13792 · TRY-Annäherung (DWD-Klimastatistik)

Physikalisches Modell

Energiebilanz der Zone

C · ΔT/Δt = Q_sol + Q_trans + Q_vent + Q_int − Q_cool [W] C = A_Boden · c_spez [J/K] Wärmekapazität T(t+1) = T(t) + (ΣQ · Δt) / C

Solare Gewinne

Q_sol = A_Glas · g · FC · I_global · OF_Orient [W] g = g-Wert der Verglasung FC = Abminderungsfaktor Sonnenschutz (0,15–1,0) OF = S:1,0 · SW/SE:0,88 · O/W:0,62 · N:0,10

Transmission & Lüftung

Q_trans = UA_ges · (T_ext − T_int) Q_vent = (ACH/3600) · V · ρc_p · (T_ext − T_int) ρc_p = 1207 J/(m³·K) (Luft ~20°C)

Nachtlüftung – Aktivierungsbedingungen

  • Stunde im Nachtfenster [nvStart – nvEnd]
  • T_int > T_ext + ΔT_Schwelle
  • T_ext ≤ T_ext,max

Thermische Speichermasse

Bauweisec_spez [kJ/m²K]Typisch
Leicht20Holzrahmenbau, Gipskarton
Mittel60Mauerwerk, gemischt
Schwer120Stahlbeton, Vollstein

Eingabeparameter

Geometrie & Bauphysik

ParameterEinheitTypisch
Bodenflächem²15–100
Raumhöhem2,4–3,5
Außenwandflächem²inkl. Fenster, Brutto
U-Wert WandW/m²KGEG ≤ 0,24
U-Wert DachW/m²KGEG ≤ 0,16

Sonnenschutz – FC-Werte

TypFCWirkung
Außenjalousie0,15Sehr effektiv
Außenmarkise0,25Effektiv
Vordach0,35Mäßig
Innenrollo hell0,55Begrenzt
Innengardine0,75Kaum wirksam

Hinweis: g_eff = g · FC. Außenliegender Sonnenschutz (FC ≤ 0,25) ist um ein Vielfaches wirksamer als innenliegender.

Kühlleistungsberechnung

Ideales Kühlmodell

Q_excess = (T_frei − T_cool) · C / Δt [W] Q_cool = min(Q_excess, P_max) [W] Q_el = Q_cool / COP [W] Strombedarf

Systemtypen

TypCOP typ.P_max
Idealer Kühler3,0∞
Split-Klimaanlage2,5–3,5≤ 5 kW
Kaltwassersatz4,0–5,5≥ 10 kW

Ausgabe-Kennzahlen

  • Peak-Kühllast [W] – Auslegungswert für Systemgröße
  • Kühlenergie [kWh] – saisonaler Wärmebedarf Mai–Sept
  • El. Aufwand [kWh] – Kühlenergie / COP = Strombedarf

Klimastandorte

Synthetische TRY-Annäherungen nach DWD-Klimastatistik. Für GEG-Nachweise sind die originalen DWD-TRY-Datensätze zu verwenden.

StadtLat / HöheT_JulCharakter
Hamburg53.6°N / 6m18,5°CKüste, feucht, mild
Bremen53.1°N / 11m19,2°CMaritim–kontinental
Berlin52.5°N / 34m21,5°CKontinental, trocken
Wesel/NRW51.7°N / 18m20,5°CTiefland Rhein, TRY-Z.5
Köln50.9°N / 57m22,0°CRheintal, Wärmeinsel
Frankfurt50.1°N / 112m23,0°CStadtklima, sehr heiß
Leipzig51.3°N / 116m22,5°CKontinental, Hitzeinsel
Nürnberg49.5°N / 309m22,5°CFränkisches Becken
Stuttgart48.8°N / 256m22,5°CKessellage, kritisch
München48.1°N / 519m22,5°CAlpenvorland, hohe Strahlung

Ergebnis-Kennzahlen

Simulationszeitraum: 01. Mai – 30. September (3.672 h)

Übertemperaturstunden

Stunden mit T_int > Grenzwert. Hauptkriterium DIN EN 15251. <100 h = gut · >500 h = kritisch.

Gradstunden [Kh]

Σ max(0, T_int−T_Grenz)·Δt. Erfasst auch Intensität. DIN 4108-2: <1200 Kh (Büro).

Mittlere Raumtemp.

Arithmetisches Mittel T_int über Mai–Sept. Überblick über thermische Gesamtqualität.

Maximale Raumtemp.

Spitzenwert T_int. >35°C = unzumutbar.

❄ Peak-Kühllast [W]

Max. stündliche Kühllast – maßgebend für Auslegung des Kühlsystems.

❄ Kühlenergie [kWh]

Saisonale Kälteleistung × Zeit. Elektrisch = Kühlenergie / COP.

Normen & Planungshinweise

NormRelevanz
DIN EN 15251 / EN 16798-1Kat. II: T_op ≤ 26°C, adaptives Komfortmodell
DIN 4108-2Gradstunden-Kriterium ≤ 1200 Kh/a (Büro)
GEG §14 / Anlage 3Sonneneintragskennwert S ≤ S_zul
VDI 2078Kühllastberechnung Gebäude (instationär)
DIN EN ISO 13792Vereinfachte Sommertemperaturberechnung

Bewertungs-Orientierung

Kennzahl🟢 Gut🟡 Grenzwertig🔴 Kritisch
Übertemp.stunden< 100 h100–500 h> 500 h
Gradstunden< 200 Kh200–1200 Kh> 1200 Kh
T_max< 28°C28–33°C> 33°C

💡 Außenverschattung (FC ≤ 0,25) ist die effektivste Einzelmaßnahme. Nachtlüftung wirkt besonders bei schwerer Bauweise und hohem Tag-Nacht-Delta (>8K).

Haftungshinweis

Diese Simulation dient der Planungsunterstützung und ersetzt keine normgerechte Berechnung nach GEG oder DIN 4108-2.

Sommerlicher Wärmeschutz Simulation v1.2 · bauphysik-fachberatung.de

Häufige Fragen

Was ist sommerlicher Wärmeschutz?
Sommerlicher Wärmeschutz nach DIN 4108-2 stellt sicher, dass Räume im Sommer nicht überhitzen. Das GEG schreibt den Nachweis für Neubauten und wesentliche Änderungen vor. Der Nachweis kann vereinfacht (Sonneneintragskennwert) oder per Simulation erfolgen.
Welche Übertemperaturgrenze gilt?
Die maximal zulässige operative Raumtemperatur beträgt 25–27 °C, je nach Klimaregion und Nutzung. Überschreitungshäufigkeiten von 10 % der Nutzungszeit (ca. 260 Stunden) sind bei der Simulation zulässig.
Was beeinflusst den sommerlichen Wärmeschutz am meisten?
Die wichtigsten Einflussfaktoren: Fensterflächenanteil und -orientierung, Sonnenschutz (F_c-Faktor), g-Wert der Verglasung, thermische Speichermasse des Raums (schwere vs. leichte Bauweise) und Nachtlüftung. Sonnenschutz hat den größten Einzeleinfluss.
Was ist der g-Wert und der F_c-Faktor?
Der g-Wert ist der Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung (wie viel Solarenergie durchkommt). Der F_c-Faktor beschreibt die Wirksamkeit des Sonnenschutzes: F_c = 1 bedeutet kein Sonnenschutz, F_c = 0,2 bedeutet 80 % der Solarstrahlung werden abgehalten.
Welche Arten von Sonnenschutz gibt es?
Außenliegend (am effektivsten): Raffstores (F_c ≈ 0,15–0,25), Rollläden (0,20–0,30), Markisen (0,25–0,40). Innenliegend (weniger wirksam): Jalousien (0,45–0,65), Vorhänge (0,50–0,75). Sonnenschutzglas: g ≈ 0,20–0,35 statt 0,50–0,60.
Was ist thermische Speichermasse?
Die thermische Speichermasse beschreibt, wie viel Wärme ein Raum aufnehmen kann, bevor die Temperatur steigt. Schwere Bauweise (Beton, Mauerwerk) hat hohe Speichermasse und puffert Temperaturschwankungen. Leichtbau (Holzrahmen, Trockenbau) hat geringe Speichermasse und heizt sich schneller auf.
Funktioniert Nachtlüftung als Kühlstrategie?
Ja, Nachtlüftung ist eine sehr effektive passive Kühlstrategie. Voraussetzung: die Nachttemperatur fällt unter 20 °C, es gibt ausreichend Speichermasse und die Fenster können sicher geöffnet werden. 3-facher Luftwechsel nachts kann die Tageshöchsttemperatur um 2–4 K senken.
Wie funktioniert die Stundensimulation im Tool?
Das Tool simuliert den thermischen Verlauf stundenschritt-weise über eine Sommerperiode: jede Stunde werden solare Gewinne (Q_sol), Transmission (Q_tr), Lüftung (Q_v) und interne Lasten (Q_i) bilanziert und die resultierende Raumtemperatur berechnet.
Wann ist eine Klimaanlage nötig?
Wenn passive Maßnahmen (Sonnenschutz, Nachtlüftung, Speichermasse) nicht ausreichen, um die Übertemperaturgrenze einzuhalten. Typisch bei großen Glasflächen nach Süd/West, innenliegendem Sonnenschutz und Leichtbau. Das Tool berechnet auch die erforderliche Kühlleistung.
Was kostet eine Kühllastüberschreitung?
Energetisch: ca. 20–40 kWh/(m²·a) Kühlenergie bei einer Klimaanlage. Finanziell: 200–500 € Stromkosten/Jahr für ein Einfamilienhaus. Guter Sonnenschutz und Speichermasse vermeiden diese Kosten oft vollständig.