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VDI 2078 – Wissenswertes zur Richtlinie

Vielleicht sind Sie bei Ihrer Recherche zu den Themen Hausbau, energetische Sanierung oder auch Berechnung entstehender Heizkosten irgendwann auf die Richtlinie VDI 2078 gestoßen? Oder Sie möchten sich hier auf unserem Blog umfassend über das Aufgabengebiet eines TGA-Fachplaners informieren, der auch für die Berechnung der Kühllast und weiterer Raumtemperaturen zuständig ist? Wie dem auch sei, wir möchten Ihnen hier die wichtigsten Informationen zur Richtlinie VDI 2078 liefern und zugleich einige wichtige Begriffe genauer erläutern.

Eine erste Einführung – für Schnellleser

Die Richtlinie VDI 2078 „Berechnung der thermischen Lasten und Raumtemperaturen (Auslegung Kühllast und Jahressimulation)“ wird vom Verein Deutscher Ingenieure (daher auch die Abkürzung VDI) erlassen. Erst im Sommer 2015 wurde eine neue Fassung vorgelegt, nachdem die vorherige Ausgabe über 15 Jahre lang Anwendung fand. Im Gegensatz zu einem Gesetz oder einer Verordnung ist eine Richtlinie nicht bindend, stellt aber den neuesten Stand der Technik dar. Diese Regel wird nach Ansicht vieler Fachleute derzeit als richtig erachtet. Gerade deshalb ist es sinnvoll, eine Richtlinie wie die VDI 2078 zur Anwendung zu bringen.

Mit der Richtlinie VDI 2078 werden die Kühllast, die Raumlufttemperatur sowie die operativen Raumtemperaturen sämtlicher Räume berechnet, unabhängig davon, ob und wenn ja wie diese klimatisiert werden. Sämtliche Parameter, die das thermische Raumverhalten in irgendeiner Art beeinflussen, werden berücksichtigt. Dazu können beispielsweise Anlagenteile, die über eine maschinelle oder natürliche Lüftung verfügen, Flächenheizungen und -kühlungen gehören. Diese sind nunmehr Bestandteil des Rechenverfahrens und müssen nicht mehr geschätzt werden.

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Was verbirgt sich hinter dem Begriff Kühllast?

Wie gerade erwähnt, wird im Rahmen der Richtlinie auch die Kühllast berechnet. Hier muss man zwischen einer äußeren und einer inneren Kühllast sowie einer latenten Wärmelast unterscheiden. Zu den äußeren Kühllasten gehören beispielsweise die Sonneneinstrahlung und warme Außenluft. Die Wärme kann beispielsweise durch Außenwände, Dächer, Fenster und sogar die Fugen ins Innere des Gebäudes gelangen und zu einer Erwärmung führen. Addiert man diese Faktoren zusammen, ergibt dies die äußere Kühllast des jeweiligen Raumes oder der Immobilie.

Zu den inneren Kühllasten gehören Energieumwandlungsprozesse, die im Inneren eines Raumes oder einer Immobilie stattfinden und eine Erwärmung zur Folge haben. Dazu gehören unter anderem

  • Die Wärmeabgabe durch Personen, Beleuchtung, Maschinen und Geräte,
  • Der Wärmeeintrag durch Stoffdurchsatz,
  • Der Wärmestrom aus Nachbarräumen oder direkt angrenzenden Nachbargebäuden sowie
  • Wärme durch chemische Reaktionen.

Latente Wärmelasten stellen eine Besonderheit der inneren Kühllasten dar, die allerdings nicht direkt spürbar sind. Hierbei handelt es sich um den in der Raumluft enthaltenen Wasserdampf. Kondensiert dieser beispielsweise durch die Herabkühlung des jeweiligen Raumes durch die Klimaanlage, so wird die Wärmeenergie des Dampfes frei. Diese führt dem Raum weitere Energie zu, der dann wiederum von der Klimaanlage stärker herabgekühlt werden muss. Sämtliche Faktoren werden addiert und ergeben dann die innere Kühllast des betreffenden Raumes bzw. Gebäudes.

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Welche Neuerungen birgt die aktuelle Fassung der VDI 2078?

Gegenüber bislang gültigen Ausgabe wurde das Verfahren mit der aktuellen Fassung der Richtlinie erheblich verbessert und erweitert, beispielsweise um die Kopplung zwischen Betriebsweise, aktiven Anlagenkomponenten, thermischer Berechnung und Regelstrategien. Durch das neue Verfahren ist es möglich, Kühldecken, Bauteilkühlung sowie Anlagen mit variablem Volumenstrom nicht mehr zu schätzen, sondern zu berechnen. Auch die Betriebsweise und die Regelung der Anlagen können nun optimiert werden. Berücksichtigung finde nun auch die Steuerung der Beleuchtung sowie der Sonnenschutz in Gebäuden.

Auch die natürliche Belüftung der Gebäude wurde nun in das neue Rechenverfahren integriert. Durch eine Jahressimulation ist es möglich, Häufigkeitsanalysen von operativer Temperatur und Raumluft zu erstellen. Das Verfahren dient so auch als Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2 sowie für den Energiebedarf nach DIN 18599. Die VDI 2078 beinhaltet nun auch eine Erweiterung der nutzbaren Wetterdaten sowie eine Neueinteilung der Klimazonen innerhalb Deutschlands. Auch das Stadtklima findet jetzt Berücksichtigung.

In der Richtlinie ist erstmals auch ein umfangreiches Validierungsverfahren (Gültigkeitsprüfungsverfahren) für Programme enthalten, die einen Rechenkern nach VDI 6007 Blatt 1 und für viele Programme enthalten. Eine große Anzahl an Testbeispielen sorgt dafür, dass das getestete Programm den Anforderungen der VDI 2078 genügt. Zugleich wird durch die Forderung nach einer Konformitätserklärung (Konformität steht für Einheitlichkeit und Übereinstimmung) sichergestellt, dass das geprüfte Programm sorgfältig getestet wurde. Anderenfalls gerät der Programmhersteller bei fehlerhafter Validierung in die Produkthaftung.

Wird bei der Berechnung der Raumtemperaturen auch die Richtlinie VDI 6007 Blatt 2 einbezogen, profitiert auch von einem Rechenverfahren für den Sonnenschutz sowie detaillierte Tabellen für Standardfälle. Blatt 3 dieser Verordnung enthält zudem noch eine einheitliche Berechnungsformel für die Solarstrahlung, ermöglicht die genaue Erfassung diffuser Strahlung und zugleich eine Tageslichtberechnung. Durch die neue VDI 2078 ergänzt um die Richtlinie VDI 6007 haben Planer nunmehr alle Berechnungsmöglichkeiten zur Hand, die Ausstellung anderweitiger Prüfzeugnisse ist hier nicht mehr notwendig.

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Welcher Personenkreis muss sich mit dem Inhalt und der Anwendung der Richtlinie VDI 2078 auskennen?

Die Berechnungen zur Kühllast werden von TGA-Fachplanern und TGA-Ingenieuren vorgenommen. Diese müssen sich mit den aktuell am Markt erhältlichen Messverfahren, aber auch mit den Berechnungsmöglichkeiten auskennen. Durch die VDI 2078 wurde ihnen ein weiteres probates Mittel in die Hand gegeben, um eine standardisierte Berechnung vornehmen zu können, in die verschiedene Messwerte einfließen. Das Schätzen von Werten ist nun nicht mehr notwendig.

Damit TGA-Fachplaner und -Ingenieure die aktualisierte Richtlinie umsetzen können, sind sie angehalten, an Weiterbildungen teilzunehmen. Diese werden bundesweit angeboten.

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Sie haben Fragen? Wir die Antworten.

Haben Sie weitere Fragen zur Richtlinie VDI 2078, vielleicht aber auch zur VDI 6007, so steht Ihnen der TGA-Fachplaner der Cornelius Ober GmbH gern im Rahmen eines persönlichen Gespräches Rede und Antwort. Eine Kontaktaufnahme ist sowohl per telefonisch (03691/ 889 21 94), per E-Mail, per Kontaktformular oder durch den Besuch unserer Geschäftsstelle möglich.

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