Mittels thermischer Gebäudesimulationen ist auch die Heizenergie-Optimierung temporär nicht geheizter Gebäude möglich, z.B. am Wochenende oder an Feiertagen nicht genutzter Bürogebäude.
Bei der Heizenergie-Optimierung handelt es sich um ein Berechnungsverfahren zur Minimierung der aufzubringenden Heizenergie in zeitweilig ungenutzten Räumen oder Gebäuden.
Auf der Grundlage einer thermodynamischen Simulation eines Gebäudes können Heizsysteme in Abhängigkeit des herrschenden Außenklimas (Temperatur, Wind, Solarstrahlung, etc.) und den jeweils gewünschten Innentemperaturen partiell gesteuert werden.
Durch eine stetige Vorausberechnung der Innentemperaturen der Räume (möglich durch die Phasenverschiebung bzgl. der Außenlufttemperatur) kann der notwendige Energieaufwand des Heizsystems im Voraus optimal an das sich einstellende Innenraumklima angepasst werden. Die Steuerung des Heizsystems erfolgt somit nicht wie allgemein üblich als Reaktion oder Gegenmaßnahme auf die bereits in den Räumen vorhandenen klimatischen Gegebenheiten, sondern wird stets als vorausberechnete Maßnahme zur Erhaltung oder Erzielung des gewünschten Innenraumklimas eingesetzt. Ein ständiges Korrigieren der einzubringenden Heizleistung entfällt somit. Durch eine so optimierte Steuerung sind erhebliche Einsparungen bei der aufzubringenden Heizenergie, z.B. bei Aufheiz- und Abkühlvorgängen in Räumen und Gebäuden möglich.
Dies gilt besonders für Gebäude, die unterschiedlichen Nutzungsphasen unterliegen (z.B. Büro- u. Fabrik-Gebäude, Schulen, Theater, Turnhallen, Warenhäuser, Kirchen etc.).
Während der Zeiträume, in denen solche Gebäude nicht oder nur teilweise genutzt werden, treten längere Abkühlungsphasen auf, die anschließende Aufheizphasen mit teilweise erheblichem Heizaufwand erforderlich machen. Während dieser Aufheizphasen stellt sich die Frage nach der erforderlichen Heizleistung und der damit verbundenen Heizzeit, um zu einem bestimmten Zeitpunkt wieder das gewünschte, behagliche Raumklima zu erhalten.
Zwischen den unterschiedlichen Möglichkeiten, das Heizsystem zu steuern, wird mit Hilfe der Heizenergie-Optimierung diejenige Heizleistung ermittelt, die mit der zugehörigen Heizzeit den geringsten Energieaufwand erzeugt.
Diese optimierte Steuerung des Heizsystems ist auch im normalen Heizbetrieb während der Nutzungsphasen des Gebäudes von merklicher Bedeutung für den täglichen Heizenergieaufwand. Durch ein solches energiesparendes Heizverfahren wird der CO2 -Ausstoß auf das Notwendigste reduziert.
Im Allgemeinen wird im Bereich der Heizanlagen-Steuerung eine nachhaltige Temperaturregelung in Abhängigkeit der herrschenden Außentemperatur und der aktuellen Raum-Innentemperatur eingesetzt.
Eine Optimierung der einzusetzenden Heizenergie ist mit derartigen Steuerungen nicht möglich, da keine Aussage über das Entwicklungsverhalten der Innenraum-Temperaturen und somit über die erforderliche Energiezufuhr gemacht werden kann.
Im Bereich der wärmetechnischen Berechnungen und der damit verbundenen Ermittlung des Jahresheizenergiebedarfs von Gebäuden wird immer noch auf thermisch-stationäre Verfahren zurückgegriffen.
Dies galt auch beispielsweise für das GEG. Das Gesetz berücksichtigt bei der Ermittlung des Heizenergiebedarfs zwar eine tägliche Nachtabsenkung, die allerdings aufgrund des einfach und allgemein gehaltenen Ansatzes keine Erfassung der oben genannten Probleme gestattet.
Um eine Optimierung der erforderlichen Heizenergie zu erreichen, ist es erforderlich, ein instationäres Simulationsverfahren als Grundlage einer Optimierungsberechnung anzuwenden.
EnEV Energieeinsparverordnung
GEG
Gebäudeenergiegesetz (löste ab 01.11.2020 die EnEV ab)