Thermische Gebäudesimulation — wann lohnt sie sich wirklich?

Eine thermische Gebäudesimulation ist eines der mächtigsten Werkzeuge in der HKLS-Planung — und gleichzeitig eines der am häufigsten missverstandenen. Wer sie aus reiner Angst vor späteren Nachrüstungen bestellt, zahlt mehrere tausend EUR für einen Bericht, der die Entscheidung nicht verändert. Wer sie nicht bestellt, obwohl er sollte, riskiert eine Investitions-Differenz von 50.000 bis 150.000 EUR an der Klimaanlage.

Dieser Artikel beschreibt, wann eine Simulation bei rhm den größten Hebel hat, wann sie überflüssig ist, und was sie konkret kostet.

Was eine thermische Simulation tut — und was sie nicht ist

Ein Simulationswerkzeug wie IDA-ICE oder EnergyPlus rechnet eine stündliche Energiebilanz über ein ganzes Klimajahr durch — also 8.760 Datenpunkte pro Berechnung. Anders als die Norm-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 ist das kein statischer Mittelwert, sondern ein dynamisches Modell: Wärmespeicherung in Decken und Wänden, Sonneneintrag Stunde für Stunde mit echten Strahlungsdaten der ZAMG, Wechselwirkungen zwischen Lüftung, Heizung und Kühlung. Bei einem Atrium oder einer großen Glasfläche kann der Unterschied zwischen Norm-Annahme und dynamisch berechneter Last 40 bis 60 Prozent betragen.

Was die Simulation nicht ist, sollte man genauso klar sagen. Sie ist keine Garantie — ein Modell bildet die Realität nur so genau ab, wie die Eingangsdaten und die Modellannahmen es zulassen. Sie ersetzt nicht den Energieausweis. Sie liefert auch keine Kostenschätzung; das ist eine eigene Disziplin.

Die drei Anwendungsfälle mit klarem ROI

Aus unseren letzten Jahren in der Praxis kristallisieren sich drei Anwendungsfälle, in denen sich eine Simulation fast immer lohnt — weil die Investitions-Differenz die Simulations-Kosten um den Faktor 10 bis 30 übersteigt.

Erstens: Verschattungs- und Verglasungs-Entscheidung bei Bürogebäuden. Außenjalousie, Innenbeschattung, Sonnenschutz-Glas, Doppelverglasung — jede Variante verändert die sommerliche Kühllast deutlich. Bei einem realen Wiener Büroprojekt mit 2.200 Quadratmetern Nutzfläche und Glasfassade Ost/West ergab unsere Simulation: Kühllast ohne Außenverschattung 420 kW, mit motorisierter Außenjalousie mit Windautomatik 280 kW. Differenz 140 kW. Die kleinere Kältemaschine sparte 68.000 EUR Investition und 8.500 EUR pro Jahr im Betrieb. Die Simulation kostete 6.400 EUR.

Zweitens: Überheizungs-Nachweis bei Atrium oder Glasdach. Die Norm rechnet Überheizungsstunden mit pauschalen Annahmen. Eine Simulation zeigt konkret, ob die 26-Grad-Schwelle an 200, 400 oder 600 Stunden pro Jahr überschritten wird — und ob passive Maßnahmen (Nachtlüftung, Speichermasse-Aktivierung) ausreichen oder ob mechanische Kühlung wirklich nötig ist. Bei einem Schulbau mit Atrium konnten wir 2024 nachweisen, dass die geplante Kältemaschine durch ein Nachtlüftungs-System ersetzbar war — Einsparung in der Investition 145.000 EUR.

Drittens: Modell-Basis für Model Predictive Control. Wer für ein Bestandsgebäude eine MPC-Regelung plant, braucht ein kalibriertes Gebäudemodell. Wer dieses Modell mit Norm-Annahmen aufbaut, braucht Monate, bis MPC nach realen Daten kalibriert ist. Wer mit einer thermischen Simulation startet, hat ein brauchbares Modell ab Woche eins. Die Simulation amortisiert sich über die früher einsetzende Energie-Einsparung in den ersten Heizmonaten.

Wann eine Simulation zu viel ist

Wir sagen das im ersten Gespräch, auch wenn der Auftrag dadurch wegfällt: Eine thermische Simulation lohnt sich oft nicht.

Ein Einfamilienhaus mit klarer Box-Geometrie und Standard-Verglasung braucht in den allermeisten Fällen keine dynamische Simulation. Die Norm-Berechnung nach OIB-RL 6 ist für solche Bauten kalibriert und ausreichend genau. Ein Lagerhaus ohne Klimatisierung, ein Gewerbebau mit klassischer Lochfassade und 20 bis 25 Prozent Fensterflächenanteil — auch hier reicht die Standard-Berechnung.

Wer aus Pflicht-Angst eine Simulation bestellt, weil ein Berater oder ein Hersteller das empfohlen hat, zahlt 3.500 bis 9.500 EUR für einen Bericht, der die wirtschaftliche oder technische Entscheidung nicht verändert. Das ist verschwendet.

Die Simulationspflicht in Österreich ist begrenzt. Bei klimaaktiv-Zertifizierung in den höheren Klassen ist sie üblich, bei DGNB-Vorhaben fast immer, bei LEED je nach Variante. Wer keine Zertifizierung anstrebt und ein Standard-Gebäude plant, hat in den allermeisten Fällen keine Verpflichtung zur Simulation.

Was eine Simulation bei rhm kostet

Honorarspanne für eine vollständige IDA-ICE-Simulation: zwischen 3.500 und 9.500 EUR, abhängig von Modell-Komplexität. Treiber sind: Anzahl der Zonen (1 Zone vs. 30 Zonen), Sondergeometrien (Atrium, Doppelfassade, Wintergarten), Integration mit HKLS-Anlagen-Modellierung (passive vs. aktive Komponenten), Variantenvergleich.

Im Honorar enthalten:

• IDA-ICE-Modell-Aufbau mit echten ZAMG-Klimadaten der relevanten Station
• Vergleich von mindestens drei Varianten
• Berichts-Dokument mit Empfehlung und Variantenvergleich
• Eine Iteration nach Architekten- oder Bauherrn-Rückmeldung

Nicht enthalten: durchgängige Architekten-Planungs-Koordination, nachgelagerte HKLS-Ausführungsplanung, weitere Varianten nach Erstabgabe. Diese werden gesondert abgerechnet.

Simulation als Argument im Bauherrn-Gespräch

Es gibt einen Aspekt der Simulation, der in Honorartabellen nicht steht und doch praktisch relevant ist: Sie verändert das Gespräch mit dem Bauherrn. Statt „die Norm verlangt 280 kW Kälteleistung” sagen wir „wir haben drei Verschattungs-Varianten gerechnet, mit Variante B liegen wir bei 195 kW bei 99 % Komfort-Sicherheit, das spart Ihnen 51.000 EUR Invest und 6.300 EUR pro Jahr Betrieb.”

Das ist ein anderes Argument. Es ist auch ein anderes Verantwortungs-Verhältnis: Die Norm-Empfehlung ist juristisch sicher, aber wirtschaftlich oft zu konservativ. Die simulationsgestützte Empfehlung steht und fällt mit der Qualität unserer Annahmen. Wenn das Gebäude später anders genutzt wird als angenommen, kann die Variante B zu klein sein. Dieses Risiko transparent zu kommunizieren ist Teil der Beratung.

Was wir nicht machen

Wir machen keine Simulation auf Knopfdruck, ohne den Gebäude-Entwurf wirklich verstanden zu haben. Wir machen keine Variantenvergleiche ohne explizite Annahmen-Dokumentation. Wir liefern keine Berichte, die nur die Best-Case-Variante zeigen — jeder unserer Simulationsberichte enthält den Pessimum-Fall.

Wir empfehlen auch keine Simulation, wenn die Entscheidungsfrage des Bauherrn nicht durch Simulation beantwortet werden kann. Wenn jemand fragt „lohnt sich Wärmepumpe oder Hybrid”, ist das eine Wirtschaftlichkeitsfrage, keine thermische Simulationsfrage. Dafür rechnen wir Lifecycle-Kosten — keine 8.760-Stunden-Modelle.

Was als Nächstes

Wenn Sie ein Projekt planen und unsicher sind, ob eine Simulation den Aufwand wert ist, klären wir das in einem 30-Minuten-Telefonat. Sie bekommen drei Dinge: eine Einschätzung ob die Geometrie und Nutzung Ihres Vorhabens Simulations-relevant sind, einen Schätzpreis falls sinnvoll, und einen ehrlichen Hinweis, falls die Norm-Berechnung ausreichend ist.

Anrufen: +43 2644 21500. Schreiben: office@rhm.at.

— rhm GmbH, Thomasberg, NÖ