Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung

Forschungsprojekt: Ortsgenaue Testreferenzjahre (TRY) von Deutschland für mittlere und extreme Witterungsverhältnisse

Ergebnisse

Ortsgenaue Datensätze

Vor dem Hintergrund des Klimawandels und knapper werdender Energieressourcen werden zunehmend räumlich genauere Klimadaten in den Testreferenzjahren nachgefragt. Die neuen TRY erfüllen nun diese Anforderung, indem sie quasi räumlich kontinuierlich vorliegen. Dadurch treten Anwendungsprobleme wie eine unzureichende räumliche Repräsentanz oder Schwierigkeiten in der Zuordnung von Orten zu TRY-Klimaregionen nicht mehr auf. Daneben wurde die Zeitreihe, auf die sich die TRY beziehen, auf den Zeitraum 1995 bis 2012 aktualisiert. Eine weitere Anpassung erfolgte durch die Integration der städtischen Wärmeinsel sowie durch die Berücksichtigung der Höhenabhängigkeit der einzelnen Klimaparameter.

Bisher musste der städtische Wärmeinseleffekt für einen Untersuchungsstandort vom Anwender mittels eines Programmoduls aufgeprägt werden; die Definition der maximal möglichen Wärmeinsel mit der Einwohnerzahl einer Stadt als Kriterium war ungenau. So wurde beispielsweise für eine flächenmäßig große Stadt mit einer gleichzeitig geringen Einwohnerdichte (in Summe ergibt sich eine hohe Einwohnerzahl) ein zu hoher Wärmeinseleffekt aufgeprägt. Daneben war auch die eher subjektive Einschätzung eines Anwenders bezüglich der lokalen Bebauungsstruktur am Untersuchungsstandort eine Fehlerquelle.

Die Anpassung des TRY-Datensatzes an die Geländehöhe am Untersuchungsstandort erfolgte ebenfalls mit Hilfe eines Programmmoduls. Vor allem bei größeren Differenzen in der Geländehöhe zwischen Repräsentanzstation und Anwendungsort traten häufig Inkonsistenzen in den Datensätzen auf. Der Grund dafür liegt darin, dass für einige Parameter (Luftdruck, Temperatur und Mischungsverhältnis) typische Höhenabhängigkeiten definiert werden können, was allerdings für andere Parameter (Strahlungsparameter, Wind) sehr schwierig ist.

In den vorliegenden Testreferenzjahren wurde der Einfluss der Stadt auf die Lufttemperatur und auf Feuchtegrößen auf Basis empirisch ermittelter statistischer Beziehungen abgeschätzt und über eine Landnutzungskarte direkt in die TRY-Datensätze eingebracht. Auch die Variabilität diverser Parameter mit der Geländehöhe ist in den neuen Datensätzen bereits berücksichtigt.

Kurzwellige Strahlungsparameter dank Satellitendaten realistisch

Die kurzwellige Strahlung hat einen großen Einfluss auf den Wärmehaushalt eines Gebäudes. Sie beeinflusst das Innenraumklima über Rückkopplungsprozesse und ist verantwortlich für den Energieeintrag über Photovoltaikanlagen, denen bei Niedrigstenergiehäusern eine wachsende Bedeutung zukommt.

Da kurzwellige Strahlungsparameter nur an rund 30 Stationen in Deutschland erfasst werden, aber gleichzeitig räumlich stark variieren, reichen bodengestützte Beobachtungen als alleinige Informationsquelle nicht aus. Geostationäre Satelliten liefern zwar Daten von etwas geringerer Qualität als Bodenstationen, dafür aber flächendeckend und in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung. Durch geschickte Kombination beider Datenquellen wurde ein qualitativ hochwertiger Datensatz erstellt, der in die neuen TRY-Datensätze einfloss.

Globalstrahlung als zusätzliche Leitvariable bei Selektion der Witterungsabschnitte für die TRY

Bei der Selektion der Witterungsabschnitte für die neuen TRY-Datensätze wurde erstmals neben der Lufttemperatur auch die Globalstrahlung als Leitvariable eingesetzt. Die Globalstrahlung leistet einen beträchtlichen Beitrag zum Energiehaushalt eines Gebäudes, sowohl direkt über die Änderung der Innenraumtemperatur als auch indirekt infolge des Energieeintrags über Solarthermie- und Photovoltaikanlagen. Aber erst Dank der Kombination boden- und satellitenbasierter Strahlungsmessungen wies der Strahlungsdatensatz eine hinreichend hohe Qualität auf, um als Leitvariable in Frage zu kommen.


Download des Testreferenzjahr-Datensatzes 2017

Handbuch zu den neuen Testreferenzjahren 2017:

Download (PDF, 2MB, Datei ist barrierefrei/ barrierearm)

Projektbericht zu den neuen Testreferenzjahren:

Download (PDF, 7MB, Datei ist barrierefrei/ barrierearm)

Auswahl eines ortsgenauen Testreferenzjahr-Datensatzes 2017 mit dem Klimaberatungsmodul TRY:

Die ortsgenauen Testreferenzjahr-Datensätze 2017 stehen jedermann zum kostenfreien Download zur Verfügung. Zur Nutzung dieses Download-Verfahrens ist es allerdings erforderlich, einmalig einen User-Account für das Klimaberatungsmodul einzurichten.

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