271 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Bauphysik 31 (2009), Heft 5 Die Entwicklung energetisch optimierter Lüftungsstrategien für feuchtebedingte Probleme bzw. die Planung und die Sanierung energiesparender Gebäude benötigt eine genaue Kenntnis über das hygrothermische Bauteil- und Gebäudeverhalten. Diese Frage- stellungen können vor der eigentlichen messtechnischen Ausfüh- rung mit Hilfe von Simulationstools beantwortet werden. Die Kom- plexität solcher Fragestellungen führt zu komplexen Modellen, die schnell unüberschaubar werden können, wenn nicht geeignete Beschreibungsmittel verwendet werden. Modellierungssprach- standards wie Modelica ermöglichen aufgrund ihrer generischen Konzepte, wie z. B. Klassenprinzip, Vererbungsprinzip, Aggrega- tionsprinzip und Polymorphie, solche komplexen Systeme in ein- fache Teilsysteme zu zerlegen, diese zu verifizieren und dann wie- der zusammenzuführen. In der Forschung existieren bisher keine generischen Simulationstools zur Bauteil- und Gebäudesimulation, die eine hygrothermische Analyse mit starken Wechselwirkungen zwischen Bauteilverhalten, Gebäudehülle, Gebäudenutzung so- wie Raumklima ermöglichen. Ziel dieser Arbeit ist deshalb die Entwicklung einer flexiblen ob- jektorientierten hygrothermischen Modellbibliothek, basierend auf der Modellierungssprache Modelica, für die Simulation und die Analyse der Wechselwirkungen zwischen Raumklima, Bauteil- verhalten, Gebäudehülle sowie Gebäudenutzung. Diese Modell- bibliothek soll für die Entwicklung eines energetisch optimierten, bedarfsgeregelten Lüftungssystems zur Minimierung des Risikos der Schimmelpilzbildung unter Einhaltung eines hygrothermischen und hygienischen Komforts eingesetzt werden. Die Komponenten- bzw. Modellbibliothek soll in exemplarischen Konfigurationen si- mulativ sowie experimentell validiert werden. New object-oriented hygrothermal model library for calculating hygrothermal and hygienic comfort in rooms. Developing energy- optimized ventilation strategies for moisture-related problems and the design and renovation of energy saving buildings requires an accurate knowledge of how hygrothermal components and build- ings behave. These issues can be resolved with the aid of simula- tion tools before actually putting measurement technology into practice. The complexity of these issues produces complex mo- dels which can soon become unmanageable if suitable methods of description are not used. Due to their generic concepts such as class principle, inheritance principle, aggregation principle and polymorphism, modelling language standards such as Mode- lica enable complex systems such as these to be broken down into simple subsystems which can be verified and then reassem- bled. Research so far has lacked generic simulation tools for si- mulating components and buildings to enable a hygrothermal analysis with strong interactions between the behaviour of com- ponents, building envelope, building use and room conditions. Therefore the aim of this work was to develop a flexible, object- oriented, hygrothermal model library based on the Modelica mo- delling language for simulating and analysing the interactions between room conditions, the behaviour of components, building envelope and building use. This model library should be used for developing an energy-optimized ventilation system regulated ac- cording to demand in order to minimize the risk of mould forming while maintaining hygrothermal and hygienic comfort. The com- ponent and model library should be validated in example configu- rations in both simulations and trials. 1 Hintergrund und Problemstellung Die Entwicklung energetisch optimierter Lüftungsstrate- gien für feuchtebedingte Probleme bzw. die Planung und die Sanierung energiesparender Gebäude benötigt die ge- naue Kenntnis des hygrothermischen Bauteil- und Gebäu- deverhaltens. Diese Fragestellungen können vor dem eigent- lichen Ausführen mit Hilfe von Simulationstools beantwor- tet werden. Die Komplexität solcher Fragestellungen führt zu komplexen Modellen, die schnell unüberschaubar wer- den können, wenn nicht geeignete Beschreibungsmittel ver- wendet werden. Seit den 1960-er Jahren wurden zur Beurteilung von Bauteilen, beginnend mit einfachen grafischen Verfahren zur Ermittlung des Tauwasserausfalls in Bauteilen [1], über die Berechnung von mehrdimensionalen Temperaturfeldern bis zur Simulation des gekoppelten Wärme- und Feuchte- transports [2], [3], [4] immer mehr Modelle und Rechen- verfahren entwickelt. In den letzten Jahren konnten große Fortschritte auf dem Gebiet der hygrothermischen Bau- teilsimulation und deren experimenteller Validierung ver- zeichnet werden. Programme zur thermischen Gebäudesimulation auf Basis generischer Simulationswerkzeuge [5], [6]) bieten gegenüber dem klassischen Ansatz [7], [8], [9], [10] sowie blockschaltbildorientierten Simulationssystemen [11] eine Reihe von Vorteilen (leichte Erweiterbarkeit der Modell- bibliothek, Kombination mit anderen thematisch verwand- ten Modellbibliotheken, Austausch der Modellbibliotheken zwischen verschiedenen Simulationswerkzeugen bei Ver- wendung von Modellierungssprachen, wie Modelica [12], sind aber als neue Entwicklungen in der Praxis noch nicht weit verbreitet. Neue objektorientierte hygrothermische Modell- bibliothek zur Ermittlung des hygrothermischen und hygienischen Komforts in Räumen Thierry Nouidui Klaus Sedlbauer Christoph Nytsch-Geusen Kurt Kießl Fachthemen DOI: 10.1002/bapi.200910036