Auswirkungen klimatischer Veränderungen auf die Überhitzung von Gebäuden und Empfehlungen zur Begrenzung sommerlicher Übertemperaturen

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Identifikation von Auswirkungen sommerklimatischer Veränderungen auf Gebäude infolge des Klimawandels. Einleitend werden physikalische und klimatologische Hintergründe erläutert. Darauf aufbauend sind relevante Aspekte der in Deutschland angewendeten normativen Bewertung sommerlicher Raumüberhitzungen beschrieben. Diese Aspekte formieren die Grundlage der weiterführenden Untersuchungen von Überhitzungserscheinungen im Raum. Die Basis für diese weiterführenden Untersuchungen bilden aktuelle Testreferenzjahre (TRY) des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Diese TRY-Daten liegen im Jahr 2017 (TRY 2017 zusammenfassend für TRY 2015 und 2045) im 1 km²-Raster flächendeckend für das Bundesgebiet vor. Zunächst werden diese vor dem Hintergrund der Verwendbarkeit in thermisch-dynamischen Simulationsrechnungen miteinander, mit messtechnisch gewonnenen und mit bisher verwendeten Daten verglichen und bewertet. Es werden alle jährlichen (mittleren) TRY in verschiedenen räumlichen Skalen hinsichtlich relevanter Kenngrößen für sommerliche Überhitzungen dargestellt und verglichen. Da die Datenmenge mit ca. 700.000 TRY sehr groß ist, werden dafür statistische Methoden angewendet. Es wird gezeigt, dass die Klimadaten der TRY 2017 im mesoklimatischen Maßstab für die Verwendbarkeit in Simulationsrechnungen herangezogen werden können. Hingegen ist die Anwendung des mikroklimatischen 1 km²-Rasters nicht für alle bauphysikalischen Fragestellungen geeignet. Neben den Vergleichen und Bewertungen der Klimadaten in purer Form werden diese im Sinne einer Raumantwort mit thermisch-dynamischen Simulationsrechnungen ausgewertet. Dazu werden alle TRY mit dem Simulationsprogramm HAUSer aufgegriffen und deren sommerklimatische Auswirkungen im Raum mit einem statistischen Verfahren bewertet. Die Bewertungen ergeben für die TRY 2015 eine gute Übereinstimmung mit den zurzeit normativ verwendeten Sommerklima-TRY 2010. Für die zunehmend relevanteren TRY 2045 können aus dem Klimawandel resultierende Auswirkungen auf sommerliche Raumüberhitzungen identifiziert werden. Die Verteilungen der Klimadaten ergeben zwei weitere Klimakarten. Diese enthalten jeweils eine zusätzliche Sommerklimaregion C+, welche Regionen kennzeichnet, die außergewöhnlich warm sind. Es wird eine Methodik vorgestellt, mit der mikroklimatisch differenzierte Bewertungen sommerlicher Überhitzungen möglich sind. Der dazu notwendige Bewertungsmaßstab ist an die jeweiligen TRY gekoppelt. Mit dieser Methodik wird der Weg zur Anwendung von mikroklimatisch aufgelösten TRY-Klimadaten geebnet. Die Methodik wird auf mehrere Simulationsreihen angewendet, welche gegenüberstellend diskutiert werden. Es sind Vorschläge enthalten, um zwischen den messtechnisch gewonnenen und den prognostizierten TRY-Daten eine ausgleichende Bewertung zu erhalten. Mithilfe der vorgestellten Methodik werden besonders heiße Städte gekennzeichnet.