Einleitung

Die IDA ICE – ZUB Helena Schnittstelle ist Teil der Deutschen Lokalisierung von IDA ICE. Sie ermöglicht den unidirektionalen Export eines in IDA ICE erstellten Simulationsmodells zu ZUB Helena.

Exportiert wird die Gebäudegeometrie inklusive Fenster und Türen, Bauteil- und Fensterkonstruktionen und deren Zuweisung auf Modellflächen. Zudem werden als Teil des Exports in IDA ICE bereits verschiedene, für den GEG-Nachweis notwendige Definitionen vorgenommen, etwa die Zonierung des GEG-Modells, oder Geschoßdefinitionen.

Hinweis: Im Folgenden und auch in der Benutzeroberfläche von IDA ICE wird das Nachweisverfahren durchgehend mit GEG benannt. Alle Angaben sind aber auch für die Anfang 2020 noch gültige EnEV zutreffend.

Vorgehensweise in IDA ICE

Ausgangspunkt des Exports ist ein bestehendes IDA ICE Modell. Da Bauteil- und Fensterkonstruktionen und deren Zuweisung auf Modellflächen mit übergeben werden, ist es wichtig, dass diese Daten korrekt definiert wurden.

Als Teil des Exports werden auch schon GEG-Zonen erstellt, und, ausgehend von der IDA ICE Zonierung, die GEG-Zonierung vorgenommen. Für GEG-Zonen erfolgt dabei auch die Definition des Vorhandenseins statischer Heiz- und Kühlsysteme, die Art des Lüftungssystems und eine Vorbestimmung, ob es sich um eine Wohnnutzung und/oder einen konditionieren Bereich handelt.

Die Definition von GEG-Zonen, die GEG -Zonierung und der Export selbst sind alle in das Registerblatt "ZUB Helena Export" integriert.

Hinweis: In diesem Kapitel werden Grundfunktionen beschrieben, die bei einem Exportprozess Anwendung finden. Bei der Erstellung der IDA ICE und GEG-Modelle sind zudem bestimmte Prinzipien anzuwenden und Einschränkungen zu beachten. Diese Informationen sind im Abschnitt Anzuwendende Prinzipien, Einschränkungen zusammengefasst.

Definition der GEG-Zonen

Dies ist der erste Schritt des Exportprozesses. Über Anklicken der Schaltfläche "GEG-Zonen" öffnet sich eine Tabellenansicht, die bereits erstellte GEG-Zonen anzeigt.

Die Erstellung einer neuen GEG-Zone wird über die Schaltfläche "Neue GEG Zone erstellen" initiiert. Nach Eingabe des Namens müssen in der Tabellenübersicht noch verschiedene zusätzliche Eingabedaten definiert werden:

Nutzungsprofil

Durch Anklicken der Zelle wird ein DIN 18599 Nutzungsprofil ausgewählt.

Beheizt durch statische Systeme

Durch Anklicken der Zelle wird diese Einstellung geändert. ‚Wahr‘ bedeutet, dass die Zone durch ein statisches System beheizt wird.

Gekühlt durch statische Systeme

Durch Anklicken der Zelle wird diese Einstellung geändert. ‚Wahr‘ bedeutet, dass die Zone durch ein statisches System gekühlt wird.

Art des Lüftungssystems

Durch Anklicken der Zelle kann die Art des verwendeten Lüftungssystems gewählt werden.

Die Daten in den Zellen "Wohnnutzung" und "Konditioniert" werden an die Dateneingaben angepasst, die in den oben beschriebenen Zellen vorgenommen wurden. Diese Angaben dienen der korrekten Bestimmung der Grenzen der thermischen Hüllfläche und der Prüfung der Zonennutzung.

Hinweis: Die oben aufgeführten Einstellungen haben keinerlei Bezug auf Einstellungen in IDA ICE. Es wird auch keine Plausibilitätsüberprüfung vorgenommen, wenn später IDA ICE Zonen den GEG-Zonen zugeordnet werden.

Definition der GEG Zonierung

Definition über Pulldown-Menü

In einem zweiten Schritt wird die GEG-Zonierung vorgenommen. Dafür wechselt man über Anklicken der Schaltfläche "IDA ICE Zonen" in eine zweite Tabellenansicht, in der über ein Pulldown-Menü GEG Zonen den IDA ICE Zonen zugeordnet werden. Mehreren IDA ICE Zonen kann dabei dieselbe GEG-Zone zugeordnet werden. Bei dieser Zuordnung kann es hilfreich sein, wenn bei der Definition von IDA ICE Zonen diese entsprechenden Gruppen zugeordnet wurden.

Definition über die "Paint" Funktion

Alternativ ist es auch möglich, die Zuordnung über die "Paint" Funktion auszuführen. Man aktiviert diese über einen Mausklick auf das gelbe Kästchen im Kopf der Spalte "GEG Zone".

Es öffnet sich automatisch die 3D Ansicht. Hier kann man in der linken Seitenleiste unter "Palette" eine GEG-Zone auswählen, und diesen dann IDA ICE Zonen zuordnen (die Auswahl mehrerer IDA ICE Zonen ist möglich).

Hinweis: Bevor die "Paint" Funktion eingesetzt werden kann, muss zuerst in der Tabellenübersicht zumindest eine Zuordnung über das Pulldown-Menü erfolgt sein.

Definition von Geschoßdaten

Für jede IDA ICE Zone wurde zudem ein Geschoß definiert. Diese Definition basiert auf der Höhe des Bodens der Zone zum Zeitpunkt ihrer Erstellung. Wird die Zone danach in einer anderen Höhe positioniert, behält sie die ursprüngliche Geschoßdefinition. Auch beim Erstellen einer Kopie einer Zone in einer anderen Höhe behält die über die Kopierfunktion generierte Zone die Geschoß-Definition der Ausgangszone.

Man kann Zonen aber auch anderen Geschoßen zuordnen. Durch Anklicken der entsprechenden Zelle öffnet sich ein Pulldown-Menü, das alle Höhen enthält, auf denen bisher Zonen erstellt wurden.

Hinweis: Es besteht die Möglichkeit, durch Erstellen einer temporären Dummy-Zone eine weitere Höhe zu generieren, die dann bereits erstellten Zonen zugeordnet werden kann.

Export zu ZUB Helena

Über Anklicken der Schaltfläche "Zu ZUB Helena exportieren" wird als letzter Arbeitsschritt in IDA ICE eine XML-Datei generiert, die dann von ZUB Helena importiert werden kann.

Hinweis: Die Überführung eines IDA ICE Modells in ein GEG-Modells ist ein sehr komplexer Prozess. So werden wie oben beschrieben z.B. im Rahmen des Exports umfangreiche Flächenumrechnungen vorgenommen. Zum einen, weil Flächen im IDA ICE Modell mit Innenmaßbezug definiert werden, für einen GEG-Nachweis aber ein Außenmaßbezug anzuwenden ist. Zudem definiert die DIN 18599 für Innenwände je nach Konditionierung eine Innenbegrenzung bzw. die Anwendung des Achsmaßes. Außerdem müssen durch die Erstellung einzelner GEG-Zonen aus mehreren IDA ICE Zonen Flächen der IDA ICE Zonen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Aspekte (z.B. Ihrer Orientierung) zu neuen Gesamtflächen von GEG Zonen kombiniert werden.

Auf Grund der mit diesen Prozessen verbundenen Komplexitäten ist es nicht möglich, eine komplett korrekte Ermittlung der Flächen des GEG-Modells in allen Fällen zu gewährleisten. Die an ZUB Helena übergebenen Daten sind daher durch den Anwender eigenverantwortlich auf Plausibilität und Konformität zu überprüfen. Zudem sind die Vorgaben und Einschränkungen aus Abschnitt Anzuwendende Prinzipien, Einschränkungen zu beachten.

Vorgehensweise in ZUB Helena

Voraussetzungen

In ZUB Helena sollte bei installiertem IDA ICE automatisch im Menü Datei der Eintrag Bautechnik von IDA ICE raumweise importieren sichtbar sein.

Hinweis: Falls dies nicht der Fall sein sollte (z.B. die XML-Übergabedatei wurde auf einem anderen PC erstellt), können Sie diese Funktion manuell aktivieren, indem im Installationsverzeichnis von ZUB Helena eine leere Datei ida-ice-import.txt anlegen. ZUB Helena muss anschließend neu gestartet werden.
 Das Installationsverzeichnis ist standardmäßig: C:\Programme (x86)\ZUB-Software\ZUB Helena Ultra.

Durchführen des Imports

Import in ein ZUB Helena-Projekt

Im Projekt muss bei Allgemein / Projekteinstellungen die Erfassung der Bautechnik auf raumweise eingestellt sein.

Beim Aufruf der Funktion Bautechnik von IDA ICE raumweise importieren ist zunächst die XML-Import-Datei auszuwählen. Anschließend wird der Import-Vorgang durchgeführt. Dabei wird die gesamte Bautechnik in der aktuell aktiven Variante ersetzt, d.h. alle Zonen, Bauteile, Fenster, Türen, Geschosse mit Raumgruppen werden durch die im Importdatei definierten Objekte aktualisiert. Nicht im Importmodell befindliche Objekte werden gelöscht.

Hinweis: Es wird daher dringend empfohlen, vor dem Durchführen des Imports eine Sicherung der Projektdatei anzulegen, falls bereits Eingaben bei Bautechnik erfolgt sind.

Falls beim Durchführen des Imports Fehler oder Probleme auftreten, wird eine entsprechende Meldung angezeigt und der Importvorgang abgebrochen. Es wird dann im Verzeichnis für temporäre Dateien im Unterverzeichnis Epass-Helena eine Datei XmlImportError_XXX.txt angelegt mit näheren Informationen dazu. XXX steht dabei für einen aktuellen Zeitstempel.

Prüfen und Ergänzen der Daten

Anschließend sind die importierten Daten zu prüfen und für die GEG-Berechnung zu ergänzen. Dies gilt insbesondere für folgende Angaben der Bautechnik:

• Gebäudedaten: Gebäudegeometrie und unterer Gebäudeabschluss. Bitte auch die Anzahl der Geschosse und die mittlere Geschosshöhe prüfen.
• Zonen: Alle Registerkarten zu Randbedingungen, Belüftung inkl. Mechanischer Lüftung, unterer Abschluss, Trinkwarmwasserbedarf, Gebäudeautomation.
• Beleuchtungsbereiche: Diese müssen angegeben und die Räume diesen zugewiesen werden.

Alle Angaben in anderen Abschnitten als Bautechnik sind ebenfalls zu vervollständigen.

Erneutes Durchführen des Importvorgangs

Bei Bauprojekten sind Planungsänderungen ja durchaus üblich, und damit einhergehende Anpassungen der Gebäudemodelle, so dass die Kette der verwendeten Berechnungswerkzeuge erneut durchlaufen werden muss.

Dies wird in der Schnittstelle von IDA ICE nach ZUB Helena unterstützt. Dazu werden alle Objekte aus IDA ICE beim Export mit einer eindeutigen Kennung versehen. Damit ist es möglich, dass in ZUB Helena gemachten Ergänzungen der Daten, sondern beim erneuten Import aus IDA ICE nicht überschrieben werden, erhalten bleiben.

Folgende Angaben bereits vorhandener Objekte werden beim erneuten Import aktualisiert:

• Gebäudedaten:
  • Anzahl Geschosse und Geschosshöhe
  • unterer Gebäudeabschluss
• Zonen:
  • Name
  • Konditionierung
  • Nutzungsprofil
• Bauteile, Fenster und Türen:
  • alle Angaben außer Schalter zur autom. Benennung
• Raumgruppen:
  • Name
  • Angaben zur Geometrie (Grundfläche, Nettovolumen, Geschosshöhe)
  • Bauteilabschnitte

Optionen für den Import

Im Unterdialog Allgemein / Projekteinstellungen / Einstellungen für den IDA ICE-Import können Optionen zum Import eingestellt werden:

• Warnungen zum Berechnungsverfahren anzeigen:
   Es werden Warnungen angezeigt, falls der Typ der importierten Gebäudezonen (Wohnbau, Nichtwohnbau) nicht zum aktuellen Berechnungsverfahren passt.
• Bauteile zusammenfassen, Fenster und Türen zusammenfassen:
   Falls sich mehrere Bauteile (bzw. Fenstern / Türen) nur im Namen, nicht jedoch in den sonstigen Daten unterscheiden, werden diese zu einem Objekt zusammengefasst. Der Name des ersten Objekts wird dann verwendet
• Nicht verwendete Konstruktionen und Fenstertypen entfernen:
   Vor Beginn des Imports werden alle bereits vorhandenen Konstruktionen und Fenstertypen entfernt, so dass nach dem Import nur die dann verwendeten Konstruktionen und Fenstertypen vorhanden sind.
• Bauteile ignorieren, deren Fläche eine Grenze unterschreitet:
   Diese Option kann sinnvoll sein, wenn durch verschachtelte Gebäudegeometrien viele sehr kleine Bauteilreste generiert werden.
• Anlagentechnik des Referenzgebäudes anlegen, falls keine Anlagentechnik vorhanden
   Falls das Projekt noch keine Anlagenkonfiguration enthält, kann automatisch eine Anlagentechnik gemäß den Spezifikationen des Referenzgebäudes generiert werden. Damit kann direkt nach dem Import ein rechenbares Gebäude vorliegen.

Anzuwendende Prinzipien, Einschränkungen

Keine adiabaten Bauteile

Im IDA-ICE-Gebäudemodell sollten Zonenflächen (Innenwände etc.) vermieden werden, die weder an andere Zonen noch an die äußere Begrenzung der Gebäudehülle angrenzen.

Solche Flächen werden zwar in IDA ICE automatisch als adiabate Zonengrenzen angelegt, und auch nicht an ZUB Helena übergeben. Es entspricht jedoch nicht der Vorgehensweise für einen Nachweis nach GEG, dass das Gebäudemodell solche nicht definierten Gebäudeflächen aufweist.

Keine Wandteile

Das IDA ICE Modell darf keine Wandteile enthalten, diese können zu Fehlern bei der Flächenermittlung führen.

Modelle mit Wandteilen sind nicht zulässig

Bauteildicken als Basis für Flächenermittlungen berücksichtigen

Bei der Ermittlung der für den GEG Nachweis anzusetzenden Flächen bilden die Dicken der Baukonstruktionen des IDA ICE Modells eine Berechnungsgrundlage. Bei Innenflächen (Wände und Decken) ist deshalb darauf zu achten, dass Zonenabstand und korrespondierende Bauteildicken übereinstimmen. Ein Beispiel für eine nicht korrekte Definition sind zwei Zonen mit einem Abstand von 11,5 cm, denen ein trennendes Bauteil mir einer Dicke von 24 cm zugeordnet wurde (eine Einstellung, die für eine IDA ICE Simulation ja prinzipiell zulässig ist).

Berücksichtigung der Höhe "Oberkante Rohdecke"

Die von IDA ICE exportiere Höhenangabe "Oberkante Rohdecke" einer Zone leitet das Programm aus der Höhe des Bodens der jeweiligen IDA ICE Zone ab. Diese Höhe ist in der Regel die "Oberkante fertiger Fußboden". Man muss deshalb entweder (1) die Höhe des Bodens der IDA ICE Zone an die Höhe der Oberkante Rohdecke anpassen, oder (2) bei Definition der Höhe des Zonenbodens in Bezug auf die Oberkante fertiger Fußboden eine Abweichung bei der Ermittlung der Modellflächen in Kauf nehmen.

Keine komplexen Geometrien und Kubaturen

Beim Export von IDA ICE wird von einer einfachen Geometriedefinition ausgegangen, die auf Basisfunktionen des IDA ICE Geometrieeditors beruht. Komplexe Geometrien, die z.B. über einen Sketchup-Import oder das Mergen von Zonen erstellt wurden, sind fehleranfällig oder können gar nicht importiert werden. Beispiele sind schräge Böden oder horizontale Bödenflächen auf unterschiedlichen Ebenen, nach außen geneigte Wände, oder durchlaufende Wände mit unterschiedlichen Dicken. Unterstützt werden schräge Dächer.

Auch sollten hohe Detaillierungsgrade, die zu kleinen Teilflächen führen, vermieden werden.

Berücksichtigung hinterlüfteter Außenkonstruktionen

IDA ICE Modelle werden mit Innenmaßbezug erstellt, beim GEG-Nachweis wird allerdings ein Außenmaßbezug angewendet. IDA ICE muss deshalb über den Innenmaßbezug der Zonen und die Dicke der Außenbauteile Flächen unter Anwendung des Außenmaßbezugs ermitteln.

Bei hinterlüfteten Konstruktionen verläuft die Systemgrenze entlang der Außenkante der letzten Dämmschicht. Es ist deshalb notwendig, bei der Definition solcher Baukonstruktion in IDA ICE alle weiteren Materialschichten wie z.B. Luftschichten, Klinkerwände oder Lattung und Dachziegel auszulassen, da ansonsten der Außenmaßbezug nicht korrekt ermittelt wird.

Keine Oberlichter

Der Export von IDA ICE Oberlichtern ist nicht möglich, Fenster in Dachflächen können aber als Fenster definiert werden.

Modelle mit Oberlichtern können nicht zu ZUB Helena exportiert werden

Keine gemischten Gebäude

Es können aktuell keine gemischten Gebäude nach ZUB Helena exportiert werden, die sowohl Zonen mit Wohnnutzung als auch Nichtwohnnutzung enthalten, da hierfür getrennte GEG-Nachweise geführt werden müssen.

Falls ein IDA ICE-Gebäudemodell mit gemischter Nutzung vorliegt, deren Zonen getrennt in jeweils eigene ZUB Helena-Projekte exportiert werden sollen, schlagen wir folgendes Vorgehen vor:

• Definieren Sie in IDA ICE statt einer Zone mit Wohnnutzung eine Zone mit einer noch nicht verwendeten NWG-Nutzung.
• Exportieren Sie das Gebäude und importieren Sie in ZUB Helena in ein NWG-Projekt.
• Löschen Sie die für den Gebäudeteil nicht verwendeten Zonen
• Schalten Sie dann ggf. auf Wohngebäude um.