Diese Bachelorarbeit gibt einen umfassenden Einblick in das Thema der Heizungsoptimierung und den Sanierungsmöglichkeiten von Bestandsgebäuden in Relation zur Heizkostensenkung. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Evaluierung der effizientesten Optimierungsmaßnahme in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit unter Berücksichtigung einer BEG.
Zu Beginn dieser Arbeit werden Grundlagen des Gebäudesektors und der Handlungsbedarf, der damit einhergeht, erläutert. Die Bundesregierung hat mithilfe neuer Gesetze und Förderungen den Fokus auf den Wärmesektor gelenkt, wodurch sich der Druck, aber auch die Attraktivität einer Sanierung erhöht hat.
Danach geht es um die Aufnahme des Ist-Standes des Gebäudekomplexes. Die Wärmeerzeugungsanlage und der Gebäudezustand liegen hierbei im Fokus. Außerdem werden wichtige Begrifflichkeiten geklärt und Funktionseigenschaften erläutert. Im Anschluss erfolgt ein Energieeffizienz-Experteninterview, in dem die IGT Wirl bezüglich Optimierungsmaßnahmen beraten und die zukünftig richtige Vorgehensweise abgesprochen wird.
In dem praxisrelevanten Teil der Bachelorarbeit wird mithilfe von Softwareunterstützung untersucht, inwiefern die gewählten Maßnahmen als zweckmäßig zu erachten sind und diese in der Praxis Anwendung finden. Durch das Aufzeigen mehrerer Optimierungsvarianten wird dem Leser verdeutlicht, welche Möglichkeiten es gibt und welchen Einfluss diese auf den Ist-Stand des Bestandsgebäudes haben.
Im Anschluss werden diese Varianten verglichen und unter Betrachtung ihrer Praxistauglichkeit bewertet. Den Schlussteil dieser wissenschaftlichen Arbeit bilden die Handlungsempfehlungen und Zusammenfassung der Ergebnisse.
Auf einen Blick
- Note: 1,0
- Beratungsgespräche mit zwei unabhängig voneinander eingeladenen Energieeffizienz-Experten
- Energetische Bewertung des IGT-Wirl-Gebäudekomplexes in Wernigerode
- 33 Quellen im Literaturverzeichnis
- 12 Abbildungen und 3 Tabellen
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung und Relevanz der Thematik
1.2 Zielsetzung
1.3 Aufbau und methodische Vorgehensweise
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Gegebenheiten
2.2 Klimaschutzprogramm 2030
2.3 Politische Steuerungsstrategien und Maßnahmen
2.4 Gebäudeenergiegesetz
2.5 Bundesförderung für effiziente Gebäude
3 Aktuelle Gegebenheiten
3.1 Ist-Zustand des Gebäudekomplexes
3.2 Aktuelle Wärmeerzeugungsanlage
3.3 Funktionsweise einer Gas-Brennwerttherme mit Integration von Solarthermie
3.4 Energieeffizienz-Experten-Interview
4 Simulation
4.1 Vorstellung der genutzten Software
4.2 Modellierung des Gebäudekomplexes
4.3 Variante 1: Kollektorflächen erweitern
4.4 Variante 2: Fenstertausch
4.5 Variante 3: Gebäudedämmung
4.6 Auswertung der Simulationsvarianten an der Gebäudehülle und den Kollektorflächen
4.7 Variante 4: Heizungsoptimierung
5 Ergebnisse
5.1 Auswertung der Ergebnisse und Handlungsempfehlungen
5.2 Zusammenfassung
Zielsetzung und Themen
Die Bachelorarbeit untersucht, wie sich der bereits sanierte Gebäudekomplex des Ingenieurbüros IGT Wirl in Wernigerode unter Berücksichtigung technischer und wirtschaftlicher Aspekte sowie möglicher Förderung weiter energetisch verbessern lässt. Dazu werden der Gebäudezustand erfasst, Fachleute konsultiert und Sanierungsvarianten simuliert und bewertet.
- Gebäudeenergiegesetz und Bundesförderung für effiziente Gebäude
- Bestandsaufnahme von Gebäudehülle und Wärmeerzeugungsanlage
- Gas-Brennwerttechnik und solare Warmwasserbereitung
- Simulation von Kollektorerweiterung, Fenstertausch und Gebäudedämmung
- Heizungsoptimierung und hydraulischer Abgleich
- Wirtschaftlichkeit und Handlungsempfehlungen
Auszug aus dem Buch
4.2 Modellierung des Gebäudekomplexes
Das IGT Wirl Ingenieurbüro plante zu Beginn der Anfertigung dieser Arbeit, die Büroflächen mit einem Anbau an das Treppenhaus des Gebäudekomplexes zu erweitern. Da zum jetzigen Zeitpunkt weitere Büroflächen für das Erdgeschoss des Hauses 6 a/b geplant sind, ist diese Überlegung vorerst gestoppt worden. Stattdessen wird ausschließlich der bestehende Gebäudekomplex betrachtet.
Nach Programmstart und Anlegung eines Projektes in Optimus Duo 3D muss zunächst die Wohngebäudeart – Bestandsgebäude und die korrekte DIN-Norm ausgewählt werden. Da es sich bei dem Gebäudekomplex um kein reines Wohngebäude handelt, wurde die DIN V 18599 gewählt. Bei Wohngebäuden kann wahlweise die DIN 4108-6 in Verbindung mit der DIN 4701-10 verwendet werden. Diese sind allerdings veraltet, haben nicht die gleichen Eingabemöglichkeiten, was die Gebäudetechnik betrifft und führen zu ungenauen Ergebnissen des Primär- und Endenergiebedarfs. Im Anschluss daran wird der Standort Wernigerode gewählt, um mit den hinterlegten Wetterdaten wie Windtyp, Höhe oder Normaußentemperatur eine korrekte Berechnung durchführen zu können. Nachfolgend müssen alle Gebäudeinfos wie Baujahr, Anlagentechnik, Anlagentyp, Anzahl der Heizkreise, Pumpentypen sowie Ventiltypen eingegeben werden.
Nachdem alle Informationen korrekt eingepflegt sind, kann die 3D Simulation erstellt werden. Hierfür wurden die Grundrisse von Anhang 1 bis 4 als Grundlage in das Programm importiert und die Gebäudehülle mit der passenden Geschosshöhe gezeichnet. Hierbei ist darauf zu achten, die Breite der Gebäudehülle maßstabsgetreu zu zeichnen, da sich ansonsten die U-Werte verändern, welche das Ergebnis verfälschen würden. Bei NWG bestehen gemäß EnEV bzw. GEG Anforderungen an die U-Werte von Bauteilen, woran es sich zu halten gilt. Im Anschluss an den Außenwandzug können Innenwände und Öffnungen in Form von Innen- und Außentüren sowie Fenstern gezeichnet werden. Abschließend wird ein Dach zugewiesen. Da das Dach kein Bestandteil der Maßnahme werden soll, wurde ein automatisch generiertes Flachdach ausgewählt und lediglich der korrekte U-Wert zugewiesen, um keine abweichenden Ergebnisse zu erhalten. Die fertige 3D-Ansicht des Gebäudekomplexes ist in Abbildung 6 zu sehen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Das Kapitel erläutert den klimapolitischen und betrieblichen Anlass der Untersuchung und stellt Zielsetzung sowie Vorgehensweise vor.
2 Theoretische Grundlagen: Es behandelt die Energiewende im Wärmesektor, das Klimaschutzprogramm 2030, das Gebäudeenergiegesetz und die Förderstruktur für effiziente Gebäude.
3 Aktuelle Gegebenheiten: Beschrieben werden der Gebäudekomplex, seine Wärmeerzeugungsanlage und die Verbindung von Brennwerttechnik und Solarthermie. Gespräche mit Energieeffizienz-Experten präzisieren die weitere Fragestellung.
4 Simulation: Der Gebäudekomplex wird softwaregestützt modelliert und anhand verschiedener Maßnahmen untersucht. Ein Schwerpunkt liegt auf der Heizungsoptimierung und den Berechnungen für einen hydraulischen Abgleich.
5 Ergebnisse: Die Arbeit bewertet die untersuchten Maßnahmen und formuliert Handlungsempfehlungen für den Gebäudekomplex.
Schlüsselwörter
Energieeffizienz, Gebäudesanierung, Bestandsgebäude, Gebäudeenergiegesetz, Bundesförderung für effiziente Gebäude, Wirtschaftlichkeit, Gebäudehülle, Solarthermie, Gas-Brennwerttherme, Fenstertausch, Gebäudedämmung, Heizungsoptimierung, hydraulischer Abgleich, Gebäudesimulation
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit?
Die Arbeit untersucht Möglichkeiten, einen gemischt genutzten Gebäudekomplex in Wernigerode energetisch zu optimieren und die Maßnahmen wirtschaftlich zu bewerten.
Welche Themenfelder stehen im Mittelpunkt?
Im Mittelpunkt stehen Gebäudehülle, Wärmeerzeugung, Solarthermie, Heizungsoptimierung und Fördermöglichkeiten für energetische Einzelmaßnahmen.
Welche Forschungsfrage verfolgt die Arbeit?
Sie fragt, ob sich der bereits sanierte Gebäudekomplex unter Berücksichtigung der Förderung für Einzelmaßnahmen noch effizienter und klimafreundlicher gestalten lässt.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Untersuchung verbindet eine Bestandsaufnahme und Gespräche mit zwei Energieeffizienz-Experten mit einer softwaregestützten Gebäudemodellierung, Simulation und Wirtschaftlichkeitsbewertung.
Was behandelt der Hauptteil?
Der Hauptteil beschreibt den Bestand und die vorhandene Heiztechnik, modelliert den Gebäudekomplex und untersucht verschiedene Maßnahmen an Kollektoren, Fenstern, Gebäudehülle und Heizungsanlage.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen gehören energetische Sanierung, Gebäudesimulation, Bundesförderung, Solarthermie, Wirtschaftlichkeit und hydraulischer Abgleich.
Welche Programme werden für die Untersuchung eingesetzt?
Verwendet werden Energieberater 18599 3D PLUS zur energetischen Bewertung und Optimus Duo 3D unter anderem für Berechnungen zum hydraulischen Abgleich.
Welche Sanierungsvarianten werden betrachtet?
Untersucht werden die Erweiterung der Kollektorflächen, ein Fenstertausch, eine zusätzliche Gebäudedämmung und die Optimierung der Heizung.
Welche Rolle spielt der hydraulische Abgleich?
Für den hydraulischen Abgleich werden raumbezogene Heizlasten und Einstellwerte ermittelt, um die Wärmeverteilung im Heizungssystem auf den Bedarf abzustimmen.
- Quote paper
- Marcel Lerich (Author), 2021, Evaluierung eines energieeffizienten Gebäudekomplexes mit möglicher KFW-Förderung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1176556
