Ist es ein Widerspruch, wenn höhere Investitionen in zukunftsweisende Gebäudetechniken investiert werden, dies auch gleichzeitig zu niedrigeren verbrauchsgebundenen Kosten führt? Ist ein Gebäude mit einfacher Gebäudetechnik auch das Wirtschaftlich günstigere?
In dieser Arbeit wird durch eine Annuitätsrechnung gezeigt, dass höhere Investitionen in die Gebäudetechnik nicht gleich zu setzen sind mit höheren Annuitätskosten im Jahr.
Untersucht wurde die Wirtschaftlichkeit der bestehenden Ausgangsvariante mit drei neu ausgearbeiteten Varianten mit wechselnder Ausstattung bei der Gebäudetechnik. Die Varianten haben zum Ziel, weniger Heiz- und Kühlenergie und elektrischen Strom als die Ausgangslage zu benötigen. Zudem wird durch die Wahl anderer Erzeugungsarten und dem Einsatz einer Wärmerückgewinnung Energie eingespart. Besonders in Zeiten steigender Energiekosten und Rohstoffverknappung wird der Einsatz moderner Gebäudetechnik immer wichtiger.
Anhand der Annuitätsrechnung konnte belegt werden, dass die Variante, die die größte positive Abweichung bei den Investitionskosten zur Ausgangslage besitzt, die Lösung ist, welche die geringsten jährlichen Annuitätszahlungen verursacht.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Handlungsbedarf
3 Allgemeine Objektbeschreibung
3.1 Allgemein
3.1.1 Standort
3.2 Gebäude
3.2.1 Konzeption
3.2.2 Regelgeschosse
3.2.3 Fassade
3.3 Technische Gebäudeausrüstung
3.3.1 Heizung
3.3.2 Lüftung
3.3.3 Kälte
4 Ausgangslage
4.1 Simulation
4.1.1 Einleitung und Zielsetzung
4.1.2 Sommerliche Behaglichkeit und Rechtslage
4.1.3 Vorgehensweise bei der thermischen Gebäudesimulation
4.1.4 Wetter
4.1.5 Geometrie der Büroräume
4.1.6 Innere thermische Lasten
4.1.7 Betriebsführung
4.1.8 Weitere Simulationsrandbedingungen
4.2 Simulationsergebnisse
4.2.1 Auswertung der Ergebnisse
4.2.2 Zellenbüro Süd-West
4.2.3 Zellenbüro Süd-Ost
4.2.4 Zellenbüro Nord-Ost
4.2.5 Operative Raumtemperaturen bei einer Extremwetterperiode
4.2.6 Kühlleistung des thermoaktiven Bauteils
4.2.7 Großraumbüros
4.3 Winterliche Behaglichkeit
4.4 Wohlbefinden und Raumklima
5 Technischen Gebäudeausrüstung
5.1 Ausgangslage
5.2 Varianten der technischen Gebäudeausrüstung
5.2.1 Variante 1 – Erhöhte Wärmedämmung
5.2.2 Variante 2 – Passivbürohaus
5.2.3 Variante 3 – Passive Kühlung
5.3 Beurteilung der Varianten
6 Kosten und Wirtschaftlichkeit
6.1 Wirtschaftlichkeitsberechnung nach der Annuitätsmethode
6.2 Ermittlung der Kosten
6.2.1 Kapitalgebundene Auszahlungen
6.2.2 Bedarfs-(Verbrauchs-)gebundene Auszahlungen
6.2.3 Betriebsgebundene Auszahlungen
6.2.4 Sonstige Zahlungen
6.3 Einzahlungen
6.4 Annuität der Jahresgesamtzahlungen
6.5 Rechnerische Randbedingungen
6.6 Ergebnisse der Annuitätsmethode
6.6.1 Ergebnis der Ausgangslage
6.6.2 Ergebnis der Variante 1
6.6.3 Ergebnis der Variante 2
6.6.4 Ergebnis der Variante 3
6.7 Bewertung
7 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Diplomarbeit untersucht die wirtschaftliche Optimierung der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) eines Bürogebäudes in Hamburg, um bei hohem Nutzerkomfort gleichzeitig den Energieverbrauch und die jährlichen Annuitätskosten zu minimieren. Die zentrale Forschungsfrage lautet, ob höhere Investitionen in zukunftweisende Gebäudetechnik durch niedrigere verbrauchsgebundene Kosten kompensiert werden können und welche Variante unter Berücksichtigung von thermischer Behaglichkeit und Wirtschaftlichkeit am vorteilhaftesten ist.
- Analyse und thermische Simulation verschiedener TGA-Varianten
- Wirtschaftlichkeitsberechnung nach der Annuitätsmethode gemäß VDI 2067
- Einfluss von Gebäudehülle und Sonnenschutz auf Heiz- und Kühlbedarf
- Bewertung von Nutzerkomfort und thermischer Behaglichkeit
- Optimierungspotenziale bei Energieerzeugung und Lüftungskonzepten
Auszug aus dem Buch
3.1.1 Standort
Das Gebäude befindet sich auf dem ehemaligen Grundstück der Bavaria St. Pauli Brauerei. Das 30.000 m² große, ehemalige Gewerbegrundstück liegt oberhalb der Landungsbrücken auf einem Geländeplateau. Dort entsteht derzeit ein Stadtquartier mit Bürogebäuden, Wohnungen und einem Hotel.
Auf dem Grundstück nimmt das Gebäude eine zentrale Position ein: Im Westen schließt das Gebäude direkt an den Gebrüder Wolff Quartiersplatz. Im Süden befindet sich eine zweite Platzfläche. Im Osten schließt das Gebäude an den auf seine historische Achse zurück verlegten Zirkusweg an, auf dessen gegenüberliegender Straßenseite ebenfalls ein modernes Bürogebäude (Atlantic Haus) errichtet wird. Im Norden schließt ein neu zu errichtendes Wohngebäude die Quartiersentwicklung ab.
Das Gebäude öffnet sich über 2 doppelgeschossige Foyers. Die Eingänge werden zentral über die südliche Freifläche und an der nordöstlichen Gebäudespitze erschlossen. [2]
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Darstellung der Problemstellung bezüglich Nutzerkomfort und Energieeffizienz sowie Zielsetzung der Untersuchung.
2 Handlungsbedarf: Erörterung der Notwendigkeit für effizientere Gebäudekonzepte aufgrund steigender Betriebskosten und sich wandelnder gesetzlicher Rahmenbedingungen.
3 Allgemeine Objektbeschreibung: Detaillierte Beschreibung des Bauprojekts Bavaria Office hinsichtlich Standort, architektonischer Konzeption und technischer Grundausstattung.
4 Ausgangslage: Analyse der energetischen Basisbedingungen und Durchführung thermischer Simulationen zur Ermittlung des Ist-Zustands.
5 Technischen Gebäudeausrüstung: Vorstellung der verschiedenen Ausstattungsvarianten für das Gebäude, von erhöhter Wärmedämmung bis hin zur passiven Kühlung.
6 Kosten und Wirtschaftlichkeit: Anwendung der Annuitätsmethode zur detaillierten wirtschaftlichen Vergleichsrechnung der verschiedenen TGA-Varianten.
7 Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse und Ausblick auf zukünftige Anforderungen an energieoptimiertes Bauen.
Schlüsselwörter
Annuitätsmethode, Gebäudetechnik, Bavaria Office, Wirtschaftlichkeit, thermische Simulation, Energiebedarf, Investitionskosten, Nutzungsdauer, Heizwärmebedarf, TGA, Gebäudeautomation, thermische Behaglichkeit, Klimatisierung, Wärmerückgewinnung, Betriebskosten.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit dem wirtschaftlichen Vergleich verschiedener technischer Gebäudeausrüstungsvarianten für ein konkretes Bürogebäude in Hamburg.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der energetischen Simulation, der wirtschaftlichen Bewertung mittels Annuitäten und der Analyse des Nutzerkomforts in verschiedenen Büroraumkonfigurationen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es zu belegen, dass höhere Investitionen in zukunftsweisende Gebäudetechnik nicht zwingend zu höheren jährlichen Kosten führen, sondern durch Einsparungen bei Energieverbrauch und Instandhaltung langfristig wirtschaftlich vorteilhafter sein können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Zur Untersuchung wird primär die thermische Gebäudesimulation zur Ermittlung der Bedarfsdaten sowie die Annuitätsmethode gemäß VDI 2067 zur ökonomischen Bewertung herangezogen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil umfasst die detaillierte Objektbeschreibung, die thermische Simulation des Bestands und verschiedener Varianten, sowie die umfassende Kosten- und Wirtschaftlichkeitsanalyse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Annuitätsmethode, TGA, thermische Simulation, Wirtschaftlichkeit und Energieeinsparung definiert.
Warum spielt die Fassadendämmung bei den Varianten eine so große Rolle?
Eine erhöhte Dämmung reduziert die Transmissionswärmeverluste erheblich und ermöglicht den Einsatz effizienterer Heiz- und Kühlsysteme, was die Betriebskosten über die Lebensdauer des Gebäudes nachhaltig senkt.
Welche Rolle spielt die Kältemaschine im Vergleich der Varianten?
Der Verzicht auf energieintensive Kältemaschinen bei den optimierten Varianten (z. B. durch passive Kühlung) stellt einen entscheidenden Faktor für die Senkung der verbrauchsgebundenen Kosten dar.
- Quote paper
- Philipp Schneider (Author), 2007, Wirtschaftlicher Vergleich verschiedener TGA - Varianten. Der Neubau “Bavaria Office” in Hamburg, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/124050
