Die Sicherstellung einer zuverlässigen, wirtschaftlichen und umweltverträglichen Energieversorgung ist eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Da Deutschland auf europäischer sowie als auch auf internationaler Ebene Führend in Sachen Energie-, Klima- und Umweltschutz ist und dies noch weiter voran treiben möchte, hat Bundesregierung den Entwurf eines Energiekonzepts vorgelegt. Aus diesem Entwurf geht hervor, dass im Jahr 2050 die erneuerbaren Energieträger den Hauptanteil in einem Energiemix der Zukunft bei gleichbleibendem Niveau übernehmen sollen. Mit dem Konzept formuliert die Bundesregierung Leitlinien für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung und beschreibt erstmalig den Weg in das Zeitalter der erneuerbaren Energien.
Entsprechend der Koalitionsvereinbarung sollen bis 2020 die Treibhausgasemissionen um 40 % und entsprechend der Zielformulierung der Industriestaaten bis 2050 um mindestens 80% reduziert werden. Die Prozentangaben sind jeweils bezogen auf das Jahr 1990 in dem die Grundlagen für eine Welt mit erneuerbaren Energien, wie sie z.B. mit dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) geschaffen wurden.
Die Regierung strebt bis 2020 einen Rückgang des Primärenergieverbrauchs gegenüber dem Jahr 2008 um 20 % und sogar bis 2050 um 50 % an. Dieses Vorhaben erfordert eine Steigerung der Energieproduktivität um 2,1 % pro Jahr.
Die Kosten die für eine derartige Veränderung des Energiehaushalts sorgen sollen werden sich auf 20 Mrd. Euro jährlich beziehen, nach Angaben der Regierung.
Ein zentraler Schwerpunkt den die Regierung ansteuert ist die Sanierung des Gebäudebestands. Hier muss es der Regierung gelingen, die derzeitige Sanierungsrate um ca. das Doppelte zu erhöhen. Auf die Lasten des Gebäudebereichs fallen rund 40% des deutschen Endenergieverbrauchs und ein Drittel der 〖CO〗_2-Emissionen. Drei Viertel des Altbaubestandes wurde noch vor der 1. Wärmeschutzverordnung 1979 errichtet. Diese Gebäude weisen meist noch die gleichen Eigenschaften der Gebäudehülle auf die zum Erbauungszeitpunkt üblich war. Auch die Anlagentechnik ist nicht dem heutigen Stand der Technik angepasst. Aus diesem Grund ist die wichtigste Maßnahme die energetische Sanierung des Gebäudebestands voran zu treiben. Nur so kann der Verbrauch an fossilen Energieträger nachhaltig vermindert werden, da die fossilen Ressourcen über kurz oder lang dem Ende hin zu neigen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung
2. Aufgabenstellung
3. Allgemeine Einführung in die Gebäudetechnik
3.1 Beleuchtung
3.2 Heizung
3.3 Warmwasserversorgung
3.4 Gebäudehülle
3.5 Anlagentechnik
3.6 Stromabrechnung
4. Datenerhebung von Nicht-Wohngebäuden in Drachselsried
4.1 Rathaus und Touristenzentrum
4.2 Grundschule/Sporthalle/Kindergarten
4.3 Montessori- Kinderhaus
4.4 Feuerwehrgebäude, Drachselsried
4.5 Feuerwehrgebäude, Oberried
4.6 Feuerwehrgebäude, Asbach
4.7 Übersicht des Energiebedarfs in Drachselsried
5. Energetische Anforderungen an Nicht-Wohngebäuden
5.1 Ausführung des Referenzgebäudes
6. Maßnahmen zur energetischen Bewertung von Gebäuden
6.1 Zusammensetzung des Endenergieverbrauchs bei Gebäuden
6.2 Bildung von Energiekennwerten
6.2.1 Energiekennwerte anhand Bedarfsberechnung
6.2.2 Energiekennwerte anhand von tatsächlichen Verbrauchsdaten
6.2.2.1 Beispiel Montessori Kinderhaus
6.2.2.2 Anwendungsmöglichkeiten von Energiekennwerten
7. Allgemeines zur DIN V 18599
7.1 Maßgebliche Erweiterungen der DIN V 18599 zu bestehenden Verfahren
8. Analyse von energetischen Modellierungsverfahren anhand des Montessori Kinderhaus Gebäudes
8.1 Lage des Gebäudes
8.2 Bestandspläne des Gebäudes
8.3 Modellierung nach DIN V 18599
8.3.1 Eingabedaten
8.3.2 Eingabe und Berechnungsprotokoll der Heilmann- Software
8.4 Modellierung nach DIN 4701-10
8.4.1 Eingabedaten
8.4.2 Eingabe und Berechnungsprotokoll der ROWA- Soft
8.5 Modellierung mittels Hüllflächenverfahren
8.6 Auswertung und Bewertung der Verfahren
9. Analyse von energetischen Sanierungen an Gebäuden
9.1 Modellierung der Sanierung nach DIN V 18599
9.1 Modellierung der Sanierung nach DIN 4701-10
9.2 Modellierung nach Hüllflächenverfahren
9.3 Auswertung der Modellierungsmethoden und Sanierungsmaßnahmen
9.3.1 Analyse der einzelnen Sanierungsmaßnahmen
9.4 Amortisation energetischen Sanierung
9.4.1 Amortisationszeit mit staatlicher Förderung
9.4.2 Amortisationszeit ohne staatlicher Förderung
10. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Diplomarbeit analysiert Maßnahmen zur energetischen Optimierung von kommunalen Nicht-Wohngebäuden unter Berücksichtigung verschiedener Modellierungsverfahren wie DIN V 18599, DIN 4701-10 und des Hüllflächenverfahrens, um die Effizienz von Sanierungsschritten wirtschaftlich bewerten zu können.
- Energetische Ist-Analyse kommunaler Gebäude
- Vergleich unterschiedlicher Berechnungsmodelle zur Energiebedarfsmittlung
- Bewertung von Sanierungsmaßnahmen am Beispiel des Montessori Kinderhauses
- Wirtschaftlichkeitsanalyse und Amortisationsberechnung unter Einbeziehung staatlicher Förderungen
Auszug aus dem Buch
3.2 Heizung
Ein Großteil des gesamten Energiebedarfs muss für die Beheizung des Gebäudes um die gewünschte Raumtemperatur zu erhalten aufgebracht werden. Aus diesem Grund ist es äußerst wichtig, sparsam mit der Heizenergie umzugehen, d.h. die vielen effektiven Möglichkeiten zur Energieeinsparung zu nutzen und gezielt nach Verbesserungen zu suchen. Jedoch kann nur ein Maximum an Energieeinsparung erreicht werden, wenn der eingesetzte technische Aufwand durch energiebewusstes Nutzen und die Anlagen zielgerecht genutzt werden.
Unsere Heizgewohnheiten sind meist eine Ursache für einen hohen Energieverbrauch. Die Raumtemperatur ist zwischen 18 und 20 für einen Menschen am gesündesten aus ärztlicher Sicht. Zum Beispiel bei einer Temperaturreduzierung von 23 auf 22, also einer Senkung um 1 Grad hat schon eine Energieeinsparung von 6 % zu folge. Es besteht sogar die Möglichkeit einer Einsparung von bis zu 10 %, wenn die Temperatur im Raum bei Nacht und am Wochenende auf 5 Grad reduziert wird.
Die Ansprüche und die Heizgewohnheiten müssen also dahingehend überprüft werden, ob eine vernünftige und energiesparende Benutzung der Heizung vorliegt.
In den letzten Jahren ist der Wirkungsgrad bei Anlagen die der Wärmeerzeugung dienen durch verschiedene technische Maßnahmen erhebliche angestiegen. Die Bauelemente Kessel und Brenner weisen sehr gute Verbesserungen in den letzten Jahren auf. Eine Erneuerung dieser Bauteile sollte aus diesen Gründen durchaus in Erwägung gezogen werden. Ein weiterer nicht zu unterschätzender Aspekt in der Heizungstechnik ist die regelmäßige Wartung und Überprüfung der Heizungsanlage. Nur so kann zu 100 Prozent sichergestellt werden, dass keine unnötigen Verluste und eventuelle Rauchverluste oder sogar Fehleinstellungen die zu einem Wirkungsgradverlust führen auftreten.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einführung: Umreißt die energiepolitischen Ziele Deutschlands und die Notwendigkeit der energetischen Sanierung des Gebäudebestands zur Erreichung der Klimaschutzvorgaben.
2. Aufgabenstellung: Definiert das Ziel, den Energiebedarf kommunaler Gebäude durch Bestandsanalyse und Modellierung zu erfassen und Sanierungsoptionen wirtschaftlich zu bewerten.
3. Allgemeine Einführung in die Gebäudetechnik: Erläutert die theoretischen Grundlagen der Gebäudetechnik in den Bereichen Beleuchtung, Heizung, Warmwasser, Gebäudehülle, Anlagentechnik und Stromabrechnung.
4. Datenerhebung von Nicht-Wohngebäuden in Drachselsried: Dokumentiert die Bestandsaufnahme der energetischen Situation diverser kommunaler Gebäude in der Gemeinde Drachselsried.
5. Energetische Anforderungen an Nicht-Wohngebäuden: Führt die gesetzlichen Anforderungen der EnEV 2009 für Nicht-Wohngebäude und die Spezifikationen des Referenzgebäudes aus.
6. Maßnahmen zur energetischen Bewertung von Gebäuden: Beschreibt die methodische Vorgehensweise bei der Bildung von Energiekennwerten und deren Anwendungsgebiete.
7. Allgemeines zur DIN V 18599: Stellt die DIN V 18599 als umfassendes Verfahren zur Bewertung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden vor.
8. Analyse von energetischen Modellierungsverfahren anhand des Montessori Kinderhaus Gebäudes: Vergleicht praktisch die Berechnungsmodelle DIN V 18599, DIN 4701-10 und das Hüllflächenverfahren anhand eines konkreten Gebäudes.
9. Analyse von energetischen Sanierungen an Gebäuden: Evaluiert die Wirksamkeit von Sanierungsmaßnahmen und analysiert deren Amortisationszeiten bei dem Montessori Kinderhaus.
10. Fazit: Fasst zusammen, dass vereinfachte Verfahren für eine erste Sanierungsberatung oft ausreichend sind, während aufwendigere Verfahren für rechtliche Nachweise unerlässlich bleiben.
Schlüsselwörter
Gebäudesanierung, Energieeffizienz, DIN V 18599, Primärenergiebedarf, Hüllflächenverfahren, Nicht-Wohngebäude, Amortisation, Wärmedämmverbundsystem, Energieeinsparung, Heizwärmebedarf, EnEV, Gebäudehülle, Anlagentechnik, Modellierungsverfahren, Nutzenergie.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der energetischen Analyse und Bewertung von kommunalen Nicht-Wohngebäuden sowie der Untersuchung der Wirtschaftlichkeit von Sanierungsmaßnahmen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der Datenerhebung, dem Vergleich von Berechnungsverfahren zur energetischen Modellierung und der ökonomischen Amortisationsbetrachtung von Sanierungen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, eine effiziente und kostengünstige Methode zur energetischen Bewertung von kommunalen Gebäuden zu finden, die Aussagen über Sanierungspotenziale ermöglicht.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine vergleichende Analyse zwischen verschiedenen Normverfahren (DIN V 18599, DIN 4701-10) und einem vereinfachten Hüllflächenverfahren durchgeführt.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil umfasst die Datenerhebung in der Gemeinde Drachselsried, die energetische Modellierung am Montessori Kinderhaus und die anschließende Auswertung der Sanierungseffekte.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind Gebäudesanierung, Energieeffizienz, Amortisation, EnEV und die verschiedenen genannten energetischen Berechnungsmodelle.
Wie unterscheidet sich die Modellierung nach DIN V 18599 vom Hüllflächenverfahren?
Die DIN V 18599 ist ein sehr detailliertes und zeitintensives Simulationsverfahren, während das Hüllflächenverfahren eine vereinfachte überschlägige Abschätzung ohne komplexe Software ermöglicht.
Welchen Einfluss hat das Konjunkturpaket auf die energetische Sanierung?
Das Konjunkturpaket ermöglicht eine staatliche Förderung von 87,5 % der Sanierungskosten, wodurch sich die Maßnahme für die Kommune als wirtschaftlich rentable Investition innerhalb von 8 bis 9 Jahren darstellt.
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- Michael Wenig (Author), 2010, Energetische Optimierung von Gebäuden, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/212181
