Bestandsgebäude stellen für Zimmereien und andere Baugewerke ein hohes Auftragspotenzial dar. Im Zeitalter hoher Energiepreise, von Klimadiskussionen und der Energieeinsparverordnung gewinnt die Energieberatung dabei zunehmend an Bedeutung. Die vorliegende Diplomarbeit will anhand des Wohnhauses eines Auftraggebers energetische Einsparpotenziale bei der Gebäudedämmung sowie im Bereich der Heizung und Warmwasserbereitung aufdecken. Nach einer Ist-Analyse der Bauteile und Anlagenkomponenten werden verschiedene Varianten der energetischen Sanierung unter Bezug auf geltende Verordnungen und Normen rechnerisch untersucht und bewertet. Bei den Modernisierungskonzepten sollen effiziente und erneuerbare Energien herausgestellt werden. Ergänzend werden für weitere moderne Heizungsvarianten die Vorteile hinsichtlich Ökonomie und Ökologie dargelegt.
Inhaltsverzeichnis
1 Notwendigkeit der Energieeinsparung
1.1 Wohngebäude als Energieverbraucher
1.2 Unwelt- und Klimaschutz als internationale Herausforderung
1.3 Das CO2-Gebäudesanierungsprogramm
2 Die Energieeinsparverordnung
2.1 Herangehensweise der EnEV
2.2 Bezug der EnEV auf Normen und Regelwerke
2.3 Die neue EnEV 2007 und der Energieausweis
2.4 Energiebilanzierung nach EnEV 2004
2.4.1 Das Monatsbilanzverfahren
2.4.2 Das Heizperiodenverfahren
3 Das Objekt
3.1 Prinzipielle Angaben zu Bauart und Aufbau
3.2 Die Hüllflächenbauteile
3.2.1 Außenwände
3.2.2 Dach
3.2.3 Fenster
3.2.4 Bodenplatte
3.3 Anlagentechnik
3.3.1 Heizung
3.3.2 Warmwasserbereitung
3.4 Heizenergieverbrauch im Ist-Zustand
3.5 Geometrie des Gebäudes
4 Der Wärmedurchgangskoeffizient als Bauteilkenngröße
4.1 Sinn und Zweck des U-Wertes
4.2 Berechnung des U-Wertes anhand der Bodenplatte und des Daches
5 Energiebilanz für den Ist-Zustand unter Normbedingungen
5.1 Transmissionswärmeverluste
5.2 Lüftungswärmeverluste
5.3 Interne Wärmegewinne
5.4 Solare Wärmegewinne
5.5 Berechnung des Heizwärmebedarf nach EnEV
5.5.1 Raumheizung
5.5.2 Warmwasserbereitung
5.6 Endenergiebedarf
5.6.1 Bedeutung als wärmetechnische Größe
5.6.2 Zusammenhang zwischen Endenergiebedarf und Heizwärmebedarf
5.6.3 Berechnungsmethode
5.6.4 Aufwandszahlen für Raumheizung und Warmwasser
5.6.5 Hilfsenergie
5.6.6 Berechnung des Endenergiebedarfs im Bestand
5.6.7 Auswertung der Ergebnisse
5.7 Der Primärenergiebedarf
5.7.1 Bedeutung als energetische Größe
5.7.2 Anlagenaufwandszahl
5.7.3 Berechnung des Primärenergiebedarfs
6 Endenergiebedarf unter realen Bedingungen
6.1 Abgleich mit dem Realverbrauch
6.2 Energiebedarf für die Zirkulation
7 Energieeinsparmöglichkeiten der Hüllflächenbauteile
7.1 Modernisierungsvarianten
7.2 Modernisierung der Außenwände in Erd- und Dachgeschoss
7.2.1 Ausgangssituation und Berechnung der Energieeinsparung
7.2.2 Vorteil der Außendämmung
7.3 Dämmung der Kellerwände
7.3.1 Gesetzliche Anforderungen
7.3.2 Erreichbare Endenergieeinsparung
7.3.3 Bauphysikalische Ausführung einer Innendämmung
7.4 Abwägung der Varianten im Dachbereich
7.5 Bewertung der energetischen Bauteilertüchtigung
8 Solarthermie als Modernisierungsvariante im Anlagenbereich
8.1 Vorbetrachtungen und Auslegungskonzepte
8.2 Flachkollektoren
8.3 Vakuumkollektoren
8.4 Bauarten und Anwendungen von Solarspeichern
8.5 Varianten der Solarwärmenutzung
8.5.1 Energieeinsparung durch solare Warmwasserbereitung
8.5.2 Energieeinsparung durch solare Heizungsunterstützung
8.6 Energieeinsparung durch kombinierte Maßnahmen
8.6.1 Außenwanddämmung und solare Warmwasserbereitung
8.6.2 Außenwanddämmung und solare Heizungsunterstützung
8.7 Auswertung der Modernisierungsoptionen der Heizungsanlage
9 Weitere Varianten zur Energieeinsparung im Anlagenbereich
9.1 Brennwertkessel
9.2 Pelletheizung
10 Schlussbetrachtung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, energetische Einsparpotenziale eines typischen DDR-Bestandsgebäudes zu identifizieren und verschiedene Sanierungsvarianten unter Berücksichtigung geltender Verordnungen rechnerisch zu bewerten, um wirtschaftliche und ökologische Optimierungsmöglichkeiten für Hausbesitzer aufzuzeigen.
- Analyse des energetischen Ist-Zustands von Hüllflächen und Anlagentechnik
- Berechnung von Einsparungen durch Gebäudedämmung
- Bewertung von modernen Heizungsvarianten wie Solarthermie und Brennwerttechnik
- Gegenüberstellung von rechnerischen Normbedingungen und realen Verbrauchsdaten
Auszug aus dem Buch
3.1 Prinzipielle Angaben zu Bauart und Aufbau
Bei dem zu untersuchenden Gebäude handelt es sich um ein bewohntes Einfamilienhaus in Crimmitschau. Im Zuge der Erschließung eines Wohngebietes am Robert-Seidel-Weg wurde es 1985 errichtet. In seiner Bauart ist es repräsentativ für eine Vielzahl zu DDR-Zeiten errichteter Wohnhäuser. Es ist unterteilt in drei Geschosse und einen ausgebauten Spitzboden. Die Räumlichkeiten des Untergeschosses können als beheizt betrachtet werden. Sie werden u. a. als Heizraum und Sauna genutzt. An der Westseite schließt sich an den Keller eine unbeheizte Garage an, auf der sich die Terrasse befindet. Das Erdgeschoss ist zur Haustür durch ein kleines Vorhaus getrennt. Das hatte den Vorteil, dass im Winter weniger Heizwärme durch die luftundichte Haustür verloren ging. Über dem Obergeschoss mit Drempel schließt sich der Spitzboden an. Durch die Kehlbalkenkonstruktion ist das Dachgeschoss auch dort begehbar und konnte nachträglich ausgebaut werden. In Anlage 4 sind die Querschnitte und die Wärmeleitfähigkeiten der Bestandsbauteile dargestellt. Das Gebäude wird von drei Personen bewohnt. Ansichten des Einfamilienhauses liegen der Arbeit in Anlage 1 bei.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Notwendigkeit der Energieeinsparung: Dieses Kapitel erläutert die Bedeutung des Wohnungsbaus für den Gesamtenergieverbrauch und die dringende Notwendigkeit von Sanierungen im Altbestand.
2 Die Energieeinsparverordnung: Hier werden die gesetzlichen Rahmenbedingungen und die verschiedenen Methoden der Energiebilanzierung nach EnEV dargelegt.
3 Das Objekt: Dieses Kapitel beschreibt detailliert die bauliche Beschaffenheit und die Anlagentechnik des untersuchten Einfamilienhauses in Crimmitschau.
4 Der Wärmedurchgangskoeffizient als Bauteilkenngröße: Es wird die Bedeutung des U-Wertes für die Beurteilung der energetischen Qualität von Bauteilen und dessen Berechnung erläutert.
5 Energiebilanz für den Ist-Zustand unter Normbedingungen: Dieses Kapitel berechnet die Energieverluste des Gebäudes auf Basis standardisierter Normbedingungen.
6 Endenergiebedarf unter realen Bedingungen: Hier erfolgt ein Abgleich des rechnerischen Bedarfs mit dem tatsächlichen Energieverbrauch unter Berücksichtigung individueller Nutzergewohnheiten.
7 Energieeinsparmöglichkeiten der Hüllflächenbauteile: Es werden verschiedene Sanierungsvarianten für Außen- und Kellerwände sowie deren bauphysikalische Auswirkungen untersucht.
8 Solarthermie als Modernisierungsvariante im Anlagenbereich: Dieses Kapitel analysiert die Integration aktiver Solarsysteme zur Heizungs- und Warmwasserunterstützung.
9 Weitere Varianten zur Energieeinsparung im Anlagenbereich: Es werden alternative Heiztechniken wie Brennwertkessel und Pelletheizungen hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf das Objekt bewertet.
10 Schlussbetrachtung: Das Fazit fasst die energetischen Einsparpotenziale zusammen und betont die Notwendigkeit einer individuellen Kosten-Nutzen-Betrachtung bei Sanierungen.
Schlüsselwörter
Energieeinsparung, EnEV, Altbau, Wärmedämmung, Energieausweis, Heizenergiebedarf, Solarthermie, Brennwerttechnik, Primärenergiebedarf, Wärmebrücken, Gebäudehülle, Warmwasserbereitung, Sanierung, Energieberatung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit?
Die Arbeit untersucht energetische Einsparmöglichkeiten an einem typischen Einfamilienhaus aus dem Bestand, das 1985 in Crimmitschau errichtet wurde.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die Schwerpunkte liegen auf der energetischen Bewertung der Gebäudehülle, der Anlagentechnik sowie der Analyse verschiedener Sanierungsoptionen, insbesondere im Hinblick auf Wärmedämmung und Solarthermie.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, für den Eigentümer aufzuzeigen, wie durch gezielte Modernisierungsmaßnahmen der Energiebedarf signifikant gesenkt werden kann, um sowohl Energiekosten zu sparen als auch einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es werden rechnerische Methoden nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) sowie spezifische Arbeitshilfen der dena zur Bilanzierung von Energieverbräuchen genutzt und diese durch reale Verbrauchsdaten kalibriert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Ist-Analyse des Gebäudes unter Norm- und realen Bedingungen sowie die detaillierte Berechnung und Bewertung diverser Dämm- und Anlagensanierungskonzepte.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Energieeinsparverordnung (EnEV), Bestandsgebäude, Wärmedämmung, Solarthermie, Endenergiebedarf und Primärenergiebilanz.
Warum wird die Innendämmung im Keller kritisch gesehen?
Die Innendämmung ist bauphysikalisch anspruchsvoll, da sie die Gefahr von Tauwasserausfall birgt und bei der spezifischen Nutzung des Kellers (Heizraum/Sauna) einen hohen Installationsaufwand erfordert.
Welche Rolle spielt die Warmwasserzirkulation für den Energiebedarf?
Die ständige Zirkulation erhöht den Energieaufwand spürbar, da durch die Wärmeverluste in den Leitungen und den Speicher häufiger nachgeheizt werden muss, was den Gas- und Stromverbrauch steigert.
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- Benjamin Wolf (Author), 2007, Untersuchung von Energieeinsparmöglichkeiten an einem Bestandsgebäude, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/81510
