Energieeffizientes Bauen und wie es sich lohnt (eBook)

Kurzfassung 5
Inhaltsverzeichnis 6
Abbildungsverzeichnis 11
Tabellenverzeichnis 14
1 Einleitung 17
1.1Grundlage 17
1.2Bewertungsablauf 18
2 Energiebedarf Raumwärme und Warmwasser in Deutschland 20
3 Die Behaglichkeit 22
4 Ökologische Betrachtung 24
4.1Pariser Klimaschutz-Übereinkommen 27
4.2Die Nachhaltigkeit 28
5 Gesetzliche Rahmenbedingungen 31
5.1Die Energieeinsparverordnung (EnEV) 2014 und die Verschärfung ab 2016 32
5.2Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) 33
6 Verfahren zur Energieeffizienzberechnung 36
6.1Physikalische Grundlagen der Wärmeübertragung 39
6.2Klimatische Bedingungen 44
6.3Jahresheizwärmebedarf für Wohngebäude nach der DIN V 4108-6 46
6.3.1Ablauf der Analyse nach der DIN V 4108-6 47
6.3.2Die Gebäudegeometrie 48
6.3.3Transmissionswärmeverluste 50
6.3.4Lüftungswärmeverluste 53
6.3.5Referenzklima 55
6.3.6Monatliche Wärmeverluste 55
6.3.7Monatliche solare Wärmegewinne 56
6.3.8Monatliche interne Wärmegewinne 61
6.3.9Summation der monatlichen Wärmegewinne 62
6.3.10Speicherfähigkeit des Gebäudes 62
6.3.11Kombination der monatlichen Wärmeverluste, der Wärmegewinne und der Speicherfähigkeit des Gebäudes über den monatlichen Ausnutzungsgrad 63
6.3.12Resultierender monatlicher Heizwärmebedarf 64
6.3.13Jahresheizwärmebedarf 64
6.4Jahresheizenergiebedarf DIN V 4701-10 65
6.5Anforderung an den Mindestwärmeschutz DIN V 4108-2 66
6.6Das Referenzhausverfahren 67
6.6.1Maximaler Jahresprimärenergiebedarf 67
6.6.2Maximaler spezifischer Transmissionswärmeverlust 68
7 Bewertungsverfahren 69
7.1Ökonomische Bewertung 70
7.1.1Statische ökonomische Bewertung 70
7.1.2Dynamische ökonomische Bewertung 71
7.2Das Betriebswirtschaftliche Optimum (BwO) 72
7.3Ökologische Bewertung 72
7.4Der Carbon Footprint (CF) 73
7.4.1Das Corbon-Footprint-Optimum (CFO) 75
7.4.2Der spezifische Carbon-Footprint für Strom 76
7.4.3Der spezifische Carbon-Footprint für Erdgas 78
7.5Kumulierter Energieaufwand (KEA) 80
7.6Übersicht spezifische Aufwendungen nach Energiequellen 82
7.7Wechselwirkungsanalyse 82
7.8Die Technologieanalyse 86
8 Unser Referenzhaus 89
9 Auswirkung Suffizienz 92
9.1Tag- und Nachtabsenkung 93
9.2Ökonomischer und ökologischer Effekt Tag- und Nachtabsenkung 97
10 Energiestandards im Bausektor 100
10.1Der KFW-Standard 100
10.2Das Passivhaus 103
10.3Das Nullenergie und das Energieplushaus 103
10.4Gegenüberstellung der Energiestandards 104
10.4.1Kostenentwicklung 105
10.4.2Beispiel Energiehausstandards 113
10.4.3Fazit Energiestandards 120
11 Die Gebäudehülle 123
11.1Gebäudeform und Ausrichtung 123
11.2Fenster und Türen 125
11.2.1Das Fensterglas 125
11.2.2Der Fensterrahmen 126
11.2.3Der Gesamtenergiedurchlassgrad 127
11.2.4Berechnung Wärmeverlust Fenster 129
11.2.5Ökonomische Bewertung Fenster 131
11.2.6Ökologische Bewertung Fenster 135
11.2.7Aussentüren 136
11.3Wände, Decke und Böden 138
11.3.1Wandaufbau 142
11.3.2Ökologische Bewertung Aussenwandaufbau 145
11.4Innenwandmaterialien 148
11.4.1Ökonomische/Ökologische Bewertung Innenwände 151
11.4.2Technologienanalyse Innenwand 154
11.5Die Isolierung 157
11.5.1Organische, natürliche Isoliermaterialien 159
11.5.2Organische, synthetische Isolierstoffe 163
11.5.3Anorganische, natürliche Isolierstoffe 164
11.5.4Anorganische, synthetische Isoliermaterialien 165
11.5.5Ökonomische/Ökologische Bewertung Isoliermaterialien 166
11.5.6Analyse der optimalen Isolierungsstärke 169
11.6Fazit Gebäudehülle 177
12 Das Belüftungssystem 179
12.1Freie Lüftung 180
12.2Zentrale Belüftungsanlage (ZBA) 184
12.3Dezentrale Belüftungsanlage (DBA) 189
12.4Ökologische Bewertung Lüftungsanlagen 192
12.5Wann lohnt sich ökonomisch eine Lüftungsanlage? 194
12.6Fazit Belüftungssysteme 196
13 Heizungssysteme 197
13.1Wärmeübertragung 198
13.1.1Wandkonvektoren 199
13.1.2Fussbodenheizungen 199
13.1.3Wand und Deckenheizungen 200
13.1.4Betonkernaktivierungen 201
13.2Ölheizung 201
13.3Gasheizung 202
13.4Solarthermie 203
13.4.1Solarthermieanlage zur Warmwasserunterstützung 207
13.4.2Solarthermieanlage zur Heizungsunterstützung 217
13.4.3Saisonspeicher 219
13.4.4Ökologische Bewertung Solarthermieanlage 221
13.4.5Fazit Solarthermieanlage 223
13.5Wärmepumpen 225
13.5.1Der ideale Wärmepumpenprozess 225
13.5.2Grundlage der Wärmepumpenberechnung 229
13.5.3Wärmepumpentypen 232
13.5.4Fazit Wärmepumpen 234
13.6Pelletheizung 234
13.7Fernwärme 237
13.8Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) 237
13.8.1Blockheizkraftwerk 240
13.8.2Brennstoffzelle 242
13.9Heizen mit elektrischer Energie 245
13.10Vergleich der Heizungssysteme 246
13.10.1Ökonomische Bewertung Heizungsanlagen 247
13.10.2Ökologische Bewertung Heizungsanlagen 251
13.10.3Wechselwirkung Heizungssysteme 255
13.11Fazit Heizungssystem 256
14 Optimierung Referenzhaus 261
14.1Optimierung der Gebäudeeigenschaften 262
14.1.1Gebäudegeometrie 262
14.1.2Bauteileoptimierung 263
14.1.3Fazit Gebäudeoptimierung 267
14.2Einfluss der Heizungsanlage 267
15 Fazit 271
Quellenverzeichnis 273
Stichwortverzeichnis 277