003_Das energetische Bauen Flashcards
Klimatechnische Randbedingungen des energetischen Bauens
Niederschlag
Sonne
Wind
Lufttemperatur
Luftfeuchte
Bausteine des energieoptimierten Bauens nach Energiethemen - Ziele der BauKo und Ziele der Gebäudetechnik
Wärme
BauKo - Wärme erhalten / Geb.Tech. - Wärme eff. gewinnen
Kälte
BauKo - Überhitzung vermeiden / Geb - Wärme eff. abführen
Luft
BauKo - Natürlich lüften / Geb - Eff. maschniell lüften
Licht
BauKo - Tageslicht nutzen / Geb - Kunstlicht optimieren
Strom
BauKo - Strom eff. nutzen / Geb - Strom dezentral gewinnen
Faktoren der Energiebilanzierung
Verluste - Transmissions- / Lüftungsverluste
Gewinne - Solare / Intere Gewinne
Wo können Transmissionsverluste stattfinden?
Außenhülle
Dach, Oberste Geschoßdecke, Wände, Fenster, Kellerdecke und Erdreich.
Wann sind solare Gewinne besonders wichtig und warum
Im Winter sind solare Gewinne besonders wichtig um den Heizwärmebedarf gering zu halten.
Wo kann man die meisten solaren Gewinne erwarten
Süden
Wie schwanken die solaren Gewinne
Solare Gewinne schwanken zwischen den unterschiedlichen Jahrezeiten und den möglichen Ausrichtungen eines Gebäudes.
Was ist ein gutes Verhältnis zwischen Fensterfläche und Gebäudehülle
50%
Was ist der Heizwärmebedarf
Der Unterschied zwischen den Gewinnen und Verlusten der Energiebilanz.
Der Heizwärmebedarf bezeichnet die Menge an Wärmeenergie, die benötigt wird, um ein Gebäude oder einen Raum auf eine bestimmte Temperatur zu heizen und diese Temperatur aufrechterhalten zu können.
Wann muss nicht geheizt werden?
Zwischen Mai und September muss NICHT geheizt werden.
Was ist das A/V-Verhältnis?
Verhältnis zwischen dem Volumen und der Oberfläche eines Körpers.
Zielt besonders darauf an die Transmissionsverluste zu minimieren in dem man die Hülle eines Gebäude minimiert.
Man will eine vorgegebene Nutzung eine möglichst kleine Hüllfläche bringen.
Was ist der äquivalente U-Wert?
Der äquivalente Wärmedurchgangskoeffizient ist ein Wert im Zusammenhang mit Verglasungen, der im Gegensatz zum reinen U-Wert für die Beschreibung der Verluste, auch die solaren Wärmegewinne berücksichtigt, die in der Heizperiode infolge direkter oder diffuser Solarstrahlung ins Gebäude gelangen.
Ist besonders wichtig für transparente Bauteile wie Fenster, da diese Energie verlieren (mehr als andere Bauteile in der Regel) aber auch Energie gewinnen durch die Sonneneinstrahlung.
Welche Formen von Energie gibt es?
Primärenergie
Endenergie
Nutzenergie
Definition der Primärenergie
Primärenergie sind natürliche, nicht verarbeitete Energiequellen wie fossile Brennstoffe, erneuerbare Ressourcen und Kernenergie, die noch nicht in eine nutzbare Form umgewandelt wurden.
Definition der Endenergie
Endenergie bezeichnet die Energie, die tatsächlich von Verbrauchern genutzt wird, nachdem sie aus primären Energiequellen gewonnen und in eine für den menschlichen Gebrauch geeignete Form umgewandelt wurde.
Definition der Nutzenergie
Nutzenergie ist die Energie, die direkt von Verbrauchern zur Erfüllung ihrer spezifischen Bedürfnisse genutzt wird.
Was ist der Primärenergiefaktor?
Der Primärenergiefaktor beschreibt das Verhältnis zwischen Primärenergie und Endenergie.
Was ist die Anlagenaufwandszahl
Die Anlagenaufwandszahl beschreibt das Verhältnis zwischen Primärenergie und Nutzenergie.
Faustformel zu Berechnung der Dämmstoffstärke
Dicke = 4 / U-Wert
U - Wert = 4 / Dicke
Einfluss der Speichermasse auf das Energiesparen
Speichermasse hat keinen Beitrag zum Energiesparen, kann sich allerdings positiv auf die Raumtemperatur auswirken.
Rebound-Effekte / Nutzerverhalten in einem energetisch optimierten Gebäude
Der Energieverbrauch von Nutzern in energetisch besseren Gebäuden nimmt zu im Vergleich zum Energieverbrauch von Nutzern in energetisch schlechteren Gebäuden.
Wie gut muss mein Haus heute mindestens sein?
Anforderung max 55% des zulässigen Jahrespimärenergiebedarfs (Heizung und Warmwasser) -> 55% des Jahrespimärenergiebedarfs bei dem Referenzgebäude
Bringt Förderung
Was ist ein Passivhaus?
Ein Passivhaus ist ein Gebäude in welchem die thermische Behaglichkeit allein durch Nachheizen oder Nachkühlen des Frischluftvolumenstroms, der für ausreichende Luftqualität erforderlich ist, gewährleistet werden kann - ohne dazu zusätzlich Umluft zu verwenden.
Ein hoch energieeffizientes Gebäude, das durch eine hervorragende Wärmedämmung, effiziente Fenster, kontrollierte Lüftung und Nutzung passiver Wärmequellen den Heizwärmebedarf drastisch reduziert und damit den Energieverbrauch minimiert.
Kann ein Passivhaus eine Heizung haben?
Das Gebäude kann trz eine Heizung haben, durch das Nachheizen (auch wenn das nur sehr wenig ist) - Heizwärmebedarf 15 kWh/m²a.
Oberflächige Merkmale eines Passivhauses
3-Scheiben-WSV
Superwärmedämmung
Solarkollektoren
Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung
Wärmerückgewinnung - MUSS verbaut sein
Kriterien eines Passivhaus
Heizwärmebedarf unter 15 kWh/m²a oder Heizlast unter 10 W/m²
Wärmerückgewinnungsanlage MUSS verbaut sein
Der Primärenergiebedarf überschreitet 120 kWh/m²a nicht
INCL. Hausstrom / bei EnEV Ohne Hausstrom
Luftdichtheit mindestens n50 = 0,6/h
Wärmebrückenfreiheit
Die Übertemperaturhäufigkeit im Sommer sollte unter 10% liegen.
Qualitätskriterien des Passivhauses
- Der Heizwärmebedarf liegt im Passivhaus unter 15 kWh/(m²a)
(bezogen auf die Wohnfläche) –
oder die Heizlast liegt unter 10 W/m2 - Der Primärenergiebedarf überschreitet 120 kWh/(m²a) nicht.
INCL. Haushaltsstrom!! ( bei EnEV OHNE Haushaltsstrom) - Die Luftdichtheit erreicht mindestens n50 = 0,6/h.
- Wärmebrückenfreiheit
- Die Übertemperaturhäufigkeit im Sommer sollte unter 10 % liegen.
Qualitätsklassen von Passivhäusern
Classic
Erneuerbarer Primärenergiebedarf weniger < 60 kWh/m²
Plus
Erneuerbarer Primärenergiebedarf weniger < 45 kWh/m²
Erzeugung erneuerbarer Energie > 60 kWh/m²
Premium
Erneuerbarer Primärenergiebedarf weniger < 30 kWh/m²
Erzeugung erneuerbarer Energie > 120 kWh/m²
Vorteile eines Passivhauses
Reduziert den Energieverbrauch
Komfortables Raumklima mit konstanter Temperatur und guter Luftqualität
Umweltfreundlicher
Förderung und Zuschüsse möglich
Kritik an Passivhäusern
Konzentriert sich nur auf die Bezugsphase nicht auf die Entstehung.
Fraglich wie sinnvoll es ist wenn zwei Personen im einem großen Passivhaus wohnen.
Was ist das Nullenergiehaus?
Verbraucht im Jahresmittel so viel Energie, wie es selbst erzeugt
Einrichtungen: Photovoltaik (elektrische Energie) und/oder Solarthermie (Wärme)
Erzeugte erneuerbare Energie deckt den gesamten Energiebedarf des Hauses
Nettoenergiebilanz des Gebäudes ist neutral (Energiegewinnung = Energieverbrauch)
Kann zu bestimmten Zeiten Energie aus dem Netz beziehen, gleicht dies aber durch Eigenproduktion aus
Beitrag zum Umweltschutz durch reduzierte Abhängigkeit von konventionellen Energieträgern
Unterschied zwischen Nullenergiehaus und Plusenergiehaus
Kein Überschuss an erzeugter Energie für Einspeisung ins Stromnetz
Was ist das Plusenergiehaus
Gewinnt erneuerbare Energie, ähnlich wie Nullenergiehaus
Einrichtungen: Photovoltaik (elektrische Energie) und/oder Solarthermie (Wärme)
Anlagen größer dimensioniert, erzeugt Überschuss an Energie
Überschüssige elektrische Energie wird ins Stromnetz eingespeist
trägt zur öffentlichen Stromversorgung bei
nergie für Gebäudebau (graue Energie) nicht in der Energiebilanz berücksichtigt
Verkehrsaufwand der Bewohner (z. B. Autofahrten) möglicherweise nicht einbezogen
Was für Gebäude könnnen ein Nullenergiehaus sein?
Jedes Gebäude kann man rechnerisch zu Nullemissionshäuser machen.
Inhalt der EU Gebäuderichtlinie 2010
Einführung eines “Niedrigstenergiegebäudes” als Standard für alle Neubauten ab 2021.
Der nahezu Null-Energiebedarf sollte hauptsächlich durch erneuerbare Energiequellen, einschließlich lokaler Erzeugung, gedeckt werden.
Wird in die GEG von 2020 vollständig aufgenommen.
Inhalt der Energieeinsparverordnung
Reduzierung des Energieverbrauchs von Gebäuden
Steigerung der Energieeffizienz in Neubauten und umfassend sanierten Bestandsgebäuden
Beitrag zum Klimaschutz durch CO2-Reduktion
Senkung der Energiekosten für Gebäudeeigentümer und Mieter
Umsetzung von EU-Vorgaben und europäischen Richtlinien
Förderung der Nutzung erneuerbarer Energien in Gebäuden
Unterstützung der Energiewende und des Ausbaus erneuerbarer Technologien
Regelmäßige Anpassung an technische Entwicklungen und europäische Vorgaben
Schaffung eines einheitlichen Rahmens für den Energieverbrauch von Gebäuden in Europa
Das GEG von 2020
- Zusammenfassen von bestehenden Energieeinsparverordnungen
- Integration von EnEV, EnEG und EEWärmeG in einem Gesetz
- Vereinfachung der Bauregulierung für Neubauten und Sanierungen
- Förderung der Nutzung erneuerbarer Energien in Gebäuden
- Beitrag zum Klimaschutz durch Reduzierung von Energieverbrauch und CO Emissionen
- Ziel: Der sparsame Einsatz von Energie in Gebäuden und eine Zunahme an erneuerbaren Energien im Gebäudebetrieb
Das GEG 2024
Jede neu eingebaute Heizung muss mit mindestens 65% erneuerbaren Energien betrieben werden.
Bestehende Heizungen sind nicht betroffen und können weiterbenutzt werden.
Dazu wird einen Schutz für Mietende geben die vor einer übermäßigen Belastung schützen sollen.
Ausnahmeregelungen für Eigentümer über 80.
Schritte im Gebäudereferezverfahren
Gebäudeentwurf
Ausrichtung (Orientierung)
Geometrie (Abmessungen)
Bauteilflächen
Berechnung von Qreferenz mit Wärmeschutz und Anlagentechnik gem. Referenzanforderungen
Berechnung von Qvorhanden mit Wärmeschutz und Anlagentechnik gem. tatsächliche Ausführung
Was ist das Gebäudereferezverfahren
- Teil der EnEV bzw. der GEG
- Betrachtet vor allem die Gebäude-Hülle und die Gebäude-Technik.
- Berechnet den maximal zulässige Primärenergiebedarf für Heizung, Warmwasserbereitung, Lüftung und Kühlung
- Das geplante Gebäude MUSS besser sein als das Referenzgebäude.
Beispielwerte des Referenzgebäudes
Häsuer
Dach = 0,2
Außewand = 0,28
Wärmebrücken = 0,05
Bürogebäude
Primärenergiebedarf Unterschied zwischen Referenzgebäude und dem geplanten Gebäude
Mein Primärnergiebedarf muss 45% kleiner als bei dem Referenzgebäude sein.
Das Referenzgebäudeverfahren bei Bürogebäuden
Einige Werte sind leicht unterschiedlich wie beim Wohnen da hier eine andere Referenztechnik genutzt wird.
Auch bei der Beleuchtung.
Qp - Teil des Gebäudereferenzverfahren
Gibt den Heizwärmebedarf eines Gebäudes an.
Nutzt die geplante Geometrie, die geplante Ausrichtung und die Referenz-Bauteile sowie die Referenz-Anlagentechnik und Energieträger. Daraus ergibt sich der Referenzwert für Qp “REF”.
Qp “VORH” macht das Selbe, allerdings mit den geplanten Bauteilen, etc.
H´t - Teil des Gebäudereferenzverfahren
- Teil der EnEV
- Ist der spezifische Wärmetransmissionsverlust welcher einen Durschnitt der Gebäudehülle beschreibt und Flächengewichtet ist.
- Durchschnittliche U-Wert der Gebäudehülle flächengewichtet
- Beschreibt die energetische Qualität der themerischen Hülle
- Dieser muss eingehalten werden und darf nicht überschritten werden.
Kritik an dem Gebäudereferenzverfahren
Die Einhaltung der EnEV resultiert oft in ästhetisch unschöneren Gebäuden.
Vernachlässigung von Nutzerverhalten.
Innovative Baukonzepte können nur schwer von der EnEV erfasst werden.
Vereinfachung bestimmter Sachverhalte.
Die EnEV Easy
Vereinfachtes Nachweisverfahren der GEG nach §31
Damit man diese machen kann müssen gewisse Punkte eingehalten werden:
Keine Klimanalage
Einhaltung der Gebäudedichtheit
Max. 6 geheizte Geschosse
etc.
Was ist der Lüftungsbedarf
Der Lüftungsbedarf in einem Raum und/oder Gebäude orientiert sich an der Tätigkeit in dem Objekt.
Wie viel Frischluft ein Raum oder ein Gebäude in Schnitt innerhalb einer Stunde braucht.
Bedarf pro Person = Frischluftbedarf gesamt
Luftwechselzahl
Luftwechselzahl von 30 m³ / h pro Personen.
Arten der Luftfeuchtigkeit
Asbolute und Relative Feuchte
Die absolute Luftfeuchte
Die Luftfeuchtigkeit oder Luftfeuchte ist definiert als Anteil des Wasserdampfes am Gasgemsich unserer Atmosphäre oder in unseren Räumen.
Die absolute Feuchte ist eine Messgröße, die den Wasserdampfgehalt der Luft angibt. Sie gibt an, wie viel Wasser in Gramm pro Kubikmeter (g/m³) in der Luft enthalten ist.
Wasserdampfmasse / Luftvolumen
Die relative Luftfeuchte
Die relative Luftfeuchtigkeit ist ein Maß für den Wasserdampfgehalt der Luft im Verhältnis zur maximal möglichen Menge an Wasserdampf, die die Luft bei einer bestimmten Temperatur halten kann. Sie wird in Prozent (%) angegeben.
Wasserdampfmenge / Wasserdampfsättigungsmenge
Der Sättigungsdampfdruck
Der Sättigungsdampfdruck ist der Druck, bei dem Wasserdampf in der Luft in einem Gleichgewichtszustand mit flüssigem Wasser steht. Es ist der Druck, bei dem die Verdunstungsgeschwindigkeit von Wassermolekülen gleich der Kondensationsgeschwindigkeit ist.
Feuchttransport über Wasserdampf
Dampfdiffusion durch Bauteile
Dampfkonvektion über Lüftströmungen
Oberflächen-Kondensation
Lüftung in historischen Gebäuden
Natürliche Belüftung
Natürliche Lufttrocknung
Natürliche Bautrocknung
Lüftung in sanierten Gebäuden
Neue dichte Fenster
Unkontrollierte Bauteilfeuchte
Neue Heizung im Keller
Manuelle Lüftung
Wärmerückgewinnung über Lüftungsanlagen
Kann Wärmebrücken reduzieren.
Reduziert vor allem die Lüftungswärmeverluste welche sonst beim Lüften entstehen würden.
Das Verhalten des Nutzers muss allerdings auf die Lüftungsanlage abgestimmt sein, sonst funktioniert dieses Prinzip nicht.
Funktionsprinzip eines Kreuzstrom Wärmespeichers
Kalte und Warme Luft werden durch Kammern aneinander vorbeigeführt wobei Energie übertragen wird.
Rechtsprechung - Häufigkeit der Lüftung durch den Mieter
Einen Mieter ist es nicht zumutbar mehrmals am Tag zu lüften.
Einmal Morgens und einmal Abends sind das Maximum wovon man ausgehen kann.
Wofür muss ein Lüftungskonzept erstellt werden?
Nach DIN 1946
Neubauten
Renovierungen
Wenn Fenster oder Dach eines Einfamilienhauses zu mehr als 33% ausgetauscht werden.
Lüftungsstufen
Nach DIN 1946
Lüftung zum Feuchteschutz
Muss unabhängig von dem Nutzerverhalten sichergestellt werden.
Reduzierte Lüftung
Dient der Gewährleistung des hygienischen Mindeststandards.
Muss weitestgehend unabhängig von dem Nutzerverhalten sichergestellt werden.
Nennlüftung
Beschreibt die notwendige Lüftung zur Gewährleistung des hygienischen und gesundheitlichen Erfordernisse sowie des Bautenschutzes bei Normalnutzung der Wohnung.
Der Nutzer kann teilweise mit aktiver Fensterlüftung herangezogen werden.
Intensivlüftung
Dient dem Abbau von Lastspitzen (Kochen, Waschen, etc.).
Der Nutzer kann teilweise mit aktiver Fensterlüftung herangezogen werden.
Einsparung von Energie durch die Verwendung einer Lüftungsanlage
Nach Berechnung 30% gegenüber dem Referenzgebäudes.
Tatsächlich aber nur 7,3%.
Entstehung von einem unerwünschten Luftwechsel durch Wind
Winddruck und Windsog erzeugen eine Druckdifferenz, so dass Luft durch Leckagen in das und aus dem Gebäude strömt.
Verhinderung von Kaltluftseen
Die Thermik innerhalb eines Gebäudes bewirkt eine Durchströmung der Leckagen in der Dachkonstruktion mit warmer Raumluft von innen nach außen.
Im Erdgeschoss strömt kalte Außenluft durch Leckagen nach. Es entsteht ein unangenehmer Kaltluftsee im Erdgeshoss.