Tga Flashcards
Welche Aspekte sind im Hinblick auf die technische Gebäudeausrüstung in der Grundrissplanung wichtig und warum?
Es muss gewährleistet sein,dass alle Zu- und Ableitungen sowie Lüftungsleistungen geschissübergreifend ab- und zugeführt werden können. Kurze Wege
Welche Möglichkeiten zur Solarenergienutzung schlagen sie für ein Hotel vor?
Nutzung von Solarthermie mit großen Pufferspeichern zur:
WW- u. Heizungsunterstützung, um den Brennstoffbedarf zu reduzieren
Soweit vorhanden zur Unterstützung der Schwimmbadwasser Erwärmung
Wie können unterschiedliche Energiesysteme miteinander verglichen werden?
Leistungsangaben in KW, Energie, Komfort, Emmissionen, Kosten, Design, Langlebigkeit, emotionale Aspekte
Das neue BHKW (Blockheizkraftwerk)von VW hat folgende Leistungsangaben
20 Kw elekt. Leistung oder 34 Kw termische Leistung
Für welches Gebäude halten sie dieses BKHW geeignet? Begründung
BHKWs sind generell für Firmen/Produktionsgebäude geeignet, weil sie lange Laufleistungen benötigen um sich zu rentieren.
Die Anschaffungskosten decken sich sonst nicht mit dem Gewinn durch den Stromverkauf. In dem Fall auch ein 2-Fam-haus (1/3 Strom, 2/3 Heizung) über längere Zeit
Beschreiben Sie die Energieformen Primärenergie und Nutzenergie
Primärenergie: Natürlicher Energieträger (kohle, Erdgas, Sonne, usw.) Energieart-menge die den genutzten natürlichen Quellen entnommen wird.
Nutzenergie: Die Energie, die dem Endnutzer zur Verfügung steht für ihre Bedürfnisse (Licht, Wärme, usw)
Beschreiben Sie die Energieformen von der Gewinnung der Energie bis zur Nutzung
Primärenergie: Unterteilt in fossile & erneuerbare Energien
Natürliche Energieträger (vor der Aufbereitung) (Kohle, Gas, Öl, Sonne, etc)
Sekundärenergie: Umwandlung der Energie
Endenergie: Energie die (nach der Umwandlung) beim Verbraucher ankommt
Nutzenergie: Energie die (der Verbraucher für seine Bedürfnisse verbraucht/nutzt
. Erläutern Sie den Begriff „Energieumwandlung“, welche Gesetze gelten, welche Bei-spiele kennen Sie
-Umwandlung einer Energieform in einer andere form (z.B mechanische in elektrische Energie im Generator) oder eines Energieträgers in eine anderen(z.B Kohle in Gas)
Energieerhaltung: In einem Abgeschlossenen System bleibt die Summe aller Energien stets gleich. Energie geht’s nie verloren & wird nie einfach s aus dem nichts erzeugt. Energie wird nur umgewandelt, von einer Form in die andere
Beschreiben Sie den Begriff Primärenergiefaktor, wie entwickelt er sich und wodurch?
Verhältnis zwischen eingesetzten Primärenergie (Kohle, Erdöl, Wind, Sonne) & angegeben Endenergie (Strom aus der Steckdose)
- je kleiner der Primärenergiefaktor ist, desto Umweltschonender ist die Energie
- herkömmliche Heizung: 1,1 -Holz: 0,2 -Strom: 2,4 -Nah-& fernwärme aus kWk-Heizwerken: 0,19
Benennen und beschreiben Sie die Nutzenergieformen in einem Gebäude
Wärme/ Kälte: -Hochtemperaturwärme > 130°; Haushalt Herdplatte
- Niedrige temperaturwärme < 130° Raumwärme, Dusche, Heizung
-Bewegung: Kraft/mechanische Energie: Heizungspumpe, Raum Belüftung
-Licht
Wie sind die Ziele der EU und der Bundesregierung für den Wohnungsbau langfristig angelegt
Verschärfung der EnEV Standards bis zum Erreichen des Passivhausstandards (EnEV 2020) -Nachhaltiges Bauen & Sanierung/ Modernisieren Förderung der regenerativen Energieformen
Was sind Lebenszykluskosten
sind die Kosten eines Produktes, die über den gesamten Lebenszyklus entstehen mit allen Phasen (Herstellung-> Nutzung-> Recycling/Entsorgung)
-Kostenmanagment -Methode: Betrachtung der Entwicklung des Produktes von der Idee bis zur Rücknahme vom Markt
(Investition, Betriebskosten, evtl. Zinsen)
(Daraus ergibt sich ein Gewinn oder Verlust)
Was sind die Bestandteile einer DGNB-Zertifizierung, wozu dienen sie
Damit werden Bauten ausgezeichnet, die umweltfreundlich, ressourcen schonend, funktional & behaglich sind (gesamter Lebenszyklus)
-> ökologische Qualität, ökonomische Quai, sozialkulturelle Quali, Technische Quali, Prozessqualität, Standort Quali
Erläutern Sie den Begriff Nachhaltigkeit
Prinzip nach dem nicht mehr verbraucht werden kann als nach waschen, sich regenerieren & künftig wieder bereitgestellt werden kann.
-ökonomische Nachhaltigkeit: keinen Raubbau an der Natur betreiben.
-soziale Nachhaltigkeit: Soziale Spannungen & Konflikte eindämmen
Beschreiben Sie die Aspekte der Nachhaltigkeit im Bauprozess
- starke Orientierung an die DGNB Zertifizierung
-> ökologische-, ökonomische-, sozialkulturelle-, technische-, Prozess-Qualität & Standort- Qualität
-Nutzung von nachwachsenden Materialien
-Einsatz von umweltfreundlichen/- schonenden Baustoffen & Techniken - Recycling von alten Baustoffen/Bauteilen
- intelligente Nutzung von auftretenden Energien
Beschreiben Sie die Begriffe Nachhaltigkeit und Klimaschutz in Bezug auf Energie-konzepte von Gebäuden
Nachhaltigkeit: Heizung mit nachwachsenden Rohstoffen benutzen statt fossile Brennstoffe. -Umwandlung ohne hin auftretender Energien in Nutzenergien -Energiesysteme
-Klimaschutz: CO2- arme Methoden zur Bereitstellung von Energien (Wärmestrom)
-> Brennstoff, Befeuerungsart, Energienutzung ( einhalten von unnötigen CO2- Ausstoßen)
Erläutern Sie den Begriff Nachhaltigkeit in Bezug auf die Bauaufgaben und Ihr Berufsbild
Nachhaltiges Verhalten von Idee bis Umsetzung -Nutzung von digitalen Medien statt Papier
-Planung mit nachwachsenden & umweltschonenden Rohstoffen & Materialien
-effizientes Energiekonzept, dass die Umwelt schont und auch Ressourcen
-Erstellung einer Ökobilanz zur Feststellung von schwach stellen & als vergleich zwischen Bauteilen
Erläutern Sie den Begriff Nachhaltigkeit, wie kann er im Rahmen der Entscheidungen bei der Erarbeitung eines Energiekonzeptes handhabbar und nachvollziehbar in den Prozess einbezogen werden
-Verantwortungsvoller Umgang mit der Natur und ihren Ressourcen
-Entwicklung von Konzepten zur Erhaltung & Schonung von Klima & Natur
-Nutzung oder Umwandlung von auftretenden Energien -> Betrachtung der Nutzung & Planung des Gebäudes.
Benennen und beschreiben Sie Nutzenergieformen
- Wärme / Kälte
- Licht
- Bewegung
Wie sind die Ziele der EU und der Bundesregierung für den Wohnungsbau langfristig
angelegt (Energiestandard)?
- Verpflichtung des jährlichen Energiebedarfs. “Nahe-null-Energiestandart” soll
erreicht werden. Die wird durch die EnEV geregelt werden - Verschärfung der EnEV Standards bis zum Erreichen des Passivhausstandards
(EnEV 2020) - Nachhaltiges Bauen und Modernisieren
- Förderung der regenerativen Energieformen
Was ist eine Lebenszyklusanalyse?
Betrachtung von unterschiedlichen Phasen eines Produktes.
- Sämtliche Materialien und Energien die für alle Phasen des Produktes
aufgewendet werden.
- Sie ist eine sich wiederholende Abfolge von Phasen in der Entstehung,
Nutzung und Verwertung bei Gebäuden.
Was ist ein Wirkungsgrad einer technischen Anlage?
- Verhältnis von Endenergie zu Nutzenergie
- Wie effizient geht das Gerät mit der zugeführten Energie um
- Energiewandlung/ Energieübertragung (Bsp. Solarkollektor “Sonne=Energie)
Benennen Sie die Wirkungsgrade:
Gaskesselanlage 0,77
Lüftungsanlage ( WR ) 0,95
Wärmepumpe 3,00 - 3,50
Solaren Wärmeerzeugung 0,70 - 0,85
Photovoltaikanlage 0,07 - 0,15
Wie liegen die Wirkungsgrade von:
Hackschnitzelkesseln: 0,90
BHKW Anlagen 0,80 - 0,90
(Blockheizkraftwerk)
Wie definieren Sie Wirtschaftlichkeit bei einem Bauprojekt, wie bei der Auswahl
einer Technik?
- Ökonomische / Sozio-kulturelle / Nutzer / Technische / Prozessqualität /
Standort-Qualität - Anforderungen der Nutzer an das Gebäude
- Gesamtkosten der Technik- und Gebäudekosten
Was ist ein carbon Footprint ?
Zusammenfassung des CO² Ausstoßes einer Person über einen gewissen Zeitraum. Es
werden alle Tätigkeiten mit einbezogen.
Transport, Nahrung, Gebäude, Bewegung usw.
Welche Klimaveränderung ist zu erwarten, wie sind die Wirkungen auf Ihre Arbeit?
Globale Erderwärmung (1 - 1,5°C bis 2050)
- Hitze- und Kältewellen (Extremer)
- Schmelzen der Eismassen, Anstieg des Meeresspiegels
- Energieeffizientes Bauen
- Erhöhte Anforderungen an die Gebäudehülle und die Anlagentechnik
( EnEV 2020)
- Gebäudekühlung wird wichtiger
- Umweltfreundlichere Materialen verwenden
- Was sind die Bestandteile der EnEV?
Allgemeine Vorschriften, Anwendungsbereich
- Berechnung von Wohn- und Nichtwohngebäuden
- Wärmeschutz
- Berechnung der Anlagentechnik (Heizung, Warmwasser, Kühlung)
- Energieausweise
- Allgemeine Übergangsvorschriften
- Normen
Wie verändern sich Wetterereignisse weltweit und lokal?
Hochwasserrisiko steigt
- Sturmereignisse, Tornados, Orkane tauchen vermehrt auf
- Hitze- und Kälteperioden
Was regelt das EE Wärme Gesetz?
Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz
- Schonung fossiler Ressourcen
- Nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung
- Anteil erneuerbaren Energien bis 2020 um 20% zu steigern
Wie entwickelt sich die EnEV?
- Immer höhere Anforderungen an Gebäude
- Passivhausstandard in Hinblick auf die EnEV 2020
- Niedrigst, Null und Plusenergiehäuser als Standard (Klimaneutrales Bauen)
- Zu jeder Novellierung werden die Anforderungen um 30% erhöht
Was beinhaltet die EnEV 2014
Anforderungen an den Wärmeschutz steigen
- Stichprobenartige Kontrollen der Gebäude sind geplant
- Sie verpflichtet einen Energieausweis zu erstellen und ihn bei einem Verkauf
mit anzugeben
- Modernisierungsoffensive (Förderung von Sanierungen
Was regelt das EEG
Erneuerbare-Energien-Gesetz
- Regelt die Einspeisung und Vergütung von Strom aus erneuerbaren
Energiequellen in das allgemeine Stromnetz - Garantiert die Einspeisungsvergütung bis zu 20 Jahren
- Ziel = Anteil der erneuerbaren Energien bis 2020 auf 20% zu steigern
Beschreiben Sie für einen Raum die Zusammenhänge zwischen Luftgeschwindigkeit
und Luftfeuchte sowie Temperatur.
Je Höher die Luftfeuchtigkeit desto extremer die Temperatur.
Je höher die Luftgeschwindigkeit ist, desto kalter kommt uns die Umgebung vor.
Wir ertragen besonders hohe Temperaturen also eher, wenn wir eine hohe
Luftbewegung haben. Im kalten Zustand ist es genau andersherum.
>1m/s wird die Luftgeschwindigkeit aus einer Lüftungsanlage als unbehaglich
wahrgenommen.
Beschreiben Sie die Aspekte der Behaglichkeit.
Thermik: Wärme, Kälte und Feuchte
Akustik: Schall und Echo
Haptik: Oberflächen und Materialien
Visuell: Lichtstärke, - farbe, -dichte, -reflexion
Beschreiben Sie das Behaglichkeitskennfeld
zweiachsiges Koordinatensystem
- das Feld reicht von “behaglich” zu “unbehaglich” trocken und feucht
- So ergibt sich beispielsweise: Temp. = 21°C | rel. Luftfeuchte = 40 - 60 %
Welche Gestaltungsräume definieren Sie bei der Entwurfsarbeit der Technischen
Gebäudeausrüstung?
Nutzungskonzept, Standards und Qualitäten, Umfeld, Raumkonzept, Wärme
und Kälte, Licht, Lüftung, Energiekonzept
- Anlagentechnik, Lüftungskanäle als architektonisches Element
- Außenanlagengestaltung: Zuluft und Fortlufttürme
- Gestalterische Funktion: Integrierte PV-Anlage
Beschreiben Sie die Vorgehensweise bei der Planung der Technischen Gebäudeausrüstung.
Energiestandard des Gebäudes, Standort des Gebäudes, Nutzungen
- Beginn mit dem meist belasteten Raum (Räume die nach Süden od. Westen
gerichtet sind)
- Berechnung der auftretenden Wärm- und Kühllasten
- Findung der besten Lösung für das Gebäude und dessen Nutzung
- Ständige Abstimmung mit dem Architekten und den Fachplanern
- Übertragung der Technik auf die übrigen
Welche Struktur hat die Elektroplanung?
Sinnvolle Leitungsführung und Positionierung
- Absprachen mit anderen Gewerken
- Anforderungen der Nutzer an die Räume
- Wie ist der jährliche Energieverbrauch eines
ENEV 2014 Gebäudes:
Passivhauses: 15 kWh/m² x a
Plusenergiehauses: positive pe Kenngröße
- Wie ist der jährliche Energieverbrauch eines
ENEV 2014 Gebäudes:
Passivhauses: 15 kWh/m² x a
Plusenergiehauses: positive pe Kenngröße
Wie ist der Energieinhalt von einem Liter Öl, einem m
3
Gas sowie einem kg Holz?
Heizöl: 10 kWh/l
- Erdgas: 10 - 11 kWh/m³
- Holz: 4,2 kWh/kg
Was ist ein Passivhaus? Was sind die zu erreichenden Kriterien?
Es kann unabhängig von der Jahreszeit mit sehr niedrigem Energieaufwand
(15 kwh/m²) eine behagliche Innentemperatur gewährleistet
- Minimierung von Wärmebrücken
- Südaussrichtung
- Hohe Dämmstandards
- Kompakter Baukörper
- Lüftungsanlage
Beschreiben Sie die Bestandteile der Energiebilanz eines Raumes (Büro) im Kühlfall.
Die Kühlung muss die anfallenden Wärmelasten ausgleichen können:
Wärmeerzeugende Bestandteile:
Personen, Beleuchtung, Maschinen und Geräte, Stoffdurchsatz, Solare Gewinne durch
Fenster und Außenwände
Allgemeine Kühllasten:
Büro: 50 W/m²
Schulen: 20 W/m²
Kaufhäuser 100 W/m²
Beschreiben Sie die Kriterien für ein Passivhaus, welche Haustechnik ist erforderlich:
Jahresheizwarmebedarf ≤ 15 kWh/m²a
- Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinngung
Beschreiben Sie die Begriffe Arbeit und Leistung (mit Einheiten)
Joule (J) = Energie, Arbeit, Wärmemenge
Watt (W) = Leistung, Energiestrom, Wärmestrom
1J (Joule) = 1Nm = 1Ws
Leistung ist eine Fähigkeit die wir besitzen und abrufen können (Einheit W)
Arbeit beinhaltet eine bestimmte Zeit, in der diese Leistung abgerufen wird (Joule)
Arbeit = Leistung (W) x Zeit (s)
Erläutern Sie die Begriffe Leistung und Arbeit am Beispiel einer Glühbirne
Die maximale Leistung einer Glühbirne beträgt (z.B. 25 Watt)
- Arbeit = Leistung über einen bestimmten Zeitraum (z.B. 1 Stunde)
- Hierbei wird elektrische Energie in Lichtenergie und Wärmeenergie
umgewandelt.
- Die zu verrichtende Arbeit in einer Stunde beträgt 25 Wh
Vergleichen Sie eine Glühlampe (100 W) mit einer Energiesparleuchte (15 W bei
gleicher Lichtdichte) bei 1.000 Stunden Brenndauer im Jahr und 24 Ct/kWh
Stromkosten
Glühbirne: Arbeit = 100 W x 1000 h = 100.000 Wh = 100 kWh
Betrag = 100 kWh x 24 ct/kWh = 24,00 €
Sparleuchte: Arbeit = 15 W x 1000 h = 15.000 Wh = 15 kWh
Betrag = 15 kWh x 24 ct/kWh = 3,60 €
Beschreiben Sie die verschiedenen Aspekte der Wirkung von Beleuchtung.
Aspekte der Beleuchtung:
Philosophisch, Physiologisch, Physikalisch, Energetisch/Ökologisch
Warmweißes Licht:
Hoher Rotanteil, wohnliche Stimmung
Neutralweißes Licht:
Ausgeglichenes Spektrum, wirkt eher sachlich
Tageslichtweißes Licht:
Hoher Blauanteil, ab einer Beleuchtungsstärke von 500 lx als kühl wahrgenommen
- Wahl der Lichtfarbe ist abhängig von der gewünschten Raumwirkung
- Licht beeinflusst die innere Uhr, kann gezielt gegen Müdigkeit vorgebeugt werden
- Dynamische Lichtsysteme, im zeitlichen Verlauf veränderte Beleuchtungsstärke.
Erläutern Sie die Begriffe Reflektion, Absorption und Transmission.
Reflektion: Anteil des Lichts, der von einer Ebene beim Auftreten der Strahlung
reflektiert wird. Einfallswinkel = Ausfallswinkel
Absorption: Anteil des Lichts, der von einer Ebene aufgenommen und in eine andere
Energieform umgewandelt wird, z.B. Wärmeenergie
Transmission: Anteil des Lichts, der weder reflektiert noch absorbiert wird.
Er geht durch die Ebene hindurch, z.B. Wärmestrahlung des Sonnenlichts durch das
Fenster.
Die Summe der 3 Punkte ergeben immer 100%, es gilt der Energieerhaltungssatz
Erläutern Sie die lichttechnischen Größen (Licht Strom, Licht Stärke, Leuchtdichte
und Beleuchtungsstärke) (Erläutern Sie den Begriff und geben Sie die Einheit an).
Lichtstrom: Lichtleistung einer Lichtquelle Lumen (lm)
Lichtstärke: Teil des Lichtstroms in einer Richtung Candela (cd)
Leuchtdichte: Maß für die Helligkeit einer Fläche (cd/m²)
Beleuchtungsstärke: Lichtstrom der auf eine Fläche trifft Lux (lx)
Lichtstärkeverteilungskurve: Wie viel Licht in eine best. Richtung abgegeben wird.
Beschreiben Sie für den Raum, in dem wir uns befinden, die Anforderungen an
Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte, Leuchtfarbe und Farbwiedergabe.
Beleuchtungsstärke: 400 - 500 lx (Helligkeit auf der angestrahlten Fläche)
Leuchtdichte: 120 -150 cd/m² (mittlere Helligkeit der Arbeitsfläche)
Lichtfarbe: 4000K (Farbe des Lichtes - Leuchtstofflampe)
Farbwiedergabe: ca RA 85 (Eigenschaften des Spektrums Farben wiederzugeben)
Beschreiben Sie den Begriff des Tageslichtquotienten?
Tageslichtquotient: Formelzeichen D, Einheit %)
Er gibt das Verhältnis der Beleuchtungsstärke E (lux) im Raum zur Bleuchtungsstärke
draußen bei bedecktem Himmel an.
Beschreiben Sie mögliche Sonnenschutzsysteme
Außenliegender und Innenliegender Sonnenschutz, Sonnenschutzverglasung,
Vorgesetzte Balkone, Bäume
Bewegliche Sonnenschutzsysteme:
- Lamellen (mit Lichtlenkung)
- Lamellen im Scheibenzwischenraum (schlechte Wartung)
- Lamellen mit Prismen
- Senkrechtmarkise
- Raffstoren
Festehende Sonnenschutzsysteme:
- Lichtschwert Außen
- Lichtschwert Innen
- Lichtschwert mit Lichtlenkung
- Seitliches Oberlicht
Innenliegeneder Sonnenschutz:
- Falt Tore
- Innenjalousie
- Rollo
Erläutern Sie den Wirkzusammenhang des optimalen Fensterflächenanteils.
- Optimaler Fensterflächenanteil (Süden) = 40-60%
- Viel Fensterfläche = hohe solare Gewinne (gut im Winter - hohe Belastung im
Sommer) - Wohlbefinden des Bewohners (hoher Flächenanteil) = direkter Naturbezug
aus welchen Bestandteilen setzt sich eine Leuchte zusammen
Lampe + Reflektor = Leuchte
Nennen Sie die Bestandteile eines effizienten Beleuchtungssystems
- Leuchtmittel (Lampe)
Hohe Lichtausbeute (lm/W), Lichtfarbe angepasst an die Tätigkeit,
Farbwiedergabe angepasst an den Tätigkeitsbereich, Lange Lebensdauer der
Lampen. - Vorschaltgeräte
Elektronische Vorschaltgeräte berücksichtigen - Leuchten (Beleuchtungskörper)
Optimale Leuchten Reflektoren, hoher Direktanteil, Betriebswirkungsgrad > 80% - Raum
Helle Raumgestaltung (Boden, Wände, Decken, Möbel) = hoher reflexionsgrad - Steuerung
Tageslichtabhängige Steuerung (Lichtsensoren, Bewegungsmelder)
Untergliedern Sie solare Energienutzung in ihre Erzeugungs- und
Anwendungsformen.
Solarthermie
Erzeugung:
- Absorption der solaren Energie über Sonnenkollektoren
- Umwandlung solarer Energie in Wärmeenergie
Anwendungsform:
- Erwärmung von Brauchwasser oder zur Heizungsunterstützung
Photovoltaik:
Erzeugung:
- Umwandlung solarer Energie in elektr. Energie über Wechselrichter oder
Speicherung bzw. Direktnutzung als Gleichstrom
Anwendungsform:
- Nutzung des generierten elektr. Stroms zur Eigenbedarfsdeckung oder
subventionierte Einspeisung ins öfftl. Netz
. Beschreiben Sie die Solarenergienutzung mittels PV.
- Umwandlung der Sonnenergie in elektr. Energie mit Hilfe von Solarzellen
- PV-Anlage wandelt Sonnenlicht entweder in Gleichstrom (direkte Versorgung oder
Speicherung in Batterien) oder in Wechselstrom (Einspeisung ins Stromnetz) um - PV-Anlagen dürfen überall in Deutschland eingesetzt werden und werden bei
Einspeisung ins Stromnetz nach dem EEG vergütet
Welche Formen der Solarenergienutzung kennen Sie?
Photovoltaikzellen:
PV Anlagen im Wohnungsbau, Taschenrechner, Parkscheinautomat, Solarautos,
Handyladegeräte
Solarthermie:
Warmwasserbereitung, Nutzung für Prozesswärme, Beheizung von Schwimmbädern,
Waschen oder Reinigen
Beschreiben Sie die solarthermische Nutzung
- Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie mit Hilfe von Flach oder
Röhrenkollektoren. - Brauchwasser wird erwärmt und kann z.B. als Duschwasser oder für eine
Zusatzheizung eingesetzt werden
Welche Kriterien stehen zur Beurteilung von Energieerzeugungsvarianten zur
Verfügung?
- Wirkungsgrad, Energiebedarf, benötigte Leistung
- Kombinationsmöglichkeit mit anderen technischen Anlagen
Ökonomische Kriterien: - Investkosten, Wartungskosten, Lebensdauer, Marktabhängigkeit (gek. an Ölpreis)
Ökologische Kriterien: - CO²-Bilanz, Umweltverträglichkeit, Lokale Ressourcen
. Benennen Sie verschiedene Formen von Holzfeuerungen
Pellet Feuerung, Holzhackschnitzelfeuerung, Scheitholzfeuerung, offener Kamin,
geschlossener Kamin
Beschreiben Sie die Funktion einer Wärmepumpe: Welche Wärmequellen stehen zur
Verfügung, wie ist der Wirkungsgrad, welche Nutzungen und Anwendungsformen
sind gegeben?
Einer natürlichen Wärmequelle (Wasser, Erdreich oder Luft) wird Wärme entzogen,
um sie für den Heizbetrieb zu nutzen. (Funtionsprinzip Kühlschrank nur umgekehrt)
Kältemittel wird erwärmt (Sonne etc.) -> wird unter Druck Gasförmig (erhitzt sich
weiter) -> Abgabe der Wärme an den Wärmeverteiler -> Abkühlung und somit
Verflüssigung des Kältemittels (Kreislauf)
Ein Wärmepumpen-Heizsystem besteht immer aus drei verschiedenen Komponenten:
Wärmequellenanlage
Wärmepumpe
Wärmeverteil- und Speichersystem
Wärmequellen von Wärmepumpen:
Erdreich als Wärmequelle (Erdreich-Sole-WP)
- Erdwärme wird als Wärmequelle genutzt (Temp. Übers ganze Jahr konstant)
- großflächiges Rohrsystem in 1,2 Meter Tiefe verlegt (wenig Platz = Erdsonde)
Wasser als Wärmequelle (Grundwasser als Wärmequelle-WP)
- Förderbrunnen bzw. Sickerbrunnen sinnvoll, da große Fördermenge
- 2 Bohrungen mit Abstand 10 Meter (Grundwasser schicht < 15 Meter)
- Vorher Grundwasseranalyse für optimale Pumpe
- Grundwasserwärmepumpen = Bewilligungspflichtig
Luft als Wärmequelle (Außenluft -WP)
- geringste Investitionskosten
- Luft wird an einem Verdampfer geführt der für Abkühlung sorgt.
- Sicherer Betrieb bis -20°C
Anwendung:
- Raumheizung
- Restwärmenutzung (Industrie Gewerbe)
- Warmwasserbereitung
- Schwimmwasserheizung
- Kühlung
Was ist das Funktionsprinzip eines Brennwertkessels? Wo liegt der Vorteil? Wo
liegen die Bedingungen?
Verbrennung von Erdgas erzeugt Wasserdampf (Wasserstoff + Sauerstoff)
- Der Wasserdampf enthält Wärmeenergie zusätzlich bis sich dieser wieder verflüssigt
- Dieser Vorgang heißt Kondensation (genutzt wird Rücklauftemp. > 57°C
- Sie nutzen gegenüber Gasspezialheizkesseln zusätzlich die Abgaswärme
- Wirkungsgrad wird auf 95-98% gesteigert = 14% weniger Energie
- Kohlenmonoxid wird reduziert
- Bedingung: zusätzlicher SW-Anschluss für anfallendes Kondensat
Beschreiben Sie das Funktionsprinzip von Kraft-Wärme-Kopplung und die
Einsatzfelder.
- Verbrennungsmotor treibt Generator an (Strom), Abwärme vom Motor wird für die
Heizung verwendet - KWK = gleichzeitige Gewinnung von mech. Energie (wird umgewandelt in
elektr. Energie) und Wärmeenergie (Heizung) - Sie versorgen öfftl. Und priv. Gebäude mit Wärme o. versorgen Betriebe mit
Prozesswärme - geringer Brennstoffbedarf, da Kraft und Wärme gekoppelt sind
- Nutzungsgrad von 80% und höher, Ersparnis 36% Primärenergiebedarf
Wie liegen die Kosten von
Gas 80 € / MWh 55 € / MWh 5,5 ct kWh
Öl 70 € / MWh 50 € / MWh 5,0 ct kWh
Wärmepumpe 170 € / MWh 210 € / MWh 21 ct kWh
Pellets 55 € / MWh 45 € / MWh 4,5 ct kWh
Beschreiben Sie einen Gasbrennwertkessel, welche Funktionsweise liegt zugrunde?
Wo liegt der Vorteil, wo liegen die Einsatzbedingungen?
- Verbrennung von Erdgas erzeugt Wasserdampf (Wasserstoff + Sauerstoff)
- Der Wasserdampf enthält Wärmeenergie zusätzlich bis sich dieser wieder verflüssigt
- Dieser Vorgang heißt Kondensation (genutzt wird Rücklauftemp. > 57°C
- Sie nutzen gegenüber Gasspezialheizkesseln zusätzlich die Abgaswärme
- Wirkungsgrad wird auf 95-98% gesteigert = 14% weniger Energie
Beschreiben und bewerten Sie die Möglichkeiten der Warmwasserbereitung.
Entwickeln Sie Kriterien.
Solarthermie:
Durch Solarenergie wird Wasser erwärmt
Vorteil: Nachhaltigkeit, Gaspreisunabhängig
Nachteil: Stark Wetterabhängige Nutzung / Ausbeute
Warmwasserwärmepumpe:
Vorteil: Nachhaltig, effizient, unabhängig vom Wetter, gut regulierbar
Nachteil: Teure Investition
Nachtstromboiler:
Vorteil: Günstige Anschaffung, geringer Platzbedarf
Nachteil: Teurer Betrieb
Stromdurchlauferhitzer:
Vorteil: Wenig Platzbedarf, Hoher Wirkungsgrad, günstige Anschaffung
Nachteil: Teuer im Betrieb (hoher Stromverbrauch)
Was bestimmt die Annuität?
Annuitätsdarlehen = Kredit, gleichbleibenden Raten getilgt
- besteht aus einem Zins- und Tilgungsanteil
- Am Anfang ist Zinsanteil hoch, am Ende wird hauptsächlich der Tilgungsanteil
bedient - Annuität = Zinsrate + Tilgungsrate
Welche Kriterien stehen für die Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen zur
Verfügung?
Primärenergiebedarf
- Nachhaltigkeitsbetrachtung
- Komfort
- Akzeptanz durch den Nutzer
- Einsparpotential ( Ökologisches Kriterium, Ökonomisches Kriterium)
- Bauen im Bestand (Beeinträchtigung des Erscheinungsbilds,
Nutzflächenverlust)
Was sind die Bestandteile einer Vollkostenberechnung?
Alle Kosten die innerhalb der Nutzungsdauer, runter gerechnet auf 1 Jahr
anfallen
Bezugsgrößen:
- Kapitalgebundene Kosten in € / a (Investkosten / a)
- Verbrauchsgebundene Kosten in € / a (Sekundär- bzw. Endenergiekosten / a)
- Betriebsgebundene Kosten in € / a (Sonstige Wartungskosten)
Was ist eine Nutzwertanalyse im Entscheidungsprozess?
- Verschieden Aspekte werden miteinander verglichen
- Verschieden Kriterien werden gebildet und mit Punkten gewichtet
- Dient als Entscheidungshilfe und berücksichtigt so die wichtigen Aspekte
Vorteile: - Flexibilität des Zielsystems
- direkte Vergleichbarkeit der einzelnen Alternativen
Nachteile: - Problem bei der Auswahl der Kriterien und deren Gewichtung
Welche Zusammenhänge und Abhängigkeiten entstehen bei der Bewertung der
Behaglichkeit eines Raumes?
- Luftgeschwindigkeit und Raumlufttemperatur
- Trockene Luft = kann die Temp. Höher sein
- feuchte Luft = ist dieselbe Temperatur unangenehm
- Je höher die Luftgeschwindigkeit desto kälter kommt uns die Temp. vor
- > 1 m/s = wird die Luftgeschwindigkeit einer Lüftungsanlage als unbehaglich
empfunden - Angenehme Luftfeuchte = 40-80 %
- Temp. behaglich = 19-26 °C
Welche Zusammenhänge beschreiben die Behaglichkeit?
Visuelle Behaglichkeit (sehen)
- Oberflächenbeschaffenheit
- Lichtstärke/Lichtintensität
- Blendung, Reflexion
- Kontrast
Akustische Behaglichkeit
- Nachhallzeit
- Schall
- Echo
Thermische Behaglichkeit
- Raumlufttemperatur
- Operative Raumlufttemperatur = gefühlte Temperatur
- Oberflächentemperatur
- Luftfeuchte
Haptische Behaglichkeit
- Oberflächen und Materialien
Welche Möglichkeiten der Beheizung eines Raumes sehen Sie, wie sind sie zu
bewerten?
Radiatoren
- Hohe Leistung
- Hohe Vorlauftemp.
- Erhitzen sich stark
- Hohe Investitionskosten- und Betriebskosten (viel Wasser)
- Sehr stabil
- Optisch bedenklich
Konvektoren
- Lamellen um ein Heizrohr (Vergrößerung der Fläche)
- Einlass vor Bodentiefen Fenstern im Boden möglich (Dreck und Staub)
- Einfacher Aufbau, Effizient, da geringer Wasserinhalt
- Hohe Vorlauftemperatur
- Wärmeabgabe ausschließlich durch Konvektion
Plattenheizkörper
- Preiswert und Universell einsetzbar
- Einfache Konstruktion und Montage
- Langlebig
- Hoher Strahlungsanteil möglich
- Auch als Niedrigenergieheizung möglich
Fußboden- und Wandheizungen
- Geringe Temperaturen notwendig
- Hohe Oberflächentemp. -> Lufttemp. Kann 2 °C niedriger sein
- Kann als Kühlung eingesetzt werden
- Verlegung im Estrich oder in der Dämmung möglich
- Höhere Investitions- und Wartungskosten
- Sehr träges und langsames Heizsystem
Deckenheizung
- Wärmestrahlung
- Großer Nachteil: Warme Luft steigt nach oben
Welche Möglichkeiten der Kühlung eines Raumes sehen Sie?
- Kombinierte Fußbodenheizung mit Fußbodenkühlung
- Deckenkühlung (abgehängte Kühldecke)
- Betonkernaktivierung
- Kontrollierte Nachtlüftung (natürlich oder mechanisch)
- Fensterlüftung bei kälterer Außenluft
- Fassadenlüftungssystem mit PCM
- Kompressionskältemaschine (Wärmepumpe)
- Klimageräte
Welche Energiestandards gibt es, welcher Energiebedarf entsteht (in kWh/m²*a)
EnEV 2009 65 - 80 kWh/(m²a)
KfW 70/55 70 / 55 % der EnEV 2009 Anforderungen
EnEV 2012 40 - 65 kWh/(m²a)
Passivhaus 15 kWh/(m²*a)
Plus-Energiehaus produziert Energie
Wie kann der notwendige Luftwechsel sichergestellt werden?
- Soll/Ist-Vergleich
- Fensterlüftung (Quer- und Stoßlüftung)
- Mechanische Lüftung (Abluftanlage, Autom. Be-und Entlüftungsanlage)
Welche gesetzlichen Rahmenbedingungen bestimmen die technische Konzeption
eines Gebäudes in Bezug auf die Lüftung?
Welche Aufgabe und welchen Nutzen hat eine Lüftungsanlage
Sie soll Räumen Außenluft zuführen und „verbrauchte“ Luft abführen
- Luft kann Erwärmt, gekühlt, be- oder entfeuchtet werden und gefiltert werden
- Lüftungsanlagen reduzieren den Heizwärmebedarf (CO²) und reinigen die Luft
- Sie Lohnen sich vor allem in komb. Mit einer Wärmerückgewinnung
Welche Luftqualität erachten Sie als behalich:
a. Feuchte 40 - 60 %
b. Temperatur 19 - 26 °C
c. CO2 Gehalt < 1000 ppm
Wie kann der notwendige Luftwechsel sichergestellt werden? Wie kann dieser
bestimmt werden?
- Soll/Ist-Vergleich
- Fensterlüftung (Quer und Stoßlüftung)
- Lüftungsanlagen
Notwendiger Luftwechsel = Luftbedarf [m³/h] / Raumvolumen [m³]
Welcher Luftwechel ist notwendig? ( Beispiel Verwaltungsgebäude )
1,3 - facher Luftwechsel
Wie kann der hygienisch notwendige Luftwechsel in einem Verwaltungsgebäude
sichergestellt werden? Wie hoch ist er?
- Luftwechsel = 0,6 - 0,8 h-1
- Hohe Luftwechselrate Notwendig = Quell-Lüftung = 2,5 h-1
andere Anlagen = 4-6 h-1
- Dimensionierung an das Gebäude (Volumen)
Wie kann der notwendige Luftwechsel bestimmt werden für einen Raum mit einer
Grundfläche von 20 m² und einer Höhe von 2,5 m und Drei-Personen-Belegung
(verschiedene Verfahren)?
Notwendiger Luftwechsel = Luftbedarf [m³/h] / Raumvolumen [m³]
Als hygienisch notwendig werden ca. 30 m³ Luftmenge pro Person und Stunde
angesehen
Anzahl der Personen: 3
Luftbedarf pro Person: 30 m³ / (hPerson)
Luftbedarf: 3 Pers. * 30 m³ / (hPerson) = 90 m³/h
Raumvolumen: 20 m² * 2,5 m = 50 m³
Notwendiger Luftwechsel = 90 [m³/h] / 50 [m³] = 1,8 h-1
Wie kann der notwendige Luftwechsel bestimmt werden für einen Raum mit einer
Grundfläche von 25 m2
und einer Höhe von 2,5 m und Drei-Personen Belegung
(verschiedene Verfahren)?
Anzahl der Personen: 3
Luftbedarf pro Person: 30 m³ / (hPerson)
Luftbedarf: 3 Pers. * 30 m³ / (hPerson) = 90 m³/h
Raumvolumen: 25 m² * 2,5 m = 62,5 m³
Notwendiger Luftwechsel = 90 [m³/h] / 62,5 [m³] = 1,44 h-1
Beschreiben Sie die technischen Möglichkeiten und Systeme einen Raum in einem
Verwaltungsgebäude zu kühlen (Technologie, Bedingungen, Leistungsfähigkeit und
Kosten).
Kühldecke (Strahlung)
- 50-90 W/m²
- Unangenehmes Kopfgefühl
- Hohe Kosten
Kühlsegel (Konvektion)
- 130 W/m²
- Erf. Hohe Geschosshöhen
- Hohe Kosten
- Unangenehmes Kopfgefühl
Adsorptionsmaschine KWKK (Kraft-wärme-kälte-kopplung)
- 10 kW
- Sehr Teuer
- Speicherung von Kälte durch Trägermedium
- Funktionsweise ähnlich PCM
Klimaanlage
- 6-10 kW
- Hoher Geräuschpegel
- Günstige Anschaffung, teure Unterhaltung (Strom)
Benennen Sie verschiedene Formen von regenerativen Energien.
- Solarenergie (Solarthermie / Photovoltaik)
- Wasserkraft
- Gezeitenkraftwerk
- Biomasse
- Windenergie
- Geothermie (Flachkollektoren / Erdsonde)
Benennen Sie verschiedene Formen von regenerativen Energien, um Biomasse zu
nutzen.
- Biomasse = Mais, Stallmist, nachwachsende Stoffe
- Nutzung der Stoffe zur Biogasgewinnung in Silos
- Umwandlung des Biogases zu Strom und Wärmeenergie
- CO² Neutral, da die Pflanzen in ihrem Leben so viel CO² aufnehmen wie sie
später wieder abgeben
Benennen Sie verschiedene Formen regenerative Energien zu Heizzwecken zu nutzen.
Solarenergie:
- Solarthermie (Niedrigenergieheizung, z.B. Fußbodenheizung)
Biomasse:
- Biomasseheizung
Geothermie:
- Wärmepumpe (Erdwärmekollektoren oder Sonden, z.B. Fußbodenheizung)
Fernwärme (Abwärme von Stromerzeugenden Anlagen)
- Gezeiten- und Windkraftwerke
Wie sind die Einsatzmöglichkeiten von Holz zu Heizzwecken im Wohnungsbereich
Mögliche Energieträger:
- Pellets, Holz-Hackschnitzel, Holzscheite
- Verfeuerung in den zugehörigen Öfen bzw. off. Kamin zur Wärmegewinnung
Wie hoch ist der Heizwert von Holz im Verhältnis zu Öl?
Holz: 2 kg = 4 kWh
Öl: 1 l = 10 kWh
Der Heizwert von Holz entspricht ca. 40% des Heizwertes von Öl
Welche Bauformen von Pelletanlagen stehen zur Verfügung?
Holzpellet-Zentralheizung (5 - 100 kW):
- Wärme- und Warmwassererzeugung von Einfamilienhäusern bis Schulen
- Voll und Halbautomatische Anlagen (müssen regelmäßig befüllt werden)
Kombikessel:
- Variabler Brennstoff (Holzpellets, Holzhackschnitzel, Stückholz, Sägespäne)
Einzelöfen (2 - 11kW):
- Sie werden wie Kaminöfen in dem zu beheizendem Raum aufgestellt
- Pellets werden im Ofen verbrannt
- Kleiner Vorratsbehälter im Ofen
Beschreiben Sie die Solarenergienutzung mittels Photovoltaik - Prinzip, Funktion,
Anwendung:
Prinzip:
- Umwandlung der Solarenergie in elektr. Energie mit Hilfe von Solarzellen
Funktion:
- Auffangen der Lichtstrahlen durch die Solarzellen der Photovoltaikanlage
- Umwandeln der Solartstrahlung durch die Solarzellen zu Strom
- Der Strom kann in Akkus gespeichert, direkt genutzt oder ins Stromnetz
abgegeben werden
Anwendung meist in Südausrichtung:
- Auf schrägem Dach montiert
- In Dachhaut integriert
- Mit Winkel und Montagegestell auf Flachdach
- In der Fassade als gestalterisches Element
- Auf Freiflächen (Solarparks)
Beschreiben Sie die Schritte der Lüftungsplanung für ein Bürogebäude
- Aufteilen des Gebäudes in Zonen
- Berechnung des Volumenstroms
- Luftmengenverteilung
- Filterauswahl, Festlegung der Zuluftan- und Abluftabsaugung
- Auslegung des Kanalnetzes
- Dimensionierung der Luftdurchlässe und Lüftungskanalquerschnitte
- Anlagenauswahl
- Schutzvorrichtung für Brand und Schall (Brandabschnitte)
- Regelung und Frostschutz
Beschreiben Sie die Solarenergienutzung mittels Solarthermie - Prinzip, Funktion,
Anwendung:
Prinzip:
- Nutzt die Sonnenenergie zur Erwärmung von Brauchwasser oder Heizwasser
Funktion:
- Absorbtion der Wärme des Sonnenlichts auf dunklen Oberflächen
- Abgabe der Wärme an das Heizwasser in den Rohren hinter der dunklen
Schicht
- Einleiten des Wassers in den Solar-Puffer-Speicher
- Nutzung des Warmwassers für Küche/Bad und der Heizung
Anwendung:
- Warmwasserbereitung, Heizung mit niedrigen Temp. (Fußbodenheizung)
Welche Energiequellen stehen für ein Wärmepumpensystem zur Verfügung, wie sind
sie zu bewerten?
Geothermie:
- Erdwärmekollektoren
- 120 cm tief im Boden
- Keine Aushubkosten
- Keine Beeinträchtigung des Pflanzenwuchses
- Erdwärmesonden
- Einsatz fast überall möglich, geringer Platzbedarf
- Nahezu in jedem Untergrund möglich
- Häufig bei Gebäudesanierung
- Energiezaun (Kunststoffgeflecht, teil im Boden teils Oberirdisch)
- Oberer Teil nutzt Energie aus Sonne, Wind und Regen
- Unterer Teil nutzt Energie aus dem Boden
- Kompakte Bauweise
Luft: - Außenluft
- Selbst bei kalter Außenluft noch als Energiequelle möglich
- Steht unbegrenzt zur Verfügung
- Nicht so effektiv wie Geothermie
- Abluft
- Kann nicht alleine zur Beheizung genutzt werden
- Dient als Unterstützung des Heizprozesses
- Lüftungsanlage ist notwendig
Wasser: - Grundwasser
- Am effektivsten, kompakte Technik, konstante Temperaturen
- Abwasser
- Ähnlich wie Abluft dient dieses System nur zur Unterstützung
Welche Energiespeicher stehen zur Verfügung?
Thermische Energie:
- Wärmespeicher, Fernwärmespeicher, Thermochemische Wärmespeicher
Chemische Energie:
- anorganisch: galvanische Zelle (Akku, Batterie), Wasserstoff
- organisch: ADP, ATP, AMP, Glykogen, Kohlenhydrate, Fette
Mechanische Energie:
- Kinetische Energie: Schwungradspeicher
- Potentielle Energie: Pumpspeicherkraftwerk, Druckluftspeicherkraftwerk
Elektrische Energie:
- Kondensatoren, Supraleitender Magnetischer Speicher
. Was regelt das EEG
Erneuerbare-Energien-Gesetz:
- Regelt die Einspeisung und Vergütung von Strom aus erneuerbaren
Energiequellen in das allgemeine Stromnetz
- Garantiert geregelte Einspeisevergütungen (bis zu20 Jahre)
In welcher Beziehung steht das EE WärmeG und die aktuelle EnEV, welche Vorgaben
für regenerative Energien bestehen?
EE WärmeG ist Bestandteil der EnEV
- Es besagt das für jeden Neubau ein gewisser Prozentsatz an regenerativen
Energien verbaut werden muss z.B. Sonnenkollektoren, Erdwärme, etc.
- Soll Ökobilanz verbessern
Welche technischen Möglichkeiten zur Beheizung eines Raumes stehen zur
Verfügung?
Radiatoren
- Hohe Leistung
- Hohe Vorlauftemp.
- Erhitzen sich stark
- Hohe Investitionskosten- und Betriebskosten (viel Wasser)
- Sehr stabil, Optisch bedenklich
Konvektoren
- Lamellen um ein Heizrohr (Vergrößerung der Fläche)
- Einlass vor Bodentiefen Fenstern im Boden möglich (Dreck und Staub)
- Einfacher Aufbau, Effizient, da geringer Wasserinhalt
- Hohe Vorlauftemperatur
- Wärmeabgabe ausschließlich durch Konvektion
Plattenheizkörper
- Preiswert und Universell einsetzbar, Langlebig
- Einfache Konstruktion und Montage
- Hoher Strahlungsanteil möglich
- Auch als Niedrigenergieheizung möglich
Fußboden- und Wandheizungen
- Geringe Temperaturen notwendig
- Hohe Oberflächentemp. -> Lufttemp. Kann 2 °C niedriger sein
- Kann als Kühlung eingesetzt werden
- Verlegung im Estrich oder in der Dämmung möglich
- Höhere Investitions- und Wartungskosten
- Sehr träges und langsames Heizsystem
Deckenheizung
- Wärmestrahlung
- Großer Nachteil: Warme Luft steigt nach oben
Aus welchen Bestandteilen setzt sich die Kühllast eines Büroraumes exemplarisch
zusammen? Wo liegen die Gewichte
Die Kühlung muss die anfallenden Wärmelasten ausgleichen können:
Wärmeerzeugende Bestandteile:
Personen, Beleuchtung, Maschinen und Geräte, Stoffdurchsatz, Solare Gewinne durch
Fenster und Außenwände
Allgemeine Kühllasten:
Büro: 50 W/m²
- Personen-Kühllast - 13 %
- Beleuchtungs-Kühllast - 3 %
- Elektrische Geräte - 12 %
- Fenster Strahlung - 64 %
- Transmission Fenster, Außenwand je ca. 3 %
Beschreiben Sie die äußeren und inneren Kühllasten
Äußere Kühllasten: QA
- Sonneneinstrahlung
- Erwärmung der Scheibe durch Sonnenlicht
- Erwärmung des Bodenbelages durch Sonnenlicht
- Raumaufheizung durch Abstrahlung
- Transmission / Infiltration
- Wärmestrom durch Wand
- Wärmetransmission durch Fenster
- Wärmeeinstrahlung durch Fenster
- Wärmeeintrag durch Fugenlüftung Q
Innere Kühllasten - Personen, Beleuchtung, Maschinen, Stoffdurchsatz, Sonstige
Formeln: - Kühllast = Innere Kühllast (t) + Äußere Kühllast (t)
- Nennkühllast = max. Kühllast (t)
Beschreiben Sie das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe.
Einer natürlichen Wärmequelle (Wasser, Erdreich oder Luft) wird Wärme entzogen,
um sie für den Heizbetrieb zu nutzen. (Funktionsprinzip Kühlschrank nur umgekehrt)
Kältemittel wird erwärmt (Sonne etc.) -> wird unter Druck Gasförmig (erhitzt sich
weiter) -> Abgabe der Wärme an den Wärmeverteiler -> Abkühlung und somit
Verflüssigung des Kältemittels (Kreislauf)
Ein Wärmepumpen-Heizsystem besteht immer aus drei verschiedenen Komponenten:
Wärmequellenanlage
Wärmepumpe
Wärmeverteil- und Speichersystem
Wärmequellen von Wärmepumpen:
Erdreich als Wärmequelle (Erdreich-Sole-WP)
- Erdwärme wird als Wärmequelle genutzt (Temp. Übers ganze Jahr konstant)
- großflächiges Rohrsystem in 1,2 Meter Tiefe verlegt (wenig Platz = Erdsonde)
Wasser als Wärmequelle (Grundwasser als Wärmequelle-WP) - Förderbrunnen bzw. Sickerbrunnen sinnvoll, da große Fördermenge
- 2 Bohrungen mit Abstand 10 Meter (Grundwasser schicht < 15 Meter)
- Vorher Grundwasseranalyse für optimale Pumpe
- Grundwasserwärmepumpen = Bewilligungspflichtig
Luft als Wärmequelle (Außenluft -WP) - geringste Investitionskosten
- Luft wird an einem Verdampfer geführt der für Abkühlung sorgt.
- Sicherer Betrieb bis -20°C
Anwendung: - Raumheizung
- Restwärmenutzung (Industrie Gewerbe)
- Warmwasserbereitung
- Schwimmwasserbeizung
- Kühlung
Benennen Sie Wärmequellen und Wärmesenken mit ihren Leistungsfähigkeiten
- Wärmequellen
- Heizplatte (230V) 1 kW
- Heizrippen / Radiator 1 - 2 kW
- Fußbodenheizung 30 W/m²
- Konvektor 1-2 kW
- Lüftungsanlage 5 kW
-Wärmesenken - Kühldecke 50 - 90 W/m²
- Kühlsegel 130 W/m²
- Fußbodenkühlung 30 W/m²
- Adsorptionsmaschine 10 kW
- Klimaanlage 6-10 kW
- Fassadenlüftung mit PCM 2 - 4 kWh
Welche Möglichkeiten einen Raum zu kühlen sehen Sie?
Kühldecke (Strahlung)
- 50-90 W/m²
- Unangenehmes Kopfgefühl
- Hohe Kosten
Kühlsegel (Konvektion)
- 130 W/m²
- Erf. Hohe Geschosshöhen
- Hohe Kosten
- Unangenehmes Kopfgefühl
Adsorptionsmaschine KWKK (Kraft-wärme-kälte-kopplung)
- 10 kW
- Sehr Teuer
- Speicherung von Kälte druch Trägermedium
- Funktionsweise ähnlich PCM
Klimaanlage
- 6-10 kW
- Hoher Geräuschpegel
- Günstige Anschaffung, teure Unterhaltung (Strom)
Aus welchen Bestandteilen setzt sich die Kühllast eines Büro-Raumes
exemplarisch zusammen? Welche technischen Möglichkeiten stehen zur Verfügung
diesen Raum zu kühlen und wie bewerten Sie diese?
Die Kühlung muss die anfallenden Wärmelasten ausgleichen können:
Wärmeerzeugende Bestandteile:
Personen, Beleuchtung, Maschinen und Geräte, Stoffdurchsatz, Solare Gewinne durch
Fenster und Außenwände
Allgemeine Kühllasten:
Büro: 50 W/m²
- Personen-Kühllast - 13 %
- Beleuchtungs-Kühllast - 3 %
- Elektrische Geräte - 12 %
- Fenster Strahlung - 64 %
- Transmission Fenster, Ausenwand je ca. 3 %
Wie beschränken Sie die Kühllast am wirkungsvollsten?
Reduzierung der internen Wärmelasten
- Effizientere Beleuchtung
- Energiesparende Geräte
- Reduzierung der externen Wärmelasten
- Fensteranteil der Fassade < 50%
- Effektiver, außenliegender Sonnenschutz
- Bedarfsangepasste Lüftung
- Gebäudemasse
- Möglichst viel Masse vorsehen (Träges verhalten)
- Keine abgehängten Decken, bzw. hinterlüftete Konstruktionen
Wo liegt der optimale Fassadenöffnungsteil, welche Kriterien führen dazu?
Optimaler Fassadenfensterflächenanteil liegt bei 40 - 60%
- Im Winter möglichst große solare Gewinne (Große Fläche)
- Im Sommer möglichst kleine solare Gewinne (Wenig Fläche)
- Optimierung durch viel Fensterfläche kombiniert mit außenliegendem
Sonnenschutz
Beschreiben Sie den Planungsprozess bei der Dimensionierung der
Schmutzwasserleitungen.
Berechnen des Schmutzwasserabflusses in l/s
- Abflusskennzahl K je nach Gebäudeart bestimmen
- Aufsummieren Anschlusswerte d. einzelnen Sanitärobjekte etc. in l/s
- Festlegung des Gefälles der Grundleitungen
- Wahl des Rohrquerschnitts anhand einer Bemessungstabelle
Welche Arten von Abwasser werden in der Entwässerung betrachtet?
Schmutzwasser:
- Hausabwässer. Sanitär- und Wirtschaftsräumen, Arbeitsräumen u. Fäkalien
- Gewerbe und Industrieabwässer
Regenwasser:
- Niederschlagswasser in stark schwankender Menge und Reinheit
Mischwasser:
- Mischwasser entsteht beim zusammenleiten von Schmutz- und Regenwasser
Welches Gefälle und welche Dimensionierung finden sich in der Regel bei
Schmutzwassergrundleitungen?
Fallleitungen DN70:
- Bei Anschluss einer WC-Beckens DN100
- Der Übergang in Grund oder Sammelleitungen ist Reinigungsöffnung Pflicht
- Fallleitungen < 10m: kann Umlenkung ein Bogen sein
- Fallleitungen > 10m: Über Verzug 2m Anschlussfrei
Grundleistungen
- Frostfreie Verlegung
- Mindestdeckung 15cm, Solltiefe 40-45cm OKF KG
- Streifenfundamente können rechtwinklig oder schräg durchfahren werden
- Rohre durch Ummantelung schützen
- Grundleitung mind. DN100
- Gefälle: 1 - 5 % Winkel: < 45 °
Kanalanschluss
- Lichte weite von Behörden festgelegt (i.d.R. DN150)
- Reinigungsöffnung nahe der Grundstücksgrenze mit Schächten Pflicht
Wozu benötigt die Entwässerung Entlüftungsleitungen?
Druckabbau durch angestaute Luft in den Leitungen
- Luft vom Freien zuführen
- Kanalgase ins Freie ableiten
Was sind die Bestandteile eines Entwässerungsgesuches?
- Lageplan M 1: 1000 mit folgenden Eintragungen:
- Maßstab, Lage und Nordpfeil, Flurstücknumnmer des Baugrundstücks sowie
benachbarte Grundstücke mit Eigentümer - geplante bauliche Anlage mit ( Nutzung, Geschosszahl, höhe OK FF EG)
- Lage, Anordnung und Abmessung der geplanten Entwässerung
- Grundriss des Kellergeschosses mit allen notw. Maßen
- Grundriss der anderen Geschosse M 1: 100
- Schnitt M 1: 100
Was verstehen Sie unter dem Begriff „Fremdeinspülung“?
- DIN 1986-100 befasst sich mit der funktionssicheren Verlegung von
Schmutzwasserleitungen. Insbesondere Maßnahmen zur Verhinderung von
Fremdeinspülungen (Bsp. Sanitärobjekte an Anschlussleitungen etc.) - Luft kann mitgerissen werden (Siphon leergezogen = Geruchsbelästigung)
Beschreiben Sie den Prozess der Regenentwässerungsplanung
- Berechnung der Regenmenge
- Regenspenden (r)
- Abflusswirksame Flächen A)
- Abflussbeiwert ( c)
- Formel : Qr = (r) x (c) x (A)
- Faktoren:
Lage des Gebäudes
Größe der Niederschlagsfläche - Wahl der Dachrinnen
- Durchmesser der Fallleitungen
Beschreiben Sie den Begriff Abflussbeiwert und seine Wirkung auf die
Entwässerungsplanung
- Der Abflussbeiwert (c) ist das Maß für die Zeitliche Verzögerung des
Abflusses. - Kann auf dem Dach Wasser versickern/ verdunsten ist der Beiwert geringer als
1,0. - Bei Metalldach = 100 %
Beschreiben Sie die verschiedenen Integrationsmöglichkeiten einer
Photovoltaikanlage in einem Gebäude, wo liegen Vor- und Nachteile?
- Additiv (vorgehängt bzw. aufgeständert)
- Bauteilersetzend (ersetzen von einzelnen Elementen)
- Gebäudehülle bildet komplette Fassadenseite als PV
- Bewertung:
- (1. Günstig, erfordert Verankerung in der Fassade)
- (2. Kostenintensiv, gestalterisch großer Spielraum)
- (3. Sehr kostenintensiv, sehr guter gestalterischer Spielraum, stark
überschrittener Energiebedarf)
Was verstehen Sie unter Eigenbedarfsdeckung einer Photovoltaikanlage, wo liegt das
Motiv und wo liegen die Vorteile?
- Es kann Wechselstrom generiert werden, der in das eigene Stromnetz gespeist
wird. - Es kann Gleichstrom generiert werden, welcher in das öffentliche Netz
eingespeist werden kann und man bekommt eine Vergütung - Vergütung wird in den nächsten Jahren aber weniger werden…
Wie entwickelt sich die Wirtschaftlichkeit der PV-Nutzung aktuell?
- Der Trend geht in die Eigenbedarfsabdeckung, da in Zukunft die Einspeisung
in das öffentliche Netz nicht mehr so stark subventioniert wird. - Die Amortisation einer PV Anlage liegt bei 10 Jahren, bei Eigennutzung und
einer Lebensdauer von 15 Jahren. - PV Anlagen werde immer preiswerter in der Anschaffung
Welche Integrationsmöglichkeiten von PV Anlagen in ein Gebäude sehen Sie?
- Additiv (vorgehängt bzw. aufgeständert)
- Bauteilersetzend (ersetzen von einzelnen Elementen)
- Gebäudehülle bildet komplette Fassadenseite als PV
- Bewertung:
- (1. Günstig, erfordert Verankerung in der Fassade)
- (2. Kostenintensiv, gestalterisch großer Spielraum)
- (3. Sehr kostenintensiv, sehr guter gestalterischer Spielraum, stark
überschrittener Energiebedarf)
Beschreiben Sie die Schritte der Lüftungsplanung!
- Aufteilen des Gebäudes in Zonen
- Berechnung des Volumenstroms
- Luftmengenverteilung
- Filterauswahl, Festlegung der Zuluftan- und Abluftabsaugung
- Auslegung des Kanalnetzes
- Dimensionierung der Luftdurchlässe und Lüftungskanalquerschnitte
- Anlagenauswahl
- Schutzvorrichtung für Brand und Schall (Brandabschnitte)
- Regelung und Frostschutz
Benennen Sie die Bestandteile einer Lüftungsanlage.
Ventilatoren
- Luftkonditionierer (Luftbe- /entfeuchter, Luftheizung- /Luftkühlung
- Luftfilter
- Schalldämpfer
- Luftklappen
- Raumluft technische Anlagen (RLT Anlagen) sind nach dem Baukastenprinzip
aufgebaut. Je nach Anforderung werden die notwendigen Bauteile miteinander
kombiniert.
- Ventilatoren:
- Herz der Anlage, regelt den Volumenstrom durch die Lüftungskanäle
- benötigt den meisten Strom und ist in seiner Form der Rotorblätter und Größe
passend auszuwählen
- Heiz und Kühlregister oder auch (Lufterhitzer-/ kühler):
- Wärmetauscher zum erwärmen und kühlen der Zuluft
- berippte, lammierte Rohre durch die das Heiz-/ kühlmedium fließt
- Luftbefeuchter:
- Halten den Feuchtegehalt der Luft konstant
- befeuchten die Luft mit Wasser oder Dampf (sensibles Bauteil,
Wartungsintensiv)
- Filter:
- Partikel Luftfilter reinigen die Luft und verhindern gleichzeitig das
Verschmutzen der Bauteile
- Schalldämpfer:
- größte Schallquelle des Systems ist der Ventilator
- werden hinter dem Ventilator eingebaut
- Drossel und Jalousieklappen:
- werden in den Rohren eingesetzt, wo sie den Querschnitt minimieren und
stellen einen gleichbleibenden Volumenstrom ein
- Volumenstromregler:
- Halten einen vorgegebenen Sollwert im Luftstrang
- benötigt auch einen Schalldämpfer
- Brandschutzklappen und Rauchschutzklappen:
- sicherheitstechnische Bauteile, die das Ausbreiten von Rauch und Feuer über
die Lüftung verhindern
- schließen im Brandfall automatisch
Benennen Sie Zuluft, Abluft und Überstrombereiche im Wohnungsbau.
- Zuluft: Ort an dem Frischluft über die Anlage abgegeben wird
(Wohnzimmer, Schlafzimmer, Kinderzimmer) - Abluft: Ort an dem die verbrauchte Luft abgesaugt wird
(Küche, Badezimmer, Flur, Tiefgarage) - Überstrombereiche: Bereiche zwischen Zu- / Abluft
(Diele, Flure)
Wie bestimmen Sie den notwendigen Luftwechsel (nennen Sie 3 verschiedene
methodische Ansätze)?
- Konzentrationsabfall Methode:
- am häufigsten genutzt
- Raumfüllen mit Tracegas
- Vermischung mit Raumluft
- Messung des natürlichen Konzentrationsabfalls durch Luftströmung
- Mathematische Ausrechnung/ Bestimmung des Luftwechsels
- Konstant- Emissionsmethode:
- ebenfalls Messung des Konzentrationsverlaufs
- Tracegas zu beginn eingebracht und konstant gehalten
- Berechnung anhand der Gaszugabemenge, nicht der Entweichung
- Rechnerische Methode:
- Annahme eines perfekten Systems
- Rechnerische Ermittlung des (n) anhand des Bedarfs
Benennen Sie die Kriterien für Luftqualität (Begriffe, Einheiten und Zustand) in dem
Raum, in dem wir uns befinden.
- CO2 Gehalt:
PPM Wert von 1000 als Grenze
10000 Kopfschmerzen und Konzentrationsverlust
60000 Lähmungserscheinungen
80000 tödliche Langzeitdosis
100000 tödliche Kurzzeitdosis - Luftverschmutzung:
Geruchsbelastung
Staubbelastung
Sommersmog
Ozonbelastung - Luftfeuchtigkeit:
Anteil Wasser in der Raumluft
Behaglich bei 40- 80 % rel. Luftfeuchte
Absolute Luftfeuchte in g/m³ - Lufttemperatur:
Temperatur in C° (am besten 21 C°) - Luftgeschwindigkeit:
Luftbewegung in m/s (vorzugsweise < 1 m/s)
Beschreiben Sie das Verfahren der Verdunstungskühlung (adiabate Kühlung).
- Bei der Verdunstung von Wasser wird eine große Menge von Energie
aufgenommen. - Die Zu- / Abluft wird über die Wärmerückgewinnung mit fein verteilten
Dispers angereichert. Das Wasser verdunstet und nimmt dabei Energie aus der
Raumluft ab, die Raumluft kühlt ab. - Nachteil ist, dass die Luftfeuchte stark zunimmt, was zu Schimmel führen
kann. - Sinnvoll ist somit eine Kombination der adiabaten Kühlung mit Abluft.
