Energieeinsparmöglichkeiten an Bestandsgebäuden

Vor dem Hintergrund stetig steigender Energiepreise und Diskussionen über Klimawandel gewinnt der Gebäudebestand als Marktsegment für das Bauhandwerk zunehmend an Bedeutung.
In der vorliegenden Studie werden energetische Schwachstellen anhand eines Wohngebäudes projektbezogen untersucht und Potenziale zur Minderung des Energiebedarfs in einer Ist-Analyse unter Bezug auf gesetzliche Rahmenbedingungen aufgedeckt. Raumheizung und Warmwasserbereitung bilden den Schwerpunkt der Untersuchung.
Der energetische Nachweis für das Gebäude ist realitätsnah anhand vorliegender regionaler Wetterdaten geführt. Offensichtliche Einsparpotenziale sind im Bestand sowohl an der Gebäudehülle as auch in der Heizungstechnik vorhanden.
Die Energieeinsparung als Vorgabe des Gesetzgebers lässt dem Planer die Freiheit, verschiedene bauliche Maßnahmen und technische Innovationen derart zu kombinieren, dass das Gebot der Wirtschaftlichkeit trotz hoher Anfangsinvestition gegeben bleibt. Für die Berechnungen wird das vereinfachte jedoch hinreichend exakte Heizperiodenverfahren nach der Energieeinsparverordnung angewandt. Bei der Suche nach Modernisierungskonzepten wird somit auf eingeführte Normen für Wärmeschutz und Anlagentechnik sowie auf aktuelle Richtlinien und Arbeitshilfen zurückgegriffen. Neben dem Primärenergiebedarf als Anforderung der EnEV 2007 ist der reine Heizenergiebedarf als finanzielle Kenngröße für jede Variante dargelegt. Als Anlagentechnik stehen erneuerbare und effiziente Energieformen wie die solare Heizungsunterstützung im Vordergrund.
Die in der Untersuchung gewonnenen Erkenntnisse dienen als Grundlage für eine weitergehende Energieberatung und Investitionsrechnung, in welche die erzielten Ergebnisse einfließen können.

1;Inhalt;3 2;Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen und Symbole;6 3;1 Notwendigkeit der Energieeinsparung;8 3.1;1.1 Wohngebäude als Energieverbraucher;8 3.2;1.2 Umwelt- und Klimaschutz als internationale Herausforderung;9 3.3;1.3 Das CO2-Gebäudesanierungsprogramm;10 4;2 Die Energieeinsparverordnung;12 4.1;2.1 Herangehensweise der EnEV;12 4.2;2.2 Bezug der EnEV auf Normen und Regelwerke;13 4.3;2.3 Die neue EnEV 2007 und der Energieausweis;13 4.4;2.4 Energiebilanzierung nach EnEV 2004;15 4.4.1;2.4.1 Das Monatsbilanzverfahren;15 4.4.2;2.4.2 Das Heizperiodenverfahren;15 5;3 Das Objekt;17 5.1;3.1 Prinzipielle Angaben zu Bauart und Aufbau;17 5.2;3.2 Die Hüllflächenbauteile;17 5.2.1;3.2.1 Außenwände;17 5.2.2;3.2.2 Dach;18 5.2.3;3.2.3 Fenster;18 5.2.4;3.2.4 Bodenplatte;18 5.3;3.3 Anlagentechnik;19 5.3.1;3.3.1 Heizung;19 5.3.2;3.3.2 Warmwasserbereitung;19 5.4;3.4 Heizenergieverbrauch im Ist-Zustand;20 5.5;3.5 Geometrie des Gebäudes;20 6;4 Der Wärmedurchgangskoeffizient als Bauteilkenngröße;22 6.1;4.1 Sinn und Zweck des U-Wertes;22 6.2;4.2 Berechnung des U-Wertes anhand der Bodenplatte und des Daches;22 7;5 Energiebilanz für den Ist-Zustand unter Normbedingungen;27 7.1;5.1 Transmissionswärmeverluste;27 7.2;5.2 Lüftungswärmeverluste;29 7.3;5.3 Interne Wärmegewinne;29 7.4;5.4 Solare Wärmegewinne;30 7.5;5.5 Heizwärmebedarf;31 7.5.1;5.5.1 Raumheizung;31 7.5.2;5.5.2 Warmwasserbereitung;32 7.6;5. 6 Endenergiebedarf;32 7.6.1;5.6.1 Bedeutung als wärmetechnische Größe;32 7.6.2;5.6.2 Zusammenhang zwischen Endenergiebedarf und Heizwärmebedarf;33 7.6.3;5.6.3 Berechnungsmethode;34 7.6.4;5.6.4 Aufwandszahlen für Raumheizung und Warmwasser;34 7.6.5;5.6.5 Hilfsenergie;35 7.6.6;5.6.6 Berechnung des Endenergiebedarfs im Bestand;36 7.6.7;5.6.7 Auswertung der Ergebnisse;36 7.7;5.7 Der Primärenergiebedarf;37 7.7.1;5.7.1 Bedeutung als energetische Größe;37 7.7.2;5.7.2 Anlagenaufwandszahl;38 7.7.3;5.7.3 Berechnung des Primärenergiebedarfs;38 8;6 Endenergiebedarf unter realen Bedingungen;40 8.1;6.1
Abgleich mit dem Realverbrauch;40 8.2;6.2 Energiebedarf für die Zirkulation;42 9;7 Energieeinsparmöglichkeiten der Hüllflächenbauteile;44 9.1;7.1 Modernisierungsvarianten;44 9.2;7. 2 Modernisierung der Außenwände in Erd- und Dachgeschoss;44 9.2.1;7.2.1 Ausgangssituation und Berechnung der Energieeinsparung;44 9.2.2;7.2.2 Vorteil der Außendämmung;46 9.3;7.3 Dämmung der Kellerwände;47 9.3.1;7.3.1 Gesetzliche Anforderungen;47 9.3.2;7.3.2 Erreichbare Endenergieeinsparung;47 9.3.3;7.3.3 Bauphysikalische Ausführung einer Innendämmung;48 9.4;7.4 Abwägung der Varianten im Dachbereich;49 9.5;7.5 Bewertung der energetischen Bauteilertüchtigung;51 10;8 Solarthermie als Modernisierungsvariante im Anlagenbereich;53 10.1;8.1 Vorbetrachtungen und Auslegungskonzepte;53 10.2;8.2 Flachkollektoren;54 10.3;8.3 Vakuumkollektoren;54 10.4;8.4 Bauarten und Anwendungen von Solarspeichern;56 10.5;8.5 Varianten der Solarwärmenutzung;57 10.5.1;8.5.1 Energieeinsparung durch solare Warmwasserbereitung;57 10.5.2;8.5.2 Energieeinsparung durch solare Heizungsunterstützung;58 10.6;8.6 Energieeinsparung durch kombinierte Maßnahmen;58 10.6.1;8.6.1 Außenwanddämmung und solare Warmwasserbereitung;58 10.6.2;8.6.2 Außenwanddämmung und solare Heizungsunterstützung;59 10.7;8.7 Auswertung der Modernisierungsoptionen der Heizungsanlage;60 11;9 Weitere Varianten zur Energieeinsparung im Anlagenbereich;62 11.1;9.1 Brennwerttechnik;62 11.2;9.2 Holzpelletheizung;62 12;10 Schlussbetrachtung;64 13;11 Literaturverzeichnis;65 14;12 Verzeichnis der Tabellen;67 15;13 Verzeichnis der Abbildungen;68 16;14 Verzeichnis der Anlagen;69