Bauphysik vs. Anlagentechnik - Was bringt mehr?

Transkript

1 1 Bauphysik vs. Anlagentechnik - Was bringt mehr? 05. April 2016 Bergkamen ein Vortrag von Dipl. - Ing. (FH) Architektin Sarah Zietek

2 2 ZUR PERSON Dipl. - Ing. (FH) Architektin Sarah Zietek Architekturstudium in Münster und Dortmund Zertifizierte Gebäudeenergieberaterin HWK / Energieeffizienzhausexpertin Inhaberin buildinggreen Planungsbüro in Münster seit 2010 Architektin und Mitglied der AKNW Planungstätigkeit und /-schwerpunkt im Bereich energieeffizientes Bauen und Sanieren Lehrtätigkeit an der FH Münster im Fachbereich TGA Inhouse - Seminare / Vorträge / Fachartikel

3 3 Möglichkeiten der Energieeinsparung Grenzen der Bauphysik Lüftungskonzept nach DIN EnEV Nachweis nach DIN V und DIN 4701 im Vergleich Vorteile einer detaillierten Softwareeingabe

4 4 ENERGIEEFFIZIENZ Möglichkeiten der Energieeinsparung in Gebäuden.

5 5 ENERGIEEFFIZIENZ Messwerte für die Energieeinsparung Endenergie Primärenergie

6 6 KENNWERTE WAS IST ENDENERGIE?

7 7 KENNWERTE WAS STREBT DIE EnEV AN? Passivhausniveau d.h. Verluste Gewinne = Endenergiebedarf annähernd 0 Senkung der Lüftungswärmeverluste Senkung der Transmissionswärmeverluste Ausbau von regenerativen Energieerzeugern

8 8 KENNWERTE 29,4 % 24,7 % 45,9 %

9 9 KENNWERTE WAS IST PRIMÄRENERGIE? VERLUSTE VERLUSTE PRIMÄRENERGIE ENDENERGIE NUTZENERGIE

10 10 KENNWERTE Aktuelle Änderungen in der EnEV: Primärenergie Senkung des Primärenergiefaktors für Strom von 2,6 [-] auf 1,8 [-] ABER! Für den mit KWK erzeugten Strom, der nach Abzug des Eigenbedarfs ins öffentliche Netz eingespeist wird, gilt immer noch der Faktor 2,8 [-]. Nichtwohngebäude > 19 C beheizt, Neubau Reduzierung um 25% beim Primärenergiebedarf im Neubau ab dabei ist der Gesamt Primärenergiebedarf maßgeblich! Werte des Referenzgebäudes können unterschritten werden, sofern andere Bauteile dafür entsprechend besser als das Referenzgebäude sind. ACHTUNG AUSNAHME! Hallengebäude, die mit einer Gebläse-/oder Strahlungsheizung beheizt werden und eine Raumhöhe von 4 m aufweisen. (z.b. Turnhallen)

11 11 KENNWERTE Primärenergiefaktor für Strom in der DIN V Quelle: DIN V :

12 12 KENNWERTE Primärenergiefaktor für Strom in der DIN V Quelle: DIN V Ber 1:

13 13 KENNWERTE KENNGRÖSSEN DER EnEV Primärenergie HT - Wert

14 14 KENNWERTE TRANSMISSIONSWÄRMEVERLUSTE (HT - WERT) Quelle: dena

15 15 GRENZEN DER Grenzen der Bauphysik.

16 16 GRENZEN DER TRANSMISSIONSWÄRMEVERLUSTE (HT - WERT) Außenbauteile der thermischen Hülle Bauteilanschlüsse Wärmebrücken

17 17 GRENZEN DER VORTEILE EINER LUFTDICHTEN GEBÄUDEHÜLLE Verringerte Transmissions- und Lüftungswärmeverluste weniger Endenergiebedarf geringere Energiekosten reduzierte Zugerscheinungen => entspricht in etwa den Zielen der EnEV.

18 18 GRENZEN DER GESETZLICHE VORGABEN Nach 6 EnEV sind zu errichtende Gebäude so auszuführen, dass 1. die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend den anerkannten Regeln der Technik abgedichtet ist [...] 2. der zum Zwecke der Gesundheit und Beheizung erforderliche Mindestluftwechsel sichergestellt ist.

19 19 GRENZEN DER GESETZLICHE VORGABEN In der DIN heißt es: Bei Fugen in der wärmeübertragenden Umfassungsfläche des Gebäudes [ ] ist dafür Sorge zu tragen, dass diese Fugen nach dem Stand der Technik dauerhaft und luftundurchlässig abgedichtet sind. [ ] Sie tragen in keinem Fall zum erforderlichen Luftaustausch des Gebäudes bei. Auf ausreichenden Luftwechsel ist aus Gründen der Hygiene, der Begrenzung der Raumluftfeuchte [ ] zu achten. Dies ist in der Regel der Fall, wenn während der Heizperiode ein auf das Luftvolumen innerhalb der Systemgrenze bezogener durchschnittlicher Luftwechsel von 0,5 h 1 [...] sichergestellt wird.

20 20 GRENZEN DER BEISPIEL Fensteraustausch einer Einfachverglasung gegen ein Fenster nach EnEV 2009 Anforderungen ohne zusätzliche Dämmmaßnahmen an der Aussenwand U Wert Fenster 5,8 W/m²K U Wert Wand 1,47 W/m²K 5,8 W/m²K > 1,47 W/m²K erfüllt! Holzfenster mit Einscheibenverglasung Ablaufrinne Lüftung über Fugen

21 21 GRENZEN DER SYSTEM ALTBAUFENSTER Geregelter Luftaustausch durch Ritzen und Fugen Fensterscheibe als kälteste Stelle der Hüllfläche Kondensation an der Fensterscheibe Eisblumen Ablauf des Tauwassers über eine Kondensatrinne nach draußen

22 22 GRENZEN DER BEISPIEL Fensteraustausch einer Einfachverglasung gegen ein Fenster nach EnEV Anforderungen ohne zusätzliche Dämmmaßnahmen an der Aussenwand U Wert Fenster EnEV 1,3 W/m²K U Wert Wand 1,47 W/m²K 1,3 W/m²K > 1,47 W/m²K nicht erfüllt! Holzfenster mit 2-fach Wärmeschutzverglasung nach EnEV Luftdicht eingebaut

23 23 GRENZEN DER BEISPIEL Fensteraustausch einer Einfachverglasung gegen ein Fenster nach EnEV Anforderungen ohne zusätzliche Dämmmaßnahmen an der Aussenwand Kondensatverschiebung Keine ausreichende Belüftung Schimmel

24 24 GRENZEN DER SYSTEM PASSIVHAUS Quelle: Passivhaus Institut Dr. Wolfgang Feist

25 25 GRENZEN DER SYSTEM PASSIVHAUS Quelle: Passivhaus Institut Dr. Wolfgang Feist

26 26 LÜFTUNGSKONZEPT DIN Mysterium Lüftungskonzept.

27 27 LÜFTUNGSKONZEPT BESTANDTEILE Überprüfung des Mindestluftwechsels zum Feuchteschutz Maßnahmen für die Sicherstellung des Mindestluftwechsels

28 28 LÜFTUNGSKONZEPT Basisdaten Gebäude / Nutzungseinehit - Lage - Wärmeschutzanforderung - Geschosse - beheizte Wohnfläche oder - Installationsschächte Personenanzahl - Höhe über Gelände - mittlere lichte Raumhöhe - Luftdichtheit ja Fensterlose Räume? Auslegung für Lüftung von fensterlosen Räumen nach DIN ja nein Besondere Anforderungen? - Schallschutz - Energieeffizienz - erhöhte Raumluftqualität nein Notwendigkeit lüftungstechnischer Maßnahmen? Gesamt-Außenluftvolumenstrom zum Feuchteschutz qv,ges,ne,fl (nach 4.2.2, Gl. (2)) ja < Luftvolumenstrom durch Infiltration qv,inf,wirk (nach 4.2.3, Gl. (3) Lüftungstechnische Maßnahme nein Lüftungstechnische Maßnahme nicht zwingend erforderlich zwingend erforderlich! ja

29 29 LÜFTUNGSKONZEPT Quelle: dena

30 30 LÜFTUNGSKONZEPT JE KÄLTER ES DRAUSSEN IST, DESTO KÜRZER KANN GELÜFTET WERDEN! Quelle: Energieagentur NRW

31 31 GRENZEN DER Leitsatz WÄRMESCHUTZ + ANLAGENTECHNIK + ÖKONOMIE + ÖKOLOGIE ENERGETISCH RICHTIG

32 32 DIN V vs. DIN V 4108 EnEV - NACHWEIS Berechnung nach DIN V und DIN V im Vergleich.

33 33 DIN V vs. DIN V 4108 BEISPIELGEBÄUDE MFH mit 6 WE 3-geschossig Massivbau mit Satteldach L x B = 11 m x 15 m Keller + Spitzb. unbeheizt

34 34 DIN V vs. DIN V 4108 BEISPIELGEBÄUDE Fenster UW = 1,3 W/m²K Dach / OGD U = 0,19 W/m²K Außenwand U = 0,20 W/m²K Kellerdecke U = 0,23 W/m²K

35 35 DIN V vs. DIN V 4108 BEISPIELGEBÄUDE Brennwertkessel Aufstellort: Keller Solaranlage f. WW Abluftanlage Warmwasser zentral über Heizungsanlage

36 36 DIN V vs. DIN V 4108 EnEV NACHWEIS NACH DIN V 4108 / DIN V 4701 Bilanzierungsverfahren zum Jahresheizwärmebedarf DIN V Periodenbilanzverfahren 2. Monatsbilanzverfahren Anlagenberechnung nach DIN V

37 37 DIN V vs. DIN V 4108 EnEV NACHWEIS NACH DIN V 4108 / DIN V 4701

38 38 DIN V vs. DIN V 4108 EnEV NACHWEIS NACH DIN V Quelle: DIN V 18599

39 39 DIN V vs. DIN V 4108 EnEV NACHWEIS NACH DIN V 18599

40 40 DIN V vs. DIN V 4108 EIN GEBÄUDE ZWEI ERGEBNISSE?! Feste Heizperiode von 185 Tagen nach DIN V Detailliertes Nutzungsrandprofil nach DIN V

41 41 DIN V vs. DIN V 4108 EIN GEBÄUDE ZWEI ERGEBNISSE?! Detailliertes Nutzungsrandprofil nach DIN V

42 42 DIN V vs. DIN V 4108 KESSELDATEN DIN V

43 43 Vorteile einer detaillierten Softwareeingabe!

44 1) 4) Leitungslängen Wärmebrücken 2) Wärmeerzeuger 3) Lüftungsanlage 5) Umwälzpumpen

45 45 BEISPIELGEBÄUDE MFH mit 6 WE 3-geschossig Massivbau mit Satteldach L x B = 11 m x 15 m Keller + Spitzb. unbeheizt

46 1) Wärmebrücken

47 47 WÄRMEBRÜCKEN Eingabe Wärmebrückenzuschlag über Pauschalwerte: 1. UWB = 0,15 W/m²K bei offensichtlichen Undichtigkeiten (Altbau) 2. UWB = 0,10 W/m²K bei Nachweis Luftdichtigkeit (Neubau) 3. UWB = 0,05 W/m²K Ausführungsdetails nach DIN 4108 Bl. 2 Detaillierte Wärmebrückennachweis mit ψ-werten

48 48 BEISPIEL Standardwert Wärmebrückenzuschlag 0,10 W/m²K

49 49 BEISPIEL Wärmebrückenzuschlag 0,05 W/m²K nach DIN 4108 Beiblatt 2

50 50 BEISPIEL Detaillierter Wärmebrückennachweis 32,4 W/K = 0,09 W/m²K

51 1) Wärmebrücken 2) Wärmeerzeuger

52 52 WÄRMEERZEUGER Eingabe Wärmeerzeuger über Pauschalwerte Detaillierte Eingabe mit Herstellerangaben

53 53 BEISPIEL Detaillierte Angabe: Brennwertk. Brötje EcoTherm Plus WGB 38 E

54 1) Wärmebrücken 2) Wärmeerzeuger 3) Lüftungsanlage

55 55 KONTROLLIERTE WOHNRAUMLÜFTUNG (KWL) Eingabe Lüftungsanlage über Pauschalwerte Detaillierte Eingabe mit Herstellerangaben

56 56 BEISPIEL Standardwert Lüftungsanlage: WRG, Ventilatoren

57 57 BEISPIEL Detaillierte Angabe: Lüftungsanlage Brötje Modell -9% -4% -5% -5% -4%

58 1) 4) Leitungslängen Wärmebrücken 2) Wärmeerzeuger 3) Lüftungsanlage

59 59 BEISPIEL Leitungslängen gem. DIN V aus Gebäudegeometrie

60 60 BEISPIEL Leitungslängen detailliert

61 61 BEISPIEL Detaillierte Angabe: Leitungslängen - 27 % -6% -2% -6%

62 1) 4) Leitungslängen Wärmebrücken 2) Wärmeerzeuger 3) Lüftungsanlage 5) Umwälzpumpen

63 63 BEISPIEL Standardangabe Heizungspumpe

64 64 BEISPIEL Detaillierte Angabe: Hocheffizienzpumpe

65 65 BEISPIEL Detaillierte Angabe: Hocheffizienzpumpe

66 66 BEISPIEL Vorteil der detaillierten Eingabe vorher nachher

67 67 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! BEI RÜCKFRAGEN UND / ODER WEITEREM GESPRÄCHSBEDARF SETZEN SIE SICH GERNE MIT MIR IN VERBINDUNG!

68 68 Büro Wolbeck Büro Münster Lackmannweg 12 Kesslerweg Münster / Münster / vortraege@buildinggreen.de