E 4 -Häuser die entscheidende Lösung unserer Energieprobleme. Prof. Dr. Gerd Hauser Shanghai 21. Oktober 2010 Moderne Bauphysik made in Germany

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Kathrin Grosse
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1 E 4 -Häuser die entscheidende Lösung unserer Energieprobleme Prof. Dr. Gerd Hauser Shanghai 21. Oktober 2010 Moderne Bauphysik made in Germany

2 Entwicklung des energieeffizienten Bauens Quelle: TUM, Lehrstuhl für Bauphysik, Prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser

3 Prognose Neubauten von Wohn- und Bürogebäuden, Schulen und vergleichbaren Gebäuden sind ab 2020 in Deutschland Plusenergiehäuser (Minikraftwerke)!

4 Plusenergiehäuser sind Gebäude mit ausgereizter Energieeffizienz integrierten Systemen zur Gewinnung erneuerbarer Energie die weniger Endenergie verbrauchen als sie erzeugen.

5 Das Plus-Energie-Haus des BMVBS Außenwand U AW = 0,10 W/(m 2 K) Nordfassade U W = 0,32 W/(m 2 K) g = 0,37 Dach U DA = 0,10 W/(m 2 K) Südfassade U W = 0,56 W/(m 2 K) g = 0,51 Bodenplatte U KD = 0,40 / 0,10 W/(m 2 K) Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und Wärmepumpe PV mit 15 / 11,4 kw p Flachkollektoren Solarhaus Solar Decathlon Team Deutschland 2007

6 SurPLUShome Gewinner beim Solar Decathlon 2009

7 Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland [GWh] Elektrisch Thermisch Σ = GWh Σ = GWh Photovoltaik Biomasse Wasser Wind Geothermie Quelle: BMU, Erneuerbaren Energien in Zahlen, Stand Juni 2009 Biomasse biogener Anteil des Abfalls Solarthermie Geothermie Passive Solarenergie

8 Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland [GWh] Elektrisch Σ = GWh Thermisch Σ = GWh Photovoltaik Biomasse Wasser Wind Geothermie Biomasse biogener Anteil des Abfalls Solarthermie Geothermie Passive Passive Solarenergie Solarenergie über Verglasungen (nur Wohngebäude)

9 Übersicht der Einsparpotentiale verschiedener Baualtersstufen (Energieeffizienzstufen) Quelle: Energiegerechtes Bauen und Sanieren; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie; Birkhäuser 1996

10 [GWh] Primärenergieeinsparung Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland 2008 Passive Solarenergie über Gebäudehüllen (nur Wohngebäude) Primärenergieeinsparung durch Energieeffizienzsteigerung im Stromerzeugung Wärmeerzeugung Passive Solarenergie Stromerzeugung Wärmeerzeugung Gebäudebestand

11 Konzept E 4 Energie-Effizienz + Erneuerbare Energien

12 Yes, we can but Für den Masseneinsatz müssen nachhaltigere Lösungen gefunden werden d.h. Lösungen mit hoher ökologischer ökonomischer soziokultureller und funktionaler Qualität.

13 Vergleich der Wärmeleitfähigkeit von Standard-EPS und Polystyrol-Hartschaum mit Graphit-Einlagerungen

14 Vakuumdämmung Quelle: Porextherm Quelle: Porextherm Quelle: va-q-tec Quelle: Porextherm

15 Phenolharz-Hartschaum Anwendung: WDVS Wärmeleitfähigkeit λ bis 0,022 W/(m K) Quelle: Schäfer und Kusmark Quelle: Baunetz

16 Aerogele / Nanogele geschäumtes CO 2 -Granulat λ = 0,013-0,018 W/(m K)

17 Passive Solarenergiegewinne im EEWärmeG? Solarstrahlung Reflexion Transmission Sekundärabstrahlung nach innen und außen Absorption

18 Sonnenschutz in Peking

21 Fenster EnEV-Referenzausführung 2009: Fenster U = 1,3 W/(m²K), g = 0,60 EnEV-Referenzausführung 2012: Fenster U = 0,9 W/(m²K), g = 0,55 Uw = 5,2 W/(m²K) U g = 5,8 W/(m²K) U eq = 3,71 W/(m²K) θ si = - 2,62 C Uw = 1,3 W/(m²K U g = 1,0 W/(m²K) U eq = - 0,6 W/(m²K) θ si = 16,1 C Uw = 0,9 W/(m²K) U g = 0,7 W/(m²K) U eq = - 0,9 W/(m²K) θ si = 17,27 C Südfenster Südfenster Südfenster

22 Vakuumverglasungen Quelle: BMWi, EnOB, Projekt: Produktionstechniken für Vakuum-Isolierglas (ProVIG)

23 Vakuumverglasungen Ug = 0,5 W/(m²K) g = 0,54 τ = 0,73 Quelle: BMWi, EnOB, Projekt: Produktionstechniken für Vakuum-Isolierglas (ProVIG)

24 Lüftungswärmeverluste Schule 2007 Transmissionswärmeverluste solare Gewinne (nutzbar) interne Gewinne (nutzbar) Schule 2009 resultierende Nutzenergie Schule Jahres-Wärmebilanz (Nutzenergiebedarf) [kwh/(m²a)]

25 Lüftungssystem Büro Büro Hörsaal

26 Dämmstoffintegrierter Lüftungskanal

27 Dämmelement mit integriertem Lüftungskanal Ein handelsübliches Dämmelement wird fertigungstechnisch mit innenliegenden Kanälen direkt im Dämmstoff versehen. Patent der Fraunhofer-Instituts für Bauphysik Lizenznehmer Fa. Schwenk Dämmtechnik

Lüftungskanäle Die Dämmelemente bilden bei der Installation von rechten und linken Elementen den vertikalen Lüftungskanal an der Außenwand.

28 Lüftungskanäle Die Dämmelemente bilden bei der Installation von rechten und linken Elementen den vertikalen Lüftungskanal an der Außenwand. Mit Hilfe von Kernbohrungen werden die Zu- und Abluftkanäle an die Räume angebunden. Die Anbindung an ein Zentrallüftungsgerät wird über Sammelleitungen im Sockelbereich eines Gebäudes hergestellt

29 FAW-System Kernbohrung Anschluss der Lüftungskanäle

30 Heizen und Kühlen über Wärmepumpe

31 Lüftung mit WRG

32 Lüftung mit WRG

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