Die neuesten Techniken und Systeme für optimale Energieeffizienz

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1 Die neuesten Techniken und Systeme für optimale Energieeffizienz Umweltschutz, Energie sparen und gesundes Bauen am Beispiel Norddeutsches Zentrum für Nachhaltiges Bauen Thomas Isselhard, Dipl.-Ing. Architekt

2 optimale Energieeffizienz Batteriespeicher Brennstoffzelle Holz-Glas-Verbund-Fassade Latentwärmespeicher, Eisspeicherheizung Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung mehrgeschossiger Holzbau Micro-BHKW mit Sterling-Motor Strohballendämmung Micro-Windrad zur Stromerzeugung

3 neueste Techniken? mehrgeschossiger Holzbau (12. Jh.) Batteriespeicher (ca. 1800, Lithium-Ionen: 1989) Micro-BHKW mit Sterling-Motor (1816) Brennstoffzelle (1839) Strohballendämmung (ca. 1870) Micro-Windrad zur Stromerzeugung (ca. 1890) Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung (ca. 1970) Latentwärmespeicher (1938), Eisspeicherheizung (ca. 2010) Holz-Glas-Verbund-Fassade (2014)

4 Innovation?

5 Leuchturmprojekt 5-geschossiger Strohballenbau

6 FORSCHUNGS UND ENTWICKLUNGSPROJEKT DIREKTVERPUTZTE STROHBALLENBAUTEILE FÜR MEHRGESCHOSSIGE GEBÄUDE UDE 5 Unternehmen + 2 Universitäten ten

7 Wärmedämmung mmung aus Stroh vom Acker nebenan

8 Vorteile der Strohbauweise Nachwachsend ohne Flächenkonkurrenz zum Nahrungsmittelpflanzen 3-facher Klimaschutz CO Speicherung beim Wachstum 2 CO Minimierung bei der Herstellung von Strohballen 2 CO Vermeidung beim Gebäudebetrieb 2 Behagliches Raumklima Naturbelassen auf Wunsch in Bio- Qualität Stroh, Holz und Lehm fast unbegrenzt vorhanden (Stroh für bis zu 1 Mio. Einfamilienhäuser/ Jahr)

9 Primärenergiegehalt nurdämmstoff 10 statt 345 kwh/m² Materialkennwerte: ibo.at/ ecosoft; baubook.at; Ökobau.dat: Eigene Berechnung Primärenergieinhalt zur Herstellung von 1m² Dämmung, U- Wert 0,10 W/m² K Stroh-Dämmung benötigt 10 kwh/m²

10 Primärenergiegehalt Wandaufbau Primärenergieinhalt zur Herstellung von 1m² Wand, U- Wert 0,10 W/m² K: KS -WDVS 401 kwh/m², Stroh mit Lehm-/ Kalkputz 59 kwh/m²

11 Vergleich der PEIne + Heizenergie über 50 Jahre Nutzung Angenommener Standort: 78,7 Heizgradtage Jährlicher Transmissionswärmeverlust bei U- Wert 0,10 W/m² K: QT=7,87 kwh/qm Wandfläche PEI- Differenz =342 kwh/qm 342/7,87= 43 Jahre Die Strohwand kann 43 Jahre Wärme verlieren bis inklusive Herstellung die Energie verbraucht hat, die die herkömmliche Wand am ersten Tag verbraucht hat. Bei Einsatz erneuerbarer Energien (ep=0,6) sind es sogar 72 Jahre.

12 Wandaufbauten innen nach außen Innenbekleidung 55mm 10mm mineralischer Lehm- Oberputz (Claytec) 45mm experimentelle Lehmbauplatte (Claytec) 18mm OSB/3, altern. 27mm Dreischichtplatte Baustrohballen/BSH 60mm Kalk-Zement-Leichtputz (Gräfix 71ultra)

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16 Vorgehen Feuchteschutz hygrothermische Untersuchungen Auswertung von Daten aus Freilandversuchen Bauteiluntersuchungen in Doppelklimakammer Abgleich mit WUFI-Simulation North wall M 1.1 Strohpolis, Siebenlinden ZIM-Pavillon, Ökozentrum

17 Brandschutz Baurecht / K 2 60-Kriterium Vergleich der Anforderungen F60 - K 2 60

18 Brandschutz Baurecht / K 2 60-Kriterium Grenzschicht Kalk- Stroh T max 200 C Grenzschicht HWP- Stroh T max 200 C Grenzschicht Lehm- Temperaturkriterien am HWP T max 270 C

19 Brandschutz Baustoffe / Stroh, thermische Zersetzung Stroh bei 175 C Stroh bei 200 C Stroh bei 225 C

20 Brandschutz Baustoffe / Kalkputz Aufbringen der Sauberkeitsschicht

21 Brandschutz

22 Brandschutz Versuche

23 Brandschutz Baustoffe / Kalkputz Temperaturverläufe der Messstellen im Kammer-6-Versuch

24 Brandschutz Baustoffe / Kalkputz

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33 Innovation? Gebäude als CO-2-Speicher: mehrgeschossiger Holzbau Strohballendämmung Senkung der Herstellungsenergie / graue Energie: Holzbau Strohballendämmung Holz-Glas-Verbund-Fassade

34 Uniglas-Facade ohne Rahmen optimierter Wärmeschutz 30 % weniger Herstellungsenergie

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37 Was haben wir umgesetzt: im Bereich Gebäudetechnik: Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung Wärmepumpe / Eisspeicherheizung PV und Batteriespeicher (Lithium-Ionen) Micro-BHKW mit Sterling-Motor Konkret geplant: Micro-Windrad zur Stromerzeugung

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40 Ausstellung nachhaltig.bauen.erleben Europaweit einmalig: 5-geschossiges Strohballenhaus in Verden