KALKSANDSTEIN Bauseminar 2013 KALKSANDSTEIN Zukunft Bauen

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1 KALKSANDSTEIN Bauseminar 2013 KALKSANDSTEIN Zukunft Bauen

2 KALKSANDSTEIN Bauseminar 2013 Zukunft Bauen Stand: Januar 2013 Herausgeber: Kalksandsteinindustrie West e.v. Alle Angaben erfolgen nach bestem Wissen und Gewissen, jedoch ohne Gewähr. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung. Gesamtproduktion und by Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf

3 INHALT Integrierte Gebäudetechnik heute 5 Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Fakultät Versorgungstechnik, Wolfenbüttel Auf dem Weg zum Nullenergiehaus?!/Neues vom Schallschutz/ Stand weiterer Regelwerke zum Mauerwerksbau 31 Dr.-Ing. Martin Schäfers Dipl.-Ing. Olga Pekrul Bundesverband Kalksandsteinindustrie ev, Hannover Zuverlässiger Mauerwerksbau: Risse vermeiden und Mangelstreit vorbeugen! 79 Prof. Dr.-Ing. Rainer Oswald Al Bau Aachener Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik ggmbh, Aachen Dipl.-Ing. Architekt Matthias Zöller ö.b.u.v. Sachverständiger für Schäden an Gebäuden, freier Mitarbeiter Al Bau 3

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5 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Integrierte Gebäudetechnik heute Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Fakultät Versorgungstechnik, Wolfenbüttel

6 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Integrierte Gebäudetechnik heute Praxisbeispiele zur zukünftigen Umsetzung Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff Ostfalia - Hochschule Wolfenbüttel Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 1 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Gliederung: 1. Abschied vom Kompensationsprinzip der EnEV/EEWärmeG Mehr Abstimmung zwischen den Ministerien 2. Beispiele aus der Praxis: Projekte der DBU BMU/PtJ Effizienz von Brennwertkesseln Holzkessel mit Speicher? Solare Trinkwarmwasserbereitung Heizungsunterstützung? Wärmepumpen - Mikro-BHKWs im Ein-/Zweifamilienhaus? 3. Wärmeverteilung - Optimierung Hydraulischer Abgleich Wärmeabgabe: Fußbodenheizung im NEH/PH? Notwendigkeit Lüftung im NEH nach DIN Energieanalyse aus dem Verbrauch - E A V : Ein wirkungsvolles Instrument der Erfolgskontrolle und mögliche zukünftige Grundlage für den Energieausweis Zusammenfassung Empfehlungen zur Anlagentechnik Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 2

7 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 TGA Fachplaner 06/2012 Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 3 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Primärenergie und Primärenergiefaktoren Förderung, Umwandlung (Kraftwerk), Verteilung Strom f P = 3,0 (EnEV 02) f P = 2,6 (EnEV 09) fp = 1,8 (EnEV 16) Förderung, Raffinerie Gas, Öl, Transport Braunkohle f P = 1,1 (EnEV) Aufbereitung Transport Holz f P = 0,2 (EnEV) Hier liegt das Problem! f P = 1,2 = nicht erneuerbarer Anteil Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 4

8 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Die zukünftige Wärme- und Stromversorgung können zukünftig nicht voneinander getrennt betrachtet werden: Prognose für 2050 aus Leitstudien der Bundesregierung: Die Primärenergiefaktoren für den Energieträgermix für Wärme und Strom werden bei etwa gleichen Werten von 0,6 liegen. Dies gilt nicht für die CO2-Emissionen und für die Energiekosten. Fehlentwicklungen aus der rein primärenergetischen Bewertung wie bereits heute bei der EnEV in Anlagen mit Holz oder zur KWK werden auftreten. Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 5 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Die falsche Botschaft: Mit Holz oder Fernwärme spielt der Wärmeschutz keine große Rolle mehr! Entwurf enev-easy Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 6

9 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 7 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Ziele der Regierung Halbierung der Endenergien für Wärme Etwa gleicher Elektroverbrauch 80% regenerativ Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 8

10 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Energiekonzept Bund: Minus 50% im Bereich Wärme 2050: Gas/Öl > Biomasse Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 9 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Prognose Bund: Gleich im Bereich Elektrizität 2050: Gas/fossil > Biomasse Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 10 10

11 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare Primär- Energie Erneuerbare End- Energie Übrige Verluste, in Leitungen usw. 25 Verluste Kraftwerke 41 Industrie, Staat 23 Fliegen End- Energie Primär- Energie 67 Haushalte Erneuerbare 11 Inland Braunkohle, Steinkohle, Gas 29 Kohle Importe 14 Uran Importe 16 Gasimporte Primär- Energie Importe Pro Kopf und pro Tag - Verbrauch Alle Angaben in Biomasse 16 Wind Offshore 25 Auto 12 Strom 5 Heizung Warmwasser 20 Ölimporte 57 Wind Onshore 25 Solarwärme10 Solarstrom 5 heute heute künftig Wofür Energie gebraucht wird Wo Energie herkommt Quelle: Energiedepesche 02/2011 Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 11 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Pro Kopf und pro Tag Verbrauch für Heizung und Warmwasser 20 kwh/(p d) = kwh/(p a) = 730 l HEL/(P a) 43 m² Wohnfläche/P in Deutschland 170 kwh/(m²a) Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 12 11

12 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Was ist in Neubau und Bestand erreichbar? Endenergie: 60 kwh/(m² a) Raumheizung: kwh/(m² a) Warmwasser TWW: kwh/(m² a) H/AEB 1 W/(m² K) Raumheizung wesentlich bestimmt durch Lüftung Warmwasser TWW wichtig: zentral oder dezentral TWW im EFH: 100 W/P ohne Solar 50 W/P mit Solar Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 13 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Korrekte Bilanzen zur Vermeidung von Fehlentwicklungen Beispiel: Erneuerbare Energien Wärme Gesetz - EEWärmeG Es zählt nicht: der Solarertrag Q KK oder Q Solar Es zählt nicht: die Verminderung der Kesselnutzwärme Q K, wie es das EEWärmeG ansetzt (> 15% Wärmeenergie ab Erzeuger) Q KK Q End Q K Es zählt allein: die Endenergieeinsparung Q End (im Vergleich ohne und mit Solaranlage) diese ist messbar und damit der Erfolg nachweisbar! Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 14 12

13 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 EEWärmeG mit Nullsummenspiel 15/95=0, alle Angaben in kwh/(m²a) für ein EFH mit 130 m² Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften (80) Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Hinweise zur Technik Erzeugung Verteilung Speicherung Abgabe Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 16 13

14 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Was sind wirtschaftliche Anlagensysteme Infos der letzten Jahre 1. Scheitholz 2. Erdgastherme 3. Flüssiggaskessel 4. Pelletkessel 5. Ölkessel NT 6. Wärmepumpe Sole 7. Wärmepumpe Wasser 8. Elektroheizung Quelle: Hessisches Wirtschaftsministerium Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 17 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Das kommt auf den Standpunkt an 1. Erdgas Brennwert 2. Nahwärme Gas-BHKW 3. Heizöl-NT 4. Flüssiggas Brennwert 5. Heizöl Brennwert 6. Sole-Wärmepumpe 7. Holzpellets Quelle: ASUE 1. Scheitholz 2. Pellets 3. Erdgas Kessel 4. Hackschnitzel 5. Wärmepumpe Luft 6. Heizöl 7. Wärmepumpe Sole Quelle: CARMEN e.v. 1. Ölbrennwert 2. Gasbrennwert 3. Flüssiggasbrennwert 4. Wärmepumpe Sole 5. Pelletkessel Quelle: IWO 1. Wärmepumpe Sole 2. Ölbrennwert 3. Gasbrennwert 4. Holzpellets 5. Gasbrennwert + Solar Quelle: Focus Online / Modernisierung 1. Strahlungsheizung 2. Gasheizung 3. Elektroheizung 4. Ölheizung 5. Wärmepumpe Sole 6. Pellets 7. Öl + Solar Quelle: T4L Infrarot Und was sagt uns das? Das Optimum gibt es nicht! Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 18 14

15 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Systemfragen für Raumheizung (RH) und Trinkwarmwasser (TWW) Erzeugersysteme Vorteile Nachteile Gas-Öl-Kessel: bewährt Brennstoffpreise niedrige Investitionen Pelletheizung: Preisentwicklung Holz begrenzt mittlere Investitionen Wärmepumpe: Wärmequelle Effizienz in Praxis hohe Investitionen Solarthermie: Gratisenergie Einbindung mittlere Investitionen Mini-BHKW: Systemgröße Brennstoffpreise hohe Investitionen Verteilsysteme Bewährte Zweirohrheizung mit Heizkörpern in gut gedämmten Gebäuden Hydraulischer Abgleich Hocheffizienzpumpen Im Passivhaus: nur Luftheizung und evtl. Notheizkörper Wärmeabgabesysteme Schnelle Systeme NT-Betrieb Plattenheizkörper Lüftungsheizung Gesamtsystem: Einfach Kompakt Effizient Gut gedämmt Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 19 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Feldversuche : Verminderte Brennwertnutzung in NEH SYMPTOM In unbegleiteten Niedrigenergie-Ein- und Mehrfamilienhäusern werden im Durchschnitt nur Jahresnutzungsgrade von 95% bezogen auf den Heizwert (86% bezogen auf Brennwert) gemessen. Dimensionierung des Kessels nach Empfehlung: Brennwertkesselliste von: 1,1000 1,0500 Jahresnutzungsgrad 1,0000 0,9500 0,9000 0,8500 Mittelwert 0,95 Mittelwert 0,9531 0,8000 0,7500 0, Anlagen Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 20 15

16 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Empfehlungen für Wärmepumpen: Hinweise Arbeitszahl einer Wärmepumpe steigt mit kleiner werdendem Abstand zwischen Wärmequellen- und Wärmesenkentemperatur Wärmepumpen arbeiten daher meist im Frühjahr/Herbst am besten prüfen, ob Solarthermie sinnvoll ist (beides hat zur gleichen Zeit den optimalen Nutzen) Optimale Einsatzbedingungen für Wärmepumpen: geringe Vor- und Rücklauftemperatur im Netz (geringes Niveau der Wärmesenke) Fußbodenheizung sinnvoll? Wärmepumpen passend dimensionieren! Erst guter Wärmeschutz! Anforderungen der BAFA einhalten Arbeitszahlen messen! Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 21 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Blockheizkraftwerk Mikro-KWK für EFH? Nein! kleine Heizkraftwerke, die durch Anwendung der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Strom und Wärme gleichzeitig erzeugen (VDI ) Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 22 16

17 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Solarthermie am besten nur für die sommerliche Warmwasserbereitung, v. a. für Einfamilienhäuser mit mindestens drei Nutzern! Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 23 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Energiebilanz Mehrfamilienhäuser BMU Projekt Solarertrag 8 Endenergie minus 7 kwh/(m² a) Energiebilanz, gewichteter Ø 8 Feldanlagen, (Σ m², ohne Nahwärme, mit Gasbrennwertkessel) Energiekennwert, in kw Wh/(m²a) Energiezufuhr Energieverbraucher Kollektorkreis Brennstoff Erzeuger Zentrale mit Speicher Trinkw armw asserzirkulation Trinkw armw assernutzen Raumheizung Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 24 17

18 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Verlegedichte von Trinkwarmwasserleitungen - Zirkulationsleitungen und zukünftige elektrische Konsequenzen ungünstig: lange flache Baukörper günstig: kompakte, hohe Baukörper 0,38 m/m² 0,14 m/m² Im Beispiel links ergeben sich gemessen für 2011: 19 kwh/(m²a) Zirkulationsverlust bei 12 kwh/(m²a) Warmwassernutzen. Selbst mit Solarthermie (hier 34%) und einem üblichen Kessel (88% brennwertbezogen) rückt elektrische Versorgung in den Fokus der Überlegungen. Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 25 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Solare Nahwärme Feldanlage Speyer Alter Schlachthof - BMU-Projekt: Solar Kessel Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 26 18

19 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare m² Kollektorfläche und 100 m³ Speicher mit Nahwärme für 61 Gebäude Macht das Sinn? Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 27 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Feldanlage Speyer Alter Schlachthof Jahresbilanz - Nullsummenspiel QV,Kessel 40 MWh QN, Kollektorkreis 209 MWh QV, Speicher+ Heizzentrale 14 MWh QV,Nahwärmenetz 197 MWh QF, Kessel 715 MWh Gas- Brennwertkessel Viessmann Vitocrossal 300 CT 575 kw QK, gesamt 675 MWh QN, Nahwärmenetz 870 MWh QN, Wohnhäuser 673 MWh Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 28 19

20 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Nah- und Fernwärme Anforderungen Siedlungstyp Einfamilienhaussiedlung niedriger Dichte EFH-Siedlung hoher Dichte, Reihenhäuser Zeilenbebauung mittlerer Dichte (3 5 Geschosse) Zeilenbebauung hoher Dichte, Hochhäuser Verteilverlust bezogen auf die real beheizte Fläche, in kwh/(m²a) Bandbreite Mittelwert Quelle: IWU Planung NEH Verteilverluste nach Siedlungsstruktur Ziel: max kwh/(m²a) Realisiert wurden sehr niedrige Werte 8 kwh/(m²a) in H - Kronsberg! Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 29 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Holzkessel (Pellets, Holzhackschnitzel, Scheitholz) 70 75% Nutzungsgrad (90% Gasbrennwertkessel) zentraler Pellet/Hackschnitzelkessel /Tonne ( 4 5 Cent/kWh) Betrieb ähnlich arbeitsextensiv wie Gas/Ölkessel Vergaserkessel, Kamin mit Wassertasche /Tonne ( 1,5 2,5 Cent/kWh) arbeitsintensiv, kein Frostschutz! Pellettherme mit Tagesbehälter /Tonne ( 5 Cent/kWh) Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 30 20

21 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Lüftungsanlagen aus Gründen des Komforts und der Bauhygiene zum Vergleich: Investition: für Zu- und Abluftanlage mit WRG für Abluftanlage zusätzliche Kapitalkosten (25 a) /a ( /a) = einzusparende Energiekosten jährlich einzusparende Energiemenge (25 a): kwh/a (1.300 kwh/a) theoretisch eingesparte Energiemenge: kwh 25 0,4 h a m³ h 1 375m³ 80% 3000kWh / a minus: (350) kwh/a für Ventilatorbetrieb! Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 31 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Dämmung von Verteilleitungen Optimierung von Netzen Hinweise Im unbeheizten Bereich ist die Leitungsdämmung praktisch immer wirtschaftlich! Im beheizten Bereich ist Leitungsdämmung umso wichtiger, je besser gedämmt die Gebäude sind! Immer zu empfehlen! Beispiel Passivhaus im Bestand : ungedämmte oder gering gedämmte Trinkwasserzirkulationsleitungen können (außer im Kernwinter) den Wärmebedarf des gesamten Hauses decken! Auch Leitungen im Estrich dämmen sonst unfreiwillige Fußbodenheizung. Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 32 21

22 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Heizungsoptimierung lohnt sich immer im Neubau und nach der Modernisierung! Wirtschaftlichkeit Optimierung umfasst: der Optimierung hydraulischen Abgleich (Werte bezogen auf die beheizte Fläche) mit Pumpen- und Reglereinstellung im Bestand 20 eeinsparung, m²a)] äquivalente Energie in [kwh/(m (30) EFH (19) MFH (11) bis 1977 (18) 1978 bis 1994 (9) ab 1995 (3) notwendige Einsparung Erreichte Einsparung Fernwärme (8) alle Gebäudetyp Baujahr Versorgung Quelle: Projekt Optimus (30 optimierte Wohngebäude) Gas/Öl (22) Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 33 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Regelbarkeit der Wärmeübergabe: Sind beibehaltene Heizkörper oder Fußbodenheizungen bei geringen Heizlasten überhaupt noch vernünftig stetig regelbar? Nein! Keine konventionelle Fußbodenheizung bei großen Fensterflächen! C C C 70 (30) W/m² * C 70 (30) W/m² * Altbau NEH PH 1K 60 (40) C* 0 (3) W/m² * 25 (10) W/m² * C 1K 0 (3) W/m² * 38 (29) C* 10 (4) 29 (24) C* W/m² * C Altbau NEH PH 0 (3) W/m² * 25 (10) W/m² * 0 (3) W/m² * 10 (4) W/m² * 1K 0 (3) W/m² * 0 (3) W/m² * st (Teillast) Fremdwärme * Volllas Transmission + Lüftung Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 34 22

23 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Zusammenfassung: typische Kosten im EFH Brennwertkessel: (incl. Schornsteinsanierung) Außenluftwärmepumpe: (mit baulichen Maßnahmen) Erdreichwärmepumpe: T (mit Erdarbeiten) Pelletkessel mit Lagerfläche: T BHKW: T Solaranlage: (nur TWW) (TWW + Heizungsunterst.) Lüftung: (Abluft) (WRG) zzgl. 1 x T Nebenarbeiten Leitungsdämmung: /lfdm Ventile: 35 (Thermostat) 50 (Elektronisches Ventil) Hydraulischer Abgleich: (ohne mit Komponenten) Pumpe: 200 (normale Regelpumpe) 500 (Hocheffizienz) Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 35 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Monatliche Verbrauchserfassung und Messungen: Datenauswertung als neues Dienstleistungsangebot Transparenz Erfolgskontrolle - Ausweis Energieanalyse aus dem Verbrauch Leistung aus Verbrauch, in in kw Leistung aus Verbrauch, in kw Steigung H = 4,42 kw/k mittlere Heizleistung 34,9 kw Beispiel: DBU Neuerkerode Messpunkte Messpunkte Winterpunkte Messpunkte Winterpunkte Sommerpunkte Sommerpunkte Winterpunkte Messpunkte Grundleistung Grundleistung Warmwasserleistung Winterleistung Sommerpunkte Warmwasserleistung Grundleistung Grundleistung 17,5 17,5 kw kw Grundleistung 17,5 kw Heizgrenze Heizgrenze 15 C 15 C mittlere 5 Temperatur Außentemperatur, in C in der Heizzeit 7,1 C Außentemperatur, in C Außentemperatur, in C Schwankungen bei gleicher Außentemperatur belegen: Notwendigkeit von Messungen über längere Zeiträume für Gebäude- und Kesseleffizienz (kein kurzer Heizungscheck) Jahresenergiemenge: 363 MWh/a 34,9 kw 251 d/a 24 h/d = 210 MWh/a (58%) + 17,5 kw 365 d/a 24 h/d = 153 MWh/a (42%) Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 36 23

24 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Fazit Fazit: Das wirtschaftlichste Anlagensystem gibt es nicht, sondern jeweils eine Individuallösung! Beratung erforderlich! Die EnEV stellt Anforderungen, die wirtschaftlich sind und deren Verbesserung kein großes Umdenken in der Planung erfordert. Generell: Bauliche und anlagentechnische Maßnahmen sollten nicht gegenseitig aufgerechnet werden, sondern sich im Sinne des Klimaschutzes geeignet ergänzen! Hinsichtlich EnEV und EEWärme sollte eine Vereinheitlichung unter einem Dach angestrebt werden! Die derzeitige Bewertung von Biomasse sollte revidiert werden: Einführung eines Biomassebudgets : kwh/(m² a) Zukünftig: Baubegleitung mit Qualitätssicherung und mindestens einjährige monatliche Verbrauchsmessung als Erfolgsnachweis Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 37 24

25 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Weitere Themen, die in der Branche zukünftig zu diskutieren sind: Qualitätssicherung Heizungsoptimierung Hydraulischer Abgleich Effizienz von Brennwertkesseln und Wärmepumpen Endenergieeinsparpotenzial von Solarwärme mit Heizungsunterstützung Sonnenhäuser mit vermindertem Wärmeschutz und NT-Heizsystemen Verschwendungspotenzial von Warmwasser-Zirkulationssystemen Verschwendungspotenzial von Spaghetti-Heizungsverteilsystemen Konventionelle Flächenheizungen in Niedrigenergie- und Passivhäusern Lüftung im Wohnbau Systeme mit Wärmerückgewinnung Kühlung im Wohnbau Systeme mit Erdreichnutzung (BKA) Neue Formen der Förderung: Vergütung eingesparter kwh (wie EEG) Erfolgskontrolle durch Verbrauchsauswertungen: Energieanalyse aus dem Verbrauch - E A V Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 39 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 40 25

26 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Eine kleine PISA - Aufgabe zur Problematik - AUFPASSEN: Solaranlage und Gaskessel decken zusammen den Wärmeenergiebedarf eines Hauses von 12 MWh/a. Der Kessel liefert 10 MWh/a mehr Wärme als die Solaranlage und hat einen Nutzungsgrad von 80% (Endenergie Gas aus: Kesselwärme geteilt durch 0,8 oder multipliziert mit 1,25). Wieviel Wärme liefert die Solaranlage und wie hoch ist der Endenergiebedarf an Gas? A kwh/a Solarwärme und kwh/a Endenergie oder B kwh/a Solarwärme und kwh/a Endenergie? Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 41 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Lösung: X (Solarwärme) + (X +10 MWh/a) (Kesselwärme) = 12 MWh/a X (Solarwärme) = 1 MWh/a und 11 MWh/a Kesselwärme Y (Endenergie) = 11 MWh/a / 0,8 = 13,75 MWh/a Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 42 26

27 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Erfahrungen: 10 Jahre EnEV + 3 Jahre EEWärmeG BRENNSTOFFVERBRAUCH KLIMA GEBÄUDE WÄRMEERZEUGER HEIZUNG WARMWASSER WÄRMESCHUTZVERORDNUNG HEIZUNGSANLAGENVERORDNUNG ENERGIEEINSPARVERORDNUNG WOHNUNGSLÜFTUNG HYDRAULIK NUTZER REGELUNG HEIZFLÄCHEN VERBRAUCHSERFASSUNG PUMPE ROHRNETZ ELEKTROVERBRAUCH Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 43 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Empfehlungen für Solaranlagen Hinweise Eine Wirtschaftlichkeit nur für Warmwasserbereitung nicht für Heizungsunterstützung ist im EFH typisch erst bei mehr als 3 Nutzern erreicht. Sowohl die Energiemengen als auch deren Temperaturniveau sind maßgeblich für den Solarertrag kritisch sind Zirkulationssysteme. So geringe Speichervolumina wie möglich verwenden und darüber hinaus gut gedämmte Leitungen vorsehen. Die Beheizung des Pufferspeichers mit fossilen Energieträgern (nur aus Gründen der Nachheizung), z.b. Gas oder Öl, ist kritisch. Aus Sicht der optimierten Verteilsysteme kommen ggf. auch Systeme in Betracht, bei denen erst lokal die Endtemperatur per elektrischer Nachheizung erfolgt (mit oder ohne Zirkulation). Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 44 27

28 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Anlagentechnische Verluste Mehrfamilienhäuser Aufteilung der Anlagenverluste der Gebäudeanlagen 8 Feldanlagen; nur Gebäudeanlagen mit Gaskessel; alle Werte bezogen auf die beheizte Fläche Technikverluste e, in kwh/(m²a) Zirkulation Zentrale Erzeuger Erzeugerverluste Zirkulationsverluste y = 0,33x + 8,91 y = 0,12x + 11,67 Zentralenverluste y = 0,08x + 12, Raumheizung und Warmwassernutzen, in kwh/(m²a) Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 45 Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 Optimierung von Heizungsanlagen DBU-PROJEKT: OPTIMUS Die Optimierung in der Planung und Ausführung umfasst: 1. den hydraulischen Abgleich mit Voreinstellung von Thermostatventilen, 2. die Einstellung der ausreichenden Förderhöhe an der Pumpe, 3. die Einstellung der Vorlauftemperatur am zentralen Regler. Optimierung zur Verminderung des Verschwendungspotentials für Wärme, der elektrischen Hilfsenergie für die Pumpe und zur Komfortverbesserung Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 46 28

29 INTEGRIERTE GEBÄUDETECHNIK HEUTE Wolff - Integrierte Gebäudetechnik KS Bauseminare 2013 DBU-OPTIMUS: Einzelbetrachtung neues MFH in Braunschweig MFH 18 Wohneinheiten Bj m² Neubau ohne QS Nachträglich: Optimierung mit Hydraulischem Abgleich: 140 /(WE a) Optimierungsmaßnahmen ohne Investitionen in Komponenten: Voreinstellung der Thermostatventile Einstellung der optimalen Pumpenförderhöhe Optimale Einstellung der Regelung Verringerung des Verbrauchs thermischer Energie durch Optimierung von 99 auf 78 kwh/(m²a) 21 % Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff - Ostfalia-Hochschule für angewandte Wissenschaften 47 29

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31 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Auf dem Weg zum Nullenergiehaus?!/Neues vom Schallschutz/ Stand weiterer Regelwerke zum Mauerwerksbau Dr.-Ing. Martin Schäfers Dipl.-Ing. Olga Pekrul Bundesverband Kalksandsteinindustrie ev, Hannover 31

32 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Gliederung 1. Auf dem Weg zum Nullenergiehaus! 1.1 Rechtlicher und politischer Rahmen 1.2 EnEV Quo vadis? 1.3 Baupraxis jenseits der EnEV 2. Neues vom Schallschutz 2.1 DIN 4109 vs. VDI 4100? 2.22 Exakte Prognose mit neuen Rechenverfahren 2.3 Der Kalksandstein Schallschutzrechner als Planungswerkzeug 3. Aktueller Stand weiterer Regelwerke zum Mauerwerksbau 32

33 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Energiepreisentwicklung in Deutschland / Sä-Pe / 3 Entwicklung energetischer Gebäudestandards? Quelle: Fraunhofer IBP / Sä-Pe / 4 33

34 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Ist der Nullenergiestandard ökologisch sinnvoll? Lebenszyklusbetrachtung an einem exemplarischen Mehrfamilienhaus Anlagentechnik Nahezu-Nullenergie-Haus: Quelle: Vogdt, Schäfers / Sä-Pe / 5 Ist der Nullenergiestandard ökologisch sinnvoll? EnEV 2009-Niveau Nahezu-Nullenergie-Haus (NEH) NEH: ca. 30 % weniger Primärenergie über den Lebenszyklus / Sä-Pe / 6 34

35 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU EnEV 2012 Ursprüngliches Ziel Kyoto-Protokoll 1997 Meseberger Beschlüsse 2007: Verschärfung der Anforderungen EnEV 2009: 30 % EnEV 2012: 30 % EEWärmeG: Einsatz erneuerbarer Energien im Wohnungsbau Quelle: Ziele: CO 2 -Reduktion um 40 % bis 2020 ab 2020: Niedrigstenergiegebäude / Sä-Pe / 7 EnEV 2012 Sind Verschärfungen wirtschaftlich? Energieeinsparungsgesetz 5 BMVBS sieht nur minimale Verschärfungen der Anforderungen im Zuge der EnEV 2012 vor! / Sä-Pe / 8 35

36 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Gliederung 1. Auf dem Weg zum Nullenergiehaus! 1.1 Rechtlicher und politischer Rahmen 1.2 EnEV Quo vadis? 1.3 Baupraxis jenseits der EnEV 2. Neues vom Schallschutz 2.1 DIN 4109 vs. VDI 4100? 2.22 Exakte Prognose mit neuen Rechenverfahren 2.3 Der Kalksandstein Schallschutzrechner als Planungswerkzeug 3. Aktueller Stand weiterer Regelwerke zum Mauerwerksbau / Sä-Pe / 9 Spätsommer 2012: EnEV 2012 Weitere Schritte Abstimmung zwischen den beteiligten Bundesministerien 15. Oktober 2012: Veröffentlichung des Referentenentwurfs November 2012: Anhörung der Bundesländer und der betroffenen Verbände Februar 2013: Kabinettsvorlage des überarbeiteten Entwurfs Das Inkrafttreten wird sich weiter verzögern / Sä-Pe / 10 36

37 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU EnEV 2014 Eckpunkte des Referentenentwurfs Hauptanforderung Angabepflicht in Immobilienanzeigen Nebenanforderung / Sä-Pe / 11 Anforderungen im Referentenentwurf Referenzgebäude EnEV 2009 = Referenzgebäude EnEV 2014 = Q p, max = Q p,ref > Q p,2014,max = Q p,ref 0,875 Q p,2016,max = Q p,ref 0, / Sä-Pe / 12 37

38 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU EnEV 2014 Eckpunkte des Referentenentwurfs Hauptanforderung: Verschärfung des Primärenergiebedarfs für Neubauten in zwei Stufen: 2014: um 12,5 % 2016: um weitere 12,5 % Aber: keine Verschärfung bei einzelnen Komponenten des Referenzgebäudes, sondern Multiplikation des errechneten Primärenergiebedarfs des Referenzgebäudes mit Faktor 0,875 bzw. 0,75. Nebenanforderung: Höchstwerte des Transmissionswärmeverlusts H T Verschärfung in zwei Stufen um 5 bis 20 % je nach Gebäudetyp / Sä-Pe / 13 EnEV 2014 Eckpunkte des Referentenentwurfs Nebenanforderung für Wohngebäude: Quelle: dena / Sä-Pe / 14 38

39 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU EnEV 2014 Eckpunkte des Referentenentwurfs Nebenanforderung für Wohngebäude: Problem der Anforderungssystematik: Einfluss der Kompaktheit und des Fensterflächenanteils kann nicht exakt erfasst werden! Besser: H T,max 1,3 H T,Ref Quelle: BMVBS / Sä-Pe / 15 EnEV 2014 Eckpunkte des Referentenentwurfs Keine Verschärfung der Anforderungen an den Gebäudebestand bei Modernisierung und Erweiterung Lediglich Verschärfung bei Außentüren und Außenwänden, die vor 1984 errichtet wurden Pflicht zur Vorlage des Energieausweises bei Vermietung oder Verkauf bei Besichtigung bzw. spätestens bei Vertragsabschluss Pflicht zur Angabe der energetischen Kennwerte (Endenergie pro Wohnfläche) in Immobilienanzeigen bei Verkauf und Vermietung Quelle: / Sä-Pe / 16 39

40 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU EnEV 2014 Eckpunkte des Referentenentwurfs Ausweitung der Aushangpflichten der Energieausweise bei Gebäuden mit starkem Publikumsverkehr (behördliche und nicht behördliche Nutzung) mit A N > 500 m² Ab 8. Juli 2015 Aushangpflicht auch bei A N > 250 m² mit behördl. Nutzung Einführung einer Registriernummer für Energieausweise und Inspektionsberichte Vorübergehend übernimmt DIBt Vollzugsaufgabe als Registrierstelle i t (bis 3 Jahre nach Inkrafttreten t der EnEV) / Sä-Pe / 17 EnEV 2014 Eckpunkte des Referentenentwurfs Einführung einer Stichprobenkontrolle von Energieausweisen und Inspektionsberichten über Klimaanlagen Einführung von Ordnungswidrigkeiten bei unterlassener Erstellung des Energieausweises bei Neubau Vorlage bei Verkauf / Vermietung Angabe in Immobilienanzeigen / Sä-Pe / 18 40

41 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU EnEV 2014 Eckpunkte des Referentenentwurfs Senkung des Primärenergiefaktors für Strom von f p = 2,6 auf f p = 2,0 und ab 2016 f p = 1,8 Neuskalierung des Bandtachos: Maximum 250 statt 400 kwh/(m²a) Rechenverfahren e e e nach DIN V und DIN V mit DIN V weiterhin alternativ anwendbar / Sä-Pe / 19 Modellgebäudeverfahren EnEV Easy Ziele und Eigenschaften Vereinfachung von Nachweismethoden Bauteileigenschaften auf sicherer Seite Kein rechnerischer EnEV-Nachweis erforderlich Anwendungsbedingungen Nur für neu errichtete Wohngebäude, mit 100 m² < A N < m²; Geschosshöhe 2,5 m < h < 3,0 m; u² 20 A (Gebäudekompaktheit) Nur für marktübliche herkömmliche Anlagen Keine aktive Raumkühlung Fassadenbezogener Fensterflächenanteil 30 % Anteil von Dachflächenfenstern 15 % an der jeweiligen Dachfläche Wärmebrücken nach DIN 4108 Beiblatt 2 ( U WB = 0,05 W/(m²K)) / Sä-Pe / 20 41

42 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Modellgebäudeverfahren 5 Wärmeschutzvarianten Modellgebäudeverfahren: Varianten des baulichen Wärmeschutzes Bauteil Eigenschaft Wärmeschutzvariante A B C D E Außenwand, Geschossdecke gegen g 0,36 0,33 0,26 0,24 0,22 Außenluft Außenwand gegen Erdreich, Bodenplatte, Wände und Decken zu unbeheizten Räumen max. U-Wert [W/m²K] 0,39 0,36 0,28 0,26 0,24 Dach, oberste Geschossdecke, Wände 0,26 0,24 0,19 0,17 0,16 zu Abseiten 1,2 1,1 0,9 0,83 0,76 Fenster, Fenstertüren min. g-wert [-] 0,6 0, / Sä / 21 Quelle: EnEV-Entwurf, Stand 15. Oktober 2012 Modellgebäudeverfahren 9 Anlagensysteme 1. Brennwertkessel mit Solaranlage 2. Brennwertkessel mit Solar- und Lüftungsanlage mit WRG 3. Heizkessel für feste Biomasse (Pellets) + Pufferspeicher 4. Heizkessel für feste Biomasse + Pufferspeicher + Lüftungsanlage 5. Elektr. Luft-Wasser-WP, elektr. TW-Erwärmung, Lüftungsanlage 6. Elektr. Luft-Wasser-WP mit verbundener TW-Erwärmung 7. Fernwärmeversorgung 8. Fernwärmeversorgung mit Lüftungsanlage 9. Gebäudeintegrierte KWK mit verbundener TW-Erwärmung / Sä-Pe / 22 42

43 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Modellgebäudeverfahren Nachweisführung Beispiel Anlagenvariante 3: Heizkessel für feste Biomasse (Pellets) + Pufferspeicher Freist. EFH A N = 163 m 2 Wärmesch. Variante A U AW = 0,36 U Erd = 0,39 U D = 0,26 U AW = 0,36 Quelle: EnEV-Entwurf, Stand 15. Oktober / Sä-Pe / 23 Vergleichsrechnungen an freistehendem Einfamilienhaus Freistehendes EFH V E = 670 m 3 A N = 214 m 2 Berechnung: DIN V u. DIN V Randbedingungen EnEV-Entwurf, Oktober / Sä-Pe / 24 43

44 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Referentenentwurf Ergebnisse der Vergleichsrechnungen Q P,ref Neues (milderes) Referenzklima und Primärenergiefaktor Strom Q P, 2009 Q P,2016 = 31 % > 25 % / Sä-Pe / 25 Referentenentwurf Umsetzung mit KS-Funktionswänden EnEV V1: Optimierte Gebäudehülle U 2014 = 0,18 U 2014 = 1,1 g 2014 = 0,6 U 2014 = 0, cm U 2014 = 0,25 U 2014 = 0, Q p, vorh = 60,3 kwh/m 2 a 60,7 kwh/m 2 a = Q p,max / Sä-Pe / 26 44

45 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Referentenentwurf Umsetzung mit KS-Funktionswänden EnEV 2014 V2: Detaillierter WB-Nachweis und optimierte Hülle U 2014 = 1,1 g 2014 = 0,6 U 2014 = 0,24 U WB,2016 = 0, cm Q p, vorh = 60,6 kwh/m 2 a 60,7 kwh/m 2 a = Q p,max / Sä-Pe / 27 Referentenentwurf Umsetzung mit KS-Funktionswänden EnEV 2014 V3: Luft-Wasser WP mit zentraler TW-Erwärmung cm Wärmepumpe Luft-Wasser mit zentr. TW Erw. Q p, vorh = 48,5 kwh/m 2 a 60,7 kwh/m 2 a = Q p,max / Sä-Pe / 28 45

46 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Referentenentwurf Umsetzung mit KS-Funktionswänden EnEV 2016 V2: Optimierte Gebäudehülle und WB-detailliert U 2016 = 0,16 U 2016 = 1,1 g 2016 = 0,6 U 2016 = 0,16 U WB,2016 = 0, cm U 2016 = 0,24 U 2016 = 1,3 U 2016 = 0,24 Q p, vorh = 51,1 kwh/m 2 a 51,5 kwh/m 2 a = Q p,max / Sä-Pe / 29 Referentenentwurf Umsetzung mit KS-Funktionswänden EnEV 2016 V2: Luft-Wasser WP mit zentraler TW-Erwärmung cm Wärmepumpe Luft-Wasser mit zentr. TW Erw. Q p, vorh = 43,7 kwh/m 2 a 51,5 kwh/m 2 a = Q p,max / Sä-Pe / 30 46

47 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Der Kalksandstein Wärmebrückenkatalog Reduzierung des Wärmebrückenzuschlags U WB von 0,05 auf ca. 0,02 W/m 2 K / Sä-Pe / 31 Neue Systemgrenzen Maßbezug nach DIN V Horizontal sind die Außenmaße des Gebäudes maßgeblich Vertikal gilt: OK-Rohdecke bis OK-Rohdecke außer beim Dach EnEV 2013 = KS-Wärmebrückenkatalog EnEV 2009 Diese Maßbezüge werden sowohl für die Bauteilflächen als auch für die Längen der Wärmebrücken herangezogen / Sä-Pe / 32 47

48 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Der Kalksandstein-Wärmebrückenkatalog: Erhöhter Planungsaufwand: Ca. 2 Stunden. Mehrwert: EnEV 2014 nur über Gebäudehülle Erreichen einer KfW-Effizienzstufe Oder: Ersatzmaßnahme EEWG Aufspüren der Schwachstellen. Nachweisführung: Ausblick: Bereits jetzt konsistent zu EnEV 2014 Mitte 2013 weitere Details / Sä-Pe / 33 Sommerlicher Wärmeschutz Einfluss der Bauart / Sä-Pe / 34 48

49 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU DIN Sommerlicher Wärmeschutz Neue Testreferenzjahre des DWD Verschiebung der Sommer-Klimaregionen Neues Beurteilungskriterium: Übertemperaturgradstunden Getrennte Betrachtung von Wohn- und Bürogebäuden Quelle: E DIN , / Sä-Pe / 35 Vereinfachtes Verfahren: Die Systematik bleibt! / Sä-Pe / 36 49

50 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Sonneneintragskennwertverfahren S vorh < S zul S 6 - Einsatz passiver Kühlung S 5 - Orientierung der Fenster S 4 - Fensterneigung S 3 - Sonnenschutzglas S 2 - Grundflächenbezogener Fensterflächenanteil S 1 - Bauart - Nachtlüftung - Klimaregion / Sä-Pe / 37 EnEV 2014 DIN neu Änderung der Anforderungen Beispiel: kleiner schlauchförmiger Raum: Anforderungen sinken! / Sä-Pe / 38 50

51 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU EnEV 2014 DIN neu Änderung der Anforderungen Beispiel: großer Eckraum: Anforderungen steigen! / Sä-Pe / 39 Gliederung 1. Auf dem Weg zum Nullenergiehaus! 1.1 Rechtlicher und politischer Rahmen 1.2 EnEV Quo vadis? 1.3 Baupraxis jenseits der EnEV 2. Neues vom Schallschutz 2.1 DIN 4109 vs. VDI 4100? 2.22 Exakte Prognose mit neuen Rechenverfahren 2.3 Der Kalksandstein Schallschutzrechner als Planungswerkzeug 3. Aktueller Stand weiterer Regelwerke zum Mauerwerksbau / Sä-Pe / 40 51

52 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Energieeffizientes Bauen in Deutschland Bereits im Jahr 2010 wiesen 60 % aller Neubauten einen besseren Standard als EnEV 2009 auf kfw-förderprogramme werden häufig trotz Erfüllung der Anforderungen nicht in Anspruch genommen Starke regionale Unterschiede der realisierten energetischen Gebäudestandards In einigen Regionen vorwiegend Passivhausstandard Null-Heizenergiegebäude bereits seit ca. 15 Jahren technisch realisierbar Praxiserprobte Lösungsansätze für Passiv- bzw. Plusenergiehäuser siehe: / Sä-Pe / 41 Null- bzw. Plusenergiehaus Prinzipiell kann jedes Gebäude einen Null- bzw. Plusenergiehausstandard erreichen! / Sä-Pe / 42 52

53 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Null- bzw. Plusenergiehaus Deckung des Energiebedarfs durch regenerative Energiegewinnung am Gebäude! Probleme: Starke zeitliche Schwankungen im Energieangebot Energieangebot und -nachfrage differieren zeitlich Lösungsansätze: 1. Saisonale Speicherung, Gebäude als autarke Insel i.d.r. unwirtschaftlich 2. Einbindung der Gebäude ins Stromnetz als Stromproduzenten und -abnehmer sowie als Puffer zum Lastausgleich / Sä-Pe / 43 Einbindung von Gebäuden in Smart Grids Bauteilaktivierung und elektrische Wärmepumpe: Die Laufzeit der WP kann flexibel gestaltet werden. Die WP kann somit zum Lastausgleich beitragen! Quelle: Fraunhofer ISE Quelle: Evotura / Sä-Pe / 44 53

54 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Fazit EnEV 2014: Moderate Verschärfung in zwei Stufen Mehr Transparenz und Sicherheit Kleine Schritte in Richtung Nullenergiegebäude Stärkung des sommerlichen Wärmeschutzes Empfehlung der Kalksandsteinindustrie: dust e Sehr gute thermische Hülle und optimierte WB als Grundlage für effiziente Anlagentechnik, weil: - lange Lebensdauer der Bauteile - kleiner Endenergiebedarf geringe Kosten - weniger Anlagentechnik erforderlich Weitere Details: Prof. Wolff / Sä-Pe / 45 Gliederung 1. Auf dem Weg zum Nullenergiehaus! 1.1 Rechtlicher und politischer Rahmen 1.2 EnEV Quo vadis? 1.3 Baupraxis jenseits der EnEV 2. Neues vom Schallschutz 2.1 DIN 4109 vs. VDI 4100? 2.22 Exakte Prognose mit neuen Rechenverfahren 2.3 Der Kalksandstein Schallschutzrechner als Planungswerkzeug 3. Aktueller Stand weiterer Regelwerke zum Mauerwerksbau / Sä-Pe / 46 54

55 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Kriterien zur Bemessung des geplanten Schallschutzes Wie sehr fühlen Sie sich in Ihrer Wohnung/ Ihrem Haus durch Lärm belästigt? Würden Sie aufgrund von Lärmbelästigung einen Umzug in Erwägung ziehen? Quelle: PKA, 2010 Quelle: PKA, 2010 Quelle: PKA, / Sä-Pe / 47 Regelungen zum baulichen Schallschutz Status Quo DIN 4109: Mindestanforderungen Erhöhte Anforderungen VDI 4100, 3 Stufen Konzept (SSt I, SSt II, SSt III) DEGA-Empfehlung 103: Schallschutzausweis, 7 Stufen 1-schalig Wände: 2-schalige Konstruktionen + Trennung der Decken / Sä-Pe / 48 55

56 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Regelungen zum baulichen Schallschutz Zukünftig DIN 4109:2013 Mindestanforderungen Erhöhte Anforderungen VDI 4100, 3 Stufen Konzept (SST I, SST II, SST III) DEGA-EmpfehlungEmpfehlung 10?:Schallschutzausweis, stufenloses Konzept? / Sä-Pe / 49 DIN 4109 neu Gliederung in vier Teile DIN 4109 Teil 1: Anforderungen an den Schallschutz DIN 4109 Teil 2: Rechnerischer h Nachweis zur Erfüllung der Anforderungen DIN 4109 Teil 3: Eingangsdaten für den rechnerischen Nachweis des Schall- schutzes (Bauteilkatalog) DIN 4109 Teil 4: Messtechnische Nach- weise des Schallschutzes h DIN : Rahmendokument DIN : Massivbau DIN : Leicht- /Holzbau DIN : Vorsatzkonstruktionen DIN : Elemente DIN : Gebäudetechnik / Sä-Pe / 50 56

57 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU DIN 4109 neu Eckpunkte Nur noch bauaufsichtlich relevanter Mindestschallschutz geregelt Keine Empfehlungen für erhöhten Schallschutz mehr Kenngröße weiterhin Bau-Schalldämm-Maß R w Schutzziel voraussichtlich weiterhin nur Aufenthaltsräume Berechnung nach europäischem Bilanzierungsverfahren nach EN (mehr dazu später) Einführung einer fiktiven Mindesttrennbauteilfläche von S S = 8 m 2 Verschärfung der Anforderungen an Haustrennwände von Reihenhäusern und Doppelhäusern R w = 59 db ohne Keller, 62 db mit Keller Verschärfung der Anforderungen an Trittschallschutz Gelbdruck ab Mitte 2013 Weißdruck ab Mitte 2014 möglich / Sä-Pe / 51 VDI 4100: Quelle: VDI 4100: / Sä-Pe / 52 57

58 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Neufassung der Richtlinie VDI 4100 Quelle: VDI 4100: Weißdruck im Oktober 2012 erschienen Abkopplung der VDI 4100 von DIN 4109 nur noch erhöhter Schallschutz Kenngröße: D nt,w (volumen- und richtungsabhängig) Erhöhung der Anforderung an R w um bis zu 6 db! Einführung einer Mindestraumgröße von 8 m 2 Grundfläche / Sä-Pe / 53 Schalldämmung oder Schallschutz D nt, w 0,32V R w 10lg SS E R w L 1 L 2 10lg S A L1 mittlerer Schalldruckpegel im Senderaum L2 mittlerer Schalldruckpegel im Empfangsraum S Trennfläche A Bezugsabsorptionsfläche V E Volumen des Empfangsraums / Sä-Pe / 54 58

59 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Zusammenhang zwischen D nt,w und R w für R w = 53 db D nt,w R w / Sä-Pe / 55 VDI 4100: Schallschutzstufen Quelle: Schäfers, M.; Pekrul, O.; Bauphysik 34 (2012) H / Sä-Pe / 56 59

60 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Studienarbeit zur VDI 4100 im Auftrag des BVKSI Studienarbeit in Zusammenarbeit mit Prof. Fouad, IfB Uni Hannover Stichprobe: 48 Übertragungssituationen (horizontal) aus 31 Objekten 11 Bayern, 5 Norden, 5 Osten, 3 Süden, 7 Westen In Wohnungen, die durchschnittliche Komfortansprüche erfüllen zu erwarten??? / Sä-Pe / 57 Beispiele für realisierbaren Schallschutz Alle Flankenanschlüsse starr Boden / Decke: 24 cm Normalbeton Innenwand: 11,5 cm KS/ DM RDK 2,0 2,5 m 5 m Trennwand: variabel 3 m Außenwand: 17,5 cm KS/DM RDK 2, / Sä-Pe / 58 60

61 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Beispiele für realisierbaren Schallschutz eigener Wohnbereich benachbarte Wohnungen 1,8 2,0 2,2 1,8 2,0 2,2 1,8 2,0 2,2 1,8 2,0 2,2 1,8 2,0 2, / Sä-Pe / 59 Anforderungen im Vergleich und Empfehlungen des BVKSI / Sä-Pe / 60 61

62 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Was ist geschuldet, was kann/muss vereinbart werden In aller Regel liegt das geschuldete Niveau oberhalb von DIN 4109! Der bauliche Schallschutz h sollte möglichst immer explizit it vereinbart werden! Hierbei können VDI 4100, DIN 4109-Beiblatt 2, oder die DEGA-Empfehlung eine Orientierung/Grundlage bieten. Im konkreten Fall hängt der geschuldete Schallschutz jedoch immer auch maßgeblich von der gewählten Konstruktion ab! Bei festzulegenden Werten sollte daher die Konstruktionsweise sowie die individuelle Lage und Ausstattung des Objekts berücksichtigt werden! Standardkonstruktion ist der starre Anschluss! Hiermit sind bei üblichen Konstruktionen im Geschosswohnungsbau Schalldämm-Maße von R w = 56 db zielsicher erreichbar! SSt II der ALTEN VDI 4100 kann weiterhin vereinbart werden / Sä-Pe / 61 Gliederung 1. Auf dem Weg zum Nullenergiehaus! 1.1 Rechtlicher und politischer Rahmen 1.2 EnEV Quo vadis? 1.3 Baupraxis jenseits der EnEV 2. Neues vom Schallschutz 2.1 DIN 4109 vs. VDI 4100? 2.22 Exakte Prognose mit neuen Rechenverfahren 2.3 Der Kalksandstein Schallschutzrechner als Planungswerkzeug 3. Aktueller Stand weiterer Regelwerke zum Mauerwerksbau / Sä-Pe / 62 62

63 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Berechnungsverfahren gemäß DIN EN / DIN Bilanzierung des (Schall-) Energieflusses über alle beteiligten Übertragungswege Konsequente Berücksichtigung der Stoßstellen Vereinfachte Betrachtung: Bewertete Einzahlwerte! / Sä-Pe / 63 Rechenmodell der zukünftigen DIN / Sä-Pe / 64 63

64 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Massekurve von Kalksandstein / Sä-Pe / 65 Unterschiedliche Stoßstellenausbildung Quelle: Schäfers, Pekrul, Bauphysik / Sä-Pe / 66 64

65 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Wohnungstrennwand Entkoppelte Bauteile Nichttragende Innenwand Akustische Trennung der Innenwand zur Wohnungstrennwand, hier durch Korkstreifen / Sä-Pe / 67 Wie ändert sich die Schalldämmung?? / Sä-Pe / 68 65

66 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Elastisch entkoppelte Bauteile Verbesserung der Flankendämmung Aber: Verändertes modales Schwingungsverhalten g Erhöhte Schallabstrahlung Geringere Energieableitung des Trennbauteils führt zur Reduktion des Direkt- schalldämm-maßes / Sä-Pe / 69 Messergebnisse unterschiedlich entkoppelter Wände / Sä-Pe / 70 Quelle: Fischer, Schneider

67 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Berechnungen nach dem genauen Verfahren nach EN Quelle: Fischer, Schneider / Sä-Pe / 71 Elastisch entkoppelte Bauteile Korrekturwert K: Ausnahme: Entkopplung über stark dämpfende Randelemente (z.b. bituminierte Trennstreifen) - Prüfstand / Sä-Pe / 72 67

68 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Elastisch entkoppelte Bauteile Wann gilt das Trennbauteil in Bezug auf den Korrekturwert K als entkoppelt? TBT endet an Stoßstelle: TBT entkoppelt! Durchlaufendes TBT: TBT nicht entkoppelt! KS-Schallschutzrechner berücksichtigt elastische Entkopplung automatisch! / Sä-Pe / 73 Wie ändert sich die Schalldämmung? Eine entkoppelte Flanke kein Korrekturwert, R w bleibt unverändert! R w steigt wg. Reduzierung der Flankenübertragung Zwei entkoppelte e Flanken R w,e = R w 3 Bei R w überlagert sich diese Reduzierung mit der Verbesserung der Flanken / Sä-Pe / 74 68

69 AUF DEM WEG ZUM NULLENERGIEHAUS?!/NEUES VOM SCHALLSCHUTZ/STAND WEITERER REGELWERKE ZUM MAUERWERKSBAU Vorsatzschalen Das Verbesserungsmaß von Vorsatzschalen hängt ab von: der Flächenmasse m des Grundbauteils der Grenzfrequenz q f g des Grundbauteils in Hz der Resonanzfrequenz f 0 in Hz des zweischaligen Systems bestehend aus Grundbauteil und Vorsatzschale Ständerkonstruktionen und abgehängte Decken: Schwimmende Estriche und aufgeklebte Vorsatzschalen: Hohlraumtiefe Dynamische Steifigkeit Dämmstoff / Sä-Pe / 75 Sicherheitskonzept Pauschale Berücksichtigung der Unsicherheit durch Vorhaltemaß Vereinfachungen: Berechnung mit Einzahlangaben Modale Schallfelder werden nicht berücksichtigt Massekurven; Stoßstellendämm-Maße entspr. Mittelwerten Luftschalldämmung: R w u prog erf. R w ; u prog = 2 Trittschalldämmung: L nw u prog erf. L nw ; u prog = / Sä-Pe / 76 69