Einfluss des Klimawandels auf das Gebäudeverhalten: Eine energetische und ökonomische Betrachtung

Inhaltsverzeichnis

1. Aufgabenstellung

2. Einleitung

3. Bestandsaufnahme

3.1 Gebäudedaten

3.2 Baulicher Zustand

3.2.1 Außenwände

3.2.2 Kellerdecke

3.2.3 Dach

3.2.4 Fenster und Türen

3.2.5 Zusammenfassung baulicher Zustand

3.3 Anlagentechnischer Zustand

3.4 Energetische Bewertung

4. Sanierungsmaßnahmen

4.1 Dämmung Außenwände

4.2 Dämmung Dach

4.3 Dämmung Kellerdecke

4.4 Anlagentechnische Sanierung

4.5 Kombination der Maßnahmen

4.6 Weitere Anmerkungen und Empfehlungen

5. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

5.1 Wirtschaftlichkeit Außenwandsanierung

5.2 Wirtschaftlichkeit Dachsanierung

5.3 Wirtschaftlichkeit Kellerdeckensanierung

5.4 Wirtschaftlichkeit Anlagentechnik

5.5 Wirtschaftlichkeit aller Sanierungsmaßnahmen

5.6 Wirtschaftlichkeit in Zukunft

6. Simulation des thermischen Gebäudeverhaltens

6.1 Modellierung in IDA ICE

6.2 Bearbeitung der Klimadatensätze

6.3 Entwicklung des Heizwärmebedarfs im Winterhalbjahr in der Zukunft

6.4 Entwicklung des thermischen Gebäudeverhaltens im Sommerhalbjahr

6.5 Parametervariation Nachtluftwechsel und Fc-Wert um Einfluss auf sommerliches Verhalten zu prüfen

6.6 Parametervariation Steuerung Sonnenschutz um Einfluss auf sommerliches Verhalten zu prüfen

6.7 Parametervariation Gebäudestandort um Einfluss auf sommerliches Verhalten zu prüfen

7. Softwarevergleich EPASS Helena und IDA ICE

8. Probleme mit der Simulationssoftware

9. Fazit

Zielsetzung & Themen

Die Masterarbeit analysiert die energetische Sanierung eines Bestandsgebäudes und bewertet die Auswirkungen verschiedener Klimadatensätze unter Berücksichtigung dynamischer Simulationen und wirtschaftlicher Kriterien. Ziel ist es, Sanierungsvarianten zu identifizieren, die den KfW-Standard 100 erreichen und gleichzeitig die Herausforderungen durch den Klimawandel bis 2035 zu berücksichtigen.

• Energetische Bestandsaufnahme und Sanierungspotenziale
• Dynamische Simulation des thermischen Gebäudeverhaltens
• Wirtschaftlichkeitsanalyse mittels verschiedener Finanzierungskonzepte
• Vergleich von Simulationssoftware (EPASS Helena vs. IDA ICE)
• Einfluss von Klimadaten und Klimawandel auf Heizbedarf und sommerliches Verhalten

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1. Aufgabenstellung: Definition der Zielsetzung der Arbeit unter Einbeziehung der EnEV 2009 und der neuen Referenzklimadatensätze des DWD.

2. Einleitung: Erläuterung der Bedeutung effizienter Energienutzung in Gebäuden und Vorstellung der EnEV als rechtlicher Rahmen.

3. Bestandsaufnahme: Detaillierte Analyse des baulichen und anlagentechnischen Ist-Zustands des untersuchten Einfamilienhauses.

4. Sanierungsmaßnahmen: Vorstellung und Bewertung technischer Optimierungen wie Dämmung und Anlagensanierung zur Erreichung des KfW-Standards.

5. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen: Detaillierte Untersuchung der ökonomischen Amortisation unter verschiedenen Rahmenbedingungen und Zinsentwicklungen.

6. Simulation des thermischen Gebäudeverhaltens: Beschreibung des Simulationsmodells und Analyse des sommerlichen und winterlichen Verhaltens unter Berücksichtigung des Klimawandels.

7. Softwarevergleich EPASS Helena und IDA ICE: Gegenüberstellung der beiden Simulationswerkzeuge hinsichtlich ihrer Ergebnisse und Anwendbarkeit.

8. Probleme mit der Simulationssoftware: Dokumentation von Schwierigkeiten und instabilem Verhalten bei der Arbeit mit der Software IDA ICE.

9. Fazit: Zusammenfassung der wichtigsten Erkenntnisse bezüglich energetischer Sanierung, Klimawandel und Simulationsmethodik.

Schlüsselwörter

Energieeinsparverordnung, EnEV 2009, Thermische Gebäudesimulation, IDA ICE, EPASS Helena, Klimawandel, Referenzklimadatensätze, Heizwärmebedarf, energetische Sanierung, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, Amortisationsdauer, Nachtlüftung, Sonnenschutz, Sommerliches Verhalten, Primärenergiebedarf

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Masterarbeit primär?

Die Arbeit untersucht die energetische Sanierung eines Bestandsgebäudes und bewertet, wie verschiedene Klimadatensätze – inklusive zukünftiger Klimaszenarien bis 2035 – die energetische Bewertung und wirtschaftliche Rentabilität beeinflussen.

Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?

Zentral sind die energetische Analyse von Gebäudestandards, die Simulation des thermischen Verhaltens (Sommer/Winter), die Durchführung von Wirtschaftlichkeitsberechnungen sowie ein methodischer Vergleich von Simulationssoftware.

Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?

Das Ziel ist es, Sanierungsstrategien für ein spezifisches Gebäude zu entwickeln, die den KfW-100-Standard erfüllen, und dabei die Auswirkungen des realen Standortklimas sowie der klimatischen Veränderungen bis 2035 quantitativ und qualitativ zu evaluieren.

Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?

Es werden dynamische Simulationsrechnungen auf Stundenbasis (unter Verwendung von IDA ICE und EPASS Helena) mit den Ergebnissen standardisierter Monatsbilanzverfahren nach EnEV verglichen.

Welche Aspekte stehen im Hauptteil der Untersuchung im Fokus?

Der Hauptteil behandelt die detaillierte Bestandsaufnahme, die Planung spezifischer Sanierungsmaßnahmen (Dämmung, Anlagentechnik), die anschließende wirtschaftliche Rentabilitätsrechnung und die umfangreiche thermische Simulation des Gebäudeverhaltens.

Welche Keywords charakterisieren die Arbeit am besten?

Zu den wichtigsten Begriffen zählen: Energieeinsparverordnung, thermische Gebäudesimulation, Klimawandel-Daten, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, Amortisation und der Vergleich von Simulationssoftware.

Warum spielt der Klimawandel eine Rolle für das Gebäude?

Der Klimawandel beeinflusst die Außentemperaturen signifikant. Dies führt dazu, dass Gebäude, die heute als "sommerlich unkritisch" eingestuft werden, in 20 Jahren Grenzwerte bezüglich Überhitzung überschreiten könnten, was eine Anpassung von Sonnenschutz- und Lüftungskonzepten erfordert.

Welche Herausforderungen traten bei der Simulationssoftware auf?

Die Arbeit dokumentiert Probleme mit der Stabilität der Software IDA ICE sowie Schwierigkeiten bei der effizienten Durchführung von großen Mengen an Parametervariationen, was den Arbeitsprozess erheblich verlangsamt hat.

Wie ist die Wirtschaftlichkeit der Sanierung zu bewerten?

Die Sanierungen sind energetisch sinnvoll und auch wirtschaftlich tragfähig. Die Amortisationsdauer hängt jedoch stark von zukünftigen Energiepreissteigerungen ab; eine jährliche Steigerung von ca. 6 % wäre notwendig, um die Amortisation über den gesamten Betrachtungszeitraum konstant zu halten.