Untersuchung von Energieeinsparmöglichkeiten an einem Bestandsgebäude

Inhaltsverzeichnis

• Notwendigkeit der Energieeinsparung
  • Wohngebäude als Energieverbraucher
  • Umwelt- und Klimaschutz als internationale Herausforderung
  • Das CO2-Gebäudesanierungsprogramm
• Die Energieeinsparverordnung
  • Herangehensweise der EnEV
  • Bezug der EnEV auf Normen und Regelwerke
  • Die neue EnEV 2007 und der Energieausweis
  • Energiebilanzierung nach EnEV 2004
    • Das Monatsbilanzverfahren
    • Das Heizperiodenverfahren
• Das Objekt
  • Prinzipielle Angaben zu Bauart und Aufbau
  • Die Hüllflächenbauteile
    • Außenwände
    • Dach
    • Fenster
    • Bodenplatte
  • Anlagentechnik
    • Heizung
    • Warmwasserbereitung
  • Heizenergieverbrauch im Ist-Zustand
  • Geometrie des Gebäudes
• Der Wärmedurchgangskoeffizient als Bauteilkenngröße
  • Sinn und Zweck des U-Wertes
  • Berechnung des U-Wertes anhand der Bodenplatte und des Daches
• Energiebilanz für den Ist-Zustand unter Normbedingungen
  • Transmissionswärmeverluste
  • Lüftungswärmeverluste
  • Interne Wärmegewinne
  • Solare Wärmegewinne
  • Heizwärmebedarf
    • Raumheizung
    • Warmwasserbereitung
  • Endenergiebedarf
    • Bedeutung als wärmetechnische Größe
    • Zusammenhang zwischen Endenergiebedarf und Heizwärmebedarf
    • Berechnungsmethode
    • Aufwandszahlen für Raumheizung und Warmwasser
    • Hilfsenergie
    • Berechnung des Endenergiebedarfs im Bestand
    • Auswertung der Ergebnisse
  • Der Primärenergiebedarf
    • Bedeutung als energetische Größe
    • Anlagenaufwandszahl
    • Berechnung des Primärenergiebedarfs
• Endenergiebedarf unter realen Bedingungen
  • Abgleich mit dem Realverbrauch
  • Energiebedarf für die Zirkulation
• Energieeinsparmöglichkeiten der Hüllflächenbauteile
  • Modernisierungsvarianten
  • Modernisierung der Außenwände in Erd- und Dachgeschoss
    • Ausgangssituation und Berechnung der Energieeinsparung
    • Vorteil der Außendämmung
  • Dämmung der Kellerwände
    • Gesetzliche Anforderungen
    • Erreichbare Endenergieeinsparung
    • Bauphysikalische Ausführung einer Innendämmung
  • Abwägung der Varianten im Dachbereich
  • Bewertung der energetischen Bauteilertüchtigung
• Solarthermie als Modernisierungsvariante im Anlagenbereich
  • Vorbetrachtungen und Auslegungskonzepte
  • Flachkollektoren
  • Vakuumkollektoren
  • Bauarten und Anwendungen von Solarspeichern
  • Varianten der Solarwärmenutzung
    • Energieeinsparung durch solare Warmwasserbereitung
    • Energieeinsparung durch solare Heizungsunterstützung
  • Energieeinsparung durch kombinierte Maßnahmen
    • Außenwanddämmung und solare Warmwasserbereitung
    • Außenwanddämmung und solare Heizungsunterstützung
  • Auswertung der Modernisierungsoptionen der Heizungsanlage
• Weitere Varianten zur Energieeinsparung im Anlagenbereich
  • Brennwertkessel
  • Pelletheizung
• Schlussbetrachtung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der energetischen Sanierung eines Einfamilienhauses aus den 1980er Jahren. Ziel ist es, anhand einer Ist-Analyse des Gebäudes und seiner Anlagentechnik energetische Einsparpotenziale aufzudecken und verschiedene Modernisierungskonzepte rechnerisch zu untersuchen und zu bewerten. Dabei stehen effiziente und erneuerbare Energien im Vordergrund.

• Energetische Sanierung von Bestandsgebäuden
• Wärmeschutz und Energieeinsparung
• Effiziente Heizsysteme und erneuerbare Energien
• Kosten-Nutzen-Analyse von Modernisierungsmaßnahmen
• CO2-Reduktion und Klimaschutz

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Das Kapitel beleuchtet die Notwendigkeit der Energieeinsparung im Kontext von Wohngebäuden als Energieverbraucher, den Herausforderungen des Klimawandels und dem CO2-Gebäudesanierungsprogramm der KfW.
• Kapitel 2: Dieses Kapitel erläutert die Energieeinsparverordnung (EnEV) als deutsches Regelwerk für die Erstellung von Wärmeschutznachweisen. Dabei werden die Herangehensweise der EnEV, der Bezug auf Normen und Regelwerke, die neue EnEV 2007 und die Energieausweispflicht sowie die verschiedenen Bilanzierungsmethoden der EnEV 2004 behandelt.
• Kapitel 3: Das Kapitel beschreibt das zu untersuchende Einfamilienhaus in Crimmitschau, inklusive seiner Bauart, des Aufbaus der Hüllflächenbauteile und der Anlagentechnik. Es beleuchtet zudem den Heizenergieverbrauch im Ist-Zustand und die Geometrie des Gebäudes.
• Kapitel 4: In diesem Kapitel wird der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) als Bauteilkenngröße eingeführt und seine Bedeutung im Kontext des Wärmetransports durch Bauteile erläutert. Anhand der Bodenplatte und des Daches wird die Berechnung des U-Wertes demonstriert.
• Kapitel 5: Das Kapitel führt eine Energiebilanz für den Ist-Zustand des Gebäudes unter Normbedingungen durch. Dabei werden die Transmissionswärmeverluste, Lüftungswärmeverluste, interne Wärmegewinne, solare Wärmegewinne und der Heizwärmebedarf berechnet. Weiterhin wird der Endenergiebedarf des Gebäudes ermittelt und dessen Zusammenhang mit dem Heizwärmebedarf erklärt.
• Kapitel 6: Dieses Kapitel untersucht den Endenergiebedarf des Gebäudes unter realen Bedingungen. Dabei wird der Bedarf an Erdgas und elektrischem Strom für die Heizung und Warmwasserbereitung berechnet und mit dem tatsächlichen Verbrauch verglichen. Die Energieverluste durch die Warmwasserzirkulation werden gesondert betrachtet.
• Kapitel 7: Im Kapitel werden verschiedene Energieeinsparmöglichkeiten für die Hüllflächenbauteile des Gebäudes vorgestellt und rechnerisch untersucht. Dabei stehen die Dämmung der Außenwände und der Kellerwände im Vordergrund.
• Kapitel 8: Dieses Kapitel widmet sich der Nutzung von Solarthermie als Modernisierungsvariante im Anlagenbereich. Es behandelt verschiedene Kollektor- und Speichertypen sowie verschiedene Varianten der Solarwärmenutzung. Die Einsparpotenziale bei kombinierten Maßnahmen aus Wanddämmung und Solarnutzung werden analysiert.
• Kapitel 9: Das Kapitel stellt weitere Varianten zur Energieeinsparung im Anlagenbereich vor, darunter die Brennwerttechnik und die Holzpelletheizung.

Schlüsselwörter

Die Diplomarbeit konzentriert sich auf die Themen Energieeinsparung, energetische Sanierung, Bestandsgebäude, Wärmedämmung, Heizungsanlagen, Solarthermie, Brennwerttechnik, Pelletheizung, CO2-Reduktion, Klimaschutz, Energieeinsparverordnung (EnEV), Heizwärmebedarf, Endenergiebedarf, Primärenergiebedarf.