Technik

Wir konzipieren, berechnen, planen und überwachen die Umsetzung von technischen Anlagen aller Art. Wir übernehmen Verantwortung für Kosten, Termine, Einsparpotentiale und die Realisierung aller Ideen, die wir zusammen mit unseren Kunden im Rahmen der Energiekonzepte entwickeln.


Energieeinsparung


Die günstigste Energie ist meist diejenige, die erst garnicht gebraucht wird. Energieeinsparpotentiale von 50% bis sogar 80% sind in vielen Anwendungsbereichen zu finden. Häufig wird man dort fündig, wo man sie nicht sieht oder vermutet wie z.B. in der Heizzentrale, der Druckluftzentrale, der Lackierung, der Lüftungsanlage, der Gebäudehülle, der Wärmeerzeugung oder der Wärmeverteilung. Bevor Effizienzmaßnahmen ergriffen werden, sollten Investitionskosten, Einsparpotential und Vorgehensweise im Rahmen eines Energiekonzepts abgestimmt werden.

Die Effizienz von Beleuchtungsanlagen kann durch Einsatz von energiesparenden Vorschaltgeräten, durch Reflektoren, effiziente Leuchtmittel (T5 oder LED), Tageslicht und/oder Präsenzregelung je nach Objekt um bis zu 80% verbessert werden. Im Rahmen von Energiekonzepten sollte die aktuelle Beleuchtungsstärke mit und ohne Tageslicht untersucht werden.

Referenzbeispiele
Hettich Fabrikgebäude C2, B7, Hettich ONI (Vlotho) / Kirchlengern
Passivhaus-Schule / Essen

Die Erzeugung von Druckluft ist systembedingt mit sehr schlechten Wirkungsgraden verbunden. Typischerweise werden etwa 5 bis 10% der eingesetzten Energie zu (mechanisch) nutzbarer Druckluft. Energieeinsparpotentiale bestehen bei der Beseitigung von Leckageverlusten, Einsatz von effizienten Lufttrocknern, Wärmerückgewinnung, Drehzahlregelung, Einsatz von Elektromotoren, Abschaltung und Teil-Abschaltung uvm. Im Rahmen von Energiekonzepten sollte der aktuelle Bedarf ermittelt und Leckagen geortet werden.

Referenzbeispiele
Hettich Fabrikgebäude C2, B7, Hettich ONI (Vlotho) / Kirchlengern

Fallstudie Fa. Schöck, Baden Baden

Supfina / Neubau Produktions- und Verwaltungsgebäude / Wolfach

 

 

Industrielle Kühlprozesse bergen ein großes Stromsparpotential. In der Regel werden zur Kühlung oder Kälteversorgung elektrische Kompressions-Kälte­maschinen eingesetzt, die nach dem Kühlschrankprinzip funktionieren. Teilweise sind die Kühlaggregate direkt in die Maschinen integriert, teilweise sind sie beigestellt und kühlen die Maschine über einen Kältekreislauf. Häufig sind diese Kühlaggregate überdimensioniert und weisen einen schlechten Wirkungsgrad (COP) auf.

In vielen Fällen können die elektrisch betriebenen Kühlaggregate durch einen Kühlkreislauf ersetzt werden, der ohne Kompressor auskommt. Die Rückkühlung erfolgt zum Beispiel durch freie Kühlung (Kühlturm, Rückkühlwerk), durch einen Grundwasserkreislauf oder durch einen Hybridkühler. Durch Einsatz eines Kälte-Pufferspeichers kann die Kälteversorgung optimal dem Bedarf angepasst werden.

Bei einem Hybridkühler wird zusätzlich zur Luftkühlung die Verdunstungskälte genutzt, indem der Rückkühler mit Wasser benetzt wird.

Referenzbeispiele
Hettich Fabrikgebäude C2, B7, Hettich ONI (Vlotho) / Kirchlengern

juwi AG Firmensitz (Bauabschnitt I bis III) / Wörrstadt

Testo AG / Lenzkirch

Erdsonden / Absorptionskältetechnik  / Turboverdichter / Grundwasserkühlung / Nachtlüftung

In der Gebäude-Kälte- und Klimatechnik bieten sich ebenfalls vielfältige stromsparende Alternativen zu konventionellen elektrischen Kühlaggregaten. Die Kälte muss für die Klimatisierung auf einem moderaten Temperaturniveau von ca. 15-18°C bereitgestellt werden. Hierfür kommen als Alternativen Grundwasser-Kühlung oder Erdsonden in Betracht.

Erdsonden können auch in Kombination mit einer Wärmepumpe zum Einsatz kommen. Dabei dienen die Erdsonden der Wärmepumpe im Kühlbetrieb als Rückkühler. Im Heizbetrieb im Winter werden die Erdsonden zur Wärmequelle. In beiden Fällen ermöglichen sie den effizienten Betrieb der Wärmepumpe mit sehr gutem Wirkungsgrad (COP).

Bei der Raumklimatisierung mittels Zuluftkühlung über die Lüftungsanlage kann als energiesparende Option die adiabate Kühlung eingesetzt werden. Dabei wird im Lüftungsgerät vor dem Wärmetauscher Wasser in den Abluftstrom eingesprüht, wodurch sich die Abluft und damit der Wärmetauscher abkühlen. So kann die Zuluft auf Temperaturen um 18°C gekühlt werden, ohne zusätzlich Energie aufzuwenden.

Referenzbeispiele
E-Werk Mittelbaden / Lahr
Fa. Athmer & Athmer Fingerschutz Neubau von Büro- und Produktionsgebäude / Arnsberg
Sächsisches Landesarchiv / Dresden

Wärmebrücken sind Schwachstellen in der Gebäudehülle. Sie treten überall dort auf, wo die Wärmedämmung durch Bauteile wie Stützen, Balkone oder Rollladenkästen geschwächt wird. Je nach Einbau können Wärmebrücken zu erheblichen Schimmelpilzproblemen führen, da die feuchte Raumluft an den „kalten und schlecht isolierten“ Bauteilen kondensiert.

Energiesparende Gebäude sollten möglichst wenige Wärmebrücken aufweisen. Manchmal können Wärmebrücken aber auch überschätzt werden, so dass deren Vermeidung zu sehr hohen Kosten bei nur sehr geringer Energieeinsparung führt. Wir helfen bei der Entwicklung von Details und bewerten die Problematik der Kondensatbildung (Schimmelpilzgefahr) sowie die mögliche Energieeinsparung. Weiterhin führen wir Einzelnachweis für Wärmebrücken beim Passivhaus sowie Einzelnachweise für Wärmebrücken bei KFW-Effizienzhäusern durch.

Referenzbeispiele
Bahnstadt, Baufeld W1.5 (Neubau Wohnanlage im Passivhaustandard) / Heidelberg
Fuhrmannsgasse / Hochdorf

Lüftungsanlagen zählen oft zu den sehr großen Energieverbrauchern bei Industrie, Gewerbe und öffentlichen Gebäuden. Durch Einsatz von Wärmetauschern zur Wärmerückgewinnung kann der Wärmebedarf der Lüftungsanlagen um bis zu 80% reduziert werden. Besonders hohe Einsparpotentiale bestehen in der Regel bei Lackieranlagen, Luftheizungen, Laboren und Hallenbädern.

Energieeffiziente Wohngebäude (Passivhäuser, KFW-Effizienzhäuser, Null-Emissionshäuser) sind in aller Regel mit Lüftungsanlagen mit hohen Wärmerückgewinnungsgraden von mehr als 80% ausgestattet.

Referenzbeispiele
Hettich Fabrikgebäude C2, B7, Hettich ONI (Vlotho) / Kirchlengern
Schöck Bauteile GmbH / Baden Baden (Energetische Sanierung Gebäude, Heizung, MSR)
Baugruppe Kleehäuser (Zerohaus) / Freiburg
E-Werk Mittelbaden / Lahr

Industrielle Prozesse finden oft bei hohen Temperaturen (> 150°C) statt. In Verbindung mit diesen Prozessen entstehen oft hohe Abgastemperaturen, die ungenutzt über Kühltürme abgeführt werden. Durch Einsatz von Abgas-Wärmetauschern können diese hochtemperierten Abwärmeströme für Heizzwecke, Produktionsprozesse oder zur Warmwasserbereitung genutzt werden.  

Referenzbeispiel
Hettich Fabrikgebäude C2, B7, Hettich ONI (Vlotho) / Kirchlengern

Trotz relativ kleiner Leistung verursachen Antriebe und Motoren aufgrund der langen Betriebszeiten oft hohe Betriebskosten. Durch optimierte Antriebe (EC-Technologie, Direktantrieb) und Regelungstechnik (FU, ADAPT-Betrieb, Konstant-Druckregelung) sowie die Anpassung an den tatsächlichen Bedarf kann der elektrische Energiebedarf um bis zu 80% gesenkt werden.

Referenzen: Energieeffiziente und optimierte Antriebe und Motoren sind in nahezu allen unseren Objekten zu finden.


Stromversorgung


Noch immer wird mehr als 60% des Stroms in Deutschland in großen Kohle- oder Atomkraftwerken produziert. Diese Art der Stromerzeugung ist sehr ineffizient. Etwa zwei Drittel der eingesetzten Brennstoffe (Kohle, Uran) erhitzen ungenutzt unsere Flüsse oder über Kühltürme die Atmosphäre. Mit der Abwärme in den großen Kraftwerken könnte man alle Gebäude in Deutschland heizen. Neben dem Energiesparen und der verstärkten Nutzung von Sonne und Wind liegt die Zukunft in der gekoppelten Erzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung) von Wärme und Strom vor Ort. Dezentrale Blockheizkraftwerke (BHKW oder auch als Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung bezeichnet) können Strom und Wärme immer dann produzieren, wenn Sonne und Wind nicht ausreichen.

Die solares bauen GmbH begleitet Sie auf dem Weg zu Ihrer Solarstromanlage oder einem Blockheizkraftwerk (BHKW). Dazu gehört auch die Erstellung von Messkonzepten, die Beratung und Umsetzung von Eigenstrom- Direktstrom oder Mieterstrommodellen (Eigenstromnutzung) sowie die Abstimmung mit dem Energieversorgungsunternehmen.

Blockheizkraftwerke (BHKW) erreichen eine sehr hohe Energieeffizienz durch die gleichzeitige (gekoppelte) Erzeugung von Wärme und Strom. Dies wird auch durch den Begriff Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) beschrieben. Im Kern handelt es sich um einen Motor, der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die Abwärme aus Motor und Abgas wird zum Heizen genutzt. Mit dem Brennstoff wird also nicht nur geheizt, sondern gleichzeitig auch Strom erzeugt. BHKW gibt es in einem großen Leistungsspektrum von ca. 5 kWel bis >1.000 kWel elektrischer Leistung, vom kompakten Modul für den Heizkeller bis zum großen Schiffsdiesel. Damit lässt sich für nahezu jeden Anwendungsfall vom Mehrfamilienhaus bis zum großen Industriebetrieb die passende Anlage finden. Als Brennstoff kommt in den meisten Fällen Erdgas zum Einsatz.

Die Wirtschaftlichkeit muss in jedem Einzelfall untersucht werden. In der Regel sind BHKW dort, wo der erzeugte Strom zu einem großen Teil selber genutzt werden kann und Strombezug verdrängt, wirtschaftlich zu betreiben. BHKW finden sich in zahlreichen Projekten, die von der Solares Bauen GmbH betreut wurden. Detaillierte Informationen zu BHKW finden Sie hier: www.bhkw-jetzt.de

Referenzbeispiele
Schöck Bauteile GmbH / Baden Baden (Energetische Sanierung Gebäude, Heizung, MSR)
Wohnhaus Scheffelstr. 48 (Baujahr 1899), Sanierung Heizung, Solarstromanlage, Stromspeicher / Freiburg
LBZ St. Anton / Riegel

Die Stromerzeugung mit Photovoltaik-(PV-)Anlagen hat in den vergangenen Jahren eine rasante Entwicklung erlebt. Die PV-Module sind mittlerweile so günstig geworden, dass ihr Einsatz zur Eigenstromerzeugung fast immer wirtschaftlich ist – egal ob Industriebetrieb, Hotel, Verwaltungs- oder Wohngebäude. Bei Industrie- und Gewerbebauten entspricht der Tagesverlauf der PV-Stromerzeugung zudem weitgehend dem Verlauf des Bedarfs. Dadurch kann die PV-Erzeugung überwiegend zur Eigenbedarfsdeckung genutzt werden.

Daher ist die Nutzung verfügbarer Dachflächen für die Installation einer PV-Anlage in den meisten Fällen eine lohnende Maßnahme.

Referenzbeispiele
E-Werk Mittelbaden / Lahr
Denios AG / Bad Oeynhausen
Wohnhaus Scheffelstr. 48 (Baujahr 1899), Sanierung Heizung, Solarstromanlage, Stromspeicher / Freiburg
Kirstein Bürogebäude / Bielefeld


Wärmeversorgung

Produzierendes Gewerbe und Industrie wenden die meiste Energie für die Erzeugung von Wärme für technische Prozesse auf. Prozesswärme ist daher für viele Unternehmen ein bedeutender Kostenfaktor.

Viele Betriebe sind auf Dampferzeugung, Brennöfen oder Trocknungsanlagen angewiesen. Nach Angaben der Deutschen Energieagentur können durch energetische Optimierungs- und Modernisierungsmaßnahmen Einsparungen von durchschnittlich 15 % bei der Prozesswärme erzielt werden.

Blockheizkraftwerke (BHKW) erreichen eine sehr hohe Energieeffizienz durch die gleichzeitige (gekoppelte) Erzeugung von Wärme und Strom. Dies wird auch durch den Begriff Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) beschrieben. Im Kern handelt es sich um einen Motor, der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die Abwärme aus Motor und Abgas wird zum Heizen genutzt. Mit dem Brennstoff wird also nicht nur geheizt, sondern gleichzeitig auch Strom erzeugt. BHKW gibt es in einem großen Leistungsspektrum von ca. 5 kWel bis >1.000 kWel elektrischer Leistung, vom kompakten Modul für den Heizkeller bis zum großen Schiffsdiesel. Damit lässt sich für nahezu jeden Anwendungsfall vom Mehrfamilienhaus bis zum großen Industriebetrieb die passende Anlage finden. Als Brennstoff kommt in den meisten Fällen Erdgas zum Einsatz.

Die Wirtschaftlichkeit muss in jedem Einzelfall untersucht werden. In der Regel sind BHKW dort, wo der erzeugte Strom zu einem großen Teil selber genutzt werden kann und Strombezug verdrängt, wirtschaftlich zu betreiben. BHKW finden sich in zahlreichen Projekten, die von der Solares Bauen GmbH betreut wurden. Detaillierte Informationen zu BHKW finden Sie hier: www.bhkw-jetzt.de

Referenzbeispiele
Schöck Bauteile GmbH / Baden Baden (Energetische Sanierung Gebäude, Heizung, MSR)
Wohnhaus Scheffelstr. 48 (Baujahr 1899), Sanierung Heizung, Solarstromanlage, Stromspeicher / Freiburg
LBZ St. Anton / Riegel

Die Nutzung erneuerbarer Energien umfasst außer Sonne, Wind und Wasser auch die nachwachsenden Rohstoffe, das heißt alle Formen von Biomasse. Hierunter fallen zum Beispiel Holz, Rapsöl, Grünschnitt, Mais und andere. Auch Gülle und Mist aus der Tierhaltung werden im erweiterten Sinne zur Biomasse gerechnet.

Holz wird in der Gebäudeenergieversorgung in zwei verbreiteten Formen genutzt: als Holzhackschnitzel sowie als Holzpellets. Außerdem kommt zunehmend wieder stückiges Scheitholz in Kaminöfen zum Einsatz. Holzhackschnitzelfeuerungen erfordern anlagentechnisch einen höheren Aufwand und kommen daher eher in größeren Objekten zum Einsatz. Pelletsfeuerungen sind durch den genormten Brennstoff auch im kleinen Leistungsbereich für die Versorgung von Einfamilienhäusern verfügbar.

Rapsöl kann als Treibstoff für BHKW eingesetzt werden. Aufgrund der negativen ökologischen Bewertung von Rapsöl als Treibstoff wurde die Förderung durch das EEG nicht fortgeführt. Dadurch ist der Einsatz von Rapsöl-BHKW in der Energieversorgung wirtschaftlich uninteressant.

Biomasse wie Gülle und Mist sowie Mais, Grünschnitt etc. werden in Biogasanlagen zur Gewinnung von Biogas eingesetzt. Überwiegend wird dieses Biogas vor Ort in BHKW zur Stromerzeugung genutzt.

Zum Teil wird Biogas auch ins Erdgasnetz eingespeist. Einige Versorgungsunternehmen bieten daher die Möglichkeit, Biogas oder Erdgas mit z.B. 10% Biogas-Anteil zu beziehen. Damit können sowohl Heizungsanlagen als auch BHKW virtuell mit Biogas betrieben werden.

Referenzbeispiele
Solvis I/II: Neubau und Erweiterung Produktions- und Verwaltungsgebäude / Braunschweig
Hering Fertigteilwerk / Burbach-Holzhausen
juwi AG Firmensitz (Bauabschnitt I bis III) / Wörrstadt
Supfina / Neubau Produktions- und Verwaltungsgebäude / Wolfach

Geothermie im Kontext der Gebäudeversorgung meint in der Regel die Nutzung der oberflächennahen Geothermie. Hierzu zählen die Grundwassernutzung und die Nutzung der Erdwärme über Erdwärmekollektoren und Erdwärmesonden. Die Nutzung der oberflächennahen Geothermie für die Gebäudeheizung oder Warmwasserbereitung erfordert den Einsatz einer Wärmepumpe, um die Temperatur vom Niveau der Erdwärme (7-12°C) auf ein nutzbares Niveau anzuheben (siehe hierzu auch à Wärmepumpe).

Die Nutzung des Grundwassers als Wärmequelle erfordert die Errichtung eines Saug- und eines Schluckbrunnens. Hierfür ist eine wasserrechtliche Genehmigung erforderlich. Durch den hohen Aufwand für die Brunnen ist diese Variante eher für größere Gebäude wirtschaftlich interessant.

Erdwärmekollektoren sind in geringer Tiefe verlegte Rohrleitungen. Sie haben den Nachteil, dass im Winter die Temperatur in den oberen Erdschichten absinkt.

Höhere und auch im Winter konstante Temperaturen lassen sich mit Erdwärmesonden erreichen. Das sind senkrechte Bohrungen, die in Tiefen von 50 bis 150 m vorgebracht werden. Sie können in Anlagen unterschiedlicher Größe eingesetzt werden, von ein oder zwei Sonden zur Beheizung kleiner Wohngebäude bis hin zu Systemen zur Versorgung von Büro- und Gewerbebauten oder ganzen Wohnanlagen.

Allen Varianten gemeinsam ist, dass die Systeme im Sommer auch zur Gebäudekühlung oder Klimatisierung eingesetzt werden können.

Referenzbeispiele
E-Werk Mittelbaden / Lahr
TriHAUS / Arnsberg

In Abgrenzung zur Fernwärme bezeichnet die Nahwärmeversorgung die zentrale Wärmeversorgung mehrerer Liegenschaften aus einer gemeinsamen Heizzentrale in einem engen räumlichen Zusammenhang, z.B. ein Firmengelände, eine Siedlung, eine benachbarte Gebäudegruppe. Der technische Unterschied zur Fernwärme besteht in den niedrigeren Systemtemperaturen, in der Regel betragen die Vorlauftemperaturen maximal 90°C.
Der Zusammenschluss mehrerer Gebäude zu einem Nahwärmeverbund eröffnet die Möglichkeit, in der gemeinsamen Heizzentrale effiziente Technologien einzusetzen, die für jedes Einzelgebäude nicht wirtschaftlich wären, wie z.B. BHKW, Holzhackschnitzelheizung u.a. Außerdem kann der Anschluss an ein Nahwärmenetz eine wirtschaftliche Alternative zur Errichtung oder Erneuerung einer Heizungsanlage im einzelnen Objekt sein.
Dem Zugewinn an Energieeffizienz der Zentralanlage müssen die zusätzlichen Wärmeverluste im Verteilnetz gegengerechnet werden. Den Investitionen des Nahwärmenetzes stehen die Kosteneinsparungen durch die Vermeidung der Einzelanlagen (bzw. deren Erneuerung) gegenüber.

Referenzbeispiele
Verwaltungsgebäude Pollmeier Massivholz GmbH / Creuzburg
Denios AG / Bad Oeynhausen

Solarthermie ist die direkte Nutzung der Sonnenenergie zur Wärmeerzeugung mittels Sonnenkollektoren. Die Sonnenkollektoren werden direkt von der Wärmeträgerflüssigkeit, in der Regel ein Wasser-Glycol-Gemisch, durchströmt. Flachkollektoren zeichnen sich durch einfachen und robusten Aufbau und geringe Systemkosten aus. Sie kommen vor allem in der Warmwasserbereitung zum Einsatz.
Bei Röhrenkollektoren befinden sich die Absorberflächen in Glasröhren, in denen ein Vakuum herrscht. Dies reduziert die Wärmeverluste im Gegensatz zu einem Flachkollektor erheblich. Damit werden auch bei geringer Strahlung noch ausreichende Temperaturen erreicht, wodurch auch ein Einsatz zur Heizungsunterstützung möglich ist.
Die Solarthermie ist eine ausgereifte und jahrelang bewährte Technologie zur Nutzung der Sonnenenergie. Durch die stürmische Entwicklung des Photovoltaik ist die Solarthermie etwas ins Hintertreffen geraten. Unter den Gesichtspunkten Primärenergieeinsparung und Wirtschaftlichkeit ist mittlerweile die Nutzung von Dachflächen für PV-Systeme interessanter (siehe auch à Photovoltaik).
Referenzbeispiele
Solvis I/II: Neubau und Erweiterung Produktions- und Verwaltungsgebäude / Braunschweig
Baugruppe Kleehäuser (Zerohaus), Freiburg

Wenn von Wärmepumpen gesprochen wird, sind in der Regel elektrisch betriebene Kompressions-Wärmepumpen gemeint. Der Vorteil der Wärmepumpe besteht darin, dass sie keinen Gasanschluss, Öltank oder Pelletsspeicher und keinen Kamin benötigt. Der Nachteil besteht darin, dass die Antriebsenergie Strom etwa viermal so teuer ist wie Brennstoff und einen etwa 2,5-mal so hohen Primärenergieaufwand aufweist. Daher muss die Wärmepumpe eine hohe Leistungszahl (auch COP oder Jahresarbeitszahl) erreichen, um energetisch und wirtschaftlich konkurrenzfähig sein zu können.

Die Leistungszahl ist unmittelbar abhängig vom Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Nutzwärme, der möglichst gering sein sollte. Optimale Bedingungen bestehen z.B., wenn als Wärmequelle Grundwasser (12-15°C), Erdwärme oder Abwärme genutzt werden können und eine Fußbodenheizung vorliegt, die Nutzwärme bei max. 35°C benötigt. Ungünstige Bedingungen sind eine Heizung mit Vorlauftemperaturen von >60°C und als Wärmequelle die Außenluft mit Minusgraden.

Insbesondere immer dann, wenn Abwärme z.B. aus Produktionsprozessen, aus Hallenabluft o.ä. anfällt und gleichzeitig an anderer Stelle geheizt werden muss (Büro, Warmwasser), kann der Einsatz einer Wärmepumpe eine energetisch und wirtschaftlich interessante Option darstellen. 

Absorptionswärmepumpe

 

Im Gegensatz zur Kompressions-Wärmepumpe nutzt die Absorptions-Wärmepumpe als Antriebsenergie nicht Strom, sondern Brennstoffenergie, z.B. einen Gasbrenner. Statt eines mechanisch angetriebenen Kompressors kommt ein Lösungsmittelkreislauf zum Einsatz. Im Unterschied zu einem Gaskessel wird nicht nur die im Brennstoff enthaltene Energie zu Heizzwecken genutzt, sondern darüber hinaus Energie aus der Umgebung aufgenommen. Dadurch kann ca. das 1,5-fache der eingesetzten Energie für die Heizung nutzbar gemacht werden.

Für den Einsatz in der Gebäudeheizung wurden insbesondere für den Einfamilienhausbereich Absorptionswärmepumpen entwickelt. Den Einsparungen beim Brennstoff von 30-40% gegenüber einem Brennwertkessel müssen die höheren Investitionen gegenübergestellt werden. Auch hier gilt, dass die Einsatzbedingungen bezüglich Wärmequelle und Temperaturniveau der Heizung beachtet werden müssen.


Gebäudestandards

Gebäudestandards stufen Gebäude anhand ihres jährlichen spezifischen Energiebedarfs (zumeist der Primärenergie) ein. Mit der 1. Wärmeschutzverordnung begrenzte der Gesetzgeber erstmals 1977 die maximalen Wärmedurchgangskoeffizienten von Bauteilen und damit die Wärmeverluste der Gebäudehülle. Seit 2002 regelt die Energieeinsparverordnung (EnEV) sowohl die energetische Bauteilqualität, als auch die Anlagentechnik (Heizung, Lüftung) eines Gebäudes. Im Energieausweis werden Gebäude, ähnlich wie Haushaltsgeräte, in Energieeffizienzklassen eingeteilt. So können gerade Gebäude aus dem Bestand im Hinblick auf ihr energetisches Niveau besser miteinander verglichen werden. Kauf- und Mietinteressenten sollen so auf den ersten Blick einen fundierten Eindruck vom energetischen Zustand eines Gebäudes erhalten.
In vielen Fällen ist es mittel- oder langfristig sogar kostengünstiger über die gesetzlichen Standards hinaus zugehen. Zu diesen gehören z.B. die sogenannten Passiv-, Null oder Plus-Energiehäuser, auf deren Umsetzung sich die Solares Bauen GmbH spezialisiert hat.

Null-Emisisons- oder Null-Energie-Gebäude sind so konzipiert, dass deren Betrieb eine ausgeglichene Schadstoffbilanz aufweist. Dies bedeutet, dass der sehr geringe Energiebedarf solcher Gebäude für Wärme, Kälte und Elektrizität zu 100% regenerativ und damit CO2-neutral bereit gestellt wird. Die Bilanzierung betrachtet dabei jeweils ein vollständiges Betriebsjahr. In der Regel werden im Sommer Überschüsse erzielt, die im Winter durch Fremdbezug aus der öffentlichen Energieversorgung „zurück geholt“ werden.

Leider ist der Begriff „Null-Emission und Null-Energie“ nicht eindeutig definiert. So dass teilweise „nur“ der Energiebedarf für die Heizung betrachtet, der Energiebedarf für elektrische Energie oder Warmwasserbereitung hingegen vernachlässigt wird. Wir verstehen unter Null-Emissionsgebäuden all jene Bauvorhaben, die mindestens so viel Primärenergie „produzieren“ wie deren Betrieb entsprechend der Nachweisverfahren nach EnergieEinsparVerordnung (EnEV) benötigt. Es wird somit der (rechnerische) Energiebedarf für Heizung, Kühlung, Warmwasser, Licht und technischen Anlagen (Pumpen, Ventilatoren) berücksichtigt. Entsprechend dieser Definition haben wir bei solares bauen insgesamt 16 Wohn- und Gewerbeobjekte mit einer Gesamtfläche von 70.000 m² bei der Konzeption, Planung und Realisierung dieses anspruchsvollen Gebäudestandards begleitet.

Einige dieser Objekte konnten sogar diesen Standard übertreffen und erzeugen mehr Energie als diese über alle Energieträger (Wärme,  Kälte, Elektrizität) benötigen.

Referenzbeispiele
Solvis I/II: Neubau und Erweiterung Produktions- und Verwaltungsgebäude / Braunschweig

juwi AG Firmensitz (Bauabschnitt I bis III) / Wörrstadt

Seoul Zero Emission / Seoul (Süd-Korea)

Zentrales Kunstdepot / Freiburg

Unter Energie-Plus-Gebäuden oder Plus-Energie-Gebäuden sind alle jene Gebäude zu verstehen, die einen „Energieüberschuss“ erzielen und somit mehr Energie produzieren als zu deren Betrieb benötigt wird. Die Bilanzierung betrachtet dabei jeweils ein vollständiges Betriebsjahr. In der Regel werden im Sommer Überschüsse erzielt, die im Winter durch Fremdbezug aus der öffentlichen Energieversorgung „zurück geholt“ werden.

Der Unterschied zum „Null-Energie- und Null-Emissionsstandards“ ist marginal. Letztlich genügt ein Quadratmeter einer Photovoltaikanlage um aus einem Null-Emissionsgebäude ein Plus-Energie-Gebäude zu machen. Leider ist auch hier keine eindeutige Definition vorhanden. Oftmals werden Häuser als Plus-Energie-Haus bezeichnet obwohl Sie nur einen Überschuss hinsichtlich des Energiebedarfs für die Wärme (Heizung, Warmwasser) erzeugen.

Wir bei solares bauen verstehen unter Plus-Energie-Häusern all jene Objekte, die über alle Energieträger (Wärme, Kälte, und elektrische Energie) einen Überschuss erzielen.

Referenzbeispiele

Solvis I/II: Neubau und Erweiterung Produktions- und Verwaltungsgebäude / Braunschweig
juwi AG Firmensitz (Bauabschnitt I bis III) / Wörrstadt

Seoul Zero Emission / Seoul (Süd-Korea)

Zentrales Kunstdepot / Freiburg

 

 

Nach der Definition des Passivhaus-Institutes ist ein Passivhaus ein Gebäude, bei dem die Wärmeverluste derart stark verringert werden, dass eine herkömmliche Heizung gar nicht mehr erforderlich ist. Durch die sehr geringe Heizlast kann die dann noch erforderliche kleine "Restheizung" über eine Nacherwärmung der Zuluft zugeführt werden. Die wesentlichen Kriterien für ein Passivhaus sind ein Jahresheizwärmebedarf von max. 15 kWh/(m2*a) und ein Primärenergiebedarf < 120 kWh/(m2*a). Das Ziel kann durch die Maßnahmen sehr gute Wärmedämmung, Passivhausfenster, luftdichte Gebäudehülle, wärmebrückenfreie Konstruktion und Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung erreicht werden.

Für eine Zertifizierung als Passivhaus muss die Einhaltung der Bedingungen durch einen rechnerischen Nachweis mit dem PHPP-Rechenprogramm erfolgen. Wir sind qualifizierte Passivhaus-Planer und führen die Beratung hinsichtlich der Bauausführung und den rechnerischen Nachweis durch.

Referenzbeispiele
Sächsisches Landesarchiv / Dresden

Passivhaus-Schule / Essen

 

Die KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) fördert energieeffiziente Gebäude durch zinsverbilligte Kredite und teilweise zusätzlich durch einen Tilgungs­zuschuss. Die Förderung bezieht sich sowohl auf die Errichtung von Neubauten als auch auf die Sanierung von bestehenden Gebäuden. Die Höhe der Förderung orientiert sich an der Energieeffizienz des Gebäudes, das heißt am erreichten energetischen Standard.

Hierfür hat die KfW energetische Standards definiert, die sich an der Berechnung der Gebäude entsprechend der EnEV (Energie-Einspar-Verordnung) orientieren. Kriterien sind zum einen die Transmissionswärmeverluste, also die Qualität der Gebäudehülle, zum anderen der Primärenergieverbrauch, in den auch die eingesetzte Anlagentechnik (Kessel, BHKW, Wärmepumpe) eingeht.

Folgende Effizienz-Standards beschreibt die KfW:

- KfW-Effizienzhaus 100 / 70 / 55 / 40

Aufgrund der gestiegenen Anforderungen gemäß EnEV 2014 ab dem 01.01.2016 entfällt für Neubauten künftig die Förderung für den Standard "KfW-Effizienzhaus 70".

Die Förderung der KfW ist an die Bestätigung der Einhaltung der technischen Mindestanforderungen durch einen Sachverständigen / Energieberater gebunden (Bestätigung zum Kreditantrag).

Wir beraten hinsichtlich der Bauausführung (Dämmstärken, Fensterqualitäten) und der Anlagentechnik (Heizung, Lüftung) unter Berücksichtigung der wirtschaftlichsten Maßnahmen und erstellen die Berechnungen nach EnEV, die erforderlichen rechnerischen Nachweise sowie die Bestätigungen zum Kreditantrag.