Lippisches Bauforum Die Steigerung der Energieeffizienz im Gebäudebereich der wesentliche Schlüssel zur Lösung unserer Energieprobleme! Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser
Primärenergieverbrauch EU25 (1750 Mtoe) in 2005
Energieverbrauch und CO2Emissionen 100%
75%
Industrie *
41,8 % 57,8 %
Verkehr
50% 28,3 % 21,0 % 25% 30,0 %
Haushalte ** 21,2 %
0% Endenergieverbrauch
CO2-Emissionen
Energieverbrauch in deutschen Haushalten 8% Warmwasser 36% Auto
6% Hausgeräte 1% Licht
49% Heizung
Elemente zur Minderung des Primärenergieverbrauchs • Senkung des Bedarfs • Erhöhung der Effizienz bei Bereitstellung/Umwandlung • Verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien
Nutzung erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung in Deutschland in GWh 2005 30.000 26.500 25.000 21.500 20.000
15.000
13.444
Σ = 62.444 GWh
10.000
5.000 1.000
0,2
Quelle: BMU 2006
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Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärmeerzeugung in Deutschland in GWh 2005 80.000 68.826
70.000 60.000 50.000 40.000 30.000
Σ = 80.560 GWh
20.000 10.000
3.577
3.194
417
2.960
1.586
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Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland in GWh 2005 90.000
83.200
80.000 68.826
70.000 60.000 50.000
40.000
26.500
30.000 21.500 20.000
10.000 1.000
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Energiebilanzen und Einsparpotential bei der Sanierung 450 407 400 365
362
Energieverbrauch pro Jahr [ kWh/m² ]
350
300 257 250
200
175
167 150
100
77
85
80
91 73
64
50
0 Fachwerkhäuser
Jahrhundertwende
20er Jahre
50er Jahre
60er Jahre
Plattenbauten der DDR
Baualtersklasse Vor der Sanierung
Nach der Sanierung
Quelle: Energiegerechtes Bauen und Sanieren; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt; Energie, Birkhäuser 1996
Übersicht der Einsparpotentiale verschiedenen Baualtersstufen
Quelle: Energiegerechtes Bauen und Sanieren; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie; Birkhäuser 1996
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80.560
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Nutzung erneuerbarer Energien und Energieeffizienzsteigerung im Wohngebäudebereich in Deutschland in GWh 700.000 640.000 2005 600.000
500.000
400.000
300.000
200.000
Elemente zur Minderung des Primärenergieverbrauchs • Energieeffizienzsteigerung • Verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien
Energieeffizienz heißt
geringer Verbrauch und
hohe Wirksamkeit bei der Verbrauchsdeckung!
Elemente der Energieeffizienzsteigerung •
Minderung der Transmissionswärmeverluste
•
Minderung der Lüftungswärmeverluste
- Zusätzliche Wärmedämmung - Einsatz hoch wärmedämmender Fenster - Minderung von Wärmebrücken - Oberflächenbeschichtung - Verkleinerung des A/AN-Verhältnisses
- Abdichtung von Undichtheiten - Maßnahmen zur Erlangung einer Bedarfslüftung - Einsatz mechanischer Lüftungsanlagen - Zuluftfassaden, Erdkanäle
Erhöhung der Wärmegewinne
Nutzungsgradsteigerung des Wärmeerzeugers
Erhöhung des Tageslichtangebots und des Leuchtenwirkungsgrads
Massnahmen zur Vermeidung von Kältetechnik
- Verglasungen mit hohen g-Werten - Glasanbauten - TWD, HTWD - Sonnenkollektoren, Photovoltaik - Heizung - Warmwasser - Regelungstechnik
- Transparente oder transluzente Hüllflächen mit hohen τ-Werten - Systeme zur Lichtlenkung - Regelungssysteme - Sonnenschutz - System für Nachtlüftung - Thermisch aktivierte Bauteile - Wärmespeicherfähigkeit/PCM-Einsatz
Vacuum Insulation Panel
Außenwandsysteme ungedämmt
gedämmt
Barcelona
Deutschland
—— ungedämmt
Mittelwert
Tageszeit
Wärmestromdichte
Wärmestrom einer Südwand
Wärmestrom einer Südwand Deutschland
—— gedämmt
Prinzipskizze zum Anschluss einer Bahn an eine Durchdringung
Gaschrome Verglasungen
Foto: FhG-ISE
PCM als Bauprodukt Mikroverkapselung
Abb.1: Mikrokapsel in Vergrößerung (BASF) Abb.2: wässrige Mikrokapseldispersion (BASF) Abb.3: Mikrokapseln als trockenes Pulver (BASF) Abb.4: PCM-haltiger Gipsputz unter dem Rasterelektronenmikroskop (Knauf) Quelle: BINE, 2002
PCM-Produkte im Vergleich zu KS und LB Schlafzimmer, Würzburg, ohne Nachtlüftung, FC=0,25
Kompaktheit
• A/V = 0,34 m-1 • A/ANGF = 1,7
Wärmedurchgangskoeffizienten
Bauteil Aussenwände Dach Fenster Bodenplatte/ Kellerwände Mittlerer U-Wert
U-Wert (W/m2K) 0,11 0,16 0,80 0,26 0,32
Mechanische Lüftung im Winter
Büro
VOC Zuluftbetrieb Büro
VOC
Hörsaal
CO2
Bedarfsregelung über Luftqualität
Innovationen im Bewußtsein und im Verhalten von Nutzern
• • • •
Bewußtseinschaffung Darstellung des Nutzereinflusses Handhabung von Intervention-Möglichkeiten Energieeffizienz als Teil des „European way of life“
1. Energiepass in Deutschland 1989
Gesellschaft für Rationelle Energieverwendung e. V. Berechnungsverfahren Hauser/Hausladen
Rathaus Kassel
Aushang
DIN 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden Berechnung des Nutz-, End,- und Primärenergiebedarfs für Beheizung, Kühlung, Belüftung, Beleuchtung und Warmwasserbereitung
The solution of the Commission: Ecobuildings EU-Definition of Ecobuildings: The Ecobuildings concept is expected to be the meeting point of short-term development and demonstration in order to support legislative and regulatory measures for energy efficiency and enhanced use of renewable energy solutions within the building sector, which goes beyond the Directive on the Energy Performance of Buildings. Ecobuildings projects aim at a new approach for the design, construction and operation of new and/or refurbished buildings, which is based on the best combination of the double approach: to reduce substantially, and if possible, to avoid demand for heating, cooling and lighting and to supply the necessary heating and cooling and lighting in the most efficient way and based as much as possible on renewable energy sources and polygeneration.
Wir brauchen eine Lobby für Energieeffizienz!