Das HeizungsJournal Special fØr Energieeffizienz sowie smartes
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tga planpause 03 13 &CU*GK\WPIU,QWTPCN5RGEKCNHØT'PGTIKGGHƂ\KGP\ sowie smartes Bauen und Sanieren 8QO'HƂ\KGP\JCWU\WO 'PGTIKG2NWU*CWU8KGNXGTURTGEJGPFG +FGGPPGWG6GEJPQNQIKGP planpausetga „Ziel der „Hightech-Strategie 2020“ der Bundesregierung ist es, Deutschland zum Vorreiter bei der Lösung von globalen Herausforderungen zu machen und überzeugende Antworten auf die drängenden Fragen des 21. Jahrhunderts zu geben. Mit dem Ende März 2012 vorgestellten „Aktionsplan für die Hightech-Strategie 2020“ werden ausgewählte Missionen in das Zentrum künftiger Forschungs- und Innovationspolitik gerückt. Zu einem der wichtigsten politischen Zukunftsthemen zählt dabei die Bewältigung der zentralen Herausforderungen für das System Stadt als zentraler Lebensraum. Die 2011 beschlossene Energiewende, die neben dem Ausstieg aus der Kernenergie den langfristigen Umstieg auf eine JCWRVUÀEJNKEJGTPGWGTDCTG'PGTIKGXGTUQTIWPIXQTUKGJVJCVGKPGPOCUUKXGP'KPƃWUUCWHFGWVUEJG5VÀFVGWPF-QOOWPGP Die Dezentralisierung der Energienetze durch den Ausbau erneuerbarer Energien wird maßgeblich in urbanen Räumen WPF4GIKQPGPUVCVVƂPFGPp aus: Visionen zur Morgenstadt – Leitgedanken für Forschung und Entwicklung von Systeminnovationen für nachhaltige und lebenswerte Städte der Zukunft; Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. WÄRMEVERSORGUNG ENERGIETRÄGER (FOSSIL UND REGENERATIV SOLARE ENERGIE STROMVERSORGUNG, NETZ Häuser als Kraftwerke dezentraler Energiesysteme Gebäude verwandeln sich im Zuge dieser Entwicklungen von reinen EnergieverDTCWEJGTPKPGHƂ\KGPVWPFKPVGNNKIGPVMQP zipierte – „smarte“ – Energieverbraucher, welche weitere Funktionen als Energie_ erzeuger und Energiespeicher übernehmen können. LUFT- UND KLIMATECHNIK Private, öffentliche, gewerblich genutzte Gebäude sollen so zu einem autarken Baustein und effektiven Kraftwerk im Netz einer nachhaltigen Energieversorgung werden. GEBÄUDE Moderne versorgungstechnische Installationen und Energietechnik, das heißt innovative Technologien für die Wärme- und Kälteerzeugung, Warmwassererzeugung sowie Belüftung und Klimatisierung werden dabei mehr und mehr zum wichtigsten Kernbestandteil der zukünftigen kleinen Kraftwerke. Die verschiedenen Ele- BETRIEB, SERVICE, INSTANDHALTUNG 56 Das Thema „Energie“ erhält innerhalb der Planung, Gestaltung, Errichtung, Erneuerung und des Betriebs von Gebäuden eine wachsende Bedeutung. Architekten, Planer und Handwerker sind hier zunehmend als Kooperationspartner gefragt. Die Herausforderung besteht darin, Form und Funktion von Gebäuden unter energetischen Gesichtspunkten optimal zu verbinden. HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 mente und funktionellen Bestandteile einer fortschrittlichen technischen Gebäudeausrüstung benötigen dabei aber ein hohes Maß an Abstimmung und Koordination sowie vernetztes Wissen – gewerkeübergreifendes Denken. Und so muss sich auch das Feld der Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Sanitärtechnik den neuen Aufgaben stellen – Ideen entwickeln. Gute Impulse und neue Erkenntnisse wünschen wir Ihnen beim Lesen dieses Sonderteils im HeizungsJournal! [Bildnachweis Innentitel: Cadman] planpause tga Vor allem enkelgerecht muss es sein! 8QP'HƂ\KGP\JÀWUGTPDKU\W'PGTIKG2NWU*ÀWUGTPWPF KJTGP4CJOGPDGFKPIWPIGP Das Mehrfamilienhaus in Darmstadt von 1949, das im dena-Modellvorhaben „Niedrigenergiehaus im Bestand“ JQEJGHƂ\KGPVUCPKGTVYWTFGØDGT\GWIVPKEJVPWTOKV2TQ\GPV'PGTIKGGKPURCTWPIUQPFGTPCWEJQRVKUEJ (Foto: Deutsche Energie-Agentur GmbH, dena) Enkelgerechtes Bauen beinhaltet viele Aspekte: Behaglichkeit und generationengerechter Komfort ohne bauliche Behinderungen gehören heute ebenso dazu wie eine weitsichtig geplante Vermeidung denkbarer künftiger Bauschäden und die Werterhaltung und, wenn möglich, sogar Wertsteigerung des jeweiligen Objektes. Enkelgerecht bauen heißt darüber hinaus aber nicht nur zukunftssicher, sondern vor allem auch PCEJJCNVKI WPF GPGTIKGGHƂ\KGPV \W DCWGP WO FGP FGƂPKGTVGP -NKOC schutzzielen gerecht zu werden. Nicht zuletzt geht es auch darum, die weiter steigenden Energiekosten durch zukunftgerechtes Bauen zu minimieren. Und daran kommt keiner mehr vorbei: So geht etwa die Unternehmensberatung Roland Berger in einer Prognose davon aus, dass in den nächsten 20 Jahren allein die Strompreise um knapp 70 Prozent steigen werden. Selbst, wenn es – wie im Energiekonzept der Bundesregierung formuliert – gelänge, den Stromverbrauch in Deutschland bis 2020 gegenüber 2008 um etwa 10 Prozent und bis 2050 um rund 25 Prozent zu verringern, käme auf die Endverbraucher eine weitere erhebliche Mehrbelastung zu. Dabei bezahlten die Bundesbürger und Unternehmen nach Angaben des BDEW Bundesver- band der Energie- und Wasserwirtschaft allein im Jahr 2012 insgesamt für staatlich festgesetzte Steuern, Abgaben und Umlagen auf den Strompreis schon 31,6 Mrd. Euro. Zu Regierungsbeginn der aktuellen Koalition waren es nur 17,1 Mrd. Euro. Kein Wunder, dass das Streben nach Unabhängigkeit bei der eigenen Energieversorgung deshalb stetig wächst und dementsprechend der Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland kontinuierlich voranschreitet. Zugleich hat sich damit der Trend zur dezentralen Energieerzeugung, die sich als tragendes und tragfähiges Element im Energiesystem der Zukunft erweist, weiter verstärkt. HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 57 GEBÄUDE Erklärtes Ziel ist es, dass die Gebäude in Deutschland bis 2050 kaum noch schädliche -NKOCICUGCWUUVQ»GP )TCƂMFGPC Der Energieverbrauch für Raumwärme und Warmwasser wird oft unterschätzt. Mit 85 Prozent verbrauchen die deutschen Haushalte die meiste Energie für die Erzeugung XQP9ÀTOG )TCƂMFGPC Gerade der Bestand muss enkelgerecht werden Auch wenn viele bei energetisch optimierten Gebäuden vorrangig an NeuDCWVGP FGPMGP s IGTCFG FKG JÀWƂI CP die Enkelgeneration vererbten Bestandsbauten weisen das höchste Einsparungsund Optimierungspotential auf, denn nach Angaben des Statistischen Bundesamtes sind über 80 Prozent der Gebäude in Deutschland bereits mehr als 25 Jahre alt und 75 Prozent des Wohnbestandes sind vor 1978 gebaut. Trotzdem werden jährlich nur ein Prozent dieser sanierungsbedürftigen Gebäude auch tatsächlich energetisch saniert. Eines der Ziele des Energiekonzeptes der Bundesregierung ist deshalb die Verdoppelung der energetischen Sanierungsrate auf zwei Prozent. Nach Einschätzung von Experten könnte die technisch und wirtschaftlich durchführbare Sanierungsrate sogar drei Prozent des deutschen Gebäudebestandes erreichen. In jedem Fall viel Potential nach oben. &GT9GIXQO#NVDCWGVYC\WO'HƂ \KGP\JCWU 'HƂ\KGP\JCWU2NWU 2CUUKX haus, Sonnenhaus, Plus-Energiehaus, Zukunfts- oder Smart-Haus ist aber offenkundig ein langer. Auch wenn gelegentlich zu hören ist, dass gerade die Vielzahl der möglichen Zukunftshauskonzepte zur Verunsicherung der Eigentümer in ihrem Entschluss zur Sanierung beiträgt, greift eine solche Erklärung eindeutig zu kurz. Gerade diese mögliche Vielfalt kommt den unterschiedlich gelagerten Interessen und Vorlieben der GEBÄUDE ZUKÜNFTIGE, INTERAGIERENDE GEBÄUDE UND INFRASTRUKTUREN, DIE EIN HOHES MASS AN ENERGIEEFFIZIENZ AUCH BEI ZUNEHMENDEN KLIMASCHWANKUNGEN BEIBEHALTEN UND SICH AUF EINE AUTARKE ENERGIEVERSORGUNG STÜTZEN, ERFORDERN INNOVATIVE, FLEXIBLE PLANUNGS- UND AUSFÜHRUNGSPROZESSE. 58 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 Eigentümer eher entgegen und ermöglicht eine individuelle Auswahl. Wahrscheinlicher ist, dass – wie bei allen Sanierungsmaßnahmen an Gebäuden – der Griff nach den Sternen, also der nach der „bestmöglichen“ Lösung, von den Eigentümern als zusätzlicher Griff in das eigene Portemonnaie aufgefasst wird, was die allgemeine Verunsicherung verstärkt. Das gilt etwa auch bei Sanierungskosten für Mehrfamilienhäuser, die angesichts hoher Leerstände und ungünstiger Sozialstrukturen einfach nicht mehr umlegbar sind oder der beim Klimaschutzplan NRW diskutierten SaPKGTWPIURƃKEJVUQYKGFGTVGKNUXQPMNCO men Kommunen drastisch erhöhten Grundsteuer. 'ZRGTVGP'PGTIKGGHƂ\KGPVG Häuser sind wirtschaftlich und komfortabel Eine Verunsicherung, die sich generell auch beim Stichwort „energetische GeDÀWFGUCPKGTWPIpYKGFGTƂPFGV<YCTFGP ken die meisten an gut gedämmte Häuser mit geringen Energiekosten, an den Abschied von alten, zugigen Fenstern und an Wärme aus erneuerbaren Energien. So möchte man wohnen. Manch einer fragt sich aber auch: Kommt mit der Dämmung der Schimmel? Ist die Sanierung nicht viel zu teuer? Und sieht das Haus nach der Sanierung wirklich besser aus als vorher? planpause tga Führende Branchenvertreter und Experten, die sich in der Allianz für GebäuFG'PGTIKG'HƂ\KGP\ geea) zusammengeschlossen haben, haben aktuell diese sich hartnäckig haltenden größten Sanierungsirrtümer kommentiert. +PUDGUQPFGTG YKTF JÀWƂI FKG 9KTV schaftlichkeit energetischer Sanierungen in Frage gestellt – meist anhand einzelner Beispiele, bei denen eine schlechte Planung oder eine mangelhafte Umsetzung den Energiesparerfolg verhindern. „Das ist die absolute Ausnahme“, betont Stephan Kohler, Geschäftsführer der &GWVUEJGP'PGTIKG#IGPVWT)OD* dena) und Sprecher der Allianz für Gebäude'PGTIKG'HƂ\KGP\ d&KG 4GIGN KUV &GT Energieverbrauch älterer und unsanierter 9QJPIGDÀWFG NÀUUV UKEJ FWTEJ IWVG &ÀOOWPIPGWG(GPUVGTWPFGKPGGHƂ\K ente Heizungs- und Lüftungstechnik um mehr als drei Viertel senken. Steht die Modernisierung ohnehin an – was in Deutschland bei vielen Gebäuden der Fall ist – kommt die Sanierung zu einem topGPGTIKGGHƂ\KGPVGP *CWU CWH LGFGP (CNN günstiger, als nichts oder nur das Nötigste zu machen und weiterhin steigende Heizkosten zu zahlen.“ Kohler belegt dies mit einer Studie der dena, für die Dutzende reale Sanierungsgebäude untersucht wurden. In der Studie wurde berechnet, ob sich in sanierungsbedürftigen Ein- und Zweifamilienhäusern die Investition für JQEJGPGTIKGGHƂ\KGPVG6GEJPKMNQJPV Bei geplanten Sanierungen sollte die Wirtschaftlichkeit geplanter Maßnahmen stets im Blick behalten werden. )TCƂMFGPC Für eine auch wirtschaftlich erfolgreiche Sanierung sind laut Kohler drei PunkVGGPVUEJGKFGPFd'TUVGPU&KG5CPKGTWPI dann durchführen, wenn ohnehin InUVCPFJCNVWPIU QFGT 4GRCTCVWTCTDGKVGP CPUVGJGP&CUKUVFGT5EJNØUUGN\WT9KTV UEJCHVNKEJMGKV<YGKVGPU'KPSWCNKƂ\KGTVGT erfahrener Fachmann muss die Sanierung sorgsam planen und die Umsetzung DGINGKVGP 7PF FTKVVGPU 0KEJV PWT FCU Nötigste und Billigste machen, sondern den Fachmann berechnen lassen, welche 5CPKGTWPI UKEJ NCPIHTKUVKI NQJPVp 9GT FKGUG4GIGNPDGHQNIGMÒPPGCWEJFCXQP ausgehen, dass die angestrebten Energieeinsparungen wirklich eintreten. „Auch die Vorstellung, dass mit der &ÀOOWPI \YCPIUNÀWƂI FGT 5EJKOOGN kommt, ist ein Märchen“, erläutert Klaus Gehen Sie auf Nummer sicher! mit dem Inbetriebnahme-Service von REMKO Inbetriebnahme- und Wartungsservice Mit „CheckServ” bietet REMKO dem Fachhandwerker die Möglichkeit die Inbetriebnahme direkt vom REMKO Service-Team durchführen zu lassen. „CheckServ” – die perfekte „Risikoversicherung“ für REMKO-Produkte. Weitere Informationen erhalten Sie auf: www.remko.de Qualität mit System Klima · Wärme · Neue Energien HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 59 GEBÄUDE Mit einer hochGHƂ\KGPVGP Sanierung wie im dena-Modellvorhaben „Niedrigenergiehaus im Bestand“ können durchschnittlich 85 Prozent der Energie eingespart werden. )TCƂMFGPC UGTP UCPKGTV YQTFGP UKPF DGYGKUV FCUp &KG $GHØTEJVWPIGP XQP #TEJKVGMVGP WPF &GPMOCNUEJØV\GTP UGKGP XKGNHCEJ WPDG ITØPFGVFGPPPKGOCPFYQNNGFKG8KGNHCNV FGT#TEJKVGMVWTKP&GWVUEJNCPFCDUEJCHHGP d(ØT$CWFGPMOÀNGTQFGTUEJÒPGCNVG*ÀW UGT IKDV GU URG\KGNNG 5CPKGTWPIUNÒUWPIGP FKGFGPCTEJKVGMVQPKUEJGP%JCTCMVGTGTJCN ten. Hingegen stellt eine fachgerechte GPGTIGVKUEJG 5CPKGTWPI DGK /KNNKQPGP XQP FWTEJUEJPKVVNKEJGP OQFGTPKUKGTWPIU DGFØTHVKIGP 9QJPJÀWUGTP GKPG %JCPEG FCTFKG#TEJKVGMVWTUQICT\WXGTDGUUGTPp Viele Beispiele für behutsam sanierte Altbauten hat die dena dokumentiert unter: YYY\WMWPHVJCWUKPHQGHƂ\KGP\JCWU Franz, Präsident des Gesamtverbands FGT &ÀOOUVQHƂPFWUVTKG GDI). Das Gegenteil sei der Fall: „Schimmel entsteht, wenn Wände an bestimmten Stellen beUQPFGTU UVCTM CWUMØJNGP &QTV UEJNÀIV UKEJ FKG KP FGT 4CWONWHV GPVJCNVGPG (GWEJVKIMGKVPKGFGTWPFUEJCHHVIWVG$G FKPIWPIGPHØT5EJKOOGN'KPGHCEJOÀP PKUEJ CWUIGHØJTVG )GDÀWFGFÀOOWPI FKGFCU#WUMØJNGPFGT9ÀPFGXGTJKPFGTV mindert daher die Gefahr der SchimmelDKNFWPIp &CU DGNGIGP CWEJ 5VWFKGP So stellte das Aachener Institut für Bauschadensforschung in einer UnterUWEJWPI HGUV FCUU GPGTIKGGHƂ\KGPVG )G DÀWFG YGPKIGT \W 5EJKOOGN PGKIGP CNU WPUCPKGTVG6TKVVFQEJ5EJKOOGNCWHFCPP YGIGPOCPIGNJCHVGT#WUHØJTWPIFGT$CW CTDGKVGPQFGTYGKNFKG$GYQJPGT\WYGPKI NØHVGP s GKP 2TQDNGO FCU OKV FGT &ÀO OWPIPKEJVU\WVWPJCV<WFGOUQNNVGPKP 0GWDCWVGPWPFGPGTIKGGHƂ\KGPVUCPKGTVGP *ÀWUGTPCWEJ.ØHVWPIUCPNCIGPGKPIGDCWV YGTFGP5KGUQTIGPFCHØTFCUUXGTDTCWEJVG .WHVWPF(GWEJVKIMGKVPCEJFTCW»GPVTCPU RQTVKGTVYGTFGPWPFHTKUEJG.WHVGKPUVTÒOV 8GTHØIGPUKGØDGTGKPG9ÀTOGTØEMIGYKP PWPIURCTGPUKG\WFGO*GK\GPGTIKG #WEJ FKG $GHØTEJVWPI FCUU UEJÒPG (CEJYGTM WPF 5VWEMHCUUCFGP MØPHVKI hinter dicken Dämmplatten verschwinFGPKUVIGIGPUVCPFUNQUd&CUOWUUPKEJV UGKPp UQ 1VVQ Kentzler, Präsident des <GPVTCNXGTDCPFU FGU &GWVUEJGP *CPF YGTMU ZDHd&KG8GTDKPFWPIXQP'PGT IKGGHƂ\KGP\WPFKPFKXKFWGNNGT#TEJKVGMVWT HWPMVKQPKGTV 'KPG 8KGN\CJN FGPMOCNIG UEJØV\VGT)GDÀWFGFKGQJPGGKPG8GTÀP FGTWPI FGU %JCTCMVGTU \W 'HƂ\KGP\JÀW Je besser die 'HƂ\KGP\JCWU Standards im Neubau, desto geringer die Energiekosten. )TCƂMFGPC 60 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 &KG GPGTIGVKUEJG 5CPKGTWPI XQP /GJT HCOKNKGPJÀWUGTP OØUUVG UKEJ GKIGPVNKEJ CWEJHØT/KGVGTDG\CJNVOCEJGPUQFCU 'TIGDPKUGKPGT5VWFKGFGTFGPC&GOPCEJ MCPP FGT 'PGTIKGDGFCTH DGK )GDÀWFGP FKG QJPGJKP UCPKGTV YGTFGP OØUUGP QJPG/GJTDGNCUVWPIGPHØT/KGVGTWODKU \W2TQ\GPVIGUGPMVYGTFGP&WTEJFKG 7ONCIGGKPGU6GKNUFGT5CPKGTWPIUMQUVGP UVGKIV\YCTFKG-CNVOKGVG&QEJFKGFTCU VKUEJ UKPMGPFGP 'PGTIKGMQUVGP INGKEJGP FKGUCWU5GNDUVGKPGPQEJVGWTGTG5CPKG TWPI OKV GKPGT 'PGTIKGGKPURCTWPI XQP 2TQ\GPVOØUUVGPWTGKPGIGTKPIG/KGV GTJÒJWPIPCEJUKEJ\KGJGP +PKJTGT5VWFKGJCVFKGFGPCTGCNGGPGT IGVKUEJ UCPKGTVG 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MQUVGPIØPUVKI TGCNKUKGTV YGTFGP (ØT FGP $GUVCPF UKPF Feuchte Bäder bröckeln früher Der Energieausweis liefert bereits im Vorfeld einer Sanierung nützliche Fakten und gibt wichtige Modernisierungsempfehlungen. )TCƂMFGPC MGKPG 8GTUEJÀTHWPIGP XQTIGUGJGP /KV FGTPGWGP8GTQTFPWPIYGTFGPCW»GTFGO 8QTICDGP FGT '7 WOIGUGV\V FKG GKIGPVNKEJ UEJQP #PHCPI KP &GWVUEJNCPF JÀVVGP KP -TCHV VTGVGP OØUUGP $GK GKPGT YGKVGTGP 8GT\ÒIGTWPI KO )GUGV\IGDWPIURTQ\GUUFTQJVIGIGDGPGPHCNNUUQICT GKP8GTVTCIUXGTNGV\WPIUXGTHCJTGPFGT'7 &KG 'P'8 FGƂPKGTV FKG GPGTIGVKUEJGP #PHQTFGTWPIGP CP 9QJP WPF 0KEJVYQJPIGDÀWFG FKG HØT TWPF 2TQ\GPV FGU'PFGPGTIKGXGTDTCWEJUXGTCPVYQTVNKEJ UKPF 5KG KUV FKG YGUGPVNKEJG TGEJVNKEJG WPF RNCPGTKUEJG )TWPFNCIG KO $GTGKEJ 'PGTIKGGHƂ\KGP\ HØT CNNG $CWXQTJCDGP CNUQ $GUVCPFUUCPKGTWPIGP WPF 0GWDCWVGPWPFFCOKVGKPGNGOGPVCTGT$CWUVGKP WO FKG KO 'PGTIKGMQP\GRV FGT $WPFGU TGIKGTWPI XQTIGIGDGPGP <KGNG HØT FGP )GDÀWFGDGTGKEJ\WGTTGKEJGP Einhaltung von Qualitätsforderungen wichtig 'KPG LCJT\GJPVGCNVG $CWUWDUVCP\ 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Energieanwendung e.V., am 17. Mai 2013 im Berliner Ludwig-Erhard-Haus im Rahmen der Berliner Energietage. Die Richtlinie RAL-RG 678 und die seit 2011 um die Gebäudesystemtechnik erweiterte HEA-Sterne-Ausstattung zur Elektroinstallation in Wohngebäuden auf Basis der DIN 18015 können seiner Ansicht nach Planern und Bauherren bei der Orientierung auf zukunftsnahe Lösungen helfen. Auch die KfW hat gerade erst die Qualitätssicherung für die Förderprogramme „Energetisches Bauen und Sanieren“ ausgebaut. Seit dem 1. Juni 2013 müssen Experten, die eine geförderte Baubegleitung anbieten, höhere QualiƂMCVKQPUCPHQTFGTWPIGP GTHØNNGP (ØT 5C nierungsvorhaben sind seitdem nur noch Experten für diese Dienstleistung zugeNCUUGP FKG KP FGT 'PGTIKGGHƂ\KGP\'ZRGT tenliste für Förderprogramme des Bundes (Expertenliste) eingetragen sind. Darauf YGKUVFKGFGPCJKPFKGFKG2ƃGIGFGT'Z pertenliste verantwortet. Für Sanierungsvorhaben, für die eine Förderung im ProITCOO d'PGTIKGGHƂ\KGPV 5CPKGTGPp DKU zum 31. Mai 2013 bei der KfW beantragt wurde, erfolgt eine Förderung der Baubegleitung nach den bisherigen Programmbestimmungen. Experten müssen für diese Vorhaben mindestens eine Ausstellungsberechtigung für Energieaus- 62 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 Allein durch optimiertes Energiemanagement KUVPCEJ#PUKEJVXQP7FQ0GWOCPP5RG\KCNKUVHØT 'PGTIKGOCPCIGOGPVGKPG'PGTIKGGKPURCTWPI XQP2TQ\GPVOÒINKEJ (QVQ*'# weise nach § 21 EnEV 2009 haben. Experten, die noch nicht in der Expertenliste eingetragen sind, können auch nach dem 1. Juni 2013 eine Baubegleitung für neue Vorhaben durchführen, wenn sie spätestens zum Zeitpunkt der Beantragung des Zuschusses für die Baubegleitung in der Expertenliste eingetragen sind. oder Wohnhäuser aus den 70er- oder 80er-Jahren im Sinne des Klimaschutzes innerhalb von zehn Jahren zu sanieren und den CO2-Ausstoß zu halbieren. Neu ist dabei die systematische Sanierung ganzer Wohnquartiere mit dem zusätzlichen Ziel, mehr Wohnkomfort zu schaffen, der bezahlbar bleibt. 7OUKEJKPFGT'PGTIKGGHƂ\KGP\'ZRGT tenliste für Förderprogramme des Bundes einzutragen, müssen Experten neben der Ausstellungsberechtigung für Energieausweise nach § 21 EnEV 2009 eine Weiterbildung gemäß den Anforderungen FGU 4GIGNJGHVGU FGT 'PGTIKGGHƂ\KGP\ Expertenliste für Förderprogramme des Bundes absolviert haben. 'KPGKO4CJOGPFGU2TQLGMVGUFWTEJ geführte anonyme Datenerhebung hat gezeigt: Das Alter des Hauses allein ist nicht ausschlaggebend für hohen Energieverbrauch. Ursachen sind vielmehr eine schlecht aufeinander abgestimmte Anlagentechnik, nichtfunktionierende 0CEJVCDUGPMWPI QFGT KPGHƂ\KGPVG (GPU terlüftungen. Gerade Assistenzsysteme können dabei helfen, ein energiesparendes Verhalten zu erleichtern. GrinewitUEJWU GORƂGJNV FGUJCND GKPG U[UVG matische Auswertung von Verbrauchsdaten auch in die künftige EnEV aufzunehmen. Datenlage sichern – Effekte evaluieren Mindestens ebenso wichtig wie die Qualitätssicherung ist das Heranziehen von Verbrauchsdaten, um die Effekte intelligenter Gebäudetechnik im ZusammenURKGN OKV 'HƂ\KGP\OC»PCJOGP QDLGMVKX bewerten zu können, erläuterte Prof. Dr.-Ing. Viktor Grinewitschus von der Hochschule Ruhr West und EBZ Business School, der ebenfalls im Rahmen der Berliner Energietage seine ErfahTWPIGP CWU FGO 2KNQVRTQLGMV +PPQXCVKQP City Bottrop mit 12.500 Gebäuden der Innenstadt und angrenzenden Stadtteilen mitteilte. Die Aufgabenstellung lautete, alte Zechensiedlungen, Industriegebäude Der für 2014 avisierte Netzausbau, integrierte Demand/Response-Systeme, ein Monitoring, das Wetterlagen berücksichtigt oder die Förderung privater Elektrospeicher werden darüber hinaus ebenfalls Verbrauchsverschiebungen zur Folge haben, wie Udo Neumann, weltweit tätiger Spezialist für Energiemanagement und Director Prosumer Programm Deutschland, Schneider Electric, prognostiziert. In der Folge führt diese Entwicklung seiner Ansicht nach zu immer planpause tga intelligenteren Systemen und zu notwendigen Standards für die Kombinierbarkeit von Systemen und Anlagen unter Einbeziehung aller Gewerke. Allein durch Energiemanagement hält Neumann eine Energieeinsparung von 30 Prozent für möglich. Um das Potential ausschöpfen zu können, bedürfe es allerdings einer zielgruppengerechten Einbeziehung und Motivation der Anwender. Wie sehen Häuser mit Zukunftspotential aus? Heute erfüllt das, was bis 2009 noch der Standard „Niedrigenergiehaus“ war, die Anforderungen an den Basisstandard eiPGU'HƂ\KGP\JCWUGU&CU\GKIVYKGUEJPGNN die Entwicklung voranschreitet. WichtigsVGU/GTMOCNGKPGU'HƂ\KGP\JCWUGUKUVFGT PKGFTKIG *GK\YÀTOGDGFCTH &GT ,CJTGU JGK\GPGTIKGDGFCTH XQP 'HƂ\KGP\JÀWUGTP sollte bei etwa 50 kWh pro m29QJPƃÀ EJGWPF,CJTQFGTYGPKIGTNKGIGP5RTKEJ Um 100 m2 9QJPƃÀEJG GKP ,CJT OKV Heizwärme zu versorgen, werden höchs- tens 500 m3 Erdgas oder 500 Liter Heizöl DGPÒVKIV &KG )TGP\YGTVG HØT FGP 'PGT IKGDGFCTHXQP)GDÀWFGPKP&GWVUEJNCPF werden in der Energiesparverordnung (EnEV) 2009 geregelt. Neubauten, die den gesetzlichen Anforderungen entsprechen, kommen mit kleinen Heizungsanlagen aus. Hier bietet sich eine Fülle verschiedener Systeme an, die sowohl für Raumwärme als auch für die Warmwasserversorgung im Haus sorgen. Wichtig ist vor allem, dass man vorausschauend plant und eine Anlage wählt, die den Brennstoff so effektiv wie möglich nutzt. Auf diese Weise können Energiesparpotentiale durch Maßnahmen für die Gebäudedichtheit und -dämmung sowie durch die Südausrichtung des Gebäudes erhöht werden. Hinzu kommt die bekannte Vielzahl neuer moderner Techniken und deren -QODKPCVKQPUOÒINKEJMGKVGP *GK\WPIU anlagen mit Erdgas, Heizöl bzw. Holzpel- lets oder Heizungsanlagen in Kombination mit erneuerbaren Energien. Weiter sind unterschiedliche Formen von Wärmepumpen verfügbar, die gerade auch KO'HƂ\KGP\JCWUUKPPXQNNUKPF8QTCWUUGV zung, um eine Entscheidung für das „richtige“ Heizsystem zu treffen, ist die Kenntnis der Voraussetzungen für den Betrieb der jeweiligen Systeme. +O 7PVGTUEJKGF \WO 'HƂ\KGP\JCWU braucht ein Passivhaus aufgrund guter Wärmedämmung in der Regel keine klassische Gebäudeheizung mehr. Es darf NCWV <GTVKƂ\KGTWPIUMTKVGTKGP FGU Passivhaus Instituts Darmstadt einen Heizwärmebedarf von 15 kWh/(m2a) (Energiegehalt von etwa 1,5 Liter Heizöl) nicht ØDGTUVGKIGP&KGOCZKOCN\WNÀUUKIG*GK\ last beträgt 10 W/m2 und muss auch im Winter an ungünstigen Tagen über die Zuluft einbringbar sein. Weiterhin ist ein Passivhaus durch Grenzwerte im Bereich des Primärenergiebedarfs von 120 kWh/ (m2a), der Luftdichtheit und der minimaNGP9KTMWPIUITCFGFGƂPKGTV Hybrid-Lösungen – www.mhg.de „Starke Leistung und Klimaschonung – für mich ein unzertrennliches Duo.“ Oliver Kriegerbarthold, Hybrid-Experte bei MHG ThermSelect® EcoStar Hybrid Bis zu 30 Prozent weniger Energiekosten als Standardkessel Unabhängiger von steigenden Energiepreisen Kompakte, platzsparende, wartungsfreundliche Bauweise Höchste Effizienz und beste Ressourcenschonung GEBÄUDE Der überwiegende Teil des Wärmebedarfs der Passivhäuser deckt sich aus passiven Quellen, wie Sonneneinstrahlung und Abwärme von Personen und technischen Geräten. Das Ergebnis ist eine positive Raumwahrnehmung, gekoppelt mit einem niedrigen Energieverbrauch. Dabei ist das Passivhaus keine neue Bauweise, sondern ein Baustandard, der besondere Anforderungen bezüglich Architektur, Technik und Ökologie festlegt und nicht auf einen bestimmten Gebäudetyp beschränkt ist. Es ist auch durch Umbauten und Sanierungen möglich, diesen Standard zu erreichen. Erfahrungen haben laut Passivhaus Institut gezeigt, dass der Neubau eines Passivhauses nur etwa 5 bis 15 Prozent teurer ist als ein konventionell gebautes RWE Zukunftshaus Grundlage des RWE Zukunftshauses in Bottrop ist ein Einfamilienhaus aus den 60er-Jahren, das zu einem Energie-Plus*CWU UCPKGTV WPF KO ,WNK QHƂ\KGNN eingeweiht wurde. Neueste Materialien und modernste Technik bringen das Haus aus den 60er-Jahren auf den Stand eines Neubaus von 2020. Hintergrund ist, dass sich die EU ehrgeizige Ziele gesetzt und Vorgaben zur Realisierung von „nearly Zero-EnergyBuilding(s)“ (nZEBs) gemacht hat. Demnach sollen nach 2020 alle Neubauten einen äußerst geringen Energieverbrauch vorweisen, bei neuen öffentlichen Gebäuden soll dies schon ab 2019 der Fall sein. Das Problem: Für den Bau Haus nach dem derzeit gültigen Energiestandard EnEV. Bei Sanierungen von Altbauten bewegen sich diese Mehrkosten demnach zwischen 12 und 18 Prozent. Hinzu kommen die Kosten für die Lüftungsanlage. Die Amortisationszeit kann mehr als zehn Jahre betragen, sie hängt im Wesentlichen von der nicht vorhersehbaren zukünftigen Energiepreissteigerung sowie von dem Zinssatz, mit dem die InvestiVKQPƂPCP\KGTVYKTFCD&KGITWPFNGIGPFG Einsparung bei der Heizenergie beträgt gegenüber einem konventionellen Gebäude nach neuestem Baustandard laut Passivhaus Institut rund 75 Prozent. Solarthermische Heizsysteme können 'HƂ\KGP\JÀWUGT PKEJV PWT URCTUCOGT OC dieser nZEBs hält die EU-GebäuderichtliPKG '2$&\YCTGKPG&GƂPKVKQPCDGTMGK ne detaillierten Anforderungen bereit, mit der Begründung, dass die Klimata in Europa zu unterschiedlich seien. Die Mitgliedstaaten sind deshalb aufgefordert, festzulegen, wie sich „Fast-Nullenergiegebäude“ an die landestypischen Bedingungen anpassen lassen. Unter Beteiligung von Ecofys, einem international agierenden Beratungsunternehmen im Bereich erneuerbarer Energien, arbeitet die EU-QOOKUUKQPFCTCPURG\KƂUEJGTG.GKVNKPKGP und Bewertungsmaßstäbe für „Fast-Nullenergiegebäude“ zu entwickeln. Während beim RWE Zukunftshaus in Bottrop durch Dämmung auf der einen Seite versucht wird, möglichst wenig Energie zu verlieren, soll auf der anderen chen, sondern auch sehr effektiven Klimaschutz bewirken, so das SonnenhausInstitut e.V. in Schleching. Das innovative Gebäudekonzept eines Sonnenhauses zeichnet sich demnach durch fünf Punkte aus: eine gut gedämmte Gebäudehülle, eine Ausrichtung des Gebäudes zur SonPG ITQ»G -QNNGMVQTƃÀEJGP GKPGP 5RGK cher als Wärmebatterie und einer Wärmeverteilung im Haus mit einem Niedertemperatursystem wie einer Fußboden- oder Wandheizung. Den Rest der Wärme, den die Sonne nicht liefert, stellt ein regeneratives Heizsystem, meist ein Holzofen, zur Verfügung. „Sonnenhäuser sind sparsam und bieten einen hohen Komfort. In einem normalen Winter reichen zwei bis drei Raummeter Holz oder eine bis zwei Tonnen Pellets aus, um ein Einfamilienhaus zu beheizen“, so Seite möglichst viel Energie regenerativ erzeugt werden. Geheizt wird zum Beispiel mit der Sole/Wasser-Wärmepumpe „WPF 7 basic“ von Stiebel Eltron, die erneuerbare Energie aus dem Erdreich gewinnt. Unterstützt wird das System durch Solarthermie-Module auf dem Garagendach. Die erzeugte Wärme wird in einen Speicher im Keller eingebracht. Auch Warmwasser wird so erzeugt. Im Zukunftshaus fällt der in vielen Häusern heute zum Standard gehörende Pufferspeicher mit 800 Litern deshalb etwas größer aus. Der Pufferspeicher übernimmt zusätzlich die Aufgabe, das Haus mit Warmwasser zu versorgen. Die 60-m²-Photovoltaik-Anlage soll zudem über das Jahr mehr als 8.000 kWh Strom erzeugen. Und damit der auch Vorher und nachher: Die Sanierung des RWE Zukunfthauses lässt sich in der Außenansicht nur erahnen. (Foto RWE AG) 64 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 planpause tga Dipl.-Ing. (FH) Peter Rubeck, Geschäftsführer des Sonnenhaus-Instituts. Damit ist zugleich eine hohe Einsparung an CO2 im Vergleich mit fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas verbunden. In Mehrfamilienhäusern wird das zukunftsweisende Konzept inzwischen ebenfalls verstärkt eingesetzt. Eine optimale Primärenergiebilanz ist gut. Noch besser ist es, wenn ein Gebäude wie das Energie-Plus-Haus (vgl. InfoKasten, RWE-Zukunftshaus Bottrop) mehr Primärenergie produziert, als verbraucht wird, die jährliche Energiebilanz also positiv ausfällt. Da bislang kein allgemein gültiger Standard existiert, ist beim Gebäude in erster Linie darauf zu achten, dass der Primärenergiebedarf möglichst gering ausfällt. Eine gut gedämmte Gebäudehülle wie etwa beim Passivhaus-Standard genutzt werden kann, wenn keine Sonne scheint, wird im Keller ein RWEd5VQTCIG XCTKQp$CVVGTKG5VTQOURGKEJGT eingebaut, der bei Bedarf auch modulartig zu erweitern ist. Verteilt wird die Wärme im RWE Zukunftshaus vom Uponor-Fußbodenhei\WPIUU[UVGO d/KPKVGEp FCU GKPG #WH bauhöhe von nur drei Zentimetern benötigt, sowie dem neuen Uponord4GPQXKUp6TQEMGPDCW9CPF WPF &G ckenheizsystem. In einigen Räumen wurden auch Vogel&Noot-Tieftemperaturheizkörper installiert, die bei Bedarf Ventilatoren zuschalten und so mit viel geringeren Temperaturen die gleiche Leistung übertragen können wie konventionelle Heizkörper. Die Kellerdecke wurde mit modernen Vakuum-Dämmplatten verkleidet. Sie ƂPFGPFQTV#PYGPFWPIYQCWHIGTKP gem Raum hohe Dämmwirkung erzielt werden soll. Das Dach wurde mit einer 30 Zentimeter dicken Dämmschicht versehen, die Außenwände wurden mit einem leistungsfähigen WärmedämmVerbundsystem ausgerüstet. Dreifach verglaste Fassadenfenster sind im gesamten Haus Standard. Die Dachfenster sind mit eigenständiger Intelligenz ausgestattet. Die Sensorik erkennt, ob Sommer oder Winter ist und steuert bietet da beste Voraussetzungen. In bereits realisierten Gebäuden wird meist mit Photovoltaikanlagen mehr Strom erzeugt, als für Heizung, Belüftung, Trinkwasserbereitung und Haushaltsstrom benötigt wird. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) gibt HQNIGPFG &GƂPKVKQP d&CU 2NWU'PGTIKG Haus-Niveau … ist erreicht, wenn sowohl ein negativer Jahres-Primärenergiebedarf (ŧQp < 0kWh/(m2a)) als auch ein negativer Jahres-Endenergiebedarf (ŧQe<0kWh/ (m2a)) vorliegen. Alle sonstigen Bedingungen der Energieeinsparverordnung 2009 (EnEV) wie z.B. die Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz sind einzuhalten.“ im Bestand oder als Neubau und seine Komponenten ausfällt – jeder Weg zu einem enkelgerechten Haus beginnt mit GKPGO GTUVGP 5EJTKVV KP FKG dTKEJVKIGp Richtung – dem ggf. optional weitere folgen können – unter Einbeziehung und Nutzung erneuerbarer Energien. Und die Richtung kann nur heißen, mit bereits verfügbaren Technik-Komponenten ITÒ»VOÒINKEJG'PGTIKGGHƂ\KGP\WPVGT$G achtung persönlicher Möglichkeiten, Vorlieben und Bedürfnisse herzustellen, wünschenswerter Weise auch und gerade in Bestandsbauten, auch wenn in vielen Fällen – je nach Finanzierungskonditionen – wohl die Enkel noch einen Teil der ■ Kosten mittragen müssen. Wie auch immer letztlich die Entscheidung für ein zukunftsfähiges Gebäude [Dr. Thomas Maischatz] mit Außenrollos automatisch die Verschattung. So werden die Räume im Sommer nicht zu heiß und im Winter wird die Sonnenwärme eingefangen. Der Clou an den Fenstern ist, dass sie mit den PhotovoltaikModulen eine optische Einheit bilden. Die Fensterrahmen wurden nicht verschraubt, sondern geklebt. Auch die Rollladenkästen sind von außen angebracht. Um möglichst wenig Wärme beim Lüften zu verlieren, übernimmt ein ausgeklügeltes Belüftungssystem mit Wärmerückgewinnung künftig die Außenluftzufuhr. Um Strom zu sparen, wurde im ganzen *CWUFKG49'd5OCTV*QOGp6GEJPKMGKP gebaut. Diese sorgt dafür, dass zum Beispiel Standby-Geräte ohne Komforteinbußen komplett vom Netz getrennt werden können oder nur dort Licht brennt, wo es gebraucht wird. Auch die Heizung kann so MQOHQTVCDGNWPFGPGTIKGGHƂ\KGPVIGTGIGNV werden. Technik, die problemlos ohne Bauarbeiten in Bestandsgebäuden nachgerüstet werden kann. Die Sanierung, die 90 Prozent Energieeinsparung ermöglicht, startete im Februar 2013. Zahlreiche Wirtschaftspartner unterstützen den Bau mit innovativen Markenprodukten. RWE verantwortete den Bau und die Koordination der Projektpartner und stellte sein Know-how und seine Produkte zur Verfügung. Lediglich die Kosten für die Umbaumaßnahmen in Höhe von bisher rund 450.000 Euro, an denen sich die Eigentümer mit einem sechsstelligen Betrag beteiligten, lassen Zweifel an der wirtschaftlichen Zukunftsfähigkeit aufkommen. Die Sole/Wasser-Wärmepumpe „WPF 7 basic“ von Stiebel Eltron ist nur eine Komponente in dem technisch ausgefeilten Konzept des Energie-Plus-Hauses in Bottrop. (Foto: RWE AG) HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 65 GEBÄUDE Qualitätsoffensive am Bau &KG'PGTIKGGHƂ\KGP\'ZRGTVGPNKUVGHØT(ÒTFGTRTQITCOOGFGU$WPFGU 5GKV 'PFG KUV FKG 'PGTIKGGHƂ\KGP\ Expertenliste für Förderprogramme des Bundes online. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi), das $WPFGUCOV HØT 9KTVUEJCHV WPF #WUHWJT kontrolle (BAFA WPF FKG -H9 $CPMGP gruppe (KfW) haben die Liste ins Leben IGTWHGP WO 8GTDTCWEJGTP FKG /ÒINKEJ MGKV\WIGDGPCWUGKPGTDWPFGUYGKVGKP JGKVNKEJGP .KUVG SWCNKƂ\KGTVG 'ZRGTVGP HØT JQEJGHƂ\KGPVG5CPKGTWPIUWPF0GWDCW RTQLGMVG\WƂPFGP&KGIGNKUVGVGP'ZRGT VGP UKPF DGUQPFGTU CMVKX KP FGP (ÒTFGT programmen der KfW für energetisches Bauen und Sanieren und der geförderten 8QT1TV$GTCVWPIFGU$#(#&CDGKKUVNG FKINKEJFGT'KPVTCIHØTFKGIGHÒTFGTVG$CW DGINGKVWPIFGT-H9XGTRƃKEJVGPF(ØTFKG TGUVNKEJGP -H92TQITCOOG WPF FKG 8QT 1TV$GTCVWPI $#(# KUV FGT 'KPVTCI HTGK YKNNKI&KG-H9JCVLGFQEJDGTGKVUCPIG kündigt, dass ab 1. Februar 2014 die 8GTRƃKEJVWPI HØT CNNG (ÒTFGTRTQITCOOG rund um das Thema energetisches Bauen und Sanieren gilt. Beratung (2012) des BAFA orientiert. Alle \YGK ,CJTG OØUUGP FKG 'ZRGTVGP FWTEJ (QTVDKNFWPIUPCEJYGKUG WPF 2TCZKUCTDGK ten darlegen, dass sie auf dem neusten 5VCPFFGT6GEJPKMUKPFsUQYQJNVJGQTG tisch als auch praktisch. 'ZRGTVGP FKG DGTGKVU GKPG 9GKVGTDKN FWPIIGOÀ»$#(#4KEJVNKPKG QFGT ÀNVGTDGUKV\GPMÒPPGPUKEJOKVFKGUGTDKU 'PFG FGU ,CJTGU GKPVTCIGP 5KG OØUUGP PQEJ \WUÀV\NKEJ 7PVGTTKEJVUGKPJGKVGP CWU FGO (QTVDKNFWPIUMCVCNQI FGT 'PGT IKGGHƂ\KGP\'ZRGTVGPNKUVG HØT (ÒTFGTRTQ ITCOOGFGU$WPFGUPCEJYGKUGP'ZRGT ten sollten unbedingt beachten, dass FKGUG¸DGTICPIUTGIGNWPIPWTDKU&G \GODGTIKNV&CPCEJOØUUGP'ZRGT VGPFKGGKPGdCNVGp9GKVGTDKNFWPICDUQN XKGTV JCDGP FKG &KHHGTGP\ \WT PGWGP Weiterbildung nachweisen. Das sind 80 7PVGTTKEJVGKPJGKVGP IGOÀ» FGT PGWGP 9GKVGTDKNFWPIUKPJCNVG +PHQTOCVKQPGP \W diesen Inhalten sind auf der Webseite der .KUVGWPVGTd0CEJUEJWNWPIGPp\WƂPFGP &KGUKUVDGUQPFGTUHØTFKG-H92TQITCO me wichtig, da hier der Eintrag ab 2014 XGTRƃKEJVGPFYKTF Wer kann sich eintragen? 8QTCWUUGV\WPI HØT FKG 'KPVTCIWPI CNU 'PGTIKGGHƂ\KGP\'ZRGTVG KUV GKPG #WUUVGN lungsberechtigung für Energieausweise nach § 21 (EnEV) und eine Weiterbildung \WO )GDÀWFGGPGTIKGDGTCVGT 'U IGNVGP FKG+PJCNVGFGU4GIGNJGHVUFGTPGWGP.KU VGFKGUKEJCPFGT4KEJVNKPKGFGT8QT1TV 'UIGNVGPHQNIGPFG¸DGTICPIUTGIGNWP IGPHØT'ZRGTVGPFKGDGTGKVUGKPG9GKVGT DKNFWPI PCEJ FGT $#(#4KEJVNKPKG DGUKV \GPU6CDGNNG (ØT -H92TQITCOOG IKDV GU \WFGO DKU&G\GODGTFKG/ÒINKEJMGKV UKEJCPUVCVVFGT9GKVGTDKNFWPIØDGT4G GEBÄUDE ZUKÜNFTIGE, INTERAGIERENDE GEBÄUDE UND INFRASTRUKTUREN, DIE EIN HOHES MASS AN ENERGIEEFFIZIENZ AUCH BEI ZUNEHMENDEN KLIMASCHWANKUNGEN BEIBEHALTEN UND SICH AUF EINE AUTARKE ENERGIEVERSORGUNG STÜTZEN, ERFORDERN INNOVATIVE, FLEXIBLE PLANUNGS- UND AUSFÜHRUNGSPROZESSE. 66 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 HGTGP\GPGKP\WVTCIGP'ZRGTVGPMÒPPGP KP GKPGT 1PNKPG/CUMG \YGK 4GHGTGP\ IGDÀWFG GKPIGDGP FKG PCEJ FGP -H9 'HƂ\KGP\JCWU5VCPFCTFU PGW IG DCWV QFGT PCEJ FGO -H95VCPFCTF UCPKGTVYWTFGP#D,CPWCTYGT FGP PWT PQEJ 9GKVGTDKNFWPIGP CM\GR tiert. Die Eintragung als BAFA-Experte &GT 'KPVTCI CNU $#(#$GTCVGT KUV HTGKYKN NKI+O)GIGPUCV\\WFGP-H92TQITCO men vergibt immer noch das BAFA die #PVTCIUDGTGEJVKIWPIWOFKG(ÒTFGTIGN FGT HØT FKG 8QT1TV$GTCVWPI \W GTJCN VGP&CUJGK»VFCUU'ZRGTVGPFKGDGTGKVU GKPG$#(#0WOOGTDGUKV\GPYKGDKUJGT GKPGIGHÒTFGTVG8QT1TV$GTCVWPIPCEJ FGP4GIGNPFGU$#(#FWTEJHØJTGPMÒP nen. Sie sind jedoch nicht automatisch KP FGT PGWGP .KUVG \W ƂPFGP &C\W KUV GKPG0GWCPOGNFWPIPÒVKI$GTCVGTOØU UGP FCDGK KJTG $#(#0WOOGT PCEJ YGKUGP UQYKG FKG $GFKPIWPIGP FGU 4G gelhefts und der Übergangsregelung GTHØNNGP (ØT FKG OGKUVGP 'ZRGTVGP DG FGWVGV FKGU FCUU UKG PQEJ 7PVGT richtseinheiten aus dem Kriterienkatalog für die Fortbildung nachweisen müssen. &KG 'PGTIKGGHƂ\KGP\'ZRGTVGPNKUVG HØT (ÒTFGTRTQITCOOGFGU$WPFGUFKGPV\WT 6TCPURCTGP\ HØT 8GTDTCWEJGT WPF \WT DGUUGTGP #WHƂPFDCTMGKV XQP 'ZRGTVGP und ist vergleichbar mit der früheren so IGPCPPVGP$#(#.KUVG 8GTRƃKEJVWPIDGKFGT-H9 #PFGTUKUVGUDGKFGT-H9'ZRGTVGPFKG GKPG IGHÒTFGTVG $CWDGINGKVWPI FWTEJ HØJTGP 2TQITCOO OØUUGP KP FGT 'PGTIKGGHƂ\KGP\'ZRGTVGPNKUVG TGIKUVTKGTV UGKP &KG -H9 JCV \WFGO CPIGMØPFKIV dass ab 1. Februar 2014 die verbindliche Anwendung der Expertenliste für alle -H92TQITCOOGd'PGTIKGGHƂ\KGPV$CWGP WPF 5CPKGTGPp IKNV &CU JGK»V FCUU CD FKGUGO <GKVRWPMV HØT FKGUG 2TQITCOOG PWT 'ZRGTVGP JKP\WIG\QIGP YGTFGP können, die in der Liste eingetragen UKPF &CU DGVTKHHV FCPP CWEJ FKG 'KP\GN OC»PCJOGP planpause tga Übersicht Eintragungsanforderungen mit vorhandener Weiterbildung gem. BAFA-Richtlinie. Als Grundqualifikation ist von allen Experten 21 EnEV nachzuweisen. 1) Fortbildungskatalog laut Anlage 4 Regelheft 2) Weiterbildungsumfang online einsehbar Vorhandene Weiterbildung Eintragung für Energieeffizient Bauen und Sanieren (KfW): bis 31.12.13 Eintragung für Energieeffizient Bauen und Sanieren (KfW): ab 01.01.14 Weiterbildung gem. BAFA-Richtlinie 2012 / Anl. 2 des Regelhefts (Modul Beratung) Plus 16 UE nach 1.10.2009 aus Fortbildungskatalog1 Plus 80 UE Weiterbildung über fehlende Inhalte² Weiterbildung gem. BAFA-Richtlinie Sept. 2009, April 2008 oder Sept. 2006 Plus 16 UE nach 1.10.2009 aus Fortbildungskatalog1 Plus 80 UE Weiterbildung über fehlende Inhalte² Plus 16 UE nach 1.10.2009 aus Fortbildungskatalog1 Weiterbildung gem. BAFA-Richtlinie, nach Nov. 2001 absolviert Plus 16 UE nach 1.10.2009 aus Fortbildungskatalog1. (inkl. Thema EnEV oder zusätzlich EnEVFortbildung nach Okt. 2007) Plus 80 UE Weiterbildung über fehlende Inhalte² Plus 16 UE nach 1.10.2009 aus Fortbildungskatalog1 Weiterbildung gem. BAFA-Richtlinie, vor Nov. 2001 absolviert Plus 80 UE Weiterbildung über fehlende Inhalte² Plus 80 UE Weiterbildung über fehlende Inhalte² Plus 16 UE nach 1.10.2009 aus Fortbildungskatalog1 Keine Weiterbildung gem. BAFA-Richtlinie Modul Planung / Umsetzung (130/ 210 UE) Modul Planung / Umsetzung (130/ 210 UE) Modul Beratung (130/ 210 UE) Was müssen Handwerker beachten? Handwerker müssen vor allem die Unabhängigkeitsklauseln beachten. Für die Vor-Ort-Beratung BAFA gilt wie bisher, FCUU 'ZRGTVGP VTQV\ HCEJNKEJGT 3WCNKƂMC tion nicht antragsberechtigt sind, wenn sie bei der Beratung ein wirtschaftliches Eigeninteresse an bestimmten Investitionsentscheidungen des Beratenden haben können. Die KfW verlangt für die Förderung, dass die Experten nicht gleichzeitig planen und umsetzen dürfen. Das betrifft in der Regel vor allem Handwerker, die neben einer beratenden oder planerischen Tätigkeit auch ausführende Arbeiten wie z.B. den Einbau einer neuen Heizungsanlage übernehmen. Bisher konnten Handwerker den Kunden gleichzeitig beraten, die Maßnahme umsetzen und die Wirksamkeit der Maßnahme bestätigen, um die Fördermittel der KfW zu erhalten. Dies ist nicht mehr möglich, die Bestätigung muss von einem zweiten Experten getätigt werden. Ab Februar 2014 kann diese Bestätigung nur noch XQPGKPGO'ZRGTVGPCWUFGT'PGTIKGGHƂ\K enz-Expertenliste getätigt werden. Ziel ist, dass sich der Kunde auch bei einer Einzelmaßnahme von einem Experten beraten lässt, der das Haus als System betrachtet und aufzeigt, welche Maßnah■ me die größte Wirkung hat. [Christian Stolte, Bereichsleiter 'PGTIKGGHƂ\KGPVG)GDÀWFG &GWVUEJG'PGTIKG#IGPVWT)OD* FGPC? Eintragung für Vor-OrtBeratung (Antragsberechtigt VorOrt-Beratung (BAFA) vorhanden) Eintragungsbedingungen für die EnergieGHƂ\KGP\ Expertenliste für Förderprogramme des Bundes. Weitere Informationen und FCU#POGNFGHQTOWNCTƂPFGP Interessierte unter: YYYGPGTIKGGHƂ\KGP\GZRGTVGPFG Erläuterungen zu den 3WCNKƂMCVKQPUCPHQTFGTWPIGP YYYGPGTIKGGHƂ\KGP\GZRGTVGPFG XQTCDKPHQTOCVKQPGP Regelheft: JVVRDKVN[CU'NU Übersicht Fortbildungskatalog: JVVRDKVN[2D9F Bei Fragen hilft das Team der 'PGTIKGGHƂ\KGP\'ZRGTVGPNKUVGHØT Förderprogramme des Bundes: (QP /Q&K&QWPF(TDKU7JT /KDKU7JT (CZ HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 67 GEBÄUDE Elektronische Produktdatenkataloge für die TGA Die VDI 3805 auf dem Weg zu einem internationalen Standard Building Owner’s Data: 4HU\MHJ[\YLY»Z+H[H! Requirements, restrictions … Product catalogues Architect’s Data: ISO 16757 ¯>HSSZÅVVYZJLPSPUNZKVVYZ^PUKV^ZYVVMZ Building Services Designer’s Data: 7PWLZÄ[[PUNZOLH[LYZYHKPH[VYZ]HS]LZHPYV\[SL[Z¯ Constructor’s Data: 6WLUPUNZOHUNPUNZÅHUNLZ¯ FM Data: Cleaning areas, maintenance intervals, spare parts … Building Information Model (BIM) IFC Archives, Documentation Abb. 1 · Einbettung der ISO 16757 in das BIM-Modell. In der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA) wird die Planung und Auslegung von Anlagen in zunehmendem Maße durch den Einsatz von Software begleitet. Die CAD-Planung und Auslegung von Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung ist vor allem durch eine Vielzahl von Gesetzen und Verordnungen (z.B. EEWärmeG oder EnEV) bzw. Normen (z.B. DIN V 18599 oder DIN EN 12831) aus der Praxis kaum noch wegzudenken. Diese Arbeitsweise erfor- dert Produktdaten in maschinenlesbarer Form, um EDV-Systeme effektiv einsetzen zu können. Mit der VDI 3805 wird der Produktdatenaustausch für Komponenten und Anlagen der Heiz-, Raumluft- und Sanitärtechnik im rechnergestützten Planungsprozess geregelt. Dazu wird die Erfassung der benötigten Daten vereinheitlicht, um unterschiedlichste Aufgabenstellungen mit dem Zugriff auf nur eine Produktdatenbank abzudecken. GEBÄUDE ZUKÜNFTIGE, INTERAGIERENDE GEBÄUDE UND INFRASTRUKTUREN, DIE EIN HOHES MASS AN ENERGIEEFFIZIENZ AUCH BEI ZUNEHMENDEN KLIMASCHWANKUNGEN BEIBEHALTEN UND SICH AUF EINE AUTARKE ENERGIEVERSORGUNG STÜTZEN, ERFORDERN INNOVATIVE, FLEXIBLE PLANUNGS- UND AUSFÜHRUNGSPROZESSE. 68 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 In der Vergangenheit wurden die Produktdaten der Hersteller dem Anwender in Form von Katalogen zur Verfügung gestellt. Dies sorgte für einen hohen Arbeitsaufwand sowohl bei den Herstellern als auch bei den Softwareanbietern sowie letztendlich beim Anwender selbst. Denn alle am Planungsprozess Beteiligten mussten die benötigten Daten mühevoll zusammenstellen, zusammentragen und anschließend verarbeiten sowie in den XGTUEJKGFGPGP (QTOCVGP RƃGIGP &KGU bedeutete einen erhöhten Zeitaufwand sowie eine hohe Fehlerquote. Aus den angeführten Gründen liegt es im Interesse aller Beteiligten, Produktdaten in einem einheitlichen Format möglichst fehlerfrei auszutauschen. Dies geschieht heutzutage überwiegend auf dem Weg des elektronischen Datenaustausches mit Hilfe der VDI-Richtlinie 3805 „Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung“. Durch die einheitliche Datenerfassung im Datenformat VDI 3805 durch die Hersteller benötigen Softwareanwendungen für die Planung nur noch eine einzige Pro- planpause tga duktdatenbank. Um auch den Anwendern von Software ohne eigene VDI 3805-Schnittstelle die Suche sowie das Einlesen der gewünschten Produktdaten zu erleichtern, bietet der BDH eine Webapplikation an, in der zentral aktuelle Herstellerdaten bereitgestellt werden. Der Anwender entnimmt dann aus dieser Datenbank die für die jeweilige Anwendung benötigten Produktdaten (CAD und techn. Daten in seinem benötigten Datenformat). Da die Verwendung elektronischer Produktdaten nicht auf Deutschland begrenzt ist, wurde im Februar 2011 die Erarbeitung der ISO 16757 „Product Data for Building Services System Model“ gestartet. Diese Norm wird im Rahmen des ISO TC 59 SC 13 erarbeitet und soll die VDI 3805 in einen internationalen Standard überführen. Die im ISO TC 59 erarbeiteten Normen zählen zum Bereich des Building Information Modeling (BIM). Allgemein kann BIM als digitale Unterstützung des gesamten Lebenszyklus von Bauwerken bezeichnet werden, so dass letztendlich die VDI 3805 über die ISO 16757 ein Bestandteil von BIM sein wird. Richtlinienarbeit Der erste Schritt in den standardisierten elektronischen Datenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung erfolgte 1986 mit der Gründung der fachspeziƂUEJGP #WUUEJØUUG *GK\ WPF 5CPKVÀT technik sowie Raumlufttechnik im VDI. In der Folge erarbeiteten beide Ausschüsse die VDI 3805 und ermöglichten so den Einstieg in das digitale Zeitalter. In den Arbeitskreisen „Heizung“ und „Lüftung“ sind Vertreter von Herstellern, Verbänden und Softwareherstellern aktiv. Abb. 2 · Exemplarische Darstellung der Anlagentechnik mit Hilfe von VDI 3805-Daten. (Quelle: Tacos GmbH) angepasst und inhaltlich aktualisiert. Ein Überblick über den Richtlinienstand ist im Internet unter www.vdi.de/3805 zu ƂPFGPD\YKP6CDFCTIGUVGNNV Mit der Fertigstellung der ISO-Normung wird der VDI die Richtlinienarbeit Zug um Zug abgeben. Die VDI 3805 wird weiterhin Gültigkeit besitzen und angewendet werden. Über den erreichten Stand hinausgehender Aktualisierungen werden dann von der ISO 16757 übernommen. Die neu entstehende internationale Norm wird sich in ihrem Aufbau wesentlich an die bekannte VDI 3805 anlehnen, um die spätere Umstellung möglichst einfach gewährleisten zu können. &KG&GƂPKVKQPXQP2TQFWMVOGTMOCNGP in der ISO 16757 erfolgt nach dem Datenmodell aus der ISO 13584 „Industrielle Automatisierungssysteme und Integration“. Beim Transfer des jetzigen Datenmodells (VDI 3805) in einen ISOStandard bleiben aber sowohl die Dateninhalte als auch die grundsätzliche Struktur unverändert. Eine Änderung erfährt lediglich die Syntax, das heißt, die Form, in der die Daten abgelegt werden. Bisher erfasste Daten können damit weiter verwendet werden. Im Jahr 1996 wurde erstmalig ein Weißdruck der VDI-Richtlinie 3805 „Produktdatenaustausch in der TGA Blatt 1: Grundlagen“ veröffentlicht. Ergänzend zu Blatt 1 wurden nachfolgend produktspeziƂUEJG$NÀVVGTRWDNK\KGTVYGNEJGFKG'KP\GN heiten zum Datenaustausch der jeweiligen Produkte regeln. Der aktuell gültige Stand der VDI 3805 Blatt 1 wurde im Oktober 2011 herausgegeben. Momentan werden die bestehenden Produktdatenblätter der Richtlinie an die neue Struktur von Blatt 1 Abb. 3 · Darstellung eines BIM-Gebäudemodells mit Heizungstechnik. (Quelle: Tacos GmbH) HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 69 GEBÄUDE Abb. 4 · Startseite der Webapplikation mit einer Hersteller- bzw. Produktauswahl und einem Link zu Softwareanbietern. ISO-Normung &KG OQOGPVCP KP $GCTDGKVWPI DGƂPF NKEJG +51 d2TQFWEV &CVC HQT $WKNFKPI5GTXKEGU5[UVGO/QFGNpYKTFKO +51 6% d$WKNFKPIU CPF EKXKN GPIKPGG TKPI YQTMUp 5% d1TICPK\CVKQP QH KPHQTOCVKQP CDQWV EQPUVTWEVKQP YQTMUp GTCTDGKVGV WPF UQNN FGP FWTEJ FKG 8&+ GVCDNKGTVGP5VCPFCTFKPVGTPCVKQPCNK UKGTGP<WPÀEJUVYGTFGPFKG)TWPFNCIGP HØTFGPGNGMVTQPKUEJGP2TQFWMVFCVGPCWU VCWUEJ CWH KPVGTPCVKQPCNGT 'DGPG KP FGP 6GKNGPDKUFGƂPKGTV &GT6GKNDGUEJTGKDVFCU-QP\GRVFGT 0QTOGPTGKJG UQYKG FKG #TEJKVGMVWT WPF FCU/QFGNN&KGUGT6GKNDGƂPFGVUKEJOQ OGPVCP KP FGT 'PVYWTHUWOHTCIG &GT \YGKVG6GKNDGUEJTGKDVFKG&CTUVGNNWPIFGT )GQOGVTKG &KGUGT 6GKN DGƂPFGV UKEJ \WT \GKVGDGPHCNNUKPFGT'PVYWTHUWOHTCIG+O FTKVVGP 6GKN YGTFGP FCPP FKG OÒINKEJGP 2TQITCOOKGTURTCEJGP UQYKG OÒINKEJG (WPMVKQPGP DGUEJTKGDGP &GT XKGTVG 6GKN DGJCPFGNVFGP<WUCOOGPJCPI\YKUEJGP FGT +51 OKV CPFGTGP $+/5VCP FCTFU +O HØPHVGP )TWPFNCIGPVGKN YKTF NGV\VGPFNKEJFCU#WUVCWUEJHQTOCVHØTFKG 2TQFWMVFCVGPFGƂPKGTV #D FGO 6GKN GTHQNIV FKG $GUEJTGK DWPI FGT RTQFWMVURG\KƂUEJGP &CVGP UQ YKGFGTGPURG\KƂUEJGU#WUVCWUEJHQTOCV &KGUG #TDGKVGP YGTFGP GTUV PCEJ #D UEJNWUUFGT'TCTDGKVWPIFGT)TWPFNCIGP DNÀVVGT DGIQPPGP #WH +51'DGPG YKTF ITWPFUÀV\NKEJGKPG'TCTDGKVWPIUFCWGTXQP 70 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 GVYC FTGK ,CJTGP CPIGUGV\V &CU DGFGW VGVFCUUHTØJGUVGPUOKVFGP#TDGK VGPCPFGP0QTOGPHØTGKP\GNPG2TQFWMVG DGIQPPGP YKTF WPF FKGUG FCPP HTØJGU VGPUXGTHØIDCTUKPF$KU\WFKGUGO <GKVRWPMV YKTF FKG 8&+ YGKVGTJKP KJTG $GTGEJVKIWPI JCDGP WPF #PYGP FWPIGTHCJTGP &KG KO +51 6% GTCTDGKVGVGP 0QT OGP\ÀJNGP\WO$GTGKEJ$WKNFKPI+PHQT OCVKQP /QFGNKPI $+/ &CJGT YKTF FKG +51KPGPIGT#DUVKOOWPIOKVFGP CPFGTGP+510QTOGPKO$GTGKEJ$+/GT UVGNNV &CU 5GMTGVCTKCV FGT \WUVÀPFKIGP #TDGKVUITWRRG KO +51 6% YKTF XQO DIN DGVTGWV YQFWTEJ GKPG GPIG WPF FKTGMVG8GTDKPFWPI\YKUEJGPFGP#TDGK VGPCPFGT8&+WPFFGT+51 IGYÀJTNGKUVGVYKTF &GP IGPGTGNNGP <WUCOOGPJCPI \YK UEJGPFGT+51WPFCPFGTGP$+/ 5VCPFCTFU\GKIV#DD +O &GVCKN YKTF FKG +51 FGP 2TQFWMVFCVGPCWUVCWUEJKPFGP$GTGKEJGP 5CPKVÀT *GK\WPI .ØHVWPI WPF -NKOCVK UKGTWPICDFGEMGP5QIGNCPIGPFKG*GT UVGNNGTFCVGP ØDGT FKG GPVURTGEJGPFGP 5QHVYCTGRTQITCOOGFKTGMV\WO#PYGP FGT /KV *KNHG FGT +51 YKTF GU OÒINKEJ GKPG UQHVYCTGIGUVØV\VG 5WEJG WPF #WUYCJN XQP 2TQFWMVGP FWTEJ\W HØJTGP WPF FCTØDGT JKPCWU FKG IG YØPUEJVGP 2TQFWMVFCVGP KP %#&%#' 2TQITCOOG \W KPVGITKGTGP 9KG UEJQP FKG8&+GTNCWDVFKGUGU(QTOCVFKG 'KPDKPFWPI FGT *GTUVGNNGTFCVGP KP $G TGEJPWPIU 5KOWNCVKQPU WPF 2NCPWPIU RTQITCOOG 7O FKGUG 8KGNHCNV CP XGTUEJKGFGPGP #PYGPFWPIUHGNFGTP CDFGEMGP \W MÒP PGP OØUUGP FKG &CVGP GKPG 4GKJG XQP #PHQTFGTWPIGPGTHØNNGP5KGOØUUGP\$ 2TQFWMVMNCUUGP \WIGQTFPGV YGTFGP FKG 2TQFWMVGKIGPUEJCHVGPOØUUGPGTHCUUVUGKP FKG )GQOGVTKGFCVGP OØUUGP XQTJCPFGP UGKP FKG 'KIGPUEJCHVGP FGU 2TQFWMVU KO TGCNGP $GVTKGD OØUUGP UQYGKV OÒINKEJ GDGPUQ DGUEJTKGDGP UGKP YKG FKG 2NC PWPIUWPF$GTGEJPWPIUCNIQTKVJOGP .GV\VGPFNKEJYKTFFKG+51CWEJ DGTGKVU DGUVGJGPFG 5VCPFCTFU YKG +(% WPF +(& PWV\GP UQYGKV FKGU OÒINKEJ KUV WPF PWT KO #WUPCJOGHCNN \WUÀV\NKEJG #PHQTFGTWPIGPFGƂPKGTGP &KG 'KPDGVVWPI FKGUGT &CVGP KP $+/ 5[UVGOGYKTFFCPPFGP&CVGPCWUVCWUEJ \YKUEJGP '&85[UVGOGP GTOÒINKEJGP U #DD ¸DGT FKG 7PVGTUVØV\WPI FGT 2NCPWPIJKPCWUGTIKDVUKEJFCFWTEJGKPG (ØNNG XQP 8QTVGKNGP CWEJ HØT CPFGTG #PYGPFWPIGP YKG \$ FKG $GUVCPFU XGTYCNVWPI .KHG%[ENG/CPCIGOGPV &KG'PVYKEMNWPIFGT +51 YKTF UQ GTUVOCNU GKPG KPVGTPCVKQPCN IGPQTOVG 5EJPKVVUVGNNGCPDKGVGPFKGGKPGGKPJGKVNK EJG*CPFJCDWPIXQPVGEJPKUEJGPMCWH OÀPPKUEJGP9CTVWPIUWPF+PUVCPFJCN VWPIUUQYKG)GQOGVTKGFCVGP$KNFFCVGP 8KFGQFCVGPWPF6GZVKPHQTOCVKQPGTOÒI NKEJV Warum Vaillant ecoPOWER? Weil er sogar Energie für Ihr Auto liefert. Der Wärme- und Stromerzeuger fürs Gebäude und Auto: Vaillant ecoPOWER 3.0 und 4.7. Nachhaltige Technik, die überall gut ankommt: ecoPOWER 3.0 und 4.7 erzeugen durch Kraft-Wärme-Kopplung nicht nur Wärme, sondern auch Strom. Und zwar so viel, dass man davon z. B. ein Elektroauto aufladen kann. Neben dem Zusatznutzen als Tankstelle haben ecoPOWER 3.0 und 4.7 noch weitere unschlagbare Vorteile: Sie sind vielfältig einsetzbar und äußerst effizient. Ob Mehrfamilienhaus oder Gewerbebetrieb – sie reduzieren den Energieverbrauch und die Emissionen erheblich. Mit dem ecoPOWER Service-Wunder übernehmen wir alle Aufgaben, die bei der Beantragung von Förderungen, der Organisation von Vergütungen sowie bei Steuererstattungen während des Betriebs anfallen. So werden ecoPOWER 3.0 und 4.7 ganz einfach zur perfekten Energie-Alternative. Weitere Details unter www.vaillant.de/Fachpartner HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 71 GEBÄUDE Abb. 5 · Ausgewähltes Produkt für den CAD-Export. Abb. 6 · Heizkörperauslegung mit einem VDI 3805-Datensatz. (Quelle: Plancal GmbH) Building Information Modeling (BIM) Der Begriff Building Information Modeling steht für eine durchgehende Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette am Bau, von der Planung und Ausführung über das Facility Management, die Instandhaltung bis hin zum Rückbau. Allgemein kann BIM als digitale Unterstützung des gesamten Lebenszyklus von Bauwerken bezeichnet werden. Dieser Prozess wird immer wichtiger und BIM bietet dafür eine optimale digitale Plattform. Dieser durchgehende Ansatz wird aktuell vor allem in den skandinavischen Ländern und in Nordamerika von öffentlichen und privaten Investoren immer stärker eingefordert. Die Entwicklung dieser Technologien, der neuen Arbeitsabläufe und der dafür wesentlich benöVKIVGP5VCPFCTFUƂPFGVFQTVCWEJDGKFGP Verbänden breite Unterstützung. Auch in Deutschland wird daran gearbeitet, BIM stärker zu nutzen. Dazu wurde im Oktober 2010 unter Vorsitz des Bundesministeriums für Ver- 72 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 kehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) der BIM-Beirat Bau gegründet. In Abstimmung mit den Verbänden und Kammern der deutschen Bauwirtschaft, dem DIN Deutsches Institut für Normung e.V., und dem BMVBS entwickelte der buildingSMART e.V. einen Organisationsvorschlag, wie das Thema der Einführung von openBIM „Building Information Modeling mit offenen Standards“ in Deutschland verankert werden kann. Der BIM-Beirat ist die Plattform, um die Interessen aller am Planen, Bauen und Nutzen von Gebäuden Beteiligten zu vereinen und zusammenzuführen. Der BDH begleitet diesen Prozess aktiv als Mitglied im BIM-Beirat und bei buildingSMART und spiegelt die Informationen in einen Arbeitskreis aus Herstellern und Softwareanbietern. Dadurch sowie durch die Mitwirkung im nationalen Spiegelausschuss zur ISO 16757 ist eine durchgängige Informationskette vorhanden. Zur Sicherung der Zielsetzung, dass BIM aus Sicht der Hersteller vernünftig in die Praxis integriert wird, müssen die Aktivitäten aller Beteiligter koordiniert und abgestimmt werden. Nur ein gemeinsames Auftreten sorgt dafür, dass Softwarehersteller und Planer bzw. Anwender sowie Hersteller BIM im Bereich der Haustechnik anwenden können und werden. Durch die Zusammenführung verschiedener Projektbeteiligter und der entsprechenden Standards innerhalb von BIM wird nach vollständiger Umsetzung aller Prozesse nur noch der Zugriff auf eine Produktdatenbank für den Bereich der Haustechnik notwendig, da alle Produkte in einem Format abgebildet sind. Dieser Schritt wird aktuell schon für das Datenmodell VDI 3805 über eine vom BDH ins Leben gerufene Webapplikation realisiert. Anwendung der Daten mit Hilfe der Webapplikation Durch die ISO 16757 und deren Einbettung in das BIM-Umfeld können die benötigten Daten zur Auslegung, Berechnung, Planung (inklusive CAD bzw. CAE) oder Simulation von Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA) in jedes Um nun dem Anwender jederzeit Zugriff auf die aktuellen Datensätze der Hersteller sowie die Anbindung an verschiedene Anwendungsprogramme (z.B. über Webservices) zu ermöglichen, hat der BDH die Webapplikation VDI 3805 unter www.vdi3805-portal.de ins Leben gerufen. Neben der Applikation dient das Portal als zentrale und unabhängige Datenquelle. Die Webapplikation hat das Ziel, die von den Herstellern bereitgestellten aktuellen VDI 3805-Datensätze (z.B. für Wärmeerzeuger, Heizkörper, Brenner, Flächenheiz-/-kühlsysteme, Verteiler/Sammler, Abgassysteme, Solarkollektoren, Speicher oder Wärmepumpen) über gängige Internetbrowser dem Anwender frei zugänglich zur Verfügung zu stellen. Durch Zusatzfunktionen wird der Anwender bei der Produktauswahl und Zusammenstellung unterstützt. Die Internetanwendung ist somit eine Plattform für die Nutzung technischer und geometrischer Produktdaten. Zum Beispiel: Welche Heizkörpervarianten gibt es? Welche Leistung bringt genau diese Heizkörpervariante bei verschiedenen Rahmenparametern? Welche Wärmeerzeuger gibt es? Wie ist der Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers unter bestimmten Einsatzbedingungen? Das Mitwirken auf diesem Portal ist für jeden Hersteller möglich und unabhängig von einer Mitgliedschaft im BDH. Ein weiterer Vorteil ist die sich durch den Viewer und die Webauslegung ergebende optische Kontrolle der technischen und geometrischen Komponenten der Herstellerdaten in der Webapplikation. Die Verantwortung und letztendliche Kontrolle der Datenqualität liegt jedoch weiterhin einzig beim Hersteller. Neben dieser Funktionalität verfolgt die Webapplikation aber auch die Zielsetzung, die Bekanntheit der Leistungsfähigkeit der VDI-Daten zu erhöhen sowie die Unterstützung durch die Industrie zu dokumentieren. Dazu wurde ein Arbeitskreis „VDI 3805 Webapplikation“ einberufen. Neben der Industrie sind auch Hersteller von Anwendungsprogrammen eingeladen, an dem Arbeitskreis teilzunehmen. Hierzu wurde zwischen den Softwareherstellern und dem BDH eine Kooperationsvereinbarung geschlossen. Darüber hinaus können die technischen Daten für Berechnungen im Zusammenhang mit der Energieeinsparverordnung (EnEV), dem Energieausweis oder als Nachweis für KfW-Anträge genutzt werden. Zum Import der Daten in Anwendungsprogramme zur Planung oder Dimensionierung von SHK-Anlagen (z.B. Auslegung von Solarkollektoren, AusleIWPIXQP*GK\ƃÀEJGPQFGT&KOGPUKQPKGrung von Schornsteinen) können die Produktdaten im VDI 3805-Datenformat exportiert werden. Ein weiteres Merkmal der VDI 3805 sowie der Webapplikation KUVFKG&GMNCTCVKQPWPFHTGKG&GƂPKVKQPXQP Funktionen zur Abbildung von z.B. Diagrammen, Ermittlung von Arbeitspunkten oder Auswahlalgorithmen nach einem in der VDI 3805 vorgegebenen Muster. Die Anwendung verwaltet somit Kataloge verschiedener Hersteller und Länderversionen (Sortiment, Sprache). Damit ist neben der Ausgabe der technischen Daten auch die Darstellung der CAD-Daten mit Anschlüssen und Störräumen zur Kollisionskontrolle über einen 3D-Viewer inklusive drehen, zoomen und verschieben des Produkts möglich. Dadurch ergibt sich die Chance, die verschiedenen Verwendungsvarianten der Produkte zu visualisieren sowie alle Produktabhängigkeiten, z.B. Anschlusseigenschaften wie Verbindungselemente oder Anschlussformen und Materialeigenschaften, darzustellen. Die Geometrien der ausgewählten Produktvarianten können anschließend in CAD-Programme (z.B. AutoCAD) als dwg, step, ifc und dxf exportiert werden. Dabei können zwei voneinander unabhängige geometrische Darstellungen des Produktes gewählt werden, eine einfache zur schnellen Planung oder eine zur Enddarstellung in der Fertigzeichnung. Die Webapplikation dient somit neben der Funktion einer einfachen Produktauslegung als CAD-Datenbank/Bibliothek für den Anwender. Die Ergebnisse können auch ausgedruckt werden. Zusätzlich lassen sich die umfassenden technischen Produktdaten per Web-Service in beliebige Planungsprogramme einfügen. therminator II touch EU N Softwareprogramm mit der entsprechenden Schnittstelle für eine durchgängige Planung eingelesen werden. Die Verteilung der erforderlichen Daten geschieht am zweckmäßigsten auf elektronischem Weg, wofür jedoch einheitliche und den Anforderungen gerecht werdende Regelungen erforderlich sind. Dies wird momentan national über die VDI-Richtlinienreihe 3805 realisiert. Kombikessel Stückholz + Pellets in einem Kessel Wahlweise mit vollautomatischer Umschaltung von Stückholz auf Pellets! ... seit 14 Jahren Möglichkeit zur Visualisierung auf Smartphones, PC und Tablets! Automatische Saugsonden-Umschalteinheit Sorgfältige Entleerung des Pelletslagerraums – unabhängig vom Raumgrundriss! www.solarfocus.eu HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 73 GEBÄUDE Richtlinienblatt Nr. Titel Blatt 2 *GK\WPIUCTOCVWTGP $NCVV 9ÀTOGGT\GWIGT Blatt 4 2WORGP $NCVV .WHVFWTEJNÀUUG $NCVV *GK\MÒTRGT*GK\WPF-ØJNMQPXGMVQTGPOKVWPFQJPG)GDNÀUG $NCVV 8GPVKNCVQTGP $NCVV Brenner Blatt 9 /QFWNNØHVWPIUIGTÀVG $NCVV .WHVƂNVGT $NCVV 9ÀTOGVCWUEJGT(NWKF9CUUGTFCORH.WHV $NCVV 4.65EJCNNFÀORHGT RCUUKX $NCVV $TCPFUEJWV\MNCRRG $NCVV 6TKPMYCUUGTCTOCVWTGP $NCVV (NÀEJGPJGK\WPIMØJNWPI $NCVV 5QNCTMQNNGMVQTGP $NCVV 5RGKEJGTWPF&WTEJNCWHGTJKV\GT Blatt 22 9ÀTOGRWORGP $NCVV 9QJPWPIUNØHVWPIUIGTÀVG Blatt 29 4QJTGWPF(QTOUVØEMG $NCVV 8GTVGKNGT5COONGT $NCVV -NCRRGP$NGPFGPWPF8QNWOGPUVTQOTGINGT Blatt 99 #NNIGOGKPG-QORQPGPVGP (GTPGT KUV FKG 9GKVGTICDG XQP ITCƂUEJGP +PHQTOCVKQPGP \$ $KNFGT <GKEJPWPIGP -CVCNQIUGKVGP $GFKGPWPIU WPF /QPVC IGCPNGKVWPIGP8KFGQUQFGTCMWUVKUEJG+P HQTOCVKQPGPOÒINKEJWPFFKG8GTDKPFWPI \WMCWHOÀPPKUEJGP&CVGP \$&CVCPQTO 5V.$ QFGT F[PCOKUEJG $CWFCVGP IGIG DGP &KG #PYGPFWPI DGKPJCNVGV MGKPG 2TGKUGKUVMGKP#PIGDQVUQFGT#WUUEJTGK DWPIURTQITCOOWPFMCPPMGKPGPQTOIG TGEJVG$GTGEJPWPIGTUGV\GP &KG GKP\GNPGP 5QHVYCTGRTQFWMVG GPV PGJOGP FCPP CWU FKGUGT WOHCUUGPFGP &CVGPDCPMFKGHØTFKGLGYGKNKIG#PYGP FWPIDGPÒVKIVGP&CVGP(ØTFKG#PYGP FGT KP FGT 6)#$TCPEJG UVGNNV FKGU GKPG UKEJGTG WPF \GKVURCTGPFG #NVGTPCVKXG \WT OCPWGNNGP#WUYCJNWPF¸DGTPCJOGFGT VGEJPKUEJGP WPF IGQOGVTKUEJGP &CVGP CWUGKPGO*GTUVGNNGTMCVCNQIFCT Fazit &KG 8&+ TGIGNV FGP 2TQFWMVFCVGP CWUVCWUEJ HØT VGEJPKUEJG WPF IGQOGVTK 74 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 UEJG&CVGPKPFGT6)#\YKUEJGP*GTUVGN NGTP WPF 2NCPGTP D\Y CWUHØJTGPFGP (KTOGP &COKV KUV GTUVOCNKI IGYÀJTNGKU VGV FCUU JGTUVGNNGT WPF UQHVYCTG ØDGTITGKHGPF FKGUG VGEJPKUEJGP WPF IGQOGVTKUEJGP &CVGP GKPGU 2TQFWMVGU UVCPFCTFKUKGTV ØDGTVTCIGP YGTFGP MÒP PGP&WTEJFKG5EJCHHWPIFKGUGUGKPJGKV NKEJGP&CVGPHQTOCVUKUVFKG2TQITCOOKG TWPI GPVURTGEJGPFGT 5EJPKVVUVGNNGP KP #WUNGIWPIU 5KOWNCVKQPU %#& WPF GPGTIGVKUEJGP$GTGEJPWPIURTQITCOOGP \WO 'KPNGUGP WPF 8GTCTDGKVGP XQP 2TQ FWMVFCVGP PCEJ 8&+ OÒINKEJ *KGTFWTEJYKTFFKGGKPHCEJGWPFUKEJGTG ¸DGTPCJOG XQP 2TQFWMVFCVGP KP FGP UQHVYCTGIGUVGWGTVGP 2NCPWPIURTQ\GUU OÒINKEJWPFGTNGKEJVGTV(ØTFKG*GTUVGN NGT GTIKDV UKEJ FGT 8QTVGKN FCUU FKG 2TQ FWMVFCVGP PWT PQEJ KP GKPGO &CVGPHQT OCV \W RƃGIGP UKPF &KGUG 8QTVGKNG YGTFGPFWTEJFKG+51FGOPÀEJUV CWEJCWHKPVGTPCVKQPCNGT'DGPGCPYGPF DCTUGKP&WTEJFKG\WUÀV\NKEJG8GTMPØR HWPIOKV$+/UKPFFKG2TQFWMVFCVGPCWEJ HØTFCU(CEKNKV[/CPCIGOGPVXGTYGPFDCT Tab. 1 · Übersicht der bestehenden Richtlinienblätter. #WHITWPF FKGUGT 5KVWCVKQP GORƂGJNV FGT$&*FGO2NCPGTD\YFGPCWUHØJTGP FGP(KTOGPFGP'KPUCV\XQPUQNEJGP5QHV YCTGRTQFWMVGP FKG 2TQFWMVFCVGP PCEJ FGT8&+4KEJVNKPKGGKPNGUGPMÒPPGP &KGUG 'ORHGJNWPI KUV XQT FGO *KPVGT ITWPFFGT\WPGJOGPFGP&CVGPRƃGIGKO (QTOCV8&+FWTEJFKG*GTUVGNNGT\W UGJGP*KGTFWTEJYGTFGPFKGDGUEJTKGDG PGP8QTVGKNGHØT*GTUVGNNGTWPF#PYGPFGT OKVVGNHTKUVKIWOIGUGV\V (ØTFKG8&+D\YFKG+51 URTKEJVCWU5KEJVFGT*GTUVGNNGTFCUPGWV TCNG GKPJGKVNKEJG QHHGPG WPF IGPQTOVG &CVGPHQTOCV YGNEJGU HØT CNNG $GTGEJ PWPIUWPF%#&2TQITCOOGGKPUGV\DCT KUV#WH)TWPFFGTTGFWPFCP\HTGKGP&C VGPJCNVWPIGTIKDVUKEJGKPGJQJG&CVGP UKEJGTJGKV D\Y SWCNKVÀV &KG *GTUVGNNGT FCVGP UKPF OKV IGTKPIGO #WHYCPF KP LGFG$GTGEJPWPIUUQHVYCTGGKP\WRƃGIGP WPF CWEJ GKPG UEJPGNNG 'PVYKEMNWPI XQP URG\KƂUEJGT $GTGEJPWPIUUQHVYCTG KUVOÒINKEJ&KGMQORNGZGPWPFWOHCPI TGKEJGP &CVGP DNGKDGP FWTEJ FCU GKPHC EJG WPF MQORTKOKGTVG &CVGPHQTOCV JCPFJCDDCT&CDGKGTNGKEJVGTPWPVGTCP FGTGO(WPMVKQPGPKPPGTJCNDFGT8&+FKG $GUEJTGKDWPI MQORNGZGT 2TQFWMVG D\Y 2TQFWMVMGPPYGTVG <WFGO MCPP FCU MQORNGVVG <WDGJÒT \W GKPGO 2TQFWMV XGTYCNVGVYGTFGP &GO#PYGPFGT 2NCPGT#WUHØJTGPFGT #TEJKVGMV DKGVGV FKG 8&+ GDGPHCNNU 8QTVGKNG#WUFGT9GDCRRNKMCVKQPMÒPPGP JQEJYGTVKIG*GTUVGNNGTFCVGPHØTCNNG2TQ FWMVDGTGKEJG GPVPQOOGP WPF FCOKV GKPG IGPCWGTG UEJPGNNGTG WPF FGVCKNNKGT VGTG2NCPWPIFWTEJIGHØJTVYGTFGP&GO #PYGPFGTUVGJGPFKTGMVCNNG&CVGPKPMNW UKXGCNNGP<WDGJÒTU\WGKPGO2TQFWMV\WT 8GTHØIWPI WPF OKV FGT 8GTMPØRHWPI \W &CVCPQTOUKPFCWEJFKGMCWHOÀPPKUEJGP ■ &CVGPXGTHØIDCT =&KRN+PI4CNH-KT[M $WPFGUKPFWUVTKGXGTDCPF&GWVUEJNCPF *CWU'PGTIKGWPF7OYGNVVGEJPKMG8 s$&*-ÒNP? planpause tga 5[ODKQUGCWU'PGTIKGGHƂ\KGP\ Innovation und Funktionalität 'KPUCV\GKPGU.WHV'TFYÀTOGØDGTVTCIGTUDGKFGT5CPKGTWPI GKPGU$ØTQIGDÀWFGU und Erdreichtemperatur zu erkennen. &WTEJ FKGUG 8GTUEJKGDWPI MÒPPGP DGK Spitzentemperaturen sehr hohe Erträge erzielt werden. Praktische Erfahrungen zeigen, dass die Austrittstemperaturen aus einem Luft-Erdwärmeübertrager und somit die Eintrittstemperatur in das Gebäude bei einer richtig ausgelegten Anlage um weniger als 5 °C von der Erd- reichtemperatur abweichen. Im Winter MÒPPGP UQOKV )GDÀWFGGKPVTKVVUVGORGTC turen im frostfreien Bereich erreicht werden. Im Sommerfall kann eine Abkühlung in den Zulufttemperaturbereich erzielt werden. Bei der Planung von Luft-ErdwärmeØDGTVTCIGTPGORƂGJNVGUUKEJFGVCKNNKGTVG Jahrestemperaturverlauf im Erdreich Sand feucht n. Dibowski 25,00 20,00 Temperatur [°C] In den letzten Jahren hat die Klimatisierung und Belüftung von Gebäuden auf Grund steigender interner Lasten und architektonischer Besonderheiten an Bedeutung gewonnen. Während dieser Thematik bei der Planung von neuen Gebäuden schon heute unter Berücksichtigung der Einbindung von Luft-Erdwärmeübertragern begegnet wird, ist die Tatsache, solche Anlagen auch in der Gebäudesanierung erfolgreich einsetzen zu können, bisher eher weniger bekannt. Dabei besitzt der Luft-Erdwärmeübertrager ein hohes Potential, um die Klimatisierung von Gebäuden zu unterstützen und damit die Betriebskosten sowohl im Sommer als auch im Winter deutlich zu reduzieren. Am Beispiel der Sanierung eines Bürogebäudes in Wien soll dargestellt werden, welche Effekte durch die Integration eines Luft-Erdwärmeübertragers in ein Klimatisierungskonzept erzielt werden können. 15,00 10,00 5,00 0,00 −5,00 0 50 100 150 200 250 300 350 Tage Taußen [°C] Das Grundprinzip eines Luft-Erdwärmeübertragers (LEWT) ist einfach: Angesaugte Außenluft wird durch ein in den oberen Erdschichten verlegtes Kanalsystem geführt und dabei erwärmt oder abgekühlt. Hierbei werden saisonale Temperaturverschiebungen im Erdreich ausgenutzt, welche sich in Tiefen bis 5 m vor allem durch das Zusammenwirken von einer ausgeprägten Speicherfähigkeit des Erdreichs und einem jahres\GKVNKEJ UEJYCPMGPFGP 'KPƃWUU XQP Sonneneinstrahlung und Niederschlägen ergeben. Der Tiefenbereich bis 5 m ist dabei für den Einsatz von Luft-Erdwärmeübertragern optimal. Praxiserfahrungen zeigen, dass Luft-Erdwärmeübertrager JÀWƂI\YKUEJGPOWPFO6KGHGKP stalliert werden. +P#DDUKPFFKG\GKVNKEJGP8GTUEJKG bungen zwischen Außenlufttemperatur 1m 2m 3m 4m 5m Abb. 1 · Temperaturverteilung im Erdreich. [1] Abb. 2 · Bürogebäude Wien: Sanierungskonzept. HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 75 LUFT- UND KLIMATECHNIK Verbrauchsgebundene Kosten/Energieverbrauch 300 kWh/m² NGFa 250 111 200 150 100 172 50 72 0 Messdaten vor der Sanierung Strom Messdaten nach der Sanierung Gas Abb. 3 · Bürogebäude Wien: Energieverbrauch. Simulationen durchzuführen, welche die nach VDI 4640-4 vorgegebenen Parameter, wie klimatische Bedingungen am Einsatzort, bodenkundliche Parameter und )TWPFYCUUGTGKPƃWUU DGTØEMUKEJVKIV +O Vorfeld des Einsatzes des Luft-Erdwärmeübertragers für das nachfolgend dargestellte Bürogebäude in Wien wurden daher umfassende Berechnungen mit Hilfe einer speziell für Luft-Erdwärmeübertrager entwickelten Simulationssoftware von Rehau durchgeführt, um eine optimal abgestimmte Anlage installieren zu MÒPPGP Praxisbeispiel: Sanierung eines Bürogebäudes in Wien – Gebäudedetails Bei der Auslegung der Lüftungsanlage können die Simulationsergebnisse ebenfalls JGTCPIG\QIGPYGTFGP5QYQJNHØTFKG#WU legung der Wärmeübertrager für Kühlung und Erhitzung als auch für den Gesamtaufbau eines Zentralklimagerätes können sich $GGKPƃWUUWPIGP GTIGDGP 'KPG VKGHGTIG JGPFG $GVTCEJVWPI FGT $GGKPƃWUUWPI FGU Gerätes beim Gebäude in Wien erfolgt im #DUEJPKVVd.ØHVWPIUMQP\GRVp Die Berücksichtigung verschiedener regenerativer Energiekonzepte und deren Zusammenwirkung war bereits wähTGPFFGT2NCPWPIGKPYKEJVKIGT2WPMV&KG Notwendigkeit dafür wird bei Betrachtung der letztlich umgesetzten Lösung FGWVNKEJ #NU 'TUCV\ HØT GKPG PKEJV IG dämmte Betonfassade, eine Fußbodenheizung mit Niedertemperatur-Gaskessel und Klimatisierung mittels dezentraler Im Rahmen der Sanierung des aus den 70er-Jahren stammenden Bürogebäudes war die Zielstellung, ein regenerativ versorgtes Gebäude mit einer perfekten 5[ODKQUGCWU'PGTIKGGHƂ\KGP\+PPQXCVKQP Design und Funktionalität zu erhalten und dabei die Versorgung auf die individuellen Bedürfnisse der darin arbeitenden Menschen bestmöglich abzustimOGP LUFT- UND KLIMATECHNIK LÜFTUNGSWÄRMEVERLUSTE UND CO2-EMISSIONEN WERDEN IN MODERNEN GEBÄUDEN DURCH RAUMLUFTTECHNISCHE ANLAGEN REDUZIERT. DIE LUFT- UND KLIMATECHNIK IST HEUTE EINE „ALLESKÖNNERIN“. SIE SORGT FÜR THERMISCHE UND AKUSTISCHE BEHAGLICHKEIT, AUSREICHENDE AUSSENLUFTANTEILE UND HOCHEFFIZIENTE WÄRMERÜCKGEWINNUNG. 76 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 Multi-Splitgeräte wurden folgende Maßnahmen durchgeführt: r Fassade und Dach mit Außendämmung versehen, r Fenster durch Kunststoff-Fenster mit 3-Schicht-Wärmeschutzverglasung ersetzt, r Wärme- und Kältebereitstellung mittels einer Hochtemperatur- und zwei reversiblen NiedertemperaturWärmepumpen, kombiniert mit 14 Erdwärmesonden, r Versorgung der Räume mit Wärme WPF-ÀNVGOKVVGNUO(NÀEJGP JGK\WPIWPFO#MWUVKMMØJN decke, r zentrale Warmwasserversorgung, beheizt durch HochtemperaturWärmepumpe, r Installation einer Luft-Erdwärmeübertrager-Anlage, r Installation eines Lüftungskonzeptes mit Luft-Erdwärmeübertrager und darauf abgestimmter Zentralklimaanlage zur Regulierung der RaumluftSWCNKVÀV Die dargestellten Maßnahmen führten \W GKPGT GTJGDNKEJGP 'PGTIKGGKPURCTWPI Der Energieverbrauch des Gebäudes verringerte sich auch durch den Einsatz regenerativer Techniken mit über 80 Pro\GPVUGJTFGWVNKEJ Lüftungskonzept Im Gebäude war vor der Sanierung LüfVWPI OKVVGNU (GPUVGTÒHHPWPI MQP\KRKGTV Dies erfüllt vor allem vor dem Hintergrund optimaler Arbeitsbedingungen in Bezug auf Temperatur, Feuchte und CO)GJCNVPKEJVOGJTFGP5VCPFFGT6GEJPKM Das neue Konzept sieht somit eine KlimaCPNCIGXQT&KGUGKUVOKVGKPGO.WHV'TF YÀTOGØDGTVTCIGTMQODKPKGTV Durch die frühzeitige Einplanung des Luft-Erdwärmeübertragers in das Gesamtkonzept der Lüftung konnten bei der Planung der Klimaanlage einige BeUQPFGTJGKVGP DGTØEMUKEJVKIV YGTFGP 5Q ist es möglich, die Außenluft direkt oder durch den Luft-Erdwärmeübertrager an\WUCWIGP 'KPG LGYGKNU CPVGKNKIG #P UCWIWPIKUVGDGPHCNNUTGCNKUKGTDCT&KG4G gelung der Ansaugung erfolgt nach Vergleich von Außenlufttemperatur und Erdreichtemperatur durch Öffnung oder 5EJNKG»WPIXQP8QNWOGPUVTQOTGINGTP planpause tga Abb. 4 · Bürogebäude Wien: Lüftungskonzept. Eine weitere Besonderheit ist im Aufbau der Klimaanalage in Strömungsrichtung der Luft zu sehen. Während üblicherweise im Anschluss an eine erste Filterstufe ein Wärmerückgewinnungsgerät, gefolgt von Wärmeübertragern für Erhitzung und Kühlung, installiert wird, wurde hier eine Lösung mit Kühlung vor dem Wärmerückgewinnungsgerät umgesetzt. Nachfolgend wird dargestellt, welche Zustandsänderungen der Luft dadurch in den einzelnen Bauteilen erzielt 5 werden können. Im Vergleich dazu werden die Effekte in einer Anlage mit Luft-Erdwärmeübertrager und üblichem Aufbau sowie in einer Anlage ohne LuftErdwärmeübertrager dargestellt (s. Abb. 5). Für den Vergleich nicht relevante Bauteile werden dabei vernachlässigt. Anlage Bürogebäude Wien: r Vorkühlung im Luft-Erdwärmeübertrager in den Bereich der gewünschten Zulufttemperatur mit teilweiser Entfeuchtung (2), Nachkühlung und Entfeuchtung durch Kühlung (3), teilweise oder vollständige Nacherhitzung durch Nutzung des Wärmerückgewinnungsgeräts (4), endgültige Nacherhitzung im Erhitzer, falls erforderlich. Anlage mit üblichem Aufbau und Luft-Erdwärmeübertrager: r Vorkühlung im Luft-Erdwärmeübertrager in den Bereich der gewünschten Heizrohr mit 5fach-Schutz: Diffusionssicher und flexibel Genau hinschauen! 4 Hüllen schützen die EVOH-Sperre im echten 5-Schichtenrohr. Doppelter Schutz nach außen verhindert Beschädigungen und Korrosion. Warum PE-RT Rohr? 5 extrudierte Schichten: flexibler als PE-XC Keine Vernetzung nötig: leicht zu verlegen auch unter 0° C! EVOH-Sperre liegt innen HEIZUNGSJOURNAL www.eqtherm.de 9 2013 77 50 °C 5% 10 % 15 % 20 g/kg 18 g/kg 16 g/kg 14 g/kg 12 g/kg 10 g/kg 8 g/kg 6 g/kg 4 g/kg 2 g/kg 0 g/kg Temperatur LUFT- UND KLIMATECHNIK Für alle Anlagen mit Luft-Erdwärmeübertrager gilt, dass während der Abkühlung eine leichte Entfeuchtung der Luft realisiert werden kann. Die Vorwärmung im Winter ist ein weiterer Vorteil. Dieser Effekt bewirkt zum einen eine erhebliche Energieeinsparung, da durch Kombination aus Luft-Erdwärmeübertrager und WRG ein Großteil der erforderlichen Erwärmung erzielt werden kann. Zum anderen erfolgt in der Regel eine ganzjährige Vortemperierung in den frostfreien Temperaturbereich, wodurch auf eine Frostschutzregelung verzichtet werden kann. Wasser 20 % 30 % 1,10 kg/m³ Sommer 45 °C 40 % 40 °C 35 °C 50 % 60 % 1,15 kg/m³ 70 % 1 30 °C 80 % 2 4 20 °C lpi 0 1,2 tha En kg 60 ³ /m 15 °C e Rel. Feuchte 90 % 100 % 25 °C /k kJ g 3 10 °C 5 1,2 kg /kg kJ 40 ³ /m 5 °C 0 °C 0 1,3 - ohne LEWT - mit LEWT ³ /m k 20 kg −5 °C J/k g −10 °C 1,3 5k g J/k 0k ³ g/m −15 °C Mollier-h-x-Diagramm für feuchte Luft - Druck 1,01325 bar Zulufttemperatur mit teilweiser Entfeuchtung (2), Nutzung des Bypass am Wärmerückgewinnungsgerät, Nachkühlung und Entfeuchtung durch Kühlung (3), Nacherhitzung im Erhitzer, z. B. durch Nutzung von Warmwasser aus der Heizungsanlage (4). Klimaanlage ohne Luft-Erdwärmeübertrager: r Vorkühlung mittels Wärmerückgewinnungsgerät auf ca. Ablufttemperatur (1), Nachkühlung und Entfeuchtung durch Kühlung (3), Abb. 5 · Mollier-h-x-Diagramm mit verschiedenen Anwendungsfällen. Nacherhitzung im Erhitzer, z. B. durch Nutzung von Warmwasser aus der Heizungsanlage (4). Es ist zu erkennen, dass bei Nutzung eines Luft-Erdwärmeübertragers und abgestimmtem Aufbau der zugehörigen Klimaanlage im Sommerfall neben der Einsparung von Kühlleistung, durch einen anderweitigen Einsatz des Wärmerückgewinnungsgeräts auch eine Reduzierung der Nacherhitzung bewirkt werden kann. Dies trägt nachhaltig zur Energieeinsparung und damit verbunden zur Kostensenkung bei. Abb. 6 · LuftErdwärmeübertrager. 78 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 Im Vergleich zur Anlage ohne LuftErdwärmeübertrager fällt die Energieeinsparung bei einer Anlage mit LuftErdwärmeübertrager ebenfalls höher aus. Bedingt ist dies durch die im Vergleich zum Wärmerückgewinnungsgerät stärkere Abkühlung im Luft-Erdwärmeübertrager. Die installierte Luft-Erdwärmeübertrageranlage ist auf einen Volumenstrom von 5.500 m³/h ausgelegt. Bei diesem VoNWOGPUVTQOGORƂGJNVGUUKEJGKPG4QJT dimension zu wählen, in der sich eine Luftgeschwindigkeit von etwa 5 m/s bis maximal 7 m/s im Verteiler- und Sammelrohr, sowie in der Zuleitung zum Gebäude einstellt. Auf diesem Grundsatz aufbauend wurde eine Anlage mit Verteilerrohr der Dimension DN/OD 630 gewählt. Bezüglich der Geschwindigkeiten in den Wärmeübertragerrohren gibt die VDI 4640-4 einen Bereich zwischen 1 und 4 m/s vor. Als ideal wird eine Geschwindigkeit von 2,5 m/s dargestellt. Dabei ist das Verhältnis von Verweildauer der Luft im Rohr zum, für die Wärmeübertragung erforderlichen hohen WärmeübergangskoGHƂ\KGPV KFGCN &KG JKGT \WT #PYGPFWPI gekommenen Rohre des Typs Rehau„Awadukt Thermo antimikrobiell“ haben eine Dimension DN/OD 200. Es wurden 18 parallel angeordnete Rohre der Länge 30 m zwischen Verteiler- und Sammelbalken installiert. Die Länge ergab sich vor allem durch die zur Verfügung stehenden Platzverhältnisse. Praktische Erfahrungen zeigen, dass abhängig von den Umgebungsbedingungen eine Länge zwischen 40 m und 60 m zu einem optimalen Kosten-Nutzen-Verhältnis führt. Damit die Fläche der Luft-Erdwärmeübertrageranlage nicht ungenutzt bleibt, wurde hier für die Mitarbeiter ein Beach- Abb. 7 · Tagesgang Winter. Volleyballfeld errichtet. Auf die Leistung der 2 m unter dem Feld installierten AnlaIGJCVFKGUMGKPGP'KPƃWUUFCDGKFGT+PUVCNNCVKQP FCTCWH IGCEJVGV YWTFG FCUU der Niederschlag direkt in den UnterITWPFCDƃKG»GPMCPP Ergebnisse aus Messdatenerfassung Zur Regelung der im Gebäude installierten Technik wurde eine GebäudeleittechPKM<GPVTCNG ).6 KPUVCNNKGTV YGNEJG CWH 5QNNWPF+UV2CTCOGVGTTGCIKGTV*KGT\WKUV GUGTHQTFGTNKEJGKPKIG/GUUYGTV#WHPGJOGT\WKPUVCNNKGTGP&WTEJFGP'KPUCV\FGU Luft-Erdwärmeübertragers erhöhen sich FKG #P\CJN FGT /GUUHØJNGT WPF FGT Aufwand der Regelung minimal. Es ist NGFKINKEJ GTHQTFGTNKEJ FKG #WHPCJOG der Eintritts- und Austrittstemperaturen im Luft-Erdwärmeübertrager sowie der (GWEJVG\WUVÀPFG CP 'KPVTKVV WPF #WUVTKVV KPU/GUUMQP\GRV\WKPVGITKGTGP'UGORƂGJNV UKEJ CW»GTFGO GKPGP /GUUYGTV #WHPGJOGT\WT-QPVTQNNGFGT$QFGPVGORGTCVWT \W KPUVCNNKGTGP &GT \WUÀV\NKEJG 4GIGNWPIUCWHYCPFDG\KGJVUKEJNGFKINKEJ CWHGKPG2TØHWPIXQP#W»GPNWHVVGORGTCVWTWPF'TFTGKEJVGORGTCVWTD\Y#WUVTKVVU temperatur aus dem Luft-ErdwärmeüberVTCIGT WPF CPUEJNKG»GPFGT ²HHPWPI FGT 8QNWOGPUVTQOTGINGTXQP&KTGMVCPUCWIWPI WPF .WHV'TFYÀTOGØDGTVTCIGT &KGU HØJTV FC\W FCUU FGT .WHV'TFYÀTOGØDGTVTCIGT PWT FCPP IGPWV\V YKTF YGPP FKG IGwünschte Wirkung realisierbar ist. AndernHCNNUGTHQNIVXQNNUVÀPFKIGT$[RCUU$GVTKGD &KGKPUVCNNKGTVG/GUUVGEJPKMYKTFPGDGP FGT #DHTCIG HØT FKG 4GIGNWPI CWEJ \WT Auswertung der mit dem Luft-Erdwärmeübertrager erreichten EnergieübertragunIGP IGPWV\V 0CEJHQNIGPF UQNN MWT\ CWH TGCNG/GUUFCVGPKO9KPVGTWPF KO5QOOGTGKPIGICPIGPYGTFGP Tagesgang von Ein- und Austrittstemperaturen - 03.06.2012 32 30 28 Temperatur [°C] 26 Schlammabscheider DIRTMAG 5453 Technopolymer von Caleffi Der kompakte Schmutzmagnet Kompakt in den Abmessungen, stark in der Wirkung: Der Schlammabscheider DIRTMAG 5453 aus Technopolymer (Spezialkunststoff) mit magnetischer Reinigungskraft. Die ideale Lösung für kleinere, geschlossene Zentralheizungsanlagen. Er separiert – zusätzlich zu seiner entschlammenden Wirkung – selbst kleinste metallische Verunreinigungen. Das prädestiniert den DIRTMAG Technopolymer auch für den Einsatz in Anlagen mit elektronisch gesteuerten Umwälzpumpen, da er das Ablagern von ferromagnetischen Bestandteilen am Pumpenantrieb verhindert. So beugt der kleine DIRTMAG wirkungsvoll Abnutzungserscheinungen und mechanischen Schäden vor. + speziell geeignet für Hocheffizienzpumpen + + + + erhältlich in 3/4” und 1” IG drehbarer Universalflansch für horizontalen und vertikalen Einbau maximaler Betriebsdruck 3 bar 24 22 Caleffi Armaturen GmbH Daimlerstraße 3 63165 Mühlheim/Main e-mail: [email protected] website: www.caleffi.de tel.: +49 (0)6108/9091-0 20 ∆T bis zu 16 Kelvin 18 16 14 12 10 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 Lufttemperatur Eintritt LEWT 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 Lufttemperatur Austritt LEWT 22:00 24:00 Abb. 8 · Tagesgang Sommer. HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 79 LUFT- UND KLIMATECHNIK Die Darstellung (Abb. 7) zeigt den im Messzeitraum kältesten Tag. Es ist zu erkennen, dass selbst bei sehr niedrigen Außentemperaturen eine Vorwärmung in den positiven Temperaturbereich erzielt werden konnte. Weitere Messergebnisse zeigen, dass dies bei der Anlage am Bürogebäude in Wien ganzjährig erreicht wurde. Damit wurden die Simulationen mit der von Rehau entwickelten Software bestätigt und es kann von einer nahezu optimal ausgelegten Anlage ausgegangen werden. Durch die ganzjährige Vorwärmung in den frostfreien Bereich ist neben der Kosteneinsparung durch geringeren Energieeinsatz auch eine Kosteneinsparung durch Substitution des Bauteils Defrostereinheit möglich. Bei sehr niedrigen Außentemperaturen ist mit einer Luft-Erdwärmeübertrageranlage eine sehr hohe Energieübertragung möglich. Es waren im Messzeitraum Temperaturerhöhungen um bis zu 16 Kelvin möglich. Bei einem Volumenstrom von 5.500 m³/h entspricht dies etwa 30 kW Wärmeleistung. Parameter Bezeichnung Wert Lebensdauer der Anlage n [a] 50 LEWT – Energieertrag ENutz [kWh / a] 54.587 He [kWh / a] 16.519 Heizertrag Kühlertrag Kü [kWh / a] 38.068 Anlageinvestitionskosten IAnl [EURO] 68.000 LEWT – Planungskosten P [EURO] 0 Zusatzkosten Zu [EURO] 0 Verbleibende Investitionskosten I [EURO] 68.000 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Luft-Erdwärmeübertragers Greifen wir nun die betrachteten Einsparungen des Luft-Erdwärmeübertragers noch einmal auf und betrachten diese genauer 80 HEIZUNGSJOURNAL 9 ENutz= He+ Kü Reinertrag LEWT Betrachtungszeitraum Okt. 2011 - Sep. 2012 Betrachtungszeitraum Okt. 2011 - Sep. 2012 inkl. Verlegung (gerundet) in Anlageinvestitionskosten enthalten I= IAnl+P+Zu Kapitalgebundene Kosten Nominalzinssatz i [%] Teuerungsrate e [%] Realer Zinssatz ir [%] Annuitätsfaktor a [-] 6,0 Durchschnittswert aus http://www.bankkonditionen.at 2,4 3,6 aus statistischem Jahrbuch Österreich 2012 ir i-e [2] 0,063 Diskontierungssummenfaktor d [-] 23,039 Im Diagramm (Abb. 8) ist ein typischer Sommertag dargestellt. Es zeigt sich, dass bei Außenlufttemperaturen über 30 °C Abkühlungen um bis zu 16 Kelvin möglich sind. Damit sind auch zur Abkühlung Leistungen von etwa 30 kW möglich. Bei einer Abkühlung ist die Leistung sogar noch etwas höher einzuschätzen, da zusätzlich eine Entfeuchtung der Luft um etwa 2g/kg erzielt werden kann. Wie bereits aufgezeigt, wird anhand der Darstellung nochmals deutlich, dass der Einsatz eines LuftErdwärmeübertragers im Sommerfall mehr Energieeinsparung verspricht als die Nutzung eines Wärmerückgewinnungsgeräts. Die Austrittstemperaturen bei der Anlage am Bürogebäude Wien liegen bei maximal etwa 15 °C. Die Nutzung des Kühlers beschränkt sich somit in erster Linie auf die Feuchteeinstellung der Luft. Ohne LuftErdwärmeübertrager hätte die Außenluft mittels Wärmerückgewinnungsgerät maximal auf Ablufttemperatur abgekühlt werden können. Diese liegt in einem Temperaturbereich zwischen 22 °C und 24 °C. Anmerkung KKa [EURO / a] Kapitalgebundene Kosten d= 4.314 Verbrauchsgebundene Kosten Kosten für den Ventilatorbetrieb Förderleistung Volumenstrom KVent [EURO / a] PVent [W] V [m/s] Druckverlust durch LEWT 9HUEUDXFKVJHEXQGHQH Ventilatorwirkungsgrad .RVWHQ 9HUEUDXFKVJHEXQGHQH 9HUEUDXFKVJHEXQGHQH Betriebszeit des LEWT .RVWHQ .RVWHQ Stromkosten pLEWT [Pa] 148 237 1,52 155,92 Vent[-] 0,76 BLEWT [h / a] 3.640 kStrom [EURO/kWh] 9HUEUDXFKVJHEXQGHQH Kverbr .RVWHQ [EURO / a] Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit 216 WI [EURO] 1.360 Betriebsgebundene Kosten KBetr [EURO/a] 1.973 Summe der jährlichen Kosten '%&(""#&'" $,&%&$%& Summe der jährlichen Kosten K [EURO/a] 6.518 6.518 Instandhaltungskosten K [EURO/a] -%! ("- ' $,&%&$%& $,&%&$%& -%! ("- ' -%! ("- ' KLEWT $,&%&$%& [EURO / kWh] 2013 -%! ("- ' Luftfilter G4 im Ansaugturm Quelle: Statistik Austria2011 0,13 '%&(""#&'" '%&(""#&'" '%&(""#&'" Wartung und rechnerisch ermittelter Wert inkl. 0,12 Nachfolgend erfolgt zunächst die Aufstellung der allgemeinen Anlagenparameter, die für die Berechnung erforderlich sind: Bei den kapitalgebundenen Kosten werden sowohl die Investitionskosten als auch die jährlichen Kosten aus Abschreibung und Zinsen mit berücksichtigt. Die jährlichen kapitalgebundenen Kosten werden ohne Berücksichtigung der Liquidationskosten berechnet. Für die Betrachtung der verbrauchsgebundenen Kosten sind einige Annahmen notwendig, um eine vereinfachte Darstellung zu ermöglichen. Die Abhängigkeit der verbrauchsgebundenen Kosten wird unter anderem durch den Ventilatorwirkungsgrad oder die Leistungskurve des Ventilators bestimmt, wobei in der vom Fraunhofer-Institut vorgestellten Berechnung [2] eine Annahme für den gesamten Betriebszeitraum getroffen wird. Die Kosten, die sich aus Wartung und Instandhaltung zusammensetzen, sind, wie die verbrauchsgebundenen Kosten, nur schwer einzuschätzen. Nach Dibowski [1], Fraunhofer Institut [2] und Koenigsdorff [5] liegen die betriebsgebundenen Kosten für geothermische Anlagen bei etwa zwei Prozent der Investitionskosten. Fazit Der Einsatz eines Luft-Erdwärmeübertragers zur Ergänzung eines Lüftungskonzeptes ist sowohl im Neubau als auch in der Sanierung eine hervorragende Möglichkeit, um Energie- und damit verbundene Kosteneinsparungen zu erreichen. Mittels Nutzung des Speichervermögens des Erdreichs kann die dem Gebäude zuzuführende Außenluft im Sommer gekühlt sowie teilweise entfeuchtet und im Winter vorgewärmt werden. Dabei werden im Sommer bessere Leistungen als mit einem Wärmerückgewinnungsgerät erreicht. Im Winter ist die Frostfreihaltung der Anlagen im Gebäude nahezu vollständig sichergestellt. Bei richtiger und frühzeitiger Planung sind außerdem Reduzierungen an der Lüftungs- oder Klimaanlage möglich, welche zu weiteren positiven Kosteneffekten führen. Um eine möglichst realitätsnahe Auslegung zu gewährleisten, wurde durch Rehau eine Simulationssoftware entwickelt, welche die in der VDI 4640-4 dargestell■ ten Parameter berücksichtigt. [Mario Psyk und Marco Fischer, Rehau AG + Co] Weitere Informationen unter: www.rehau.com Literatur Aus allen bisher aufgeführten Betrachtungen ergibt sich aus der Berechnung UEJNKG»NKEJ GKP URG\KƂUEJGT /KUEJRTGKU (Wärme und Kälte) für die Luft-Erdwärmeübertrageranlage von 0,12 €/kWh. Zusätzlich zu den dargestellten Primärenergieeinsparungen ergeben sich auch bauteilbedingte Einsparmöglichkeiten. So zeigte sich, dass auf Grund des positiven Temperaturverlaufs die Frostschutzeinheiten komplett eingespart werden könnten. Auch ließen sich die Kältemaschinen, welche hauptsächlich zur Entfeuchtung eingesetzt werden, kleiner dimensionieren. Eine genaue Aussage über Verdächtig sicher. die eingesparte Kostenhöhe auf Grund einer systemseitigen baulichen Einsparung kann an dieser Stelle leider nicht gemacht werden. Es bietet sich jedoch das Potential, bei zukünftigen Projekten solch eine Einsparung näher zu betrachten. [1] Dibowski G. (2005); Luft-Erdwärmetauscher Planungsleitfaden, Teil 2; AG-Solar NRW. [2] Blümel E. et al. (2001); Luftdurchströmte Erdwärmetauscher; Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. [3] Zimmermann M. (1999); Handbuch der passiven Kühlung; EMPA , Bern. [4] Rehau AG & Co. (2012); Rehau baut Zukunft; http://www.rehau.com/linkableblob/AT_de/966574/ data/REHAU-Prospekt-REHAU-baut-Zukunft-DE2012-data.pdf =?-QGPKIUFQTHH 1DGTƃÀEJGPPCJG)GQVJGTOKG für Gebäude; Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart. „Push-In®“-Klemmtechnik: patentierte Anschlusstechnik der Weidmüller GmbH & Co. KG, Detmold. unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit. Hierbei wird das vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE [2] vorgestellte Berechnungsverfahren angesetzt. In diesem Verfahren werden die kapitalgebundenen, verbrauchsgebundenen und betriebsgebundenen Kosten GTOKVVGNV WPF \W GKPGO URG\KƂUEJGP Mischpreis der Anlage geführt. Abgastemperaturwächter zugelassen nach DIN EN 14 597 großer Einstellbereich von 20...280 °C stabile Schaltpunktlage durch Umgebungstemperaturkompensation Zeitersparnis bei der Inbetriebnahme durch Push®-in-Klemmen Abgastemperaturwächter JUMO heatTHERM-AT ATW zur Regelung und Überwachung der Abgastemperatur Sie schätzen Leistungsfähigkeit, Genauigkeit und Langlebigkeit? Sie wissen, dass Qualität die Summe aus Erfahrung, Innovation und Praxisnähe ist? Dann haben Sie den passenden Partner gefunden: Willkommen bei JUMO. www.jumo.net 60008 LUFT- UND KLIMATECHNIK #NVDCW$ØTQIGDÀWFGGPGTIKGGHƂ\KGPVUCPKGTV &WTEJ9ÀTOGTØEMIGYKPPWPIYWTFGGTJGDNKEJGU 'PGTIKGGKPURCTRQVGPVKCNIGJQDGP Das HSE-Technik-Hauptgebäude vor der Sanierung (links) und mit der neuen Fassade nach der Sanierung. Die HSE Technik GmbH & Co. KG aus Darmstadt erhielt im Jahr 2012 für die energetische Sanierung eines 1976 erbauten Bürogebäudes den Planerpreis von Daikin. Mit dem Planerpreis zeichnet Daikin nachhaltige, planerische Projekte sowie Heiz- und Klimakonzepte aus, die in hohem Maße Primärenergien einsparen. Mit einer VRV-Wärmepumpe zur Wärmerückgewinnung wird in dem sanierten Gebäude die Abwärme aus den EDV-Räumen zur Beheizung der Büroräume in der Übergangszeit verwendet. Aufgrund der Sanierung können eine Energieeinsparung von 85 Prozent erzielt und insgesamt 578 Tonnen CO2 eingespart werden. 82 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 Die HSE Technik GmbH & Co. KG ist eine Tochtergesellschaft der HSE AG, einem südhessischen Energieversorger. Die HSE Technik plant, baut und betreibt moderne Versorgungsnetze für Strom, Gas, Wasser, Wärme und Kälte sowie Anlagen für eine umweltfreundliche Energieerzeugung und für Klima- und Kältetechnik. Die HSE 6GEJPKMUGNDUVGKP²MQRTQƂV\GTVKƂ\KGTVGU Unternehmen, hat sich dabei insbesonFGTGCWHÒMQNQIKUEJGWPFGHƂ\KGP\IGVTKG bene Kundenwünsche ausgerichtet. Diese Aspekte standen auch bei der Sanierung des eigenen Hauptgebäudes am Standort in Darmstadt im Vordergrund: Das Hauptziel der Sanierung ist die Reduktion der CO2-Emission des Gebäudes. Das Hauptgebäude wurde im Jahr 1976 errichtet und hatte den Standard eines Werkstattgebäudes. Die Fenster waren defekt, wodurch Zugerscheinungen auftraten und die Innentemperaturen im Sommer bis auf 35 °C stiegen. Die Beschattungsanlage war ebenfalls defekt oder fehlte zum Teil komplett. Die Heizanlage, eine Elektro-Widerstandsheizung, arbeitete mit einem sehr schlechten Wirkungsgrad. Das Dach und die Fassade waren ungedämmt und undicht. Eine Herausforderung war, dass der Umbau des Gebäudes im laufenden Betrieb umgesetzt werden musste. Dabei sollten keine größeren Installationen im Innenbereich (zum Beispiel Lüftungskanäle) die 0WV\WPIUƃÀEJG FGU )GDÀWFGU XGTTKP gern. Weitere Aspekte, die bei der Sanierung umgesetzt wurden, waren die Reduzierung des Sonnenenergieeintrags im Sommer, eine starke Verbesserung der planpause tga Gebäudeisolation sowie die Sanierung des Daches. Im Mittelpunkt der Sanierung stand die Optimierung des Heizsystems unter Nutzung von Wärmeverschiebung in Bezug auf die Gebäudeausrichtung (Wärmeverschiebung von Süd nach Nord) sowie der Abwärmenutzung aus den Serverräumen zur Beheizung des Gebäudes. Hierzu wird ein VRV-Wärmepumpen-Verbundsystem mit 18 Anlagen von Daikin eingesetzt, das insgesamt 6.981 m² beheizte/gekühlte Fläche versorgt. Durch die kleinen Rohrquerschnitte konnte der Installationsaufwand vermindert und im Bestandsgebäude musste somit weniger verändert werden. Durch die interne Wärmerückgewinnung im System kann zu Kühlzwecken entzogene Energie an anderer Stelle als Heizenergie genutzt werden. Das Gebäude ist quadratisch anIGQTFPGV KP FGT /KVVG DGƂPFGV UKEJ GKP Innenhof. Diese Gebäudestruktur ermöglicht eine ideale Wärmeverschiebung von Süd nach Nord, denn in der Übergangszeit strahlt die Sonne verstärkt in die nach Süden ausgerichteten Räume. Die Wärmeenergie, die in diesen Räumen freigesetzt wird, wird mit Hilfe der Wärmerückgewinnungstechnologie in die zu beheizenden Räume transportiert und dort als Heizenergie abgegeben. &KG KO 7PVGTIGUEJQUU DGƂPFNKEJGP Serverräume geben ganzjährig eine Wärmelast von etwa 100 kW ab. Diese Wärme wird mittels der VRV-Wärmerückgewinnungstechnologie den darüber liegenden Büroräumen als Heizenergie zur Verfügung gestellt. Bislang wurde die Abwärme ins Freie befördert und die Räume mit Hilfe einer Elektro-Wider- Nord/West – Außen „Heizen“ N O Nord/West – Innenhof „Kühlen“ W Nord/Ost – Außen „Heizen“ Nord/Ost – Innenhof „Kühlen“ S Süd/West – Innenhof „Heizen“ Süd/West – Außen „Kühlen“ Süd/Ost – Innenhof „Heizen“ Süd/Ost – Außen „Kühlen“ 13:00 Uhr standsheizung beheizt. Das Energieeinsparpotential durch die Wärmeverschiebung liegt bei über 70 Prozent. Mit Hilfe von Umschaltboxen können unterschiedliche Räume gleichzeitig gekühlt und beheizt werden. Die Nutzer können individuell die Raumtemperatur einstellen. Das System entscheidet automatisch zwischen Heiz- und Kühlbetrieb. Insgesamt wurde das Gebäude in fünf Kältestränge aufgeteilt. Um den Wartungsaufwand gering zu halten, wurden an Stelle einzelner Umschaltboxen große Boxen mit vier bzw. sechs Abgängen installiert. Insgesamt wurden 245 Innengeräte verbaut. Aus Behaglichkeitsgründen wurden überwiegend d4QWPFƃQYp-CUUGVVGPXQP&CKMKPGKP gesetzt. In der Übergangszeit gibt es zeitgleich Kühlbedarf in den nach Süden ausgerichteten Büros und Heizbedarf in den nach Norden ausgerichteten Räumen. Durch eine Wärmeverschiebung über das VRV-System wird die gegensätzliche Lastsituation zur Energieeinsparung genutzt. Das Dach wurde bei der Sanierung zu einem Gründach umgebaut. Dadurch werden der Wärmeverlust im Winter und der Sonnenenergieeintrag im Sommer reduziert. Auf dem Gründach ist eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 50 kWp und einem Stromenergieeintrag von 51 MWh/a installiert. Diese bislang überwiegend als konkurrierend eingeschätzten Alternativen lassen sich miteinander verbinden, denn aus der Kombination von Dachbegrünung und Solarnutzung ergeben sich Synergieeffekte: Begrünte Dächer bewirken eine reduzierte Umgebungstemperatur, was zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades der Solarzellen führt. Gleichzeitig hat das auf dem Gründach verdunstende Regenwasser einen kühlenden Effekt auf das Gebäude. Dipl.-Ing. Steffen Gemeinhardt, Daikin-Planungsberater: „Die planerische Herausforderung an dem Projekt war die Abwärmenutzung aus den Serverräumen und die Aufteilung auf möglichst viele Bereiche bzw. Anlagen. Die Schnittmenge zwischen AbwärmeAngebot und -Nachfrage sollte möglichst groß sein und gleichzeitig auftreten, da die Abwärme nicht gespeichert werden kann. Um möglichst viel Abwärme nutzen zu können, wurden die Anlagen annähernd so ausgelegt, dass bei Außentemperaturen von größer oder gleich 0 °C allein mit der #DYÀTOGIGJGK\VYKTF-NGKPGT%PKOOVFKG*ÀWƂIMGKVFGT#W»GPNWHV\WUVÀPFGUVCTMCDUQFCUU das Abwärmepotential dann besser auf weitere Anlagen verteilt wird, statt bis z. B. -10 °C mit Abwärme heizen zu wollen.“ HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 83 LUFT- UND KLIMATECHNIK Der Planausschnitt zeigt den Grundriss des Erdgeschosses des HSE-Technik-Hauptgebäudes in Darmstadt. #WU$GJCINKEJMGKVUITØPFGPMCOGPKPFGPWPVGTUEJKGFNKEJGP$ØTQUØDGTYKGIGPFd4QWPFƃQYp-CUUGVVGPXQP&CKMKP \WO'KPUCV\+PUIGUCOVYWTFGFCU)GDÀWFGKPHØPH-ÀNVGUVTÀPIGCWHIGVGKNV7OFGP9CTVWPIUCWHYCPFIGTKPI\W JCNVGPYWTFGPCPUVGNNGGKP\GNPGT7OUEJCNVDQZGPITQ»G$QZGPOKVXKGTDKUUGEJU#DIÀPIGPKPUVCNNKGTV Bei der Fassadensanierung wurde durch eine Fassadenausbildung als Pfosten-Riegel-Konstruktion ermöglicht, dass die Büros während des Umbaus in Betrieb bleiben konnten. Durch einen niedrigen Wärmedurchgangswert (U-Wert) von 0,9 W/m²K können große Energieeinsparungen im Sommer wie im Winter erzielt werden. Aufgrund der selbsttragenden, vorgehängten Konstruktion gibt es keine Wärmebrücken. In die Fassade wurden dezentrale Lüftungselemente sowie ein Lamellen-Sonnenschutzsystem, das für einen geringen Sonnenenergieeintrag im Sommer sorgt, integriert. Mittels innovativer Igel-Wärmeübertrager erfolgt durch den permanent wechselnden Zu- und Abluftbetrieb in den dezentralen Lüftungselementen eine Energierückgewinnung. Im Vergleich zum vorherigen Zustand des Hauses kann der Heizenergiebedarf durch die Sanierung auf 13 Prozent gesenkt werden. Bei Berücksichtigung der LUFT- UND KLIMATECHNIK LÜFTUNGSWÄRMEVERLUSTE UND CO2-EMISSIONEN WERDEN IN MODERNEN GEBÄUDEN DURCH RAUMLUFTTECHNISCHE ANLAGEN REDUZIERT. DIE LUFT- UND KLIMATECHNIK IST HEUTE EINE „ALLESKÖNNERIN“. SIE SORGT FÜR THERMISCHE UND AKUSTISCHE BEHAGLICHKEIT, AUSREICHENDE AUSSENLUFTANTEILE UND HOCHEFFIZIENTE WÄRMERÜCKGEWINNUNG. Photovoltaikanlage reduziert sich der Endenergiebedarf noch einmal um drei Prozent. Mit dieser Sanierung wurden die Anforderungen der EnEV 2009 für einen Neubau um zwölf Prozent und die Anforderungen für einen modernisierten Altbau sogar um 37 Prozent unterschritten. Gleichzeitig wurden die Anforderungen des EEWärmeG erfüllt, da 100 Prozent des Wärmeenergiebedarfs durch eine Wärmepumpe gedeckt werden. Die Sanierungsmaßnahme des Bürogebäudes ermöglicht einen neuen Lebenszyklus des Gebäudes von weiteren 30 Jahren. Unter Berücksichtigung der sowieso durchzuführenden, notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen ergibt sich eine Amortisationszeit von 14 Jahren. Hier zeigt sich, dass eine Sanierung von älteren Büro- und Geschäftsgebäuden nicht nur energetisch, sondern auch wirt■ schaftlich sinnvoll ist. [Dipl.-Ing. Steffen Gemeinhardt, Planungsberater, Daikin Airconditioning Germany GmbH] 84 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 planpause tga Mit Tempo in Richtung Plus-Energie 'PGTIKGGHƂ\KGPVGWPFPCEJJCNVKIG.QIKUVKMIGDÀWFG Abb. 1 · 7OYGNVKO(QMWU 7PVGTFKGUGO .GKVVJGOCFGU 'HƂ\KGP\ENWUVGTU .QIKUVKM4WJTUVGJV FKG'PVYKEMNWPIGKPGU GPGTIKGGHƂ\KGPVGP WPFPCEJJCNVKIGP .QIKUVKMIGDÀWFGU 3WGNNG'HƂ\KGP\ %NWUVGT.QIKUVKMG8 Bei dem folgenden Beitrag handelt es sich um Inhalte, die im Rahmen des 35. Internationalen Uponor Kongress vorgestellt wurden. Die Veranstaltung vom 17. bis 22. März 2013 stand unter dem Motto „Die Energiewende im Gewerbebau“. Rund 200 Teilnehmer aus Ingenieur- und Architekturbüros, Anlagenbaubetrieben sowie Entscheider aus Industrie- und Gewerbebau diskutierten im österreichischen St. Christoph am Arlberg mit führenden Experten und maßgeblichen Branchenvertretern über nachhaltige Energiekonzepte, energieautarke Gebäude und die rechtlichen #URGMVGFGT)GDÀWFG\GTVKƂ\KGTWPI 'PGTIKGGHƂ\KGP\KP6TCPURQTVWPF.QIKU VKMWPVGTPGJOGPDGUEJTÀPMVUKEJDKUNCPI JCWRVUÀEJNKEJ CWH FKG (NQVVGPOQFGTPK UKGTWPI&CDGKDKGVGPCWEJKJTG)GDÀW FGWPF*CNNGPITQ»G2QVGPVKCNGArcadis JCV GKP 2NWU'PGTIKG.QIKUVKMIGDÀWFG GPVYKEMGNV WPF FCDGK MQPUGSWGPV CWH 'PGTIKGGHƂ\KGP\ TGIGPGTCVKXG 'PGTIKG GT\GWIWPI WPF 9CUUGTUVQHHVGEJPQNQIKG IGUGV\V &KG YCEJUGPFGP 8GTMGJTUUVTÒOG DGK INGKEJ\GKVKIGT 8GTMPCRRWPI FGT PCVØTNK EJGP 'PGTIKGTGUUQWTEGP GTHQTFGTP GKP 7OFGPMGP DGK 'PGTIKGXGTDTCWEJ WPF 'OKUUKQPUHTGKUGV\WPIXQP+PFWUVTKGIGDÀW FGP/GJTCNU2TQ\GPVFGT%1'OOKU UKQPGPYGTFGPYGNVYGKVFWTEJFKG.QIKU VKM XGTWTUCEJV s OKV UVGKIGPFGT 6GPFGP\ 'KP 2TQLGMVMQPUQTVKWO KO 4CJOGP FGU 8GTDWPFHQTUEJWPIUXQTJCDGPU 'HƂ\KGP\ %NWUVGT 4WJT=? WPVGT .GKVWPI FGU (TCWPJQHGT+PUVKVWVUHØT/CVGTKCNƃWUU WPF.QIKUVKM+/.KP&QTVOWPFDGUEJÀH VKIV UKEJ OKV FGO 9CEJUVWO FGT .QIKU VKMDTCPEJGDGKINGKEJ\GKVKIGT4GFW\KGTWPI FGU4GUUQWTEGPXGTDTCWEJGU #DD&KG 2TQLGMVOCPCIGOGPV WPF +PIGPKGWTIG UGNNUEJCHV#TECFKUJCVKO4CJOGPFKGUGU 8QTJCDGPU GKP GPGTIKGGHƂ\KGPVGU WPF PCEJJCNVKIGU d2NWU'PGTIKG.QIKUVKMIG DÀWFGpMQP\KRKGTVKPFGOFTGK'NGOGPVG \WUCOOGPURKGNGP r GPGTIKGGHHK\KGPVG)GDÀWFG MQPUVTWMVKQPWPFVGEJPKM r FKG0WV\WPIFGU5VCPFQTVU\WT FG\GPVTCNGPTGIGPGTCVKXGP 'PGTIKGGT\GWIWPI r FKG5RGKEJGTWPIØDGTUEJØUUKIGT 'PGTIKGFWTEJFKG2TQFWMVKQPXQP 9CUUGTUVQHHWPFFGUUGP UVCPFQTVDG\QIGPG0WV\WPI &CU)TWPFRTKP\KRYCTFGP'PGTIKGWPF 4GUUQWTEGPXGTDTCWEJ ØDGT FGP IGUCO VGP.GDGPU\[MNWU\WDGVTCEJVGPsCPIG UGV\V YWTFGP ,CJTG 2NCPWPIU\KGN KUV GKP 'PFGPGTIKGDGFCTH KP FGT 0WV\WPIU RJCUG XQP GVYC M9JOC )GDÀW FGJØNNGWPFVGEJPKUEJG#PNCIGPYGTFGP HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 85 GEBÄUDE Abb. 2 · Neue Dämmstoffe weisen eine Wärmeleitfähigkeit von 0,007 bis 0,02 W/mK auf. entsprechend optimal konzipiert. Ziel ist, mit Hilfe regenerativer Energieerzeugung mehr Energie zu erzeugen als für das Gebäude gebraucht wird, diese in Wasserstoff umzuwandeln, zu speichern und auf dem Standort, etwa für die Betankung von Fahrzeugen, zur Verfügung zu stellen. Damit werden die logistischen Prozesse nicht nur emissionsfrei, es ergeben sich auch zusätzliche Ertragschancen durch den Verkauf von Wasserstoff, durch die Einsparung von Betriebskosten für Stromverbrauch und Erwärmung im Gebäude und ggf. durch den Handel von CO2<GTVKƂMCVGP Die Gebäudekonstruktion: Trennung von Tragwerk und Außenhaut Logistikimmobilien haben in der Regel eine rechteckige und einfache, an den logistischen Prozessen orientierte, Kubatur, die per se ein aus Energiegesichts- punkten gutes Verhältnis von Grund\W)GDÀWFGJØNNƃÀEJGCWHYGKUV#PUCV\ RWPMVGHØT'PGTIKGGHƂ\KGP\DGKFGT-QPU truktion liegen daher hauptsächlich in der Qualität der Gebäudehülle und der Fenster. Es gilt, im Winter die WärmeverNWUVGØDGTFKG#W»GPDCWVGKNGFGTDGJGK\ ten Zonen und über die Öffnungen in der #W»GPJCWV \W TGFW\KGTGP WPF KO 5QO mer die Kühllasten zu minimieren. Dafür wird die Gebäudehülle extrem luftdicht und hoch wärmedämmend mit einem Minimum an Wärmebrücken ausgeführt. Dies wird vor allem durch die 6TGPPWPIXQP6TCIYGTMWPF#W»GPJCWV erreicht: Das Tragwerk wird entweder komplett von der wärmedämmenden #W»GPJCWV WOUEJNQUUGP QFGT INGKEJ PCEJ CW»GP XGTNCIGTV &KG #PQTFPWPI FGU6TCIYGTMUCW»GTJCNDFGT#W»GPJCWV ermöglicht eine Reduktion des zu beheizenden Raumvolumens. Bei einem au»GPNKGIGPFGP6TCIYGTMKUVFKG9CJNFGU Materials allerdings aufgrund der WitteTWPIUGKPƃØUUG GTJGDNKEJ GKPIGUEJTÀPMV GEBÄUDE ZUKÜNFTIGE, INTERAGIERENDE GEBÄUDE UND INFRASTRUKTUREN, DIE EIN HOHES MASS AN ENERGIEEFFIZIENZ AUCH BEI ZUNEHMENDEN KLIMASCHWANKUNGEN BEIBEHALTEN UND SICH AUF EINE AUTARKE ENERGIEVERSORGUNG STÜTZEN, ERFORDERN INNOVATIVE, FLEXIBLE PLANUNGS- UND AUSFÜHRUNGSPROZESSE. 86 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 Daher wird die Einsparung des Heizenergiebedarfs dem Energiebedarf zur Herstellung und Instandhaltung der Baukonstruktion gegenübergestellt, um die optimale Lösung für das jeweilige ProLGMV \W ƂPFGP &KG JQEJ YÀTOGFÀO OGPFG #W»GPJCWV DGUVGJV CWU XQTIG fertigten Holzfassadentafeln, die durch innovative Dämmstoffe mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,007 bis 0,02 W/mK #DD s QRVKOKGTV YGTFGP 7O FKG Wärmeverluste zwischen den Büro- und Lagerzonen zu minimieren, werden auch die entsprechenden Innenwände sowie Boden- und Deckenplatten hoch wärmedämmend ausgeführt. Kritisch: Andockstellen für LKW Das Plus-Energie-Logistikgebäude wird über Oberlichter und Fensterbänder mit Tageslicht versorgt. Dies ermöglicht eine tageslichtabhängige Steuerung der BeNGWEJVWPI7OINGKEJ\GKVKI*GK\YÀTOGXGT luste über die Fenster zu minimieren, werden transparente Wärmedämmelemente GKPIGUGV\V\$OKV#GTQIGNIGHØNNVGVTCPU RCTGPVG (CUUCFGPGNGOGPVG #DD 5KG haben bei einer Stärke von 5 cm einen 79GTV XQP 9O- #WHITWPF FGU IGTKPIGP'PGTIKGFWTEJNCUUITCFGU I9GTV der transparenten Wärmedämmelemente kann in der Regel auf einen Sonnenschutz verzichtet werden. Weil in Logistikimmobilien meistens XKGN 'PGTIKG ØDGT FKG #PFQEMRNÀV\G FGT LKW verloren geht, werden im Plus-Energie-Logistikgebäude auch die Tore hoch wärmedämmend ausgeführt. Zusätzlich kommen Verladeschleusen zum Einsatz. planpause tga Durch die Verlagerung der Verladetechnik mit der Ladezone an die Außenseite FGU )GDÀWFGU MCPP FKG *CNNGPƃÀEJG KP nen uneingeschränkt genutzt werden. Dies verringert die nötige GebäudeITWPFƃÀEJG WPF FCOKV FKG +PXGUVKVKQPU kosten. Graue Energie reduzieren Auch der Energiebedarf zur Herstellung des Gebäudes selbst, die sogenannte „graue Energie“, ist für die Gesamtenergiebilanz eines Gebäudes wichtig. Die Herstellung von Stahlbeton und Stahl ist UGJT GPGTIKGKPVGPUKX +O 2NWU'PGTIKG Logistikgebäude wird daher bei einem innenliegenden Tragwerk die Konstruktion durch eine Kombination aus Stahlbetonstützen und Brettschichtholzbindern (BSH) oder, wo möglich, durch ein komplettes Holztragwerk ersetzt. Der Einsatz des nachwachsenden Rohstoffs Holz reduziert den Bedarf an nicht erPGWGTDCTGT 2TKOÀTGPGTIKG GTJGDNKEJ wenn man den gesamten Lebenszyklus betrachtet: beispielsweise bei einem Stahlbeton-Holztragwerk im Vergleich zu einem reinen Stahlbetontragwerk um 2TQ\GPV [2]. Bei einem außenliegenden, der Witterung ausgesetzten Tragwerk ist in der Regel eine Stahl-Tragkonstruktion sinnvoll. Eine weitere Reduktion der Umweltwirkungen wird durch den Einsatz der Holztafelfassade erreicht. Außerdem werden die Betonmassen in den notwendigen Betonbauteilen durch den Einsatz von Hohlkörpern in den statisch irrelevanten Bereichen reduziert. Die Gebäudehülle als Kraftwerk &KGIGUCOVGP#W»GPƃÀEJGPFGU)GDÀW des – Fassade und Dach – werden zur solaren Energieerzeugung genutzt. Dafür kommen z. B. gebäudeintegrierte Farbstoffsolarzellen (Dye Solar Cell, DSC) zum Einsatz. Sie sind kostengünstig, können auf vielen Trägermaterialien aufgebracht werden und liefern auch bei schwacher oder schwankender Beleuchtung SolarUVTQO+O8GTINGKEJ\W5QNCT\GNNGPCWH5K liziumbasis sind bei der Herstellung von DSC sowohl die Kosten als auch die ITCWG'PGTIKGIGTKPIGT+JT9KTMWPIUITCF NKGIV OKV GVYC 2TQ\GPV CMVWGNN CNNGT dings noch weit unter dem von herkömmlichen Solarzellen. Da DSC jedoch bei verschiedenen Einfallswinkeln und auch bei Verschattung noch Leistung erDTKPIGP WPF VGORGTCVWTWPGORƂPFNKEJGT sind, gleicht sich dieser Unterschied in der Nutzung wieder aus. Gebäudetechnik: Abwärme aus Elektrolyse nutzen Die Beleuchtung ist bei herkömmlichen Logistikhallen ein wesentlicher EnergieXGTDTCWEJGT +O 2NWU'PGTIKG.QIKUVKMIG bäude werden LED-Leuchtkörper eingesetzt und intelligent und bedarfsgerecht geregelt. Dabei kann solar erzeugter Gleichstrom ohne verlustreiche Wechselrichtung direkt genutzt werden (Abb. 4, Stromnetz grün). Mit Hilfe von Batteriespeichern werden Zeiten mit niedrigen Solarerträgen überbrückt. Hier ist neben Akkumulatoren auch der Einsatz von Schwungrad-Speichern denkbar, die in den letzten Jahren wieder in den Fokus gerückt und weiterentwickelt wurden [3]. (ØT FKG GHƂ\KGPVG $GTGKVUVGNNWPI XQP Wärme – für Heizung, Warmwasser und raumlufttechnische Anlagen – soll lokal anfallende Abwärme genutzt werden, die aus der weiter unten beschriebenen 'NGMVTQN[UG QFGT CWU CPFGTGP 2TQ\GUUGP anfällt. Auch hier ist es aufgrund der intermittierenden Betriebsweise der SysteOG PQVYGPFKI 'PGTIKG \W URGKEJGTP +P Kombination mit Abwärmenutzung ist die solarthermische Wärmeerzeugung eine gute Ergänzung, da sie ähnliche Anforderungen an Speicherung und TempeTCVWT FGT 9ÀTOGVTÀIGTƃØUUKIMGKV UVGNNV Zur Nutzwärmeübergabe sind WandƃÀEJGPJGK\WPIGPUKPPXQNN\$OKV-CRKN larrohrmatten, da der Boden in Logistikgebäuden oft stark beansprucht wird oder zur Befestigung von Regalsystemen dient. Wasserstoff zur längerfristigen Speicherung Über das Medium Wasserstoff kann überschüssiger Strom auch längerfristig HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 87 GEBÄUDE Abb. 3 · Transparente Wärmedämmelemente. (Quelle: Fachverband Transparente Wärmedämmung e.V.) gespeichert werden. Im Plus-Energiegebäude wird daher die solar gewonnene Energie, die nicht direkt genutzt wird, für die elektrolytische Herstellung von Wasserstoff verwendet. Verfügbare Techniken sind die alkalische sowie die ProtonenAustausch-Membran-(PEM)-Elektrolyse bzw. die Hochtemperatur(HT)-Elektrolyse. Die alkalische Elektrolyse ist robust und bereits industriell erprobt. Die Polymerelektrolyse und die HT-Festoxid-Elektrolyse hingegen haben ein größeres Potential DG\ØINKEJ FGT 'HƂ\KGP\UVGKIGTWPI [4]. Der Wasserstoff wird in einem Tank bei etwa 20 bis 80 bar Druck eingespeichert und kann als Energieträger in stationären oder mobilen Brennstoffzellen genutzt werden. Gerade in Logistikprozessen sind viele Anwendungen denkbar – vom wasserstoffbetriebenen Gabelstapler über Brennstoffzellen-PKW bis hin zu Lastzügen. Brennstoffzellen-Gabelstapler und -PKW sind bereits entwickelt und am Markt erhältlich bzw. kurz vor der Markteinführung [5, 6]. Genug geforscht! Bei der Planung des Plus-Energie-Logistikgebäudes hat Arcadis Technologien und Erfahrungen aus der Bauphysik, der technischen Gebäudeausrüstung, der re- generativen Energieerzeugung und der Wasserstoffherstellung und -nutzung zu einem stimmigen Gesamtkonzept verknüpft. Logistikgebäude können in puncVQ 'PGTIKGGHƂ\KGP\ DGK FGP )GYGTDG immobilien eine Vorreiterrolle einnehmen, da der regenerativ erzeugte Wasserstoff gut vor Ort nutzbar ist. Das Konzept ist jedoch auch auf andere Gewerbeimmobilien übertragbar. Ebenso können je nach Standortbedingungen auch andere regenerative Energieträger als die Solarenergie – Geothermie, Windkraft oder Biomasse – zum Tragen kommen. Realisierbar ist das Plus-Energie-Logistikgebäude schon heute: Alle nötigen Technologien sind am Markt oder in absehbarer Zeit verfügbar. Nun gilt es, Geschäftsmodelle für das Konzept zu entwickeln und es zu realisieren. Wirtschaftliche Vorteile ergeben sich hauptsächlich durch die drastisch reduzierten Nebenkosten. Dies ermöglicht eine langfristige Planbarkeit für Investoren wie auch für Mieter, z. B. wenn die Hallenmiete als BruttoWarmmiete vermarktet wird. Und die <GTVKƂ\KGTWPI PCEJ FGP IÀPIKIGP 0CEJ JCNVKIMGKVU\GTVKƂ\KGTWPIUU[UVGOGP .''& BREEAM und DGNB ist aufgrund der überragenden Energiebilanz relativ einfach zu erreichen: gut für den Klima■ schutz und für das Image. [Dipl.-Ing. Gordon Mauer, Business Development Manager, Arcadis Deutschland GmbH] Literatur [1] www.logistikruhr.de [2] Ökobilanzieller Vergleich von Hallen unterschiedlicher Bauweisen. Bauforum Stahl, Düsseldorf 2011. [3] Die Schwung-Maschine. Wer bremst, gewinnt. Sendung „Planet e“ ZDF, 26.2.2012. [4] Vergleich unterschiedlicher Elektrolyse-Technologien: Alkalische Elektrolyse – Polymerelektrolyse – Hochtemperaturelektrolyse. Friedrich, K.; Kallo, J.; Schiller, G.; Hug, W.; Pro-H2 Technologie Forum, Hannover, 12. Okt. 2011. [5] Linde MH liefert die ersten Gabel-Stapler mit Brennstoffzelle aus. MM Logistik, Vogel Business Media, Würzburg, 21.1.2010. [6] Fuel Cell Drive Technology, http://www.daimler.com/ technology-and-innovation/drive-technologies/fuel-cell Abb. 4 · Das Energiekonzept des Plus-Energie-Logistikgebäudes. (Quelle: Arcadis Deutschland) 88 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 planpause tga .QIKUVKMOKV'PGTIKGGHƂ\KGP\ 4QVJ9GTMGUGV\GPDGKKJTGOPGWGP.QIKUVKM\GPVTWOCWH GTPGWGTDCTG'PGTIKGP Das neue Roth Logistikzentrum in Dautphetal-Buchenau nutzt Energie aus Sonne, Erdwärme, Luft und Abwärme für die Erzeugung von Wärme und Strom. (Fotos (2): Robert Donnerbauer) Bei ihrem neuen, energieautarken Logistikzentrum für Kommissionierung, Verladung und Lagerhaltung in Dautphetal-Buchenau setzen die Roth Werke auf den Einsatz von erneuerbaren Energien sowie auf die Nutzung von Abwärme. Basis der Energieversorgung sind Wärmepumpen, Solarthermie und Photovoltaik. Die Roth Werke haben in diesem Jahr an ihrem Stammsitz in Dautphetal-Buchenau ein neues, energieautarkes Logistikzentrum für Kommissionierung, Verladung und Lagerhaltung eröffnet. Gleichzeitig ist in einem Teil der Halle auch die Fertigung des neuen Vollkunststoff-Wärmespeichers Thermotank Quadroline untergebracht. „Die Logistikhalle ist energieautark und basiert ausschließlich auf dem Einsatz von erneuerbaren Energien sowie Abwärme unserer Fertigungsprozesse und Wasserrecycling“, unterstreicht der geschäftsführende Gesellschafter von Roth Industries, Manfred Roth. „Das hierdurch erreichte Energie-Einsparpo- tential für Wärme und Strom entspricht dem Energiebedarf von 50 Einfamilienhäusern. Sowohl das Energiekonzept als auch die wesentlichen Energiesysteme stammen aus unserem Haus.“ Blick in die „Energiezentrale“ des Logistikzentrums. HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 89 ENERGIETRÄGER &KG4QVJ+PFWUVTKGƃÀEJGPJGK\WPIUQTIVHØT 9QJNHØJNVGORGTCVWTGP (QVQU 4QVJ9GTMG Regenerative Energieerzeugung mit Roth Flachkollektoren Heliostar. Basis der Wärmeenergieversorgung sind außen aufgestellte Luft/WasserWärmepumpen und ein Solargeo Energiesystem, das gleichzeitig solare und geothermische Energie nutzt. Dies besteht aus drei Sole/Wasser-Wärmepumpen, einer thermischen Solaranlage mit 60 Flachkollektoren Heliostar 252 auf dem Dach sowie 42 Solargeo Erdregister, die parallel angeordnet in 2 m Tiefe in der Erde eingebracht sind. <WFGODGƂPFGVUKEJWPVGTFGT$QFGP platte der Halle ein isoliertes Sprinkler- becken mit 700 m³ Nutzinhalt. Zum einen dient es der Wasserbevorratung für den Brandfall. Zum anderen ist es aber auch wichtiger Teil des Beheizungskonzeptes. Denn überschüssige solare Energie beheizt das darin enthaltene Wasser auf bis zu 38 °C. Diese Energie wird schließlich für die Beheizung und Leistungssteigerung der Wärmepumpen verwendet. Die installierte Technik ist nach Unternehmensangaben so dimensioniert, dass sie die benötigte Heizleistung der Halle sicherstellt. Lediglich um Spitzen ab- ENERGIETRÄGER EIN „MULTI-ENERGY“-PRINZIP VERKNÜPFT INTELLIGENTE ENERGIEERZEUGUNG UND DEN ENERGIEVERBRAUCH BEIM NUTZER ÜBER DIE VERSCHIEDENEN FOSSILEN UND ERNEUERBAREN ENERGIETRÄGER HINWEG, BEI OPTIMALER ABSTIMMUNG AUF DEN JEWEILIGEN BEDARF. 90 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 zufangen, werde zusätzlich Energie, die aus Prozessabwärme einer benachbarten Produktionshalle gewonnen wird, über eine Nahwärmeleitung eingespeist. Die Energienutzung erfolgt schließlich über eine rund 4.800 m² große InFWUVTKGƃÀEJGPJGK\WPI &C\W YWTFGP 32.000 m Duopex S5 Systemrohr 20 mm verlegt. Die Bodenplatte besteht aus EO $GVQP &KG )GUCOVƃÀEJG OKV zwölf Heizzonen und je 19 Heizkreisen ermöglicht je nach Bedarf unterschiedliche Temperaturniveaus in den Hallenbereichen. #WHGKPGTITQ»GP6GKNƃÀEJGFGU&CEJGU DGƂPFGVUKEJGKPG2JQVQXQNVCKMCPNCIGOKV 376 Modulen und fünf Wechselrichtern. Der gewonnene Strom wird komplett zur Nutzung in der Halle verwendet und kann gegebenenfalls auch in angrenzenden Hallenbereichen zum Einsatz kommen. Eine 125 m² große Lichtkuppel ermöglicht die Nutzung von Tageslicht. .GWEJVGP OKV *QEJNGKUVWPIUTGƃGMVQTGP tragen in Verbindung mit einer tageslichtabhängigen Regelung zu einer enerIKGGHƂ\KGPVGP$GNGWEJVWPIDGK planpause tga Das Energiekonzept zahlt sich zum einen für die Umwelt aus – so spart Roth 392.000 kg CO2 jährlich. Zum anderen wirkt es sich auch in wirtschaftlicher Hinsicht positiv aus, wie Franz Kind, Geschäftsführer der Roth Werke, betont: „Die Investition in die zukunftsorientierte Energieversorgung mit Strom und Wärme amortisiert sich in weniger als zehn Jahren.“ Die Logistikhalle konzentriert jetzt das Fertigwarenlager des Werkes Buchenau in einem Hallenkomplex. Die freitragende Halle mit 120 m Länge und 40 m Breite verfügt über zwei Rampenzonen mit sechs Verladestellen für die Lkw-Verladung. „Das Zentrallager fasst inklusiv der Zubehörteile unserer Energie- und Sanitärsysteme zirka 15.000 Artikel und gewährleistet den reibungslosen und schnellen Versand unserer Produkte von derzeit etwa 50 Lkw-Ladungen im Zweischichtbetrieb“, konstatiert Roth. „Das gleiche Ladevolumen stellen Abholer und die eingehende Ware inklusive der Rohstoffversorgung.“ 0GDGP FGT 'PGTIKGGHƂ\KGP\ UVCPFGP auch die Logistikprozesse im Fokus. Dazu YWTFG FGT +PHQTOCVKQPUƃWUU FGT .CIGT und Kommissionier-Prozesse automatisiert. Dies erfolgt über eine mobile Datenerfassung und die Implementierung eines Warehouse Management Systems. Letzteres ermöglicht die sofortige Erfassung aller Vorgänge im Lager und optimiert durch die elektronische Übertragung der Informationen auf mobile 'PFIGTÀVGFGP+PHQTOCVKQPUƃWUU Durch den ständigen Informationsaustausch führt das System den Mitarbeiter durch das Lager und reduziert damit Wege- und Suchzeiten, betont das Unternehmen. Der Einsatz mobiler Endgeräte, in Verbindung mit Barcodekennzeichnungen, ermöglicht eine lückenlose und sichere Dokumentation aller Pro- duktbewegungen, was die Bestandssicherheit erhöht und die Lieferqualität verbessert. „Schnelles und fehlerfreies Kommissionieren sorgt für eine ständige Transparenz der Prozesse und ermöglicht einen noch leistungsfähigeren Lieferservice.“ „Mit unserem neuen Logistikzentrum UVGNNGP YKT GKPGP GHƂ\KGPVGP 9CTGPƃWUU von der Herstellung über Lagerung und Versand bis zum Kunden sicher“, zieht Kind ein Fazit. „Mit dieser Investition tragen wir der dynamischen Entwicklung der Roth Werke Rechnung“, konstatiert Roth. „Die autarke Energieversorgung des Logistikzentrums ist ein ausgezeichnetes Praxis-Beispiel für die Anwendung WPUGTGT GHƂ\KGPVGP WPF ÒMQNQIKUEJ CWU gerichteten Produktsysteme. Es ist damit Anschauungsobjekt für unsere Kunden – Fachhandel und Fachhandwerk, Planer ■ und Architekten.“ [Robert Donnerbauer] /+67054+%*670)<7-70(6 *'+<'08+#+06'40'6 ' $ ( 9 & $ 1 3 $ /+'6'0! 9TQ!DGDHYTMFUNM!@TRSDKKDM$UDMSR OKVKPPQXCVKXGT(GTPØDGTYCEJWPI 6HQ UDQLHSSDKM (GMDM DHMDM ' $ 8 + . 5D Q L H D S O @ Q S M D Q HM (GQDQ -«GD %$1-94&1(%%/$15/5 23 -#.13!$23(,,4-&/$1)25 10 Jahre Brennwerttechnik bei Pellets! Die weltweit 1. Pelletsheizung mit Brennwerttechnik feiert Jubiläum: š]XVËW]OLFKH %UHQQVWRijHUVSDUQLV GDQN$EZËUPHQXW]XQJ (-%.1, 3(.-2¥!$1,(33+4-& 4% .#26125/#462*10' . 12 BIS 32 KW MIT 103 %* WIRKUNGSGRAD š,QQRYDWLYHU&DUERQ :ËUPHWDXVFKHUIĞU EHVVHUH6HOEVWUHLQLJXQJ XQGKRKH:ËUPHOHLW IËKLJNHLW š1LHGULJVWH6WDXE HPLVVLRQHQYRQPJ0NR)(1+HL]WHFKQLN*PE+ H0DLOLQIR#RHNRIHQGHZZZRHNRIHQGH &'4':2'46'(¸4241(+5 YYYJG[NQFG * Nach Norm EN 303-5 wird zur Wirkungsgradberechnung der untere Heizwert eines Brennstoffs herangezogen. Dies führt bei Brennwerttechnik, die die im Wasser gebundene Energie nutzt, zu Wirkungsgraden über 100%. HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 91 SOLARE ENERGIE Pilotprojekt „Solare Kühlung“ Heiz- und Kühlenergie erzeugen, verwalten und nutzen Die CO2-freie Sonnenwärme kann mittels intelligenter Systemtechnik inzwiUEJGPGHƂ\KGPV\WT9ÀTOGWPF9CTO wasserversorgung von Gebäuden genutzt werden. Für die Raumwärmegewinnung wäre ein noch größerer solarer Deckungsanteil wünschenswert. Dieser ist aber technisch und wirtschaftlich problematisch, denn VJGTOKUEJG -QNNGMVQTƃÀEJGP LGPUGKVU der 20 m² sorgen im Sommer in der Re- gel für Wärmeüberschüsse, für die es keinen direkten Bedarf gibt. Eine intelligente Lösung bietet hier die solare Kühlung von Gebäuden. Denn in diesem Fall kann die Wärme der Sonnenkollektoren im Winter zur Raumwärmeerzeugung und im Sommer direkt zur Kühlung genutzt werden. Die Eisenbeiß Solar AG hat in einem Pilotprojekt erfolgreich den Brückenschlag realisiert. SOLARE ENERGIE SOLARE ENERGIESYSTEME BILDEN DAS RÜCKGRAT DER AUF ERNEUERBAREN ENERGIEN BASIERENDEN UND ZUNEHMEND DEZENTRALISIERTEN, ZUKÜNFTIGEN ENERGIENETZE. SOWOHL SOLARTHERMIESYSTEME ALS AUCH PHOTOVOLTAIKANLAGEN MÜSSEN BEI GEBÄUDE- UND ENERGIETECHNISCHEN PLANUNGEN BERÜCKSICHTIGT WERDEN. 92 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 In Zusammenarbeit mit dem verantwortlichen Architekten Christian Huber, Architekturwerkstatt 22, hat Fachplaner Stephan Eisenbeiß rund um das hauseigene „Thermicom“-Hybridsystem ein Konzept für die Anlagentechnik Wärme, Warmwasser, Kühlung und Lüftung entwickelt. Der Neubau einer Zahnarztpraxis mit zahntechnischem Labor, einer WohneinJGKV WPF &QRRGNICTCIG DGƂPFGV UKEJ KP Odelzhausen, Landkreis Dachau in Oberbayern. Die zu heizende und kühlende 9QJPƃÀEJG DGVTÀIV O YQDGK FKG 2TCZKUTÀWOG KPUIGUCOV O GKPPGJ men. Der Energiemix wird erzeugt aus eiPGOOITQ»GPVJGTOKUEJGP-QNNGMVQT einer Gas-Brennwerttherme und einem Kachelofen, der sich im Wohnteil des GeDÀWFGU DGƂPFGV +O -GNNGT UQTIGP GKP d6JGTOKEQO 'HƂ\KGP\ %GPVGTp OKV \YGK *GK\MTGKUGPGKP.KVGT5EJKEJVGPURGK EJGTWPFGKP*QN\MGUUGNOQFWNHØTFKGGHƂ ziente Integration und Speicherung der Wärmeerträge aus Sonne und Holz. Das planpause tga Gebäude verfügt zudem über ein Lüftungssystem mit Wärmerückgewinnung. Eine Adsorptionskältemaschine ist für die nötige Kühlung der Räumlichkeiten bei hohen Außentemperaturen verantwortlich. Nach Einbinden der zusätzlichen Programmroutinen für die Anforderungen der solaren Kühlung in die neue „Thermicom“Reglergeneration „4500“ und einer Abstimmungsphase hat die Anlage den Härtetest erfolgreich bestanden: Während der ersten Hitzeperiode im Frühsommer 2013 mit Temperaturen bei knapp unter 40 °C, wurde eine durchschnittliche Gebäude-Innentemperatur von 23 °C erreicht. In Anbetracht der Nutzung des Gebäudes als Zahnarztpraxis mit hoher Patientenfrequenz ist dies ein hervorragendes Ergebnis. Der solarthermische Ertrag reichte aus, um das Gebäude im Durchschnitt 9-10 h CO2frei mit der nötigen Kühlung zu versorgen. d6JGTOKEQO241.KPGp*[DTKFU[UVGOOKV'HƂ\KGP\EGPVGT (Mitte), Holzkessel-Modul (rechts) und 1.500-Liter„Thermicom“-Schichtenspeicher. Stephan Eisenbeiß äußerte sich sehr zufrieden über die Funktionsweise der Anlage: „Die Ergebnisse zeigen, dass es eine technisch und wirtschaftlich ernst zu nehmende Alternative zur strombasierenden Raumklimatisierung gibt. Dabei ist besonders zu beachten, dass die vergleichenden Fachstudien die Erträge der thermischen Kollektoren für den Heizbetrieb außer Acht lassen. Doch genau hier liegt der wirtschaftliche Reiz dieses Anlagenkonzeptes.“ 9GPP VJGTOKUEJG -QNNGMVQTƃÀEJGP künftig größer ausgelegt werden können, um Gebäude im Sommer zu kühlen und im Winter einen höheren Anteil für die teilsolare Raumheizung beizusteuern, hat dies einen doppelten Effekt, der von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung ist: Im Winter werden erheblich mehr CO2Emissionen eingespart und im Sommer der Stromverbrauch reduziert, da man Architekt Christian Huber (l.) und Fachplaner Stephan Eisenbeiß (r.) gratulieren der Eigentümerin Dr. Svenja Schomburg zur Eröffnung ihrer neuen Praxisräume. nicht auf elektrisch betriebene Klimage■ räte zurückgreifen muss. Weitere Informationen unter: www.eisenbeiss-solar.com O B J E K T- D A T E N Die Wärmeenergie der Sonnenkollektoren – hier: 30 m² thermische -QNNGMVQTƃÀEJGsMCPPKO9KPVGT\WT4CWOJGK\WPIWPFKPFGP Sommermonaten direkt zur Kühlung genutzt werden. Objekt: Neubau einer Zahnarztpraxis mit zahntechnischem Labor und einer Wohneinheit Zahlen, Daten & Fakten: )GUCOVƃÀEJG JGK\GPMØJNGPO (NÀEJG2TCZKUTÀWOGO 2TKOÀTGPGTIKGDGFCTHECM9JC 'THQTFGTNKEJG*GK\NGKUVWPI FGU)GDÀWFGU9 -ØJNNGKUVWPIFGT&GEMGKPFGP 2TCZKUTÀWOGPM9 *GK\NGKUVWPI2TCZKUTÀWOGM9 Bauherrin: &T5XGPLC5EJQODWTI YYY\CJPJGKNMWPFGUEJQODWTIFG Architekt: &KRN+PI%JTKUVKCP*WDGT #TEJKVGMVWTYGTMUVCVV #TOGPJCWUICUUG &#WIUDWTI (QP (CZ EJ"CYFG Planung und Realisierung Anlagentechnik: 'KUGPDGK»5QNCT#) #O/KVVNGTGP/QQU &#WIUDWTI (QP (CZ KPHQ"GKUGPDGKUUUQNCTFG www.shk-code.de SHK-Code-Nummer: 103411 HEIZUNGSJOURNAL 9 2013 93
