Gestaltungshandbuch Energie Bellevue 2.0

Handbuch „Energie“
Energie“
Bauherrenratgeber
für das Quartier Bellevue 2.0
Handbuch „Energie“ Bellevue 2.0
Bellevue 2.0
Wohnen in der Stadt ist wieder ein Thema. Viele Menschen wünschen sich ein Leben mit urbanen Qualitäten in einem hochwertigen und freundlichen Umfeld.
Die Bellevue gehört zu den besten Wohnlagen Saarbrückens. Das Projekt Bellevue 2.0 knüpft an die vorhandenen Standortqualitäten an. Dazu gehören z. B. die
vorteilhafte Lage über den Dächern der Stadt, die gute Erreichbarkeit der Saarbrücker Innenstadt und das breite Angebot an Bildungs-, Sport- und Freizeiteinrichtungen.
Ein hochwertiges Umfeld, zeitgemäße Gestaltung von Städtebau und Architektur,
das Prinzip des Individuellen Bauens in frühzeitiger Abstimmung mit der Nachbarschaft und last but not least energiesparende Bauweise: Das sind die Bausteine,
die Bellevue 2.0 als neue Generation des städtischen Wohnens qualifizieren. Diesem
Anspruch wollen die Landeshauptstadt Saarbrücken und ihre Tochtergesellschaft
GIU in enger Zusammenarbeit mit Ihnen – den zukünftigen Bauherren von Bellevue
2.0 – gerecht werden. Darin soll Sie dieser Bauherrenratgeber „Energie“ unterstützen.
Quelle: GIU
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Inhaltsverzeichnis
1 Allgemeines und energetische Grundlagen.............................................................4
1.1 Schöne Begriffe, aber was steckt dahinter?....................................................4
1.2 Gesetzliche Rahmenbedingungen ..................................................................5
1.3 Wichtige energetische Kennwerte ..................................................................7
1.4 Energieeinsparung und Nutzerverhalten.........................................................9
1.5 Was ist ein Niedrigstenergiehaus?................................................................10
1.6 Konstruktive Merkmale eines Niedrigstenergiehauses .................................12
1.7 Lüftungstechnik.............................................................................................18
1.8 Heizungstechnik............................................................................................20
1.9 Erneuerbare Energien...................................................................................22
2 Bellevue 2.0 – praktische Umsetzung „energiesparendes Bauen“ im Quartier .....25
2.1 Grundlegende Merkmale eines Niedrigstenergiehauses im Quartier Bellevue
2.0. ................................................................................................................25
2.2 Konkrete Umsetzungsbeispiele ....................................................................26
2.3 Die einzelnen „Bausteine“ eines Niedrigstenergiehauses.............................27
2.4 Betrachtete Haustypen .................................................................................27
2.4.1 Stadthaus, Mittellage – Entwurfsbeispiel Architekten FloSundK,
Saarbrücken .........................................................................................28
2.4.2 Doppelhaushälfte – Entwurfsbeispiel Architekt Huppert+ Huppert,
Saarbrücken .........................................................................................31
2.4.3 Hofhaus – Entwurfsbeispiel Architekt Ott, Saarbrücken .......................34
2.4.4 Stadthaus, Mittellage – Entwurfsbeispiel Architekturbüro Baubar,
Saarbrücken .........................................................................................37
2.4.5 Stadthaus – Entwurfsbeispiel Architekten FloSundK Passivhaus bzw.
KfW-Effizienzhaus 40 ...........................................................................40
2.5 Zusammenfassung wichtiger energetischer und wirtschaftlicher Kennwerte
der Umsetzungsbeispiele..............................................................................42
2.6 Energieeffizientes Bauen – eine Investition in die Zukunft............................43
3 Wichtige Informationen für Bauherren ...................................................................44
3.1 Förderprogramme .........................................................................................44
3.2 Nützliche Web-Links .....................................................................................45
3.3 Ansprechpartner ...........................................................................................46
Impressum ............................................................................................................47
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1
Allgemeines und energetische Grundlagen
In Zeiten des Klimawandels spielt die Schonung der Energieressourcen und die damit verbundene Vermeidung von CO2-Emissionen eine bedeutende Rolle. Dabei
kommt dem Wärme- und Strombedarf von Wohngebäuden eine erhebliche Rolle zu.
Gerade bei der langfristigen und energetischen Wirksamkeit von Neubauvorhaben ist
eine optimierte Vorgehensweise und Zielsetzung von großer Bedeutung. Aus diesem
Grund soll das Neubaugebiet „Bellevue 2.0“ in seiner Gesamtheit hohen energetischen Ansprüchen genügen. Grundlegende und unverzichtbare Basis dafür ist die
Minimierung des Energiebedarfs der Gebäude. Der Einsatz erneuerbarer Energien,
der vorrangig sein soll, in Kombination mit hocheffizienter Anlagen- und Gerätetechnik soll zur Deckung des Restenergiebedarfs dienen.
Wer baut, hat viele Fragen, vor allem wenn es um so komplexe Themen wie Ökologie und Energie geht.
Welche Kriterien müssen beim energiesparenden Bauen beachtet werden?
Welche Rolle spielt die Energieeinsparverordnung (EnEV)?
Welche Möglichkeiten, welche Energiestandards gibt es beim Neubau?
Was ist ein Niedrigenergiehaus? Was ist ein Passivhaus?
Wie hängen Wohnkomfort und energiesparendes Bauen zusammen?
Welche Heizungssysteme sind für welche Gebäude geeignet und besonders
sparsam bzw. umweltschonend?
Der Ratgeber „energieeffizientes Bauen“ ist ein Leitfaden für Bauherren und wird
Ihnen helfen, diese Fragen individuell zu beantworten.
1.1
Schöne Begriffe, aber was steckt dahinter?
Am Immobilienmarkt werden viele Häuser unter dem Thema „ökologisches,
energiesparendes Bauen“ angeboten.
Oftmals verbirgt sich hinter einem imposanten Begriff - energetisch gesehen nur Mittelmaß. Um Gebäude und Angebote energetisch und ökologisch beurteilen zu können, gibt es klare Kriterien
und Kenngrößen, anhand derer Sie die
Gebäude objektiv bewerten können.
Quelle: ARGE SOLAR e.V.
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Allgemein gilt:
Hoher Wohnkomfort, individuelle Architektur, ökologische und ökonomische Aspekte sprechen für die
Niedrigenergie-Bauweise und den Einsatz erneuerbarer Energien.
Durch die Umsetzung des Niedrigenergie- Standards
können große Mengen Heizenergie eingespart werden. Dies schont die Umwelt und kommt dem Geldbeutel langfristig zugute.
Quelle: ARGE SOLAR e.V.
1.2
Gesetzliche Rahmenbedingungen
Die Basis für alle energetischen Anforderungen an Gebäude in Deutschland war das im Jahre 1997 abgeschlossene Kyoto-Protokoll. Forderung des Protokolls
war die Reduzierung von Treibhausgasen. Die am
01.10.2009 in Kraft getretene, novellierte Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) ist eine konsequente Weiterentwicklung der energetischen Anforderungen durch die
Bundesregierung.
Chronologie der Entwicklung gesetzlicher energetischer Anforderungen:
Die Energieeinsparverordnung (EnEV) ist ein wesentliches Element der Energiesparbzw. Energieeffizienzpolitik sowie der Klimaschutzpolitik der Bundesregierung.
§
Die erste Fassung trat am 1. Februar 2002 in Kraft (EnEV
2002). Sie löste die Wärmeschutzverordnung (WSchV) und die
Heizungsanlagenverordnung (HeizAnlV) ab und fasste sie zusammen.
Nach der EnEV 2004 trat die EnEV 2007 am 1. Oktober 2007 in
Kraft, die die Umsetzung der EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden – auch Nutzgebäuden – erfüllt.
Am 18. Juni 2008 hat die Bundesregierung die von den Bundesministern für Wirtschaft und Technologie und für Verkehr,
Bau und Stadtentwicklung vorgelegte Verordnung zur abermaligen Änderung der EnEV beschlossen.
Mit der EnEV 2009 setzt die Bundesregierung für den Gebäudebereich die beschlossenen Eckpunkte für ein integriertes
Energie- und Klimaprogramm in die Tat um.
Im Jahr 2012 werden die Vorgaben der EnEV erneut auf den
Prüfstand gestellt mit dem Ziel, unter Beachtung des technisch
Machbaren und wirtschaftlich Vertretbaren die energetischen
Anforderungen nochmals anzuheben.
Der „Niedrigstenergiegebäude“-Standard ist angelehnt an die
neu gefasste „EU-Richtlinie über die Gesamtenergie-Effizienz
von Gebäuden“, die seit Juli 2010 in Kraft ist und den Standard
für Neubauten ab 2020 definiert.
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Die EnEV 2009 bildet im Verbund mit anderen Vorschriften wie dem ErneuerbareEnergien-Wärmegesetz (EEWärmeG) und dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
eine wichtige rechtliche Grundlage, um die Klimaschutzziele der Bundesregierung
(Kyoto-Protokoll) – Reduzierung der CO2-Emissionen um 40% gegenüber 1990 bis
zum Jahr 2020 – zu erreichen.
Die Energieeinsparverordnung (EnEV) legt gesetzlich die Obergrenze für den Primärenergiebedarf von Neubauten fest. Dafür bewertet sie die Energieeffizienz der
Gebäudehülle und der Anlagentechnik gemeinsam. Außerdem bezieht sie die Vermeidung von Wärmebrücken und undichten Fugen sowie die Umwandlungsverluste
der verschiedenen Energieträger auf dem Weg zum Endverbraucher in die Berechnung ein. Dadurch ist weitgehend freigestellt, auf welchem Wege die energetische
Qualität eines Gebäudes gewährleistet wird. Der maximal zulässige Primärenergiebedarf wird nach dem so genannten Referenzgebäudeverfahren für jedes Gebäude
individuell berechnet. Der gesetzliche Standard liefert allerdings nur die Mindestvorgaben.
Die EnEV 2009 und der Energieausweis
Zur Durchsetzung der Klimaschutzziele verlangt die EnEV 2009 für Neubauten einen
Energieausweis. Den Energieausweis erhält man durch die Einhaltung der Vorgaben
der EnEV, die durch vorgeschriebene Berechnungsverfahren nachzuweisen sind. Mit
dem Energieausweis lassen sich auf dieser normierten Basis Aussagen zur energetischen Gebäudequalität treffen, die man visualisiert an einem farbigen Tachoband
ablesen kann. Rot bedeutet auf dem Tachoband schlecht, und grün bedeutet gut. So
kann auch ein Laie die energetische Qualität schnell beurteilen.
Quelle: EnEV 2009
Grundsätzlich gilt:
Der Energiebedarf von Gebäuden wird in kWh angegeben. 10 kWh (Kilowattstunden)
entsprechen:
ca. 1 Liter Heizöl oder
ca. 1 m³ Erdgas oder
ca. 2 kg Holzpellets
Die Einheit kWh wird jedoch für mehrere Arten eines Energiebedarfs verwendet. Hier
ist es wichtig zu wissen, welcher Energiebedarf welche Art von Energie umschreibt.
Im Folgenden werden nun die einzelnen Energiearten erläutert:
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Zur Deckung des Energiebedarfs sind wir auf die in der Natur vorkommenden Energiequellen angewiesen. Diese werden entweder in ihrer ursprünglichen Form (Primärenergie) oder nach Umwandlung (Sekundärenergie) eingesetzt.
Zur Primärenergie gehören die natürlichen Kohle-, Erdöl- und Erdgasvorkommen,
Uran, Wasserkraft, Sonnenstrahlung, Windkraft, Erdwärme, Gezeitenenergie und
Biomasse. Strom ist eine Sekundärenergie, da er aus der Umwandlung von Primärenergien oder auch anderen Sekundärenergien (z. B. Heizöl) gewonnen wird.
Die vom Verbraucher bezogene Energie wird als Endenergie bezeichnet, so z. B.
das Heizöl im Tank oder der Strom, der aus der Steckdose entnommen werden
kann. Diese wird dann z. B. über Einheitenzähler am Haus mengenmäßig erfasst
und abgerechnet.
1.3
Wichtige energetische Kennwerte
Der U-Wert
Auch Wärmedurchgangskoeffizient genannt, ist der U-Wert als Maß für den Wärmeverlust durch ein Bauteil zu verstehen.
Was fange ich denn nun mit dem U-Wert an? Was bedeutet es, wenn mir jemand
sagt: Ihre Wand wird einen U-Wert von 0,5 W/(m²K) haben? Folgende Faustformel
wird Ihnen helfen, selbst eine Aussage zu treffen:
Q = U * A * ∆T * t
TIPP
Q
U
A
∆T
t
Je kleiner der U-Wert,
desto besser ist die
wärmedämmende
Wirkung des Bauteils.
= Energiebedarf [Wh]
= Wärmedurchgangskoeffizient [W/(m²K)]
= Bauteilfläche
= Temperaturdifferenz [°C]
= Zeit [h]
Ein Beispiel zur Anwendung der Faustformel:
Die Außenwand hat den erwähnten U-Wert von 0,5 W/(m²K)) und die Bauteilfläche
beträgt 100 m² (daraus folgt U = 0,5 und A = 100). Es ist Winter, die Außentemperatur beträgt -12°C und die Innentemperatur der Wohnu ng soll bei +20°C liegen.
(∆T = - 12 - (+20) = 32 Wichtig ist hier immer die Temperaturdifferenz!) Das Ganze
ist und bleibt über einen ganzen Tag so (t = 1Tag = 24h).
TIPP
Eingesetzt in unsere Formel:
Q = U * A * ∆T * t
= 0,5 * 100 * 32 * 24 = 38.400Wh
= 38,4 kWh
= 3,8 l Heizöl
= 3,8 m³ Erdgas
Das bedeutet, dass jeden Tag im Winter alleine über die
Fläche der Außenwand 3,8 l Heizöl verloren geht.
Je kleiner die vorgelagerte Prozesskette des
einzelnen Energieträgers ist, desto geringer
ist die rechnerische
Umweltbelastung und
desto besser wird das
Gebäude im Energieausweis bilanziert.
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Primärenergiebedarf QP
Der Primärenergiebedarf ist die Energiemenge, die zusätzlich zum Energieinhalt des
Brennstoffes (siehe Auflistung unten) und der Hilfsenergien für Anlagentechnik mit
Hilfe der für die jeweiligen Energieträger geltenden Primärenergiefaktoren auch die
Energiemenge einbezieht, die für Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe (vorgelagerte Prozessketten außerhalb des Gebäudes) erforderlich ist. Die Primärenergie kann auch als Beurteilungsgröße für ökologische Kriterien wie die CO2-Emission herangezogen werden. Der Primärenergiebedarf ist die Hauptanforderung der Energieeinsparverordnung.
Endenergiebedarf QE
Der eigentliche Kennwert zur Beurteilung des jährlichen Verbrauchs ist der sog. Endenergiebedarf.
Nutzenergie
Die Nutzenergie wiederum ist jene Energie, die nach der Umwandlung beim Verbraucher zur Verfügung steht, z. B. in Form von warmem Wasser (bereitgestellt z. B.
durch die Heizung) oder mechanischer Energie (z. B. Strom, der die Bohrmaschine
antreibt). Sie wird für die Bereitstellung der vom Verbraucher eigentlich gewünschten
Energiedienstleistung benötigt.
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1.4
Energieeinsparung und Nutzerverhalten
Um das Zusammenspiel zwischen Energieeinsparung und Nutzerverhalten zu verstehen, soll ein
Vergleich mit der Deutschen liebstem Kind, dem Auto, dienen:
Quelle: www.dena-energieausweise.de
Für ein funktionierendes und energiesparendes Gebäude sind zwei Kriterien wesentlich:
ein energiebewusstes Nutzerverhalten
(Fahrer)
eine effiziente Haus- und Heiztechnik
(Auto und Motor)
Häufig wird die Ansicht geäußert, dass nicht die Bauweise, sondern das Nutzerverhalten entscheidend für den Energieverbrauch eines Gebäudes sei. Belegt durch
eine Vielzahl von gemessenen Projekten lässt sich feststellen, dass die individuellen
Verbrauchsunterschiede zwischen baugleichen Wohnungen durchaus erheblich sein
können. Es gibt immer „Energieverschwender“ und „Energiesparer“. Dies bedeutet,
dass das Nutzerverhalten sich deutlich auf den Energieverbrauch eines Gebäudes
auswirken kann. Die Höhe des Verbrauchs bzw. der Energiekennwert werden jedoch
grundsätzlich von der Bauweise (Dämmstandard) und der Gebäudetechnik bestimmt.
Es ist also wie beim Auto:
Durch eine angemessene und bewusste Fahrweise (Nutzerverhalten) kann man den
Energieverbrauch beeinflussen, Voraussetzung hierfür sind jedoch moderne und
sparsame Autos (Gebäude) und Motoren (Haustechnik).
Gebäudeorientierung auf dem Grundstück
Die Südfassade des Hauses sollte im Winter
(Sonnenstand ca. 16°) möglichst verschattungsfrei sein. Äußere Gegebenheiten wie
Topographie, Waldbestand und Nachbarbebauung sind in die Konzeption eines energieeffizienten Gebäudes mit einzubeziehen.
Zonierung im Grundriss
Anordnung der Wohn- bzw. Nebenräume im Grundriss: Beheizte, warme Räume
(Wohnzimmer, Kinderzimmer, Bad) sollten möglichst an der Südseite oder in der Mitte des Gebäudes angeordnet sein. Unbeheizte oder indirekt beheizte, kältere Räume
(Neben-, Abstell-, Treppenräume, Schlafzimmer) sollten möglichst an den Nord-,
Nordost-, Nordwestseiten angeordnet werden. Natürlich stehen bei der Planung die
Lage, Blickbeziehungen, Nutzung und Gestaltung im Vordergrund.
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Kompakte Bauweise – Bedeutung des Verhältnisses beheizter Oberfläche zu beheiztem Volumen
Ein zentraler Faktor zur Reduzierung der Wärmeverluste in den kalten Monaten des Jahres, ist die
Form und die Kompaktheit eines Gebäudes. Dieser
wird mit dem Formfaktor A/Ve beschrieben und findet in der Energieeinsparverordnung seine Berücksichtigung. A steht dabei für die wärmeabgebende
Oberfläche und Ve für das zu beheizende Gebäudevolumen. Je kleiner bei einem Gebäude die
wärmeabgebende Oberfläche bei gleichem Volumen ist, umso geringer sind dessen Wärmeverluste
und damit der Heizwärmebedarf/Endenergiebedarf.
Beispiel: Huppert + Huppert Architekten
Zur Veranschaulichung ein kleines Beispiel (Kantenlänge eines Würfels 5,0m):
A
V
A/V
= 400m²
= 500m³
= 0,80
A
V
A/V
= 450m²
= 500m³
= 0,90
A
V
A/V
= 500m²
= 500m³
= 1,00
Die Basis für ein energiesparendes und wirtschaftliches Gebäude sollte ein kleines
A/V-Verhältnis sein. Abweichungen von einer energetisch optimierten Gebäudehülle,
also ein schlechteres A/V Verhältnis, oder ein Abweichen von der optimalen Gebäudezonierung sind kein Problem, bedingen aber einen Mehraufwand beim Wärmeschutz und der Gebäudetechnik, um einen vergleichbaren Energiestandard zu erreichen.
1.5
Was ist ein Niedrigstenergiehaus?
Äußerlich unterscheiden sich Niedrigstenergiehäuser bzw. Energiesparhäuser kaum
von anderen Häusern. Die Gebäude sind gleichermaßen in Leicht- oder Massivbauweise zu errichten. Für Fassaden und Dächer sind alle herkömmlichen Materialien
einsetzbar. Die Gestaltungsfreiheit ist im Grunde nicht eingeschränkt, obwohl eine
kompaktere Bauform zahlreiche energetische Vorteile mit sich bringt. Mit Hilfe des
Niedrigstenergiehausstandards werden gehobene Ansprüche an die Behaglichkeit
(warme/gedämmte Oberfläche = höhere Behaglichkeit) erfüllt. In der Regel übertrifft
ein Niedrigstenergiehaus die Anforderungen der EnEV vor allem beim baulichen
Wärmeschutz um ca. 30%. Der Energieeinspareffekt durch Niedrigstenergiebauweise ist zwar beachtlich. Er ist aber nicht so groß, dass auf eine Heizanlage komplett verzichtet werden kann.
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Allgemeine Konstruktionsmerkmale eines Niedrigstenergiehauses
Sehr guter Wärmeschutz aller Bauteile der Gebäudehülle
Sorgfältige Ausführung des Wärmeschutzes im
Detail
Vermeidung von Wärmebrücken
Kompakte Bauweise
Nutzung passiv-solarer Gewinne
(Luft-)Dichtheit der Außenbauteile
Kontrollierte, bedarfsgerechte Lüftung
Effiziente Erzeugung und Verteilung von Heizwärme und Brauchwasser
Optimierte Heizungsregelung, nutzerfreundliche
Bedienung von Heiz- und Lüftungsanlage
Strom sparende Haushaltsgeräte
In den folgenden Kapiteln werden diese Merkmale näher erläutert. Es werden Hinweise und Tipps gegeben, die Ihnen und Ihrem Architekten helfen einen Überblick
über die verschiedenen Möglichkeiten des energiesparenden Bauens zu gewinnen.
Wie lebt es sich in einem Niedrigstenergiehaus?
Nach den neuesten Erkenntnissen über Wärmebehaglichkeit sind vor allem warme
raumumschließende Oberflächen für das Wohlbefinden entscheidend. Im Niedrigenergiehaus wird ein angenehmes Wärmestrahlungsklima durch den hervorragenden Wärmeschutz der Außenbauteile automatisch erreicht: die Art der Wärmezufuhr
wird dann zweitrangig. Die kontinuierliche Frischluftzufuhr, wie sie durch die Bedarfslüftung im Niedrigenergiehaus gegeben ist, führt zu einer sicheren Beseitigung von
Schad-, Problem- und Geruchsstoffen aus dem Wohnraum. Die hohe Luftqualität
wird von Bewohnern solcher Häuser immer wieder ausdrücklich gelobt.
Die „natürliche“ Herkunft eines Baustoffes
garantiert noch nicht seine gesundheitliche
Unbedenklichkeit, ebenso wenig, wie moderne Kunststoffe in jedem Fall ungesund
sein müssen. Aus diesem Grund können
zum Bau von Niedrigstenergiehäusern
durchaus auch Materialien wie Mineralwolle, Dämmkunststoffe und Kunststofffolien
verwendet werden. Selbstverständlich kann
ein Niedrigenergiehaus auch ausschließlich
aus „natürlichen“ Materialien wie Zellulosedämmstoff, Holzfaserplatten, Holz und
Wachspapieren gebaut werden - es wird
dadurch im Allgemeinen nur etwas teurer.
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1.6
Konstruktive Merkmale eines Niedrigstenergiehauses
Die äußere Hülle –
Anforderungen an den Dämmstandard
Bauherren stellen sich immer wieder die gleichen Fragen:
Womit bauen wir? Aus welchem Material wird unser Haus
bestehen?
Im Wohnungsbau haben sich 4 Bauweisen etabliert:
massive, monolithische Wand („Wärmedämmstein“)
massive Wand mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS)
massive Wand mit vorgehängter, hinterlüfteter Fassade
Holzrahmenbau
Bellevue 2.0
Die monolithische Bauweise mit Wärmedämmsteinen wird nicht ausreichen, um den geforderten energetischen
Standard im Quartier
Bellevue 2.0 zu erreichen.
Ob massiv oder in Holzbauweise, der Bauherr sollte immer die Wand als Ganzes im
Auge haben und sich nicht von Eigenschaften einzelner Wandbestandteile (z. B.
Baustein) in die Irre führen lassen. Der gesamte Wandaufbau sollte als Einheit alle
Anforderungen an Statik, Wärmeschutz, Bauphysik, Kosten und Gestaltung erfüllen.
Massivbauweise
In der Region ist die Massivbauweise am meisten verbreitet. In der Regel findet man
die klassische Methode vor, d. h. eine einschalige Wand aus Mauersteinen. Hierbei
stehen dem Bauherrn verschiedene Wandbaustoffe zur Auswahl, die sich jedoch in
ihren bauphysikalischen und statischen Eigenschaften und vor allem beim Wärmeschutz deutlich unterscheiden. Die bekanntesten Arten sind Kalksandsteine, zementgebundene Steine mit Zuschlagstoffen, Porenleichtbeton und Ziegelsteine.
Im Gegensatz zur monolithischen Wand mit Wärmedämmverbundsystem oder vorgehängter, hinterlüfteter Fassade erfüllt die monolithische Bauweise mit Wärmedämmsteinen nur bedingt die Wärmeschutzanforderungen eines modernen Niedrigenergiehauses. Insbesondere Material- und Bauteilübergänge (Decken, Ringanker,
Rollladenkasten) sind problematisch, da hier der „dämmende“ Stein fehlt.
Holzbauweise
Die Holzbauweise ist eine kostenoptimale, Primärenergie sparende Bauweise, mit
der ein guter Wärmeschutzstandard relativ einfach erzielt werden kann (Dämmstoff in
der Tragebene). Die Vorfertigung ermöglicht ein kostensparendes und schnelles
Bauen. Durch neuartige Doppel-T-Träger aus einem Holzwerkstoff ist eine holzsparende und wärmebrückenreduzierte Rahmenbauweise möglich.
Wärmedämmverbundsystem
Den Grundbaustein eines Wärmedämmverbundsystems
(WDVS) bilden hochwertige Dämmplatten aus z. B. Polystyrol-Hartschaum oder Mineralwolle. Die Dämmplatten werden
auf das Mauerwerk geklebt und je nach Untergrund und
Dämmstoff zusätzlich gedübelt. Übliche Dämmstoffstärken
beim Niedrigenergiehaus liegen zwischen 14 und 20 cm. Die
darüber liegende Armierungsschicht besteht aus einem Armierungsmörtel, in die ein Kunststoffgewebe eingearbeitet
wird. Die Oberfläche eines Wärmedämm-Verbundsystems
lässt sich mit unterschiedlichen Edelputzen individuell gestalten.
Quelle: ARGE SOLAR e.V.
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Großer Vorteil des WDVS ist die homogene und lückenlose Dämmschicht, die sich
über die gesamte Außenfassade wie ein warmer Mantel legt. Zu berücksichtigen sind
allerdings bauphysikalisch aufeinander abgestimmte Wandschichten. Sprechen Sie
mit Ihrem Architekten und Handwerker.
Die Frage der Entsorgung eines Wärmedämm-Verbundsystems, also der sortenreinen Trennung der Baustoffe, kann heute noch nicht endgültig beantwortet werden.
Wie bei allen Entscheidungen für Baukonstruktionen stellt sich den Bauherren auch
hier die Frage, ob nur heutige Investitionskosten betrachtet werden oder auch zukünftige Kosten für Entsorgung eine Rolle spielen.
Dämmstoffe allgemein
Zu den am häufigsten eingesetzten Dämmmaterialien zählen Mineralwolle, Glaswolle und Steinwolle.
Weniger verbreitet aber aufgrund ihrer ökologischen und bauphysikalischen Eigenschaften interessant sind Holzweichfaserplatten, Zellulosefaser
(-platten, -flocken) und Dämmstoffe aus natürlichen
Rohstoffen, wie beispielsweise Hanfwolle, Flachswolle oder Schafwolle. Diese besitzen ebenfalls
hervorragende Dämmeigenschaften und erreichen
mittlerweile eine vergleichbar gute Qualität.
Quelle: ARGE SOLAR e.V.
Fenster
Ein Fenster sorgt für die natürliche Belichtung eines RauTIPP
mes und ermöglicht „den Blick nach draußen“. Doch sie
können heutzutage weitaus mehr leisten. Unter günstigen
Richtig positionierte,
Voraussetzungen liefern sie sogar Wärme. Dieser passive
qualitativ hochwertige
Wärmegewinn ist für Sie direkt nutzbar indem Sie die so
Fenster sorgen - wie ein
gewonnene Wärme dem Gebäude nicht zusätzlich über die
passives Solarsystem Heizungsanlage zuführen müssen.
für einen positiven HeiBei hochwertigen Fenstern handelt es sich in der Regel um zungsbeitrag.
Fenster mit Wärmeschutzverglasung. Diese besteht aus
mindestens zwei Glasscheiben mit einem gasgefüllten Glaszwischenraum. Das Besondere an diesem Fenstertyp ist, dass eine der beiden Glasscheiben mit einer Wärmefunktionsschicht versehen ist, die langwellige Wärmestrahlung reflektiert. Die Reflexion bewirkt, dass beispielsweise im Winter weniger Wärmestrahlung über die Fenster verloren gehen und Sie deswegen weniger zu heizen
brauchen.
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Quelle: ARGE SOLAR e.V.
Der Energiekennwert eines Fensters, der sogenannte UW -Wert, setzt sich flächenmäßig aus dem energetischen Wert der Glasscheibe (UG) und dem des Fensterrahmens (UF) zusammen. Der heutige Standard von Wärmeschutzverglasungen liegt
bei Werten mit UG=0,9-1,1W/m²K (2-fach Verglasung) oder UG =0,7-0,4W/m²K, (3fach Verglasung). Der Rahmen wird meistens aus Kostengründen aus Kunststoff
hergestellt. Die heutigen energetischen Anforderungen sind aber auch durch Materialien wie Holz / Holz-Alu oder Aluminium zu erreichen (gedämmte Rahmen UF=0,60,9W/m²K). Neben den energetischen Anforderungen sollten Sie, gerade auch bei
Fenstern, die ästhetischen Gesichtspunkte mit in die Entscheidung einfließen lassen.
Quelle: ARGE SOLAR e.V.
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Steildach
Bei geneigten Dächern mit mehr als 20° Dachneigung
spricht man von Steildächern. Dächer mit weniger als 20°
Dachneigung werden als Flachdächer oder flach geneigte
Dächer bezeichnet.
Bellevue 2.0
Steil- und geneigte Dächer
sind nach Bebauungsplan
im Quartier Bellevue 2.0
nicht zulässig!
Dächer für energieeffiziente Häuser lassen sich in fast allen
gängigen Konstruktionen und Formen errichten. Das Satteldach
ist die am häufigsten verbreitete Steildachform. Dabei handelt
es sich um eine zeitlose Konstruktion, die sich - als Sparrenoder Pfettendach ausgebildet - sowohl architektonisch wie auch
konstruktiv bewährt hat. Zu den zahlreichen Varianten zählen
Satteldächer mit gleichen oder unterschiedlichen Dachneigungen bzw. Traufhöhen.
Quelle: www.isover.de
Luftdichte Dächer planen
Bei der Konstruktion von Dächern sollte man außer an die nötige Wärmedämmung
auch frühzeitig an den genauen Verlauf und die Montage der inneren luft- und
dampfdichtenden bzw. dampfbremsenden Schichten sowie an die äußere Winddichtung denken. Stützen, Balken, Latten und Pfetten, die die Wind- oder LuftdichtungsSchichten durchdringen, sollten bei der Dachkonstruktion weitestgehend vermieden
werden.
Die Planung und Ausführung einer einwandfreien luft- und winddichten Ebene sind
nicht nur zur Vermeidung von unkontrollierten Lüftungswärmeverlusten von sehr
großer Bedeutung für ein energiesparendes und schadensfreies Haus. Behaglichkeit
und Schutz vor Feuchteschäden sind ebenso das Ergebnis einer guten Konstruktion.
Flachdach – verschiedene Bauformen sind möglich
Das Warmdach - die übliche Bauweise
Unter einem "Warmdach" versteht man eine
Flachkonstruktion, bei der der Dachaufbau
direkt auf die tragende Deckenkonstruktion
(Beton, Trapezblech oder Holz) aufgebracht
ist. Der Dachaufbau besteht aus der Trennund Ausgleichsschicht, der Dampfsperre, der
Wärmedämmung und der Dachabdichtung.
Die Dampfsperre hat eine sehr wichtige Funktion. Sie verhindert, dass aufsteigende Feuchtigkeit die Wärmedämmschicht durchfeuchtet
und langfristig unbrauchbar macht.
Quelle: www.impulsprogramm.de
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Das Kaltdach
Das Kaltdach setzt sich aus zwei Konstruktionsschichten zusammen. Zwischen diesen beiden Schichten befindet sich ein Hohlraum, in dem die Luft zirkulieren muss,
um aufsteigende Feuchtigkeit aus den Wohnräumen (Wasserdampf) abzuführen.
Die innenliegende Schicht besteht aus der raumseitigen Dachdecke und der Wärmedämmung. Die äußere Schicht wird aus einer oberen, dünnen Dachschalung und der
Dachabdichtung gebildet.
Achten Sie auf eine sorgfältige, dampfdichte Ausführung (Warmdach) oder auf ausreichend Hinterlüftung (Kaltdach), sonst können Feuchteschäden die Folge sein.
Dachbegrünung
Unter Intensivbegrünung versteht man eine regelmäßig gepflegte und in der Regel
nutzbare Anlage. Ihrer Kreativität sind so gut wie keine Grenzen gesetzt.
Unter Extensivbegrünung versteht man eine einfache,
naturnahe
Begrünungsform.
Extensive
Dachbegrünungen
sind selbsterhaltend, d. h. die
Versorgung mit Wasser und
Nährstoffen erfolgt durch natürliche Prozesse. Eine Dachbegrünung schützt die Dachhaut
und verbessert das Mikroklima des Hauses.
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Eine Dachbegrünung ist
nach Bebauungsplan im
Quartier Bellevue 2.0
zwingend vorgeschrieben!
Erdberührte Flächen und Abschluss gegen unbeheizte Räume
Flächen im Erdreich, die den beheizten Bereich vom unbeheizten Bereich abtrennen,
sind energetisch weniger problematisch, da die Temperaturdifferenz selbst im tiefsten Winter deutlich geringer ist als bei Flächen, die an die Außenluft grenzen (Fenster, Außenwände, Dach). Die Wände und Decken/Böden, die ans Erdreich oder an
unbeheizte Kellerräume grenzen, spielen aber eine besondere Rolle. Diese Flächen
sind vor allem gegen Feuchtigkeit zu schützen und müssen wärmegedämmt werden,
aber nicht in dem Maß wie andere Außenflächen.
Allerdings werden an diese Dämmmaterialien im Erdreich
(sog. Perimeterdämmungen) besondere Anforderungen
gestellt: Wasserunempfindlich, wasserableitend, druckstabil, unverrottbar und methangasbeständig. Wesentliche
Aufgabe der Perimeterdämmung ist der Schutz der wichtigen Feuchtigkeitsisolierung (DIN 18195), daher sind Systemlösungen empfehlenswert.
Eine Wärmedämmung kann sowohl auf wie auch unter der
Bodenplatte angeordnet werden. Es ist aber darauf zu achten, dass die Übergänge zur Perimeterdämmung an der
aufgehenden Fassade ohne Unterbrechungen im Dämmstoff ausgeführt werden.
Bellevue 2.0
Zu beachten ist im Projekt Bellevue 2.0 die
Abdichtung gegen Methangas bzw. der Nachweis zur Methangasbeständigkeit der eingebauten Materialien
(siehe: „Kommentierter Maßnahmenkatalog zur Gefahrenreduzierung gegen Naturgaseintritte in das Gebäude“ zum
Projekt Bellevue 2.0
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Handbuch „Energie“ Bellevue 2.0
Was sind Wärmebrücken?
Wärmebrücken sind Teilflächen der Gebäudehülle, an denen wesentlich mehr Wärme
nach außen strömt, als an den Regelflächen
eines Bauteils. Verursacht werden sie durch
die geometrische Form eines Bauteils (z. B.
Gebäudeecke) oder wenn Baustoffe mit hoher
Wärmeleitfähigkeit die Gebäudehülle von der
warmen Innenseite zur kalten Außenseite
durchdringen (z. B. auskragende Stahlbetondecke als Balkon, ungedämmte Attika, ...).
Folgende Probleme können durch Wärmebrücken entstehen:
Quelle: Firma ZEWE, Illingen
Die Innenoberfläche des Bauteils kühlt sich so stark ab, dass an der Oberfläche
Kondensat (Wasser) entstehen kann (möglicher Schimmelschaden).
Durch den erhöhten Wärmestrom entstehen unverhältnismäßig große Energieverluste.
Durch die großen Temperaturunterschiede an der Außenseite entstehen thermische Spannungen im Material, die zu Schäden führen können (Risse, Feuchteeintrag,...).
Luftdicht bauen – warum?
Undichtigkeiten in der Gebäudehülle haben viele Nachteile:
„Es zieht“, man fühlt sich unbehaglich.
Durch das unkontrollierte Abfließen der Wärme erhöht
sich der Energieverbrauch dramatisch.
Feuchteeintrag in die Konstruktion kann Bauschäden
(z. B. Schimmelbildung) verursachen.
Die sorgfältige Ausbildung einer Luftdichtung in Verbindung mit diffusionsoffenen Aufbauten garantiert tauwasserfreie Bauteile, sie reduziert die Wärmeverluste und
schafft ein behagliches Wohnklima.
Für eine lückenlose Ausführung der Luftdichtheit ist es
unerlässlich, dass ein Luftdichtungskonzept (während der
Planungsphase des Hauses) erstellt wird. In der Regel
sorgen bereits der sorgfältig aufgebrachte Innenputz der
Außenwände und die Dampfsperre im Dach für eine luftdichte Gebäudehülle!
Quelle: Firma ZEWE, Illingen
Maßnahmen und Regeln für funktionierende Luftdichtung:
Zu dem Zeitpunkt, an dem die Wärmedämm- und Luftdichtungsebenen festgelegt
werden, muss auch die Lage der Leitungstrassen und Heizflächen geklärt sein.
Rechtzeitig die Dichtungsebene festlegen und auf einen Wechsel der Ebenen
verzichten, Durchdringungen vermeiden.
Für unvermeidbare Durchdringungen ausführbare Details entwickeln.
wenig Materialwechsel in der Dichtungsschicht vornehmen.
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Handbuch „Energie“ Bellevue 2.0
Für eine gute Baukoordination sorgen, damit nicht ein Gewerk das andere behindert, oder gar dessen Arbeit zerstört.
Problembewusstsein der Ausführenden schärfen, damit ein reibungsloser Bauablauf gewährleistet ist.
Nachweis der Luftdichtheit: „Blower-Door-Test”
Beim Bau von energiesparenden Gebäuden, Niedrigstenergie- oder Passivhäusern, sollte auf die Überprüfung der
Luftdichtheit nicht verzichtet werden (Qualitätskontrolle,
Rechtssicherheit). Die Messung erfolgt durch ein Messgebläse (Blower-Door-Test), das durch Unter- oder Überdruck
Undichtigkeiten in der luftdichten Ebene ermittelt. Die Messung erfolgt zum einen während der Bauphase (Messung B),
am besten nach dem Anbringen des Innenputzes und der
Dichtungsebene im Dachbereich, und zum anderen nach
Einzug in die fertiggestellte Immobilie (Messung A). Die Kosten für den Test bei einem Einfamilienhaus betragen ca. 250
bis 1.000 € (je nach Aufwand).
1.7
TIPP
Die Beauftragung eines
Blower-Door-Tests wird
dringend empfohlen.
Sie sollten daher bereits
bei der Ausschreibung
der einzelnen Gewerke
auf die Prüfung der Luftdichtheit des Gebäudes
hinweisen.
Lüftungstechnik
Ausreichende Lüftung - eine Grundvoraussetzung für gesundes Wohnen.
Da Niedrigstenergiehäuser wind- und luftdicht gebaut werden müssen, um unkontrollierte Wärmeverluste sowie Bauschäden zu vermeiden, haben sich
Anlagen zur kontrollierten Wohnungslüftung, die
eine gleichmäßig gute Luftqualität garantieren und
die Lüftungswärmeverluste reduzieren, bewährt.
Dies ist relevant, weil Lüftungswärmeverluste einen
großen Anteil des Wärmebedarfs eines Niedrigenergiegebäudes ausmachen (je nach Bauweise
und Lüftungsart zwischen 30 % und 55 %).
Theoretisch kann die kontrollierte Lüftung durch regelmäßiges Fensterlüften erreicht werden. Doch leiQuelle: ARGE SOLAR e.V.
der geht die Fensterlüftung meistens einher mit einem falschen Lüftungsverhalten: Entweder wird zu wenig gelüftet oder die Fenster
sind bei laufender Heizung in Dauer-Kipp-Stellung geöffnet.
Gibt es eine „atmende Wand“? Nein!
Es gibt keine Bauweise, die für sich reklamieren kann, dass bei ihr eine Lüftung nicht
erforderlich ist. Es sei denn, die Ausführung ist im Gesamten undicht. Zufuhr von
Sauerstoff, Feuchtigkeitsausbringung über die verbrauchte Luft und Reduktion von
CO2 und Schadstoffen in der Wohnluft ist ausschließlich die Aufgabe der Lüftung.
Begriffe wie "atmende Wand oder „atmendes Haus" stammen aus dem 19. Jahrhundert und sind heute absolut überholt und falsch!
Luftdichtes Bauen verringert Lüftungswärmeverluste und beugt Feuchte- und
Schimmelschäden vor.
Die Wasserdampfdiffusion, die dem Begriff „atmende Wand“ zugrunde liegt, kann
nur einen Bruchteil der Feuchtigkeit abführen, der Rest muss „weggelüftet“ werden, am besten kontrolliert.
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Mechanisches Abluftsystem (Abluftanlage)
Aus Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit (Bad und Küche)
wird die Luft mittels eines Ventilators durch ein Rohrnetz
nach außen gesaugt. So entsteht in diesen Räumen ein
Unterdruck. Über die Flure strömt aus den angrenzenden
Wohnräumen (Wohn-, Schlaf- und Kinderzimmer) Luft
nach. Dort sind mechanische Ventile in die Außenwände
oder Fensterrahmen eingelassen, durch die bei Unterdruck die Frischluft einfließt.
Vorteile einer kontrollierten Wohnungslüftung:
Rechtzeitige, sorgfältige Planung ist wichtig.
Kontrolle und Verringerung der Lüftungswärme-verluste durch gerigeren Lufwechsel, allerdings ohne Wärmerückgewinnung
Quelle: ARGE SOLAR e.V.
Sicherstellung eines dauerhaften, hygienischen Luftwechsels.
Vorbeugung und Vermeidung von Feuchte- und Schimmelschäden.
das Rohrleitungsnetz sollte kurz und unverzweigt sein.
Filter sind regelmäßig zu reinigen.
Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung (WRG)
Bei zentralen Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ist jeder einzelne Raum über ein Rohrleitungssystem an das zentrale Lüftungsgerät angeschlossen.
Ein Wärmetauscher entzieht der Abluft Wärme, mit der
die Zuluft vorgewärmt wird. Dadurch werden die Lüftungswärmeverluste nochmals verringert.
Der Planungs- und Installationsaufwand sowie das
eigentliche Lüftungsgerät sind jedoch wesentlich
aufwändiger als bei der Abluftanlage ohne WRG.
Deshalb liegen die Kosten für ein Einfamilienhaus bei
5.000 bis 10.000 €
Zu beachten ist dabei eine hohe Rückwärmezahl, also die Ausbeute der Wärmerückgewinnung (Anlagen mit 90 % erhältlich).
Vorteile einer kontrollierten Wohnungslüftung mit WRG:
Kontrolle und Verringerung der Lüftungswärmeverluste
Sicherstellung eines dauerhaften, hygienischen Luftwechsels
Vorbeugung und Vermeidung von Feuchte- und Schimmelschäden
Reduzierung von Schadstoffkonzentration und allergenen
Stoffen in der Raumluft
Komfortables und bedienerfreundliches Lüften möglich
Fenster können geschlossen bleiben, müssen aber nicht
(volle Flexibilität bleibt erhalten).
Bellevue 2.0
Um das im Quartier
vorgesehene hohe
energetische Niveau
zu erreichen, wird
die Installation einer
Lüftungsanlage mit
Wärmerückgewinnung empfohlen!
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1.8
Heizungstechnik
Unter technischen Aspekten kann zur Beheizung eines energiesparenden Hauses
grundsätzlich jeder Energieträger zur Anwendung kommen. Mögliche Heizsysteme:
Erdgas-Brennwerttechnik
Wärmepumpe / Erdwärmenutzung
Holzpellets / Scheitholz (Kaminöfen, Holzvergaserkessel)
Heizöl (Niedertemperatur- oder Brennwerttechnik)
Solare Heizungsunterstützung
Blockheizkraftwerke (Erdgas/Rapsöl)
Brennwerttechnik
Quelle: www.asue.de
Bei Erdgas lässt sich Brennwerttechnik
besonders gut anwenden und bringt
einen hohen Wärmegewinn. Schon
2004 war daher jeder zweite Gaswärmeerzeuger ein Erdgas-Brennwertgerät.
Vergleichbar
zu
NiedertemperaturHeizkessel (Erdgas, Öl) arbeiten auch
die Brennwertgeräte im Niedertemperaturbereich mit intelligenter Regelungstechnik. Dadurch werden sie immer nur
mit der Temperatur betrieben, die je
nach Witterung und Bedarf gerade notwendig ist. Den hieraus resultierenden Energiespareffekt steigern Brennwertgeräte
weiter, indem sie zusätzlich die im Wasserdampf des Abgases enthaltene Wärme
nutzen. Sie kühlen die Verbrennungsgase über Wärmetauscher so weit ab, dass
Wassertröpfchen entstehen – ein ähnliches Phänomen wie beschlagene Fensterscheiben. Dabei wird so genannte Kondensationswärme frei, die dem Heizsystem
wieder zugeführt wird. Im Vergleich zu Niedertemperatur-Heizkesseln sparen Erdgas-Brennwertgeräte bis zu 11 Prozent Energie.
Wärmepumpe
Wärmepumpen nutzen vorhandene Umweltwärme (Wasser, Sole/Erdreich, Luft). Der Begriff Wärmepumpe lässt sich leicht durch einen Vergleich erklären:
Ähnlich wie Wasser von allein nur bergab
fließt, so fließt Wärme von selbst nur in Richtung fallender Temperatur. Wenn Wasser auf
ein höheres Niveau gehoben werden soll ist
eine Pumpe erforderlich, die angetrieben
werden muss, z. B. mit Strom. Und genau
Quelle: www.asue.de
das Gleiche macht die Wärmepumpe mit
Wärme: Mit dem Einsatz von hochwertiger Energie, meist Strom, wird Umweltwärme
auf ein höheres, für Heizzwecke nutzbares Niveau "gepumpt". Diese Umweltwärme
befindet sich z. B. in der Außenluft oder im Erdreich.
Pelletheizung
Die Nachfrage nach Holzpellets als Brennstoff ist in den letzten Jahren stark angewachsen. Die Technik, die vorwiegend aus Österreich importiert wird, hat ebenfalls
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einen großen Schritt gemacht; allerdings kann sie sich nicht mit den Wirkungsgraden
von modernsten Brennwertgeräten messen (Gasbrennwert ca. 10 % höher als bei
Holzpellets oder Heizöl-Niedertemperaturtechnik). Pelletheizungen funktionieren wie
konventionelle Heizsysteme, vollautomatisch und selbstregulierend. Lediglich die
Bevorratung und Austragung der Pellets bedarf sorgfältiger Planung und Ausführung, um Störungen zu vermeiden. Die deutlich höheren Investitionskosten für die
Technik und Bevorratung können durch zurzeit günstige Brennstoffkosten und staatliche Zuschüsse (www.bafa.de) mittelfristig ausgeglichen werden.
Quelle:
www.unendlich-viel-energie.de
Bei der Auslegung des Heizkessels müssen sowohl der im Niedrigstenergiehaus
stark abgesenkte Heizwärmebedarf als auch der nahezu gleich gebliebene Warmwasserbedarf berücksichtigt werden. Zum Heizen werden in der Regel kleinere
Brennerleistungen benötigt als zum Erwärmen von Wasser (z. B. zum Duschen).
Richtet man sich nur nach der benötigten Heizwärme, so hat das Komfortverluste bei
der Warmwasserversorgung zur Folge.
Die Energieeinsparverordnung (EnEV) trägt mit Bonus-Regelungen für regenerative
Energien (z. B. Holzpellet, Solar) dem differierenden Primärenergieeinsatz der verschiedenen Energieträger Rechnung. Dies kann ein Vorteil sein, um z. B. das KFWEffizienzhausniveau 55 zu erreichen.
Für Bauherrengemeinschaften oder Mehrfamilienhäuser auf
dem Gelände des Quartiers Bellevue 2.0 sind kleine Nahwärmenetze (gemeinsame Heizzentrale) oder Klein- Blockheizkraftwerke eine interessante Alternative.
Kesselstandort / Leitungswege
Üblicherweise werden die Heizanlagen im Technikraum im
Keller- oder Erdgeschoss aufgestellt, was bei Verwendung
von festen oder flüssigen Brennstoffen (Holzpellets, Öl) oder einer Wärmepumpe (Medium Wasser, Sole/Erdreich)
ohnehin notwendig ist. Neben dem Platz für die Brennstofflagerung, der Wärmespeicherung (Warmwasser- oder Puf-
TIPP
Durch den geringen
Wärme-, Brennstoffbedarf in gut gedämmten
Wohnhäusern ist die
Frage der richtigen
Brennstoffwahl ohnehin
untergeordnet, da nur
noch wenig Energie
verbraucht wird, egal
welche.
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Handbuch „Energie“ Bellevue 2.0
ferspeicher) sind die Befüllung bzw. der Anschluss der Wärmepumpe an die Wärmequelle zu berücksichtigende Faktoren.
Kosten
Die Kosten sind neben dem Umweltschutz und der Energieeffizienz ein wichtiger
Entscheidungsfaktor bei der Wahl des optimalen Wärmeversorgungssystems.
Eine Investition in eine gut gedämmte und luftdichte Gebäudehülle sollte immer vor
der Frage der Wahl des Heizsystems und damit verbundener Investitionen stehen.
Heizflächen
Ein Niedrigstenergiehaus reagiert sehr schnell auf interne
Wärmequellen und solare Gewinne. Deshalb muss auch die
Heizung schnell reagieren können. Dafür sind Heizkörper
mit geringem Wasserinhalt (z. B. Plattenheizkörper) gut geeignet. Ein Heizsystem, das eine hohe Speicherfähigkeit
besitzt und mit hohen Temperaturen arbeitet (z. B. Kachelofen) kann nicht flexibel reagieren. Die Folge sind erhöhte
Energieverluste und überheizte Räume. Die am Markt erhältlichen Heizverteilsysteme wie Konvektoren, Radiatoren
oder Fußbodenheizung, unterscheiden sich kaum hinsichtlich des Energieverbrauchs.
TIPP
Die Trägheit des Systems
bei einer Fußbodenheizung hängt sehr stark
vom verwendeten Bodenbelag ab. Beläge aus
Stein oder Fliesen leiten
die Wärme besser,
schneller.
In den letzten Jahren werden Fußbodenheizungen wieder häufiger, besonders in
energiesparenden Gebäuden eingesetzt. Sie sind im Einbau etwas teurer, sparen
aber Platz und stören die Raumoptik nicht. Vor allem ist die Fußbodenheizung aufgrund der geringen Vor- und Rücklauftemperaturen eine gute Basis für energieeffiziente Heizsysteme wie Erdgas- Brennwerttechnik mit solarer Heizungsunterstützung
oder die Wärmepumpe.
Zentrale Warmwasserbereitung über Heizzentrale: Der Standard im Neubau
In den letzten Jahren hat sich die Kombination der Warmwasserbereitung mit der
Heizung als energiesparend und komfortabel bewährt. Dabei erwärmt der Heizkessel
einen Warmwasserspeicher, der dann alle Zapfstellen versorgt. Eine solche Anlage
lässt sich sehr gut durch Sonnenkollektoren ergänzen. Bei längeren Leitungswegen
zur Zapfstelle können dezentrale Gasgeräte (Durchlauferhitzer) sparsamer sein als
zentrale Warmwasserspeicher. Strom ist einer der teuersten Energieträger, letztendlich auch aufgrund des großen Energieaufwands zur Herstellung dieses Energieträgers. Dieser Energieaufwand zur Produktion, man spricht hier von der vorgelagerten
Prozesskette, wird in die energetische Bilanz des Gebäudes eingerechnet. Je größer
diese Prozesskette ist, umso schlechter wird der Primärenergiebedarf des zu errichtenden Gebäudes.
1.9
Erneuerbare Energien
Thermische Solaranlagen
Was versteht man unter dem Begriff Solarkollektoren? Solarkollektoren beschreiben
zum einen sog. thermische Solaranlagen, z. B. zur Aufbereitung des warmen Wassers, zum anderen aber auch Photovoltaik-Anlagen zur Stromproduktion.
In diesem Kapitel werden die thermischen Solaranlagen näher beschrieben. Sie
wandeln die einfallende Sonnenstrahlung in nutzbare Wärme (Warmwasser) um.
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Das Angebot an Sonnenenergie ist riesig. Etwa 1.100 kWh Energie kommen jährlich
pro Quadratmeter im Saarland an. Allerdings ist die Sonnenenergie in unserer Region jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen. Sie ist dem Bedarf an Heizenergie
genau gegenläufig. Deshalb ist es sinnvoll, zumindest den über das Jahr hinweg fast
gleichbleibenden Energiebedarf zur Warmwassererzeugung mit Sonnenenergie zu
decken.
Eine solare Heizungsunterstützung kann sinnvoll sein, wenn bei einem Gebäude
schon alle Möglichkeiten der Energieeinsparung (gute Dämmung, Luftdichtheit, Einbau einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung) ausgeschöpft sind und damit
nur noch wenig Heizwärme benötigt wird.
Funktionsweise zur Warmwasserbereitung
Solarkollektoren werden zweckmäßigerweise verschattungsfrei in südlicher Richtung
auf dem Dach montiert (Flachdach: spezielles Untergestell verfügbar, keine Durchdringungen der Dachhaut notwendig). Der optimale Neigungswinkel der Kollektoren
beträgt 30° bis 45°. Eine Abweichung von der Südaus richtung bis zu 45° ist unproblematisch. Die Sonnenstrahlen fallen auf die speziell beschichteten Absorberstreifen
und werden in Wärme umgewandelt. Die Wärme wird an die im Kollektor zirkulierende Wärmeträgerflüssigkeit (Sole) abgegeben. In Abhängigkeit von Kollektor- und
Speichertemperatur schaltet eine Regeleinrichtung die Umwälzpumpe des Solarkreislaufes ein. Die Wärme wird vom Solarwärmetauscher an das Wasser im Warmwasser-Speicher übertragen. Liefert die Sonne in den Wintermonaten nicht genug
Wärme, dann wird das Wasser im oberen Teil des Warmwasserspeichers über den
Heizungswärmetauscher vom Heizkessel auf die gewünschte Temperatur nachgeheizt.
Wird die Solaranlage nur zur
Warmwasserbereitung eingesetzt,
benötigt man für ein Einfamilienhaus einen 1,0 - 1,5 m 2 Flachkollektor bzw. einen 0,5 - 1,0 m 2 Vakuumröhrenkollektor pro Person.
Das Speichervolumen wird auf
den 1,5-fachen Warmwasserbedarf pro Tag ausgelegt und beträgt somit ca. 80 - 100 l je Person, um auch 1 - 2 Schlechtwetter-tage überbrücken zu können.
Quelle: www.unendlich-viel-energie.de
Funktionsweise zur Heizungsunterstützung
Solare Heizungsunterstützung bedeutet, dass die Kollektorfläche vergrößert wird (auf
ca. 10 - 15 m²), ein größerer Speicher (Kombispeicher) und eine angepasste Regelung eingebaut werden. In diesem Fall sollte der Neigungswinkel auf ca. 45°- 60° angepasst werden. Sorgt eine solarthermische Anlage für die Warmwasseraufbereitung
lediglich für warmes Wasser, so wird bei der Heizungsunterstützung die gewonnene
Energie in den Übergangsmonaten (Oktober, November sowie Februar, März) dem
Heizkreislauf zugeführt.
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Photovoltaik (PV) - Solaranlagen zur Stromproduktion
In Photovoltaik-Anlagen wird Sonnenenergie in Gleichstrom
umgewandelt. Zentrale Bauelemente von PV-Anlagen sind
die Solarzellen, die das eingestrahlte Licht direkt in elektrische Energie umwandeln. Mehrere Solarzellen werden zu
einem Solar-Modul zusammengefasst, das mit Glas abgedeckt oder in Kunststoff eingebettet wird. Mehrere Module
bilden einen Solargenerator.
Bei optimaler Ausrichtung erzeugt eine PV-Anlage im Saarland durchschnittlich 900 kWh pro 1 kWp installierte Leistung (ca. 7- 8m² PV Modul-Fläche).
TIPP
PV-Anlagen müssen verschattungsfrei eingebaut
werden, da schon eine
kleine Verschattung
(z. B. Schornstein, Satellitenschüssel, …) große
Energieeinbußen bewirken kann.
Aufgrund der hohen Vergütung des solar erzeugten Stromes, ist die heute übliche
Variante die netzgekoppelte PV-Anlage. Im netzgekoppelten Betrieb wird überschüssige Energie ins Versorgungsnetz eingespeist und zusätzlich erforderliche
Energie aus dem Netz bezogen. Das Netz übernimmt somit eine Pufferfunktion. Ein
Wechselrichter wandelt den vom Solarmodul erzeugten Gleichstrom in den netzüblichen Wechselstrom um. (s. Förderung Seite 44)
Die Solar-Module können als fertige Bauteile vor Fassaden und auf Dächern aufgestellt oder direkt in die Fassade bzw. das Dach integriert werden. Bei integrierten
Anlagen ersetzen die Solarmodule andere Bauteile, was sich günstig auf die Kosten
auswirkt. Solar-Dachziegel sind kompatibel zu gewöhnlichen Dachziegeln und werden auf der gleichen Unterkonstruktion befestigt.
Auf Flachdächern werden Solarmodule aufgeständert. Dadurch können Solarmodule
auf den Häusern der Bellevue 2.0 für die maximale Energieausbeute optimal ausgerichtet werden. Der Abstand ist so zu wählen, dass gegenseitige Verschattung ausgeschlossen ist.
Quelle: www.unendlich-viel-energie.de
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Handbuch „Energie“ Bellevue 2.0
2
Bellevue 2.0 – praktische Umsetzung
„energiesparendes Bauen“ im Quartier
Heute schon die Anforderungen von morgen erfüllen – unter diesem Motto steht die
Entwicklung des Wohnquartiers Bellevue 2.0. Zeitgemäß bauen heißt heute: Häuser
bauen, die möglichst wenig Energie verbrauchen. Neben den allgegenwärtigen Umweltbelastungen rund um die Themen CO2 - Ausstoß und Klimaerwärmung zwingen
ständig steigende Preise für Energieträger jeden Bauherren und Architekten, sich mit
Energiekonzepten zu beschäftigen.
Die baulichen Anforderungen an heutige Standard-Neubauten werden zum einen
durch die aktuelle Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) und zum anderen durch
das Erneuerbare Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) festgelegt. Diese Angaben
stellen jedoch lediglich die derzeitigen Mindestanforderungen dar.
Der verbindliche Mindeststandard im Quartier Bellevue 2.0 ist der des „Niedrigstenergiegebäudes“. Der „Niedrigstenergiegebäude“-Standard ist angelehnt an die neu
gefasste „EU-Richtlinie über die Gesamtenergie-Effizienz von Gebäuden“, die seit
Juli 2010 in Kraft ist und den Standard für Neubauten ab 2020 definiert. Neben einem hohen Anspruch beim baulichen Wärmeschutz, nahezu vergleichbar der Passivhausbauweise, sollen hocheffiziente Anlagen im Bereich Heizung, Warmwasser,
Lüftung und gegebenenfalls Kühlung zum Einsatz kommen. Einer Gebäudetechnik
auf Basis erneuerbarer Energien, z. B. solarer Warmwasserbereitung oder Photovoltaik sollen dabei Vorrang eingeräumt werden.
2.1
Grundlegende Merkmale eines Niedrigstenergiehauses im
Quartier Bellevue 2.0.
Sowohl bezogen auf die Gesamtenergieeffizienz als auch auf die Dämmqualität der
Gebäudehülle werden zukunftsorientierte Anforderungen an das neu entstehende
Wohngebiet gestellt. Als Mindestanforderung gilt daher ein Jahres-Primärenergiebedarf (QP) von max. 55 % und ein Transmissionswärmeverlust (H’T) von
max. 70 % der errechneten Werte für das entsprechende Referenzgebäude nach
Tabelle 1 der Anlage 1 der EnEV 2009. Gleichzeitig darf der Transmissionswärmeverlust nicht höher sein als die in Tabelle 2 der Anlage 1 der EnEV2009 vorgeschriebenen Werte.
Hinweis:
Die oben beschriebenen Mindestanforderungen bedeuten, dass alle Bauvorhaben im Quartier Bellevue 2. mindestens die energetischen Anforderungen
erfüllen sollen, die notwendig sind, es im Rahmen des Programms „Effizient
Bauen“ der KfW-Förderbank (Stand12/2010) als „KfW-Effizienzhaus 55“ förderfähig zu machen. Der Standard „KfW-Effizienzhaus 55“ ist auch im
Grundstückskaufvertrag festgelegt und von allen Bauherren verbindlich einzuhalten.
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Handbuch „Energie“ Bellevue 2.0
2.2
Konkrete Umsetzungsbeispiele
Was bedeutet es aus technische Sicht aber auch unter ökonomischen Aspekten ein Gebäude im Niedrigstenergiestandards bzw. eines KfW- Effizienzhaus
55 zu errichten?
Im Quartier Bellevue 2.0 können in den verschiedenen Bauabschnitten unterschiedlichste Haustypen realisiert werden:
•
•
•
•
freistehende Einfamilienhäuser
Doppelhäuser
Stadthäuser
Hofhäuser
Daraus ergeben sich unterschiedlichste Ansätze für energieeffiziente Konzepte und
grundsätzliche Fragestellungen in der Planung.
Verschiedene Saarbrücker Architekturbüros haben daher im Auftrag der GIU zu den
jeweiligen Haustypen im Quartier Bellevue 2.0 Beispielentwürfe entwickelt. Die Teil 1
dieses Handbuchs erläuterten baukonstruktiven und anlagentechnischen Möglichkeiten werden im Folgenden anhand dieser Gebäudeentwürfe in verschiedenen Kombinationen beispielhaft dargestellt. Die verschiedenen energieeffizienten Konzepte
werden sowohl unter den Aspekten der Energieeinsparung, als auch der Wirtschaftlichkeit betrachtet.
Im Vordergrund der Betrachtung steht vor allem das Aufzeigen der gesamten Bandbreite der zur Verfügung stehenden Bausteine und Techniken. Bauherren, Bauinteressenten und Architekten soll einen Überblick über die aus den verschiedenen Bausteinen sinnvoll zu kombinierenden energetischen Konzepten ermöglicht werden. Die
exemplarischen Konzepte und Berechnungen sind als Orientierungshilfen zu verstehen und können eine Fachplanung bei individuellen Bauvorhaben nicht ersetzen. Sie
entsprechen auch nicht zwangsläufig den von den einzelnen Architekturbüros favorisierten oder den preisgünstigsten Energiekonzepten.
Die dargestellten Investitionsmehrkosten beziehen sich auf das gleiche Gebäude mit
den energetischen Kennwerten nach der gültigen Energieeinsparverordnung
EnEV 2009. Den Kosten für Heizenergie werden ebenfalls die Kosten für ein „Standard-EnEV-Haus“ gegenüber gestellt.
Um die energetische Qualität eines Gebäudes beurteilen zu können, spielen verschiedene Größen und Faktoren eine Rolle. Die im Folgenden dargestellten Ergebnisse der energetischen Berechnungen basieren auf standardisierten Berechnungsverfahren und können bei einer detaillierten Bauplanung abweichen und gegebenenfalls verbessert werden.
Grundsätzlich muss man zwischen im Vorfeld berechnetem Bedarf, der sich nur auf
die Planungswerte für Haus und Gebäudetechnik bezieht, und tatsächlich gemessenem Verbrauch differenzieren, in den auch Bauausführung, Witterung und Nutzerverhalten einfließen.
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2.3
Die einzelnen „Bausteine“ eines Niedrigstenergiehauses
Die energierelevanten Komponenten des Hausbaus wurden in Teil 1 dieses Handbuchs näher erläutert. Diese einzelnen Komponenten ergeben in unterschiedlicher
Kombination unterschiedliche Energiekonzepte für die im Folgenden beispielhaft
dargestellten Niedrigstenergiehäuser. Nicht jede Komponente ist dabei aus technischer oder ökonomischer Sicht sinnvoll mit einer anderen zu kombinieren.
Solarthermie
Photovoltaik
Bodenplatte
Flachdach
Wärmedämmstein
WDVS/ Vorhangfassade
Holzständerbauweise
Fenster
Pelletkessel
Brennerttechnik
Wärmepumpe
Lüftungsanlage mit WRG
Die Symbole stellen die im Teil 1 vorgestellten Maßnahmen dar und verschaffen im
Rahmen der im Folgenden dargestellten beispielhaften Energiekonzepte einen
schnellen Überblick über alle relevanten Bauteile und Techniken.
2.4
A
B
C
D
E
Betrachtete Haustypen
Stadthaus, Mittellage
Beispiel: Architekten FloSundK
D
Doppelhaushälfte
Beispiel: Architekt Huppert& Huppert
Hofhaus
Beispiel: Architekt Ott
C
E
A
Stadthaus, Mittellage
Beispiel: Architekten baubar
Stadthaus, Mittellage
Beispiel: Architekten FloSundK
B
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2.4.1 Stadthaus, Mittellage – Entwurfsbeispiel
Architekten FloSundK, Saarbrücken
In diesem Beispiel wurden folgende Bauteile und Anlagentechniken (grün umrandet)
miteinander kombiniert:
Die einzelnen Bauteile wurden wie folgt berechnet:
Außenwände
Holzständerbauweise mit einer Gefachdämmung aus Mineralwolle von ca. 24 cm WLG 035 (ggfls. kombiniert mit einer
innen- oder außenliegende Dämmebene)
Dach
Flachdach mit einer im Mittel 24 cm starken PUGefälledämmung WLG 035
Fenster
3- fach Wärmeschutzverglasung mit wärmegedämmten
Rahmen und thermisch getrenntem Randverbund
Bodenplatte
18 cm starken PU- Dämmung WLG 035 (teilweise unter
Bodenplatte und teilweise unter Estrich)
Anlagentechnik
Pelletzentralheizung als Nahwärmenetz, Warmwasseraufbereitung zentral, Speicher in jeder Wohnung; Solarthermie
für die WW-Aufbereitung
Ansicht
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Grundrisse/ Schnitt
Bauherrenmatrix: Kosten – Nutzen
(die angegeben Werte stellen ca.- Werte dar und haben keine Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit)
Bauteil/
Technik
Referenzgebäude
EnEV 2009
Projektplanung
Investitionsmehrkosten*
Dach:
UD= 0,25 W/m²K
U D= 0,14- 0,20 W/m²K
800,00€
Boden:
UB= 0,35 W/m²K
UB= 0, 14 W/m²K
900,00€
Wand:
UAW = 0,28 W/m²K
U AW = 0,17- 0,20W/m²K
1.500,00€
Fenster:
UW = 1,30 W/m²K
UW = 0,90 W/m²K
3.100,00€
Haustür:
UT= 1,80 W/m²K
U T= 1,70 W/m²K
----
Lüftung:
Zentrale
ge
Heizung:
mechanische Lüftungsanlage mit Wärmerück- 2.500,00€
gewinnung
Pelletzentralheizung als
Nahwärmenetz,
Öl- Brennwertgerät; WarmwasseraufbereiSolarthermie für die tung zentral, Speicher -1.500,00€
WW- Aufbereitung
in jeder Wohnung; Solarthermie für die WWAufbereitung
Abluftanla-
Summe der Investitionsmehrkosten:
Kosten für
Heizenergie
640,00 €/Jahr
statt
810,00 €/Jahr
Bezug:
Aktuelle Energiepreise 02/2011.
7.300,00€
*
Die dargestellten Investitionsmehrkosten stellen lediglich Kostenschätzungen dar und können eine Fachplanung sowie eine
genaue Kostenberechnung bei individuellen Bauvorhaben nicht ersetzen. Über Preisanfragen wurden Einheitspreise für die
Mehraufwendungen (z.B. stärke Dämmstoffdicken gegenüber EnEV 2009) ermittelt und gemäß der jeweiligen Bauteilflächen zu
Mehrkosten aufsummiert. Spezielle baukonstruktive und anlagentechnische Details, die sich eventuell auf die Einheitspreise
auswirken, konnten aufgrund des vorliegenden Planungsstands nicht mit in die Betrachtung einfließen.
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Dieses Konzept erreicht die Förderfähigkeit als KfW- Effizienzhaus 55. Das bedeutet,
dass die Anforderungen des Gesetzgebers, der Energieeinsparverordnung 2009, um
mindestens 45% unterschritten werden.
In Bezug auf den Primärenergiebedarf liegt dieser Entwurf weit unter den
Anforderungen der Energieeinsparverordnung.
Durch den Nutzung einer Pelletzentralheizung für die gesamte Gebäudezeile (als
Nahwärmenetz ausgebildet) liegen neben den Verlusten über die Gebäudehülle,
Verluste der Anlagentechnik auch die Umweltbelastungen durch CO2 im unteren
Viertel der Skala.
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2.4.2 Doppelhaushälfte – Entwurfsbeispiel
Architekt Huppert + Huppert, Saarbrücken
In diesem Beispiel wurden folgende Bauteile und Anlagentechniken (grün umrandet)
miteinander kombiniert:
Die einzelnen Bauteile wurden wie folgt berechnet:
Außenwände
Kalksandstein mit einem 20 cm starken Wärmedämmverbundsystem WLG 032
Dach
Flachdach mit einer im Mittel 24 cm starken PU-Gefälledämmung WLG 035
Fenster
3- fach Wärmeschutzverglasung mit wärmegedämmten
Rahmen und thermisch getrenntem Randverbund
Bodenplatte
18 cm starken PU- Dämmung WLG 035 (teilweise unter
Bodenplatte und teilweise unter Estrich)
Anlagentechnik
Sole- Wasser- Wärmepumpe mit Pufferspeicher, Warmwasseraufbereitung zentral über Wärmepumpe
Ansicht
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Grundrisse/ Schnitt
Bauherrenmatrix: Kosten – Nutzen
(die angegeben Werte stellen ca.- Werte dar und haben keine Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit)
Bauteil/
Technik
Referenzgebäude
EnEV 2009
Projektplanung
Investitionsmehrkosten*
Dach:
UD= 0,25 W/m²K
U D= 0,14 W/m²K
800,00€
Boden:
UB= 0,35 W/m²K
UB= 0,14 W/m²K
900,00€
Wand:
UAW = 0,28 W/m²K
U AW = 0,16 W/m²K
2.800,00€
Fenster:
UW = 1,30 W/m²K
UW = 0,90 W/m²K
4.100,00€
Haustür:
UT= 1,80 W/m²K
U T= 1,70 W/m²K
-----
Lüftung:
Zentrale
ge
Heizung:
mechanische Be- und
Entlüftung mit Wärme- 2.500,00€
rückgewinnung
Sole- Wasser- WärmeÖl- Brennwertgerät; pumpe mit PufferspeiSolarthermie für die cher, Warmwasserauf- 7.500,00€**
WW- Aufbereitung
bereitung zentral über
Wärmepumpe
Kosten für
Heizenergie
480,00 €/Jahr
statt
910,00 €/Jahr
Abluftanla-
Summe der Investitionsmehrkosten:
Bezug:
Aktuelle Energiepreise 02/2011
18.600,00€
*
Die dargestellten Investitionsmehrkosten stellen lediglich Kostenschätzungen dar und können eine Fachplanung sowie eine
genaue Kostenberechnung bei individuellen Bauvorhaben nicht ersetzen. Über Preisanfragen wurden Einheitspreise für die
Mehraufwendungen (z.B. stärke Dämmstoffdicken gegenüber EnEV 2009) ermittelt und gemäß der jeweiligen Bauteilflächen zu
Mehrkosten aufsummiert. Spezielle baukonstruktive und anlagentechnische Details, die sich eventuell auf die Einheitspreise
auswirken, konnten aufgrund des vorliegenden Planungsstands nicht mit in die Betrachtung einfließen.
**
zur besseren Verdeutlichung der einzelnen Anlagensysteme wurde hier eine Sole- Wasser- Wärmepumpe eingerechnet. Durch
die benötigte Bohrung entstehen hier jedoch hohe Kosten. Die Deckung des Energiebedarfs kann aber durch andere effiziente
Heiztechniken erreicht werden. Hierbei muss jedoch die Anforderung an den Niedrigstenergiestandard und KfW- Effizienzhaus
5- Standard berücksichtigt werden.
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Dieses Konzept erreicht die Förderfähigkeit als KfW- Effizienzhaus 55. Das bedeutet,
dass die Anforderungen des Gesetzgebers, der Energieeinsparverordnung 2009, um
mindestens 45% unterschritten werden. Da eine Doppelhaushälfte größere Außenwandflächen aufweist als ein vergleichbar großes zweiseitig angebautes Stadthaus
(s. Beispiel FloSundK), entstehen über die Gebäudehülle höhere Wärmeverluste.
In Bezug auf den Primärenergiebedarf liegt dieser Entwurf weit unter den
Anforderungen der Energieeinsparverordnung. Durch den Einbau einer SoleWasser- Wärmepumpe liegen neben den Verlusten über die Gebäudehülle, Verluste
der Anlagentechnik auch die Umweltbelastungen durch CO2 im unteren Viertel der
Skala. Dies resultiert aus dem Nutzen CO2- neutraler Energie - in diesem Fall Wärme
aus dem Erdreich.
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2.4.3 Hofhaus – Entwurfsbeispiel Architekt Ott, Saarbrücken
In diesem Beispiel wurden folgende Bauteile und Anlagentechniken (grün umrandet)
miteinander kombiniert:
Die einzelnen Bauteile wurden wie folgt berechnet:
Außenwände
Kalksandstein mit einer 22 cm stark gedämmten Vorhangfassade (Fassade gedämmt mit Mineralwolle und hinterlüftet)
Dach
Flachdach mit einer im Mittel 22 cm starken PU-Gefälledämmung WLG 035
Fenster
3- fach Wärmeschutzverglasung mit wärmegedämmten
Rahmen und thermisch getrenntem Randverbund
Bodenplatte
16 cm starken PU- Dämmung WLG 035 (teilweise unter
Bodenplatte und teilweise unter Estrich)
Anlagentechnik
Luft- Wasser- Wärmepumpe mit Pufferspeicher, Warmwasseraufbereitung zentral über Wärmepumpe
Perspektive
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Grundrisse/ Schnitt
Bauherrenmatrix: Kosten – Nutzen
(die angegeben Werte stellen ca.- Werte dar und haben keine Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit)
Bauteil/
Technik
Referenzgebäude
EnEV 2009
Projektplanung
Investitionsmehrkosten*
Dach:
UD= 0,25 W/m²K
U D= 0,12 W/m²K
1.000,00€
Boden:
UB= 0,35 W/m²K
UB= 0, 14 W/m²K
1.300,00€
Wand:
UAW = 0,28 W/m²K
U AW = 0,16- 0,22 W/m²K
3.900,00€
Fenster:
UW = 1,30 W/m²K
UW = 0,96 W/m²K
2.400,00€
Haustür:
UT= 1,80 W/m²K
U T= 1,30 W/m²K
500,00€
Lüftung:
Zentrale
ge
Heizung:
mechanische Be- und
Entlüftung mit Wärme- 2.500,00€
rückgewinnung
Luft- Wasser- WärmeÖl- Brennwertgerät; pumpe mit PufferspeiSolarthermie für die cher, Warmwasserauf- 2.500,00€
WW- Aufbereitung
bereitung zentral über
Wärmepumpe
Kosten für
Heizenergie
550,00 €/Jahr
statt
970,00 €/Jahr
Abluftanla-
Summe der Investitionsmehrkosten:
Bezug:
Aktuelle Energiepreise 02/2011
14.100,00€
*
Die dargestellten Investitionsmehrkosten stellen lediglich Kostenschätzungen dar und können eine Fachplanung sowie eine
genaue Kostenberechnung bei individuellen Bauvorhaben nicht ersetzen. Über Preisanfragen wurden Einheitspreise für die
Mehraufwendungen (z.B. stärke Dämmstoffdicken gegenüber EnEV 2009) ermittelt und gemäß der jeweiligen Bauteilflächen zu
Mehrkosten aufsummiert. Spezielle baukonstruktive und anlagentechnische Details, die sich eventuell auf die Einheitspreise
auswirken, konnten aufgrund des vorliegenden Planungsstands nicht mit in die Betrachtung einfließen.
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Dieses Konzept erreicht die Förderfähigkeit als KfW- Effizienzhaus 55. Das bedeutet,
dass die Anforderungen des Gesetzgebers, der Energieeinsparverordnung 2009, um
mindestens 45% unterschritten werden. Da das Hofhaus größere Außenwandflächen
aufweist als ein vergleichbar großes zweiseitig angebautes Stadthaus (s. Beispiel
FloSundK), entstehen über die Gebäudehülle höhere Wärmeverluste.
In Bezug auf den Primärenergiebedarf liegt dieser Entwurf weit unter den
Anforderungen der Energieeinsparverordnung. Durch den Einbau einer Luft- WasserWärmepumpe liegen neben den Verlusten über die Gebäudehülle, Verluste der
Anlagentechnik auch die Umweltbelastungen durch CO2 im unteren Viertel der Skala.
Dies resultiert aus dem Nutzen CO2- neutraler Energie - in diesem Fall Wärme aus
der Umgebung.
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2.4.4 Stadthaus, Mittellage – Entwurfsbeispiel
Architekturbüro Baubar, Saarbrücken
In diesem Beispiel wurden folgende Bauteile und Anlagentechniken (grün umrandet)
miteinander kombiniert:
Die einzelnen Bauteile wurden wie folgt berechnet:
Außenwände
Kalksandstein mit einem 22 cm starken Wärmedämmverbundsystem
Dach
Flachdach mit einer im Mittel 24 cm starken PU-Gefälledämmung WLG 035
Fenster
3- fach Wärmeschutzverglasung mit wärmegedämmten
Rahmen und thermisch getrenntem Randverbund
Bodenplatte
20 cm starken PU- Dämmung WLG 035 (teilweise unter
Bodenplatte und teilweise unter Estrich)
Anlagentechnik
Gas- Brennwertgerät mit solarer Warmwasseraufbereitung
und solarer Heizungsunterstützung
Grundrisse
EG
1. OG
DG
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Bauherrenmatrix Kosten – Nutzen
(die angegeben Werte stellen ca.- Werte dar und haben keine Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit)
Bauteil/
Technik
Referenzgebäude
EnEV 2009
Projektplanung
Investitionsmehrkosten*
Dach:
UD= 0,25 W/m²K
U D= 0,12 W/m²K
900,00€
Boden:
UB= 0,35 W/m²K
UB= 0,14 W/m²K
1.100,00€
Wand:
UAW = 0,28 W/m²K
U AW = 0,16- 0,22 W/m²K
2.100,00€
Fenster:
UW = 1,30 W/m²K
UW = 0,96 W/m²K
1.400,00€
Haustür:
UT= 1,80 W/m²K
U T= 1,30 W/m²K
Lüftung:
Zentrale
ge
mechanische Be- und
Entlüftung mit Wärme- 2.500,00€
rückgewinnung
Heizung:
GasBrennwertgerät
Öl- Brennwertgerät; mit solarer WarmwasSolarthermie für die seraufbereitung
und 1.000,00€
WW- Aufbereitung
solarer Heizungsunterstützung
Abluftanla-
Summe der Investitionsmehrkosten:
500,00€
Kosten für
Heizenergie
770,00€/Jahr
statt
960,00 €/Jahr
Bezug:
Aktuelle Energiepreise 02/2011
9.500,00€
*
Die dargestellten Investitionsmehrkosten stellen lediglich Kostenschätzungen dar und können eine Fachplanung sowie eine
genaue Kostenberechnung bei individuellen Bauvorhaben nicht ersetzen. Über Preisanfragen wurden Einheitspreise für die
Mehraufwendungen (z.B. stärke Dämmstoffdicken gegenüber EnEV 2009) ermittelt und gemäß der jeweiligen Bauteilflächen zu
Mehrkosten aufsummiert. Spezielle baukonstruktive und anlagentechnische Details, die sich eventuell auf die Einheitspreise
auswirken, konnten aufgrund des vorliegenden Planungsstands nicht mit in die Betrachtung einfließen.
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Dieses Konzept erreicht die Förderfähigkeit als KfW- Effizienzhaus 55. Das bedeutet,
dass die Anforderungen des Gesetzgebers, der Energieeinsparverordnung 2009, um
mindestens 45% unterschritten werden. Die relativ geringe Außenwandfläche schlägt
sich in der Energiebilanz positiv nieder.
In Bezug auf den Primärenergiebedarf liegt dieser Entwurf weit unter den
Anforderungen. Durch den Einbau eines Gas- Brennwertgerätes, kombiniert mit
solarer Heizungsunterstützung und Warmwasseraufbereitung, liegen neben den
Verlusten über die Gebäudehülle, Verluste der Anlagentechnik auch die
Umweltbelastungen durch CO2 im unteren Viertel der Skala.
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2.4.5 Stadthaus – Entwurfsbeispiel
Architekten FloSundK Passivhaus bzw. KfW-Effizienzhaus 40
In diesem Beispiel wurden folgende Bauteile und Anlagentechniken (grün umrandet)
miteinander kombiniert:
Die einzelnen Bauteile wurden wie folgt berechnet:
Außenwände
Holzständerbauweise mit einer Gefachdämmung aus Mineralwolle von ca. 30 cm WLG 035 (ggfls. kombiniert mit einer
innen- oder außenliegende Dämmebene)
Dach
Flachdach mit einer im Mittel 24 cm starken PU-Gefälledämmung WLG 035
Fenster
3- fach Wärmeschutzverglasung mit wärmegedämmten
Rahmen und thermisch getrenntem Randverbund
Bodenplatte
26 cm starken PU- Dämmung WLG 035 (teilweise unter
Bodenplatte und teilweise unter Estrich)
Anlagentechnik
Pelletzentralheizung als Nahwärmenetz, Warmwasseraufbereitung zentral, Solarthermie für die WW- Aufbereitung
Ansicht
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Grundrisse/ Schnitt
Bauherrenmatrix: Kosten – Nutzen
(die angegeben Werte stellen ca.- Werte dar und haben keine Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit)
Bauteil/
Technik
Referenzgebäude
EnEV 2009
Projektplanung
Investitionsmehrkosten*
Dach:
UD= 0,25 W/m²K
U D= 0,12 W/m²K
800,00€
Boden:
UB= 0,35 W/m²K
UB= 0, 09 W/m²K
1.200,00€
Wand:
UAW = 0,28 W/m²K
U AW = 0,11 W/m²K
1.900,00€
Fenster:
UW = 1,30 W/m²K
UW = 0,80 W/m²K
4.650,00€
Haustür:
UT= 1,80 W/m²K
Lüftung:
Zentrale
ge
Heizung:
U T= 1,00 W/m²K
800,00€
mechanische Be- und
Entlüftung mit Wärme- 2.500,00€
rückgewinnung
Pelletzentralheizung als
Nahwärmenetz,
Öl- Brennwertgerät;
WarmwasseraufbereiSolarthermie für die
-1.500,00€
tung zentral, SolartherWW- Aufbereitung
mie für die WW- Aufbereitung
Kosten für
Heizenergie
580,00€/Jahr
Statt
810,00€/Jahr
Abluftanla-
Summe der Investitionsmehrkosten:
Bezug:
Aktuelle Energiepreise 02/2011
10.350,00€
*
Die dargestellten Investitionsmehrkosten stellen lediglich Kostenschätzungen dar und können eine Fachplanung sowie eine
genaue Kostenberechnung bei individuellen Bauvorhaben nicht ersetzen. Über Preisanfragen wurden Einheitspreise für die
Mehraufwendungen (z.B. stärke Dämmstoffdicken gegenüber EnEV 2009) ermittelt und gemäß der jeweiligen Bauteilflächen zu
Mehrkosten aufsummiert. Spezielle baukonstruktive und anlagentechnische Details, die sich eventuell auf die Einheitspreise
auswirken, konnten aufgrund des vorliegenden Planungsstands nicht mit in die Betrachtung einfließen.
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2.5
Zusammenfassung wichtiger energetischer und wirtschaftlicher Kennwerte der Umsetzungsbeispiele
Gebäudetyp
Primärenergiebedarf
Endenergiebedarf
[kWh/m²a]
[kWh/m²a]
Heizkosten
EnergieInvestikosten über tions20 Jahre
mehrkos(bei 4% Preissteigerung/anno) ten
Einsparung
Heizkosten
Förderung KfW
[€/ Jahr]
[€/ 20 Jahre ]
[€/ 20 Jahre ]
[€]
EnEVStandard
66,10
55,50
810,00
25.319,24
Stadthaus
FloSundK
17,90
36,30
640,00
20.005,33
EnEVStandard
71,60
61,50
910,00
28.445,07
Doppelhaushälfte
Huppert+
Huppert
43,00
16,50
480,00
15.003,99
EnEVStandard
77,70
66,80
970,00
30.320,57
Hofhaus Ott
40,40
15,50
550,00
17.192,08
EnEVStandard
70,80
60,90
960,00
30.007,99
Stadthaus
Mittellage
Baubar
12,50
45,40
770,00
24.068,91
EnEVStandard
66,10
55,50
810,00
25.319,24
Stadthaus
FloSundK
17,40
30,60
580,00
18.129,83
[€]
(Tilgungszuschuss +
Darlehen)
Investitionsmehrkosten
nach 20
Jahren
[€]
A
B
7.300,00
5.313,91
2.500,00
-513,91
**
18.500,00 13.441,08
2.500,00
2.558,92
14.100,00
13.128,50
2.500,00
-1.528,50
9.500,00
5.939,08
2.500,00
1.060,92
10.350,00
7.189,41
5.000,00
-1.839,41
C
D
E
*
Die dargestellten Investitionsmehrkosten stellen lediglich Kostenschätzungen dar und können eine Fachplanung sowie eine
genaue Kostenberechnung bei individuellen Bauvorhaben nicht ersetzen. Über Preisanfragen wurden Einheitspreise für die
Mehraufwendungen (z.B. Stärke Dämmstoffdicken gegenüber EnEV 2009) ermittelt und gemäß der jeweiligen Bauteilflächen zu
Mehrkosten aufsummiert. Spezielle baukonstruktive und anlagentechnische Details, die sich eventuell auf die Einheitspreise
auswirken, konnten aufgrund des vorliegenden Planungsstands nicht mit in die Betrachtung einfließen.
Grundlagen für die Bildung der Kennwerte sind die Standardwerte der gültigen Energieeinsparverordnung 2009 auf Grundlage
eines standardisierten Bedarfs. Die tatsächlichen Verbräuche können abweichen.
** siehe Anmerkungen Seite 32
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2.6
Energieeffizientes Bauen – eine Investition in die Zukunft
Energie sparen lohnt sich in mehrfacher Hinsicht:
•
Umwelt
Der Umwelt kommt die Reduktion des Treibhausgases CO2 und anderer
Schadstoffe, die bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen, zugute. So kann jeder Bauherr seinen Beitrag leisten, Klimaerwärmung und Umweltverschmutzung entgegenzuwirken.
•
Wirtschaftlichkeit
Die mittel- bis langfristige Wirtschaftlichkeit der energiesparenden Maßnahmen und Techniken ist mit den hier aufgezeigten Beispielen dargestellt worden. Zu Grunde gelegt wurde dafür eine sehr moderate Annahme für künftige
Energiepreissteigerungen (4 %/anno). Wie die Energiepreise sich in den
nächsten Jahren tatsächlich entwickeln, lässt sich heute schlecht vorhersagen. Sicher ist eines: Energie wird teurer.
•
Sicherheit
Die Eigentümer von energieeffizienten Gebäuden können der Unsicherheit
bezüglich zukünftiger Energiepreise gelassener gegenüberstehen. Der etwas
größere finanzielle Aufwand zur Errichtung von energiesparenden Gebäuden
schafft Sicherheit – auch vor unvorhersehbaren Entwicklungen. Auf lange
Sicht sind der Energieverbrauch eines Niedrigstenergiehauses und damit
auch die zukünftigen laufenden Betriebskosten besser kalkulierbar.
•
Werterhalt
Der Wiederverkaufswert einer Immobilie ist für Bauherren ein wichtiges Argument. Ein Gebäude, das heute „nur“ den gesetzlich geforderten Mindeststandard erfüllt, tut dies in ein paar Jahren schon nicht mehr. „Heute schon den
Standard von 2020 zu erfüllen“ bedeutet auch, dass der Wert Ihres Wohnhauses stabiler bleibt.
•
Wohnkomfort
Sehr gut gedämmte Außenwände und hochwertige Fenster energieeffizienter
Gebäude sorgen auch bei sehr kalter Witterung für Behaglichkeit. Der stetige
bedarfsgerechte Luftwechsel der kontrollierten Wohnraumlüftung stellt die hohe Raumluftqualität sicher.
Die Beispielentwürfe haben gezeigt, dass viele Wege zum Ziel „KfW – Energieeffizienzhaus 55“ (oder besser) führen.
Wie das Energiekonzept für Ihr individuelles Niedrigstenergiehaus im Quartier Bellevue 2.0 aussieht, entscheiden Sie – mit Hilfe Ihres Architekten. Eine sorgfältige, detaillierte Planung ist dafür unumgänglich. Die Mitarbeiter der ARGE SOLAR stehen
Ihnen und Ihrem Architekten dabei gerne beratend zur Seite.
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3
Wichtige Informationen für Bauherren
3.1
Förderprogramme
KfW-Förderbank
„Energieeffizient Bauen“ - Energieeffizienz auf höchstem Standard
Wenn Sie Vorreiter in Sachen Klimaschutz sind und ein besonders energieeffizientes
Wohngebäude bauen, werden Sie vom Bund gefördert. Erreicht Ihr Niedrigenergiehaus beim Energiebedarf den Standard eines KfW-Effizienzhaus 70, 55 oder 40 oder
eines Passivhauses, erhalten Sie einen begünstigten Kredit mit äußerst sparsamen
Zinsen und einem zusätzlichen Tilgungszuschuss.
Ihr KfW-Darlehen im Programm 153 übernimmt 100 % der Baukosten (ohne Grundstückskosten) bis zu 50.000 Euro pro Wohneinheit.
KfW-Wohneigentumsprogramm
Im KfW-Wohneigentumsprogramm (124) wird der Bau oder Kauf von Wohneigentum
gefördert, das Sie selbst bewohnen (Haus oder Eigentumswohnung). Ihre Eigenleistungen können in die Kalkulation einbezogen werden.
Erneuerbare Energien - Standard
Nutzen Sie die Kraft erneuerbarer Energien und investieren Sie in Ihre Zukunft: Dieses Programm fördert z. B. Solaranlagen und kombinierte Anlagen zur Strom- und
Wärmeerzeugung (KWK-Anlagen). Sie können nur gewinnen!
Förderung durch den Bund
Einspeisevergütung für Strom aus Photovoltaikanlagen (Stand: Februar 2011):
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) schreibt für PV-Anlagen, die im Jahr 2011
ans Netz gehen, eine Einspeisevergütung von 28,74 Cent pro erzeugte Kilowattstunde (kWh) vor. Die Vergütung wird für einen Zeitraum von 20 Jahren zuzüglich des
Jahrs der Inbetriebnahme von Ihrem Energieversorger gezahlt. Unterjährliche Degressionen der Einspeisevergütung sind möglich, daher sollte vor der Investition immer die gültige Höhe erfragt werden.
BAFA – Bundesamt für Ausfuhr und Wirtschaftskontrolle
Anlagentechniken im Neubaubereich werden derzeit nicht gefördert.
Aktuelle Informationen zu Förderprogrammen finden Sie jederzeit im Newsletter der ARGE SOLAR e.V.: www.argesolar-saar.de
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3.2
Nützliche Web-Links
Ministerium für Umwelt, Energie und Verkehr
des Saarlandes
www.umwelt.saarland.de
KfW-Förderbank, verschiedene zinsgünstige
Kreditprogramme
www.kfw-foerderbank.de
SIKB- Bank
www.sikb.de
Deutsche Energieagentur
www.deutsche-energie-agentur.de
Infos, Newsletter, Broschüren rund um die
Themen energieeffizientes Bauen und
Sanieren
www.zukunft-haus.info
Infos, Newsletter rund um die
Energieeinsparverordnung
www.enev-online.de
Informationszentrum rund um Energie,
Umwelt
www.bine.info
Übersicht an Förderprogrammen zu
Energieeinsparung und Nutzung
Erneuerbarer Energien
www.energiefoerderung.info
Informationen rund um das Thema Energie
www.argesolar-saar.de
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3.3
Ansprechpartner
Beratung rund um das Thema Energie,
Energieeffizienz und erneuerbare Energien:
ARGE SOLAR
Altenkesseler Str. 17
IT-Park Saarland, Gebäude B5
66115 Saarbrücken
Tel.: 0681 9762 – 470
Fax: 0681 9762 – 471
E-Mail: [email protected]
www.argesolar-saar.de
Beratung zum Thema Hausanschluss:
Stadtwerke Saarbrücken AG
Hohenzollernstraße 104-106
66117 Saarbrücken
Tel.: 0681 587 – 0
Fax: 0681 587 – 2040
E-Mail: [email protected]
Beratung zum Thema Heizungsanlagen, Emission
und rechtliche Grundlagen beim Einbau von Feuerstätten:
Harald Becken
Zuständiger Bezirksschornsteinfegermeister
Auf Lohren 49
66646 Marpingen
Tel.: 06853 3086 – 0
Fax: 06853 3086 – 1
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Impressum
Verfasser
Dipl. – Ing. (BA) Eva - Maria Kiefer (ARGE SOLAR e.V.)
Dipl. – Ing. Architekt Ralph Schmidt (ARGE SOLAR e.V.)
Herausgeber
Gesellschaft für Innovation und
Unternehmensförderung mbH & Co.
Flächenmanagement Saarbrücken KG
Nell-Breuning-Allee 8
D-66115 Saarbrücken
Saarbrücken im Februar 2011
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