Es wurden die Nutzungspotentiale von regenerativer Energie aus oberflächennaher Geothermie für die Heizung und Kühlung von Gebäuden in Verbindung mit Gebäudetemperierungssystemen untersucht. Die Untersuchung hat zum Ziel, die Möglichkeit der oberflächennahen Geothermienutzung über Bodenkollektoren, Erdsonden oder Fundamentspeicher für die Nutzung von Objektgebäuden zu ermitteln. Bei steigenden Kühllasten moderner Bürogebäude und geringen Heizlasten durch wesentliche bauphysikalische Verbesserungen, kann über Temperierungssysteme oder Bauteilaktivierung die Möglichkeit regenerativer Energie aus geothermischen Quellen die notwendige Heizung und Kühlung mit einem Anlagesystem erfolgen.
Land fördert Pilotprojekt an Schulturnhalle in der VG Südeifel mit 600.000 Euro – Hauer: „Auf schnellem, einfachen und bezahlbaren Weg zu energetisch hochwertigem Ergebnis“ „Die Sanierung von Gebäuden in energetisch schlechtem Zustand ist ein wichtiger Hebel, um unsere Klimaschutzziele in Rheinland-Pfalz zu erreichen. Denn der Gebäudesektor verursacht rund ein Drittel des CO2-Ausstoßes im Land. Die Instandsetzungsquote ist aber noch deutlich zu niedrig. Die serielle Sanierung kann dazu beitragen, diese Quote entscheidend zu erhöhen“, sagte Klimaschutzstaatssekretär Michael Hauer im Rahmen der heutigen Exkursion „Energiesprong on tour“ der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) in Körperich. Dort wird aktuell die erste Modernisierungsmaßnahme dieser Art an einer Schulturnhalle in Rheinland-Pfalz umgesetzt. Realisiert wird das Projekt an der 1971 erbauten Turnhalle der St. Hubertus Grundschule in Körperich in der Verbandsgemeinde Südeifel. Das Gebäude zählt zu den 25 Prozent der energetisch schlechtesten Gebäude in ganz Deutschland. Für die im März begonnenen Bauarbeiten belaufen sich die veranschlagten Kosten auf insgesamt rund 2,4 Millionen Euro. Das Land fördert das Sanierungsprojekt mit Mitteln aus dem Kommunalen Investitionsprogramm Klimaschutz und Innovation (KIPKI) und über das Klimabündnis Bauen Rheinland-Pfalz mit insgesamt 600.000 Euro. „Dieses bundesweit einzigartige Projekt kombiniert die digitale Planung mit automatisierter Vorfertigung und standardisierten Prozessen. Die Turnhalle und der Umkleidetrakt lassen sich so schnell, einfach und bezahlbar auf einen energetisch hochwertigen Standard bringen. Das große Potential der Vorfertigung liegt in der kürzeren Baustellenzeit vor Ort. Dies ist insbesondere für Schulgebäude interessant, da hier die Ferienzeit optimal genutzt werden kann und Beeinträchtigungen im Betrieb reduziert werden können. Zusätzlich wurde möglichst viel unbelastetes Baumaterial des Bestandsgebäudes wiederverwendet. So wird zum Beispiel das Holz des zurückgebauten Dachs zum Aufbau der Dämmfassade verwendet. Das Land Rheinland-Pfalz hat deshalb das Projekt neben Mitteln aus KIPKI in Höhe von 500.000 Euro auch über das Klimabündnis Bauen in Rheinland-Pfalz – Schwerpunktregion Holzbau Trier – mit 100.000 Euro gefördert“, so der Staatssekretär. „Die Förderung durch KIPKI und das Klimabündnis Bauen bietet uns eine tolle Möglichkeit, die Sanierung, die möglichst klimafreundlich sein soll, anzugehen. Denn als finanzschwache Kommune sind wir auf Fördergelder angewiesen, wenn wir größere Projekte umsetzen wollen“, erklärte Ralf Gessinger, der für Klimaschutzbelange zuständige Energiemanager in der VG Südeifel. Dies ergänzend sagte Corinna Enders, Vorsitzende der Geschäftsführung der dena: „Bei der energetischen Sanierung kommt der öffentlichen Hand eine Vorbildfunktion zu. So müssen laut der EU-Effizienzrichtlinie insbesondere Nichtwohngebäude wie Schulen, Kitas und Turnhallen zeitnah auf Klimakurs gebracht werden. Die Verbandsgemeinde Südeifel zeigt exemplarisch, wie eine schnelle, wirtschaftliche und nachhaltige Lösung aussehen kann. Nach der seriellen Sanierung wird die Schulturnhalle einen Energiesprung in die beste Energieeffizienzklasse gemacht haben.“ „Prinzip der seriellen Sanierung ist es, mittels digitaler Planung, werkseitiger witterungsgeschützter Vorfertigung und standardisierter Prozesse und Elemente die in die Jahre gekommenen Gebäude einfach, schnell und wirtschaftlich erschwinglich auf einen energetisch hochwertigen und zukunftsfähigen Standard zu bringen. Dieser Ansatz kann dazu beitragen, diese Quote zu erhöhen, da damit eine vergleichsweise schnelle und wirtschaftliche Sanierung von Gebäuden möglich wird, wenn man die für Ersatz- und Interimslösungen anfallenden Kosten einbezieht, die bei sonst üblichen Sanierungen anfallen. Ferienzeiten bei Schulgebäuden werden für die Vor-Ort-Montage genutzt, und auf aufwändige Ersatz-Lösungen kann im Idealfall verzichtet werden“, so Martin Bach von der Energieagentur Rheinland-Pfalz. Einsatz neuester Technik und nachwachsender Rohstoffe Neben der Dämmung und dem Einbau moderner, dreifachverglaster Fenster wird auch die Anlagentechnik des Gebäudes auf den neuesten Stand gebracht: Eine neue PV-Anlage mit 25 kWp auf dem Dach sorgt in Kombination mit Wärmepumpe, Batteriespeicher mit 20 kWh Speicherkapazität und Fußbodenheizung für die Beheizung der Halle. Die Modernisierung ermöglicht zudem eine sehr viel effizientere Nutzung der Energie. Das modernisierte Gebäude hat eine Heizlast von nur rund 23 kW. Zum Vergleich: Bei einem herkömmlichen Einfamilienhaus mit 150 Quadratmetern beträgt die Heizlast durchschnittlich sechs bis 15 kW oder sogar noch mehr – je nach Zustand der Bausubstanz und Dämmung. Das Prinzip des zirkulären Bauens und der Einsatz nachwachsender Rohstoffe machen das Projekt auch zu einem Vorzeigeprojekt in Sachen Klimaschutz. Das neue Dach des Umkleidetrakts wird begrünt, was im Sommer den Hitzeschutz verbessert und gleichzeitig Regenwasser auffängt und speichert. Die Begrünung dient zudem der Feinstaubreduzierung und freut die Insektenwelt. Aktueller Stand Start der Bauarbeiten war im März 2025. Als erste Maßnahmen wurden das bestehende Pultdach des Umkleidetraktes zurückgebaut sowie die Dämmung des Umkleidetraktes aufgebracht. Die ausgebauten Schalbretter des Pultdaches finden nun als neue Schalung für die Zinkstehfalzdeckung, der neuen Fassadenverkleidung des Umkleidetraktes, Wiederverwendung. Auf dem Dach der Turnhalle wurde die Photovoltaikanlage mittlerweile installiert und heute die vorgefertigten Fassadenelemente montiert.
<p>Umweltfreundliches Heizen dank effizienter Wärmepumpe</p><p>Worauf Sie beim Einbau einer Wärmepumpe achten sollten</p><p><ul><li>Wärmepumpen sind eine umweltfreundliche Heiztechnik: Prüfen Sie, ob Ihr Haus für Wärmepumpen geeignet ist.</li><li>Kaufen Sie besonders energieeffiziente Wärmepumpen.</li><li>Achten Sie bei Planung und Kauf auch auf weitere zentrale Punkte: Geeignete Wärmequelle (möglichst Erdreich), optimale Größe, geringe Lärmemissionen und umweltfreundliches Kältemittel.</li><li>Für unsanierte Häuser können sich übergangsweise Hybrid-Wärmepumpen eignen.</li><li>Warten und prüfen Sie Ihre Wärmepumpe regelmäßig.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Die Heizung ist im Haushalt der mit Abstand größte Verursacher von Kohlendioxid (CO2). Diese Emissionen belasten das Klima. Eine Wärmepumpe ist eine Heizung, die wie ein Kühlschrank funktioniert, nur umgekehrt und mit viel höherer Leistung. Sie pumpt quasi die Wärme von außen (Boden, Wasser, Luft) in die Wohnung. Die elektrische Wärmepumpe ist eine energiesparende Form der Wärmegewinnung mit geringeren CO2-Emissionen als Heizöl- oder Erdgasheizungen.</p><p><strong>Einsatzmöglichkeiten für Wärmepumpen:</strong> Grundsätzlich sind sowohl Neu- als auch Altbauten für Wärmepumpen geeignet. Je niedriger der Wärmebedarf, desto effizienter arbeiten sie. Wärmepumpen eignen sich besonders gut in Häusern, in denen Niedertemperatur-Heizsysteme als Wärmeabnehmer zur Verfügung stehen. Der Anschluss an eine Flächenheizung (zum Beispiel Fußbodenheizungen) ist für Wärmepumpen günstig. Flächenheizungen kommen mit niedrigen Vorlauftemperaturen, 35 °C oder weniger, aus. Wärmepumpen können auch in vielen teilsanierten oder manchen unsanierten Häusern mit Heizkörpern hinreichend effizient betrieben werden. Die Heizkörper in Altbauten sind in der Regel zu groß und haben "Sicherheitsreserven", die man nutzen kann, um die Vorlauftemperatur zu senken. Einzelne, zu kleine Heizkörper können auch ausgetauscht werden. In Altbauten, die sich nicht alleine mit einer Wärmepumpe beheizen lassen, sind Hybridheizungen eine interessante Lösung: Eine Wärmepumpe übernimmt die Grundversorgung mit Wärme und ein Heizkessel unterstützt an kalten Tagen die Wärmepumpe. In unserem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/umgebungswaerme-waermepumpen/so-gehts-mit-waermepumpen">Wärmepumpenportal "So geht's mit Wärmepumpen!"</a> finden Sie zahlreiche Praxisbeispiele aus ganz Deutschland.</p><p><strong>Wirtschaftlichkeit beachten:</strong> Die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen können Sie vorab mit Online-Ratgebern für <a href="https://ratgeber.co2online.de/index.php?berater=heizkostenimneubau&portal_id=uba">Neubau</a> oder <a href="https://ratgeber.co2online.de/index.php?berater=modernisierungsratgeber&portal_id=uba">Altbau</a> überschlagen. Wer ein bestehendes Haus mit einer Wärmepumpe beheizen möchte, kann zudem Fördermittel über die "Bundesförderung für effiziente Gebäude" erhalten. Dafür muss die Wärmepumpenanlage besonders energieeffizient sein. Nähere Informationen erhalten Sie bei der <a href="https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Heizungsf%C3%B6rderung/">Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW)</a>. Energieeffiziente Wärmepumpen sind eine Möglichkeit, die Verpflichtungen nach dem <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a> besonders einfach zu erfüllen.</p><p><strong>Effiziente Wärmepumpe verwenden:</strong> Die Wärmepumpe sollte möglichst energieeffizient arbeiten. Sie erkennen dies an einer hohen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/j?tag=Jahresarbeitszahl#alphabar">Jahresarbeitszahl</a> (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/j?tag=JAZ#alphabar">JAZ</a> oder <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=SCOP#alphabar">SCOP</a>), ideal sind Werte von 4,0 oder höher. Luft-Wärmepumpen erreichen diesen Wert nur unter günstigen Umständen. Die JAZ gibt das für ein Jahr ermittelte Verhältnis von abgegebener Heizwärme (Heizarbeit) für die Heizung zu dem dazu erforderlichen Aufwand (Antriebsarbeit einschließlich Hilfsenergie) an. Bei elektrischen Wärmepumpen ist dies der erforderliche elektrische Strom. Beispielsweise bedeutet eine JAZ von 4,0 für eine elektrische Wärmepumpe, dass für die Bereitstellung von 4 Kilowattstunden (kWh) Heizwärme 1 kWh elektrischer Strom erforderlich ist. Je höher die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe ist, desto energieeffizienter, umweltfreundlicher und kostengünstiger arbeitet sie – und umgekehrt. Beachten Sie, dass die Angabe einer einzelnen Leistungszahl (COP) nicht ausreicht, da diese nur die (theoretische) Leistung der Wärmepumpe, nicht jedoch die weiteren Faktoren im laufenden Betrieb berücksichtigt.</p><p><strong>Kritische Punkte bei Planung und Kauf berücksichtigen:</strong> Ob eine Wärmepumpe umweltfreundlich und wirtschaftlich arbeitet, hängt von Grundsatzentscheidungen in der Planung und beim Kauf ab:</p><p><strong>Geeignete Wärmequelle wählen:</strong> Prinzipiell stehen als Wärmequellen Boden, Wasser und Luft zur Verfügung. Die Effizienz der Wärmepumpe steigt, je geringer die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und dem Heizsystem ist. Grundwasser und Erdreich verfügen während des Winters, wenn der Heizwärmebedarf groß ist, über eine relativ hohe, stabile Durchschnittstemperatur. Dies begrenzt den notwendigen Temperaturhub und ist für die Energieeffizienz und den Stromverbrauch einer Wärmepumpe von Vorteil. Erdreich, Grundwasser und Abwasser sind deshalb im Allgemeinen bessere Wärmequellen als die im Winter kalte Außenluft. Ein Bonus bei der Förderung würdigt die systemisch höhere Effizienz, um die womöglich höhere Anfangsinvestition abzumildern, die später durch niedrigere Stromkosten ausgeglichen werden kann.</p><p><strong>Optimale Größe der Heizung ermitteln:</strong> Eine überdimensionierte Wärmepumpenanlage führt zu unnötigen Mehrkosten bei der Anschaffung. Ist die Wärmepumpe wiederum zu klein, springt zum Beispiel an kalten Tagen öfter der Heizstab an – das ist teuer und ineffizient. Lassen Sie deshalb von einer Fachkraft die passgenaue Dimensionierung der Wärmepumpe berechnen: Berechnung der Heizlast mit/ohne Trinkwassererwärmung (keine einfache Schätzung!) und der Wärmequelle (beispielsweise Ertrag des Erdreichs).</p><p><strong>Lärmemissionen gering halten:</strong> Wärmepumpen können <a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/waermepumpen-co-tieffrequentes-brummen-belaestigt">Lärmbelästigung</a> verursachen, die sowohl Sie als auch Ihre Nachbarn erheblich stören können. Für innen aufgestellte Wärmepumpen sind Schallleistungspegel von 50- 60 dB(A) unbedenklich. Eine Schallleistung ab 50 dB(A) außerhalb des Hauses kann aber für die Bewohner in der Nachbarschaft (Garten etc.) problematisch sein. Das gilt vor allem für ruhige Wohngegenden.</p><p><strong>Umweltfreundliches Kältemittel nutzen:</strong> Wärmepumpen für Heizwärme enthalten heute größtenteils <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw-0">teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW)</a> als Kältemittel, deren Emissionen klimaschädlich sind. Diese Stoffe unterliegen deshalb der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/rechtliche-regelungen/eu-verordnung-ueber-fluorierte-treibhausgase">EU-Verordnung über fluorierte Treibhausgase</a>, die unter anderem die Verringerung der in Verkehr gebrachten HFKW-Menge regelt. Solange sie am Markt noch verfügbar sind, sind sie teuer und treiben die Kosten Ihrer Wärmepumpe hoch, wenn in der Anlage einmal Kältemittel nachgefüllt werden muss. Schon aus wirtschaftlichen Gründen sollten Sie deshalb beim Kauf darauf achten, dass die Wärmepumpe keine hoch treibhausgaswirksamen Kältemittel enthält, sondern am besten natürliche Kältemittel wie Propan oder auch CO2. Propan hat günstige thermodynamische Eigenschaften und ermöglicht so hohe Wirkungsgrade.</p><p><strong>Was Sie bei der Planung noch beachten sollten:</strong></p><p><strong>Was Sie bei Kauf und Installation noch beachten sollten:</strong></p><p><strong>Wärmepumpe warten und Verbräuche prüfen: </strong>Die Heizung funktioniert nur optimal als Gesamtsystem. Deshalb müssen alle Heizkomponenten optimal aufeinander abgestimmt sein: Wärmeerzeuger, Heizflächen, Thermostatventile, Pumpen- und Reglereinstellungen. Regelmäßige Wartung stellt deshalb die Funktionsfähigkeit und Effizienz der Anlage sicher: Reinigung der Wärmetauscher, Leitungen und Ventile, Überprüfen der Füllstände, schrittweises Absenken der Heizkurve. Sie können auch selbst überprüfen, ob die Wärmepumpe optimal arbeitet. Mit regelmäßiger Kontrolle der Verbrauchsdaten stellen Sie fest, wie effizient und kostengünstig die Heizung arbeitet. Die meisten Wärmepumpen haben hierzu einen Wärmemengenzähler, der erfasst, wieviel Heizwärme produziert wurde. Wenn Sie die Menge an Heizwärme durch den Stromverbrauch der Wärmepumpe aus dem gleichen Zeitraum teilen, erhalten Sie die "<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/j?tag=Jahresarbeitszahl#alphabar">Jahresarbeitszahl</a>". Viele Wärmepumpen können die Jahresarbeitszahl im Menü anzeigen. Vergleichen Sie diesen Wert mit den Planungsunterlagen, um zu prüfen, ob die Wärmepumpe so effizient arbeitet wie geplant. Hilfsmittel wie das kostenlose <a href="https://www.energiesparkonto.de/">Energiesparkonto</a> machen die Kontrolle leichter.</p><p><strong>Was Sie beim Betrieb noch beachten sollten:</strong></p><p><strong>Was Sie noch tun können:</strong></p><p>Hintergrund</p><p><strong>Umweltsituation:</strong> Gut 35 Prozent der Energie werden in Deutschland eingesetzt, um Gebäude zu beheizen und Wasser zu erwärmen. Das verursacht rund 30 Prozent der CO2-Emissionen. Die Heizung verbraucht im Haushalt am meisten Energie und verursacht damit mit Abstand die größte Menge an CO₂. Wärmepumpen verringern Energieverbrauch und CO2-Emissionen. Klimaschädliche Treibhausgasemissionen entstehen, wenn ein fluoriertes Kältemittel, das viele Wärmepumpen enthalten, bei der Herstellung, beim Betrieb oder bei der Entsorgung der Wärmepumpe entweicht. Eine klimafreundliche Alternative sind Wärmepumpen mit dem Kältemittel Propan (R290), die inzwischen von verschiedenen Herstellern angeboten werden.</p><p><strong>Gesetzeslage</strong><strong>: </strong>Das <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a>, das 2023 geändert wurde, verpflichtet die Eigentümerinnen und Eigentümer neu errichteter Gebäude, ab 1.1.2024 mindestens 65 Prozent des Wärmebedarfs aus erneuerbaren Quellen zu decken. Ab Mitte 2026 greift diese Pflicht sukzessive auch für Bestandsgebäude. Eine Möglichkeit, den Anteil an erneuerbaren Energien zu decken, ist der Einsatz einer Wärmepumpe oder einer Hybrid-Wärmepumpe. Wärmepumpen, die in Häusern mit mindestens 6 Wohnungen oder Nutzungseinheiten installiert werden, erhalten eine Betriebsprüfung, in der festgestellt wird, ob die Wärmepumpe so effizient wie geplant arbeitet.</p><p>Seit September 2015 müssen neue Heizgeräte, zu denen auch Wärmepumpen zählen, eine <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energiesparen/energieverbrauchskennzeichnung/heizgeraete">Energieverbrauchskennzeichnung</a> tragen und Ökodesign-Anforderungen an die Energieeffizienz erfüllen. Das gibt eine Reihe von EU-Verordnungen vor.</p><p>Wärmepumpenanlagen, die geothermische Umgebungswärme über Bohrungen erschließen, müssen bei der unteren Wasserbehörde angezeigt oder genehmigt werden, Bohrungen mit einer Tiefe von über 100 Metern können zusätzliche Genehmigungen erfordern. Die Regelungen und Genehmigungsverfahren für Erdwärmesysteme sind bundeslandspezifisch. Auskunft über die geltenden Vorschriften geben Leitfäden. In den oberen Untergrund eingebundene Systeme wie Erdwärmekollektoren, Energiepfähle und erdberührende Betonbauteile bedürfen in der Regel keiner zusätzlichen Genehmigung.</p><p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/rechtliche-regelungen/eu-verordnung-ueber-fluorierte-treibhausgase">Verordnung (EU) Nr. 2024/573</a> regelt den Einsatz von fluorierten Kältemitteln. So wird seit 2015 die verfügbare Menge der als Kältemittel verwendeten teilfluorierten Kohlenwasserstoffe in der EU schrittweise reduziert. Zudem sind Betreiber von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen/anwendungen/waermepumpen">Wärmepumpen</a>, die eine bestimmte Menge fluorierter Treibhausgase enthalten, dazu verpflichtet, diese regelmäßig auf Dichtheit kontrollieren zu lassen und darüber Aufzeichnungen zu führen.</p><p>Wärmepumpen sind in der Anschaffung teurer als konventionelle Heizungen. Für energieeffiziente Wärmepumpen gewährt die Bundesregierung Investitionszuschüsse in der <a href="https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Heizungsf%C3%B6rderung/">Bundesförderung effiziente Gebäude</a>, wenn sie eine Mindest-<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/j?tag=Jahresarbeitszahl#alphabar">Jahresarbeitszahl</a> (laut Planung) erreichen.</p><p><strong>Marktbeobachtung: </strong>2022 stellten Wärmepumpen in Deutschland 20 Terawattstunden Heizwärme bereit. Das entspricht drei Prozent des Wärmebedarfs der Gebäude.<br>Beim Neukauf von Wärmeerzeugern hatten Wärmepumpen 2022 einen Marktanteil von 24 Prozent. Es bräuchte für Wärmepumpen deutlich stärkere politische und preisliche Impulse, damit sie zum Rückgrat der treibhausgasneutralen Wärmeversorgung werden. Bei Neubauten werden immerhin schon in fast 60 Prozent der Fälle Wärmepumpen eingesetzt. Als Wärmequellen wurde 2022 bei den Neuinstallationen von Wärmepumpen in rund 80 Prozent der Fälle Luft, in rund 20 Prozent der Fälle Grundwasser, Erdreich und sonstige Quellen gewählt.</p><p><strong>Weitere Informationen finden Sie auf unseren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>-Themenseiten:</strong></p><p><strong>Quellen:</strong></p>
Problematik und Ausgangssituation: Zukünftige Gebäude bedürfen neuer Lösungen im Bereich der Gebäudetechnik. Durch thermisch immer besser werdende Gebäudehüllen müssen auch die Themenfelder Heizen und Kühlen innerhalb der Gebäudetechnik auf diese neuen Bedingungen abgestimmt werden. In den letzten Jahren zeigten sich folgende Trends: kleiner werdende Heizlasten, größer werdende Kühllasten, gleichbleibender Warmwasserbedarf, erhöhte Nutzerkomfortanforderungen. Gleichzeitig denkt jedoch z.B. der Heizungsmarkt (Wärmepumpenhersteller, Installateure, Planer) immer noch in überdimensionierten, mit sehr großem Sicherheitsaufschlag bedachten Leistungsklassen. Es fehlen am Heizungsmarkt geeignete Lösungen im kleinen Leistungsbereich, die einerseits geringe Heizlasten dezentral ohne Verteilverluste abdecken können, und andererseits auch für die dezentrale Warmwasserbereitung geeignet sind. Zusätzlich benötigt ein Großteil der am Markt erhältlichen Wärmepumpen- und Kältemaschinentechnologien klimarelevante Kältemittel. Parallel zu dieser erwähnten Problematik, hat jedoch die Materialforschung in den letzten Jahren große Forschungsfortschritte gemacht, sodass alternative Wärmepumpen- und Kältemaschinentechnologien, ohne klimarelevante Kältemittel, ohne bewegte Teile und ohne Schallemissionen mit Hilfe weiterer Forschungstätigkeit kompetitiv mit konventionellen Technologien werden. Ziele und Innovationsgehalt gegenüber dem Stand der Technik/Stand des Wissens: Ziel des Projekts ist es, materiellen und immateriellen Strukturaufbau im Bereich innovativer dezentraler Wärmepumpentechnologien zu realisieren, insbesondere unter Berücksichtigung neuer innovativer Ansätze wie der Thermoelektrik, Thermoakustik und Magnetokalorik. Dabei werden in den genannten Bereichen Messgeräte und Simulationssoftware angeschafft, sowie experimentelle und numerische Methoden weiterentwickelt und angewandt, um tiefergehende Forschungsaktivitäten für Heiz- und Kühlanwendungen in der Gebäudetechnik durchzuführen. Die Innovation liegt dabei einerseits in der Fokussierung auf dezentrale Wärmepumpen, und andererseits in der Anwendung der Effekte Thermoelektrik, Thermoakustik und Magnetokalorik zum Kühlen und Heizen in der Gebäudetechnik. Erwartete Ergebnisse und Erkenntnisse: Mit Hilfe modernster Messtechnik, Computersoftware, Teststandinfrastruktur und immateriellem Know-How können dezentrale Kompressions-Wärmepumpen und alternative Wärmepumpen- und Kältemaschinenkonzepte basierend auf den Effekten Thermoelektrik, Thermoakustik und Magnetokalorik tiefergehend erforscht werden. Als Ergebnis des Projektes stehen validierte Messmethodiken und Simulationsmethodiken, die es erlauben, gepaart mit dem institutionellen Know-How-Gewinn, dezentrale Kompressions-Wärmepumpen im kleinen Leistungsbereich, sowie innovative Wärmepumpen- und Kältemaschinenkonzepte ohne klimarelevante Kältemittel zu bewerten, weiter zu erforschen und gemeinsam mit Unternehmenspartner weiter zu entwickeln.
Es gilt, technisches Energieeinsparpotenzial und Energieeffizienzstrategien unter Berücksichtigung des Nutzerverhaltens und Komfortansprüchen zu verknüpfen. Durch modulare Instandsetzungsverfahren unter Einbeziehung der Außenhülle alter Bestandsgebäude als thermisch aktivierte Fläche soll ein Teil der Heizlast abgedeckt werden. Es werden die technische Konzeption, Materialien und Verfahren und ein partizipativer Ansatz untersucht sowie regulatorische Hemmnisse evaluiert. Die derzeitige Regelung der Heizkostenabrechnung wird in der Art in Frage gestellt, dass ein Teil der eingesetzten Endenergie dem Erhalt des Gebäudes dient. Für diesen Teil erfolgt keine individuelle Heizkostenabrechnung. Ziel ist es, durch Kombination von passiven und aktiven Energiesparmaßnahmen die EnEV-Standards auch bei schwer sanierbaren Gebäuden zu erfüllen. Die Ergebnisse werden wirtschaftlich, technisch und ökologisch gespiegelt. Ausgewähltes Modellprojekt wird ein Quartier einer Baugenossenschaft in München sein. Es sind projektbegleitende Maßnahmen durch eine von Anfang an transparente Kommunikation im Sinne eines praxisbezogenen Informationsmanagements erforderlich, um im Prozess etwaig entstehende Konflikte frühzeitig zu erkennen und zu klären.
Es gilt, technisches Energieeinsparpotenzial und Energieeffizienzstrategien unter Berücksichtigung des Nutzerverhaltens und Komfortansprüchen zu verknüpfen. Durch modulare Instandsetzungsverfahren unter Einbeziehung der Außenhülle alter Bestandsgebäude als thermisch aktivierte Fläche soll ein Teil der Heizlast abgedeckt werden. Es werden die technische Konzeption, Materialien und Verfahren und ein partizipativer Ansatz untersucht sowie regulatorische Hemmnisse evaluiert. Die derzeitige Regelung der Heizkostenabrechnung wird in der Art in Frage gestellt, dass ein Teil der eingesetzten Endenergie dem Erhalt des Gebäudes dient. Für diesen Teil erfolgt keine individuelle Heizkostenabrechnung.Ziel ist es, durch Kombination von passiven und aktiven Energiesparmaßnahmen die EnEV-Standards auch bei schwer sanierbaren Gebäuden zu erfüllen. Die Ergebnisse werden wirtschaftlich, technisch und ökologisch gespiegelt. Ausgewähltes Modellprojekt wird ein Quartier einer Baugenossenschaft in München sein. Es sind projektbegleitende Maßnahmen durch eine von Anfang an transparente Kommunikation im Sinne eines praxisbezogenen Informationsmanagements erforderlich, um im Prozess etwaig entstehende Konflikte frühzeitig zu erkennen und zu klären.
Ziel des Projektes ist es, durch Kombination von passiven und aktiven Energiesparmaßnahmen die EnEV-Standards auch bei schwer sanierbaren Gebäuden zu erfüllen. Ausgewähltes Modellprojekt ist ein Quartier einer Baugenossenschaft in München. Durch modulare Instandsetzungsverfahren unter Einbeziehung der Außenhülle alter Bestandsgebäude als thermisch aktivierte Fläche soll ein Teil der Heizlast abgedeckt werden. Die derzeitige Regelung der Heizkostenabrechnung wird dahingehend in Frage gestellt, dass ein Teil der eingesetzten Endenergie dem Erhalt des Gebäudes dient. Für diesen Teil erfolgt keine individuelle Heizkostenabrechnung. Die Projektergebnisse werden wirtschaftlich, technisch und ökologisch gespiegelt. Im Rahmen eines partizipativen Ansatzes werden aus sozialwissenschaftlicher Perspektive individuelle Komfortansprüche und das Nutzerverhalten der BewohnerInnen betrachtet und Umsetzungshemmnisse und förderliche Aspekte im Sanierungsprozess evaluiert. Darüber hinaus werden regulatorische Hemmnisse untersucht. Begleitend erfolgt eine transparente Kommunikation im Sinne eines praxisbezogenen Informationsmanagements, um im Prozess etwaig entstehende Konflikte frühzeitig zu erkennen und zu klären.
Der Projektverbund 'geomatrix.bw' bündelt die Kernkompetenzen dreier Hochschulinstitute auf dem Gebiet der geothermischer Nutzung des Untergrundes, namentlich das Zentrum für angewandte Geowissenschaften (ZAG), der Universität Tübingen, die Versuchseinrichtung zur Grundwasser und Altlastensanierung (VEGAS), der Universität Stuttgart, sowie das Zentrum für angewandte Forschung an Fachhochschulen (zafh.net), der Hochschule für Technik Stuttgart. Für die Feldforschung und messtechnische Ausrüstung der zu untersuchenden Sondenfelder übernimmt die VEGAS die Federführung, für die Berechnung der Ausbreitung von Temperaturfahnen im Grundwasser im Nahfeld bis hin zu mittleren Entfernungen, zeichnet das ZAG verantwortlich, während die gebäudeseitige Bilanzierung von oberflächennahen Geothermieanlagen mit Simulation des Sondennahfeldes dem zafh.net obliegt. Im Berichtsjahr wurden Arbeiten in allen Arbeitspaketen des zafh.net Projektes durchgeführt, der Fokus lag dabei in der Untersuchung der Veränderung der Bodentemperatur für verschiedene Lastprofile. Als Basis diente ein reales Lastprofil eines Bürogebäudes, bei dem sowohl Heiz- als auch Kühllasten abzuführen sind. Es wurden verschiedene Varianten simuliert, um den Einfluss unterschiedlicher Jahresenergiebilanzen auf das Erdreich zu analysieren. Neben der Harmonisierung des Lastgangs wurde das Verhältnis der Heiz-und Kühlanforderungen variiert. In der Variante 'Energie' wurde die kumulierte Kühllast so angepasst, dass sie mit der kumulierten Heizlast identisch ist. In der Variante 'Spitzenlast' wurde die Maximalheizlast der Maximalkühllast angepasst, jedoch ist der kumulierte Jahresbedarf an Wärme und Kälte weiterhin unterschiedlich. In der dritten Variante 'Büro' wurde die Heizlast auf das doppelte der Kühllast ausgelegt wobei der Heizwärmebedarf den Kühlbedarf deutlich übersteigt. Die zur Simulation des Sondenfeldes eingesetzte Software wurde anhand einer messtechnisch erfassten Anlage verifiziert. Verwendet werden hierzu Thermal-Response-Tests, bei denen die eingebrachte Heizleistung, sowie die Vorlauf-und Rücklauftemperaturen gemessen und Simulationsergebnissen gegenübergestellt wurden. Um die Nutzung oberflächennaher Geothermie in komplexen Großprojekten zu analysieren, wurde ein Supermarkt untersucht, der mit einem integrierten Kälte-Kaskadensystem versorgt wird, bei dem Erdsonden zur Rückkühlung sowie als Niedertemperaturwärmequelle für die Beheizung des Gebäudes mittels Wärmepumpen eingesetzt werden.
Objective: Energy saving measures in buildings are of great economical and ecological importance: about 43 per cent of the end energy consumption of the Federal Republic of Germany are allotted to space heating. Improved heat insulation combined with optimized heating and control techniques may reduce the heating energy demand, but remaining heat transmissions and in particular ventilation losses cannot be avoided completely. A further reduction of the energy requirement calls for new concepts. In this context passive solar measures are of great importance, because they are able to compensate heat losses by solar gains. The ISFH has built two experimental houses to demonstrate buildings with minimized heating loads and for testing the effectiveness and the economy of passive solar components and systems. General Information: The site is situated in the municipality of Emmerthal south of the city of Hameln. Particular characteristics of the buildings are: large south facing windows for direct gains, transparently insulated solar walls, a conservatory as preheater for ventilation air, opaque insulation better than the Swedish standard, advanced glazing, temperature zoning, a standard gas central heating system with low capacity radiators and a computerized energy management to ensure maximum use of solar gains. The performance of the passive solar design is continuously monitored, including climatic data. A basic idea of the project is to use one house as the experimental one and the other as a reference. Both houses are nearly identical, except for the solar components under investigation. Test-reference experiments can be carried out that way, which allow a direct assessment of the solar gains. Achievements: The specific heat consumption of the reference house is 55 kWh/m2. The specific heat consumption of the solar test house is 40 kWh/m2. Thus, the already low heating energy needs of the buildings (low energy building standard) could be diminished by 25 per cent through solar measures.
Es soll der Einfluss des thermischen Verhaltens transparent waermegedaemmter Aussenwaende auf das Raumklima mit Hilfe von Messungen und computergestuetzten dynamischen Simulationsrechnungen untersucht werden. Die physikalischen Eigenschaften der Aussenwaende (Art, Qualitaet, Bauweise, Konstruktion) wirken in hohem Mass auf das Raumklima und damit auf die thermische Behaglichkeit der Nutzer ein. Bei ungeeigneten Aussenwaenden muss, um eine Schadensfreiheit der Bauteile und die thermische Behaglichkeit der Nutzer zu gewaehrleisten, ein erheblicher technischer Aufwand (Heizung, Kuehlung) getrieben werden. Dies wirkt sich insbesondere auf den Energieverbrauch der Gebaeude aus. Die transparente Waermedaemmung als Element zur passiven Solarenergienutzung und Waermedaemmung laesst in dieser Hinsicht positive Effekt erwarten, die hier qualitativ und quantitativ ermittelt werden sollen. Dazu sollen mit Hilfe von Messungen an drei Wohngebaeuden, darunter ein renovierter Altbau, Aussagen zum Raumklima und zur thermischen Behaglichkeit in extremen Witterungsperioden (kalter, klarer und trueber Wintertag) gemacht werden. Dynamische Computersimulationsrechnungen mit einem bestehenden PC-Programm zur Heizlast bzw. zum Jahresheizenergiebedarf ergaenzen die Untersuchungen, so dass Aussagen ueber Auswirkungen auf die Behaglichkeit ohne Heizung sowie auf den Energiebedarf bei verschiedenen Behaglichkeitsanforderungen und Aussagen zur Heizungsauslegung gewonnen werden koennen.
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