Umfassende Gebäudesanierung und mehr erneuerbare Energien führen zum Ziel Das Umweltbundesamt (UBA) empfiehlt, schnell mit einer umfassenden Sanierung des Gebäudebestands in Deutschland zu beginnen. Maria Krautzberger, Präsidentin des UBA: „Je früher wir anfangen, unsere Häuser energetisch zu sanieren und mit erneuerbaren Energien zu versorgen, desto günstiger wird es – für uns und für das Klima.“ Bis 2050 soll der Gebäudebestand Deutschlands nahezu klimaneutral werden. Dieses Ziel hat sich die Bundesregierung im Rahmen der Energiewende gesetzt. Eine aktuelle Studie des UBA zeigt nun, wie das gehen kann. Zwei Wege führen zu diesem Ziel: Sowohl eine umfassende Gebäudesanierung als auch eine verstärkte Versorgung der Gebäude durch erneuerbare Energien. Beide Maßnahmen in Kombination können den Primärenergieverbrauch des Gebäudebestands um 80 Prozent senken im Vergleich zum heutigen Zustand. Die Jahresgesamtkosten sind für beide Varianten in etwa gleich, wie das UBA anhand von Modellberechnungen ermittelte. Konkret untersuchte das UBA drei sogenannte Zielbilder, die den Gebäudebestand 2050 beschreiben. Sie unterscheiden sich jeweils im Sanierungsgrad sowie darin, wie viel Endenergie die Gebäude nach der Sanierung noch verbrauchen und wie hoch der Anteil an erneuerbarer Energie dann sein muss, um als nahezu klimaneutral zu gelten. Maria Krautzberger: „Wir empfehlen, Gebäude möglichst umfassend zu sanieren. Denn je effizienter die Gebäude sind, desto mehr erneuerbare Energien werden für andere Anwendungen frei.“ Allein der Unterschied im Stromverbrauch der einzelnen Zielbilder entspricht der Stromerzeugung aller Windkraftanlagen 2014 in Deutschland. Hinsichtlich der CO2 -Emissionen der Gebäude sind die drei Transformationspfade fast deckungsgleich: Sie sinken zwischen 81 und 83 Prozent. Auch in den Jahresgesamtkosten unterscheiden sie sich nur gering. So fallen höhere Kosten entweder für Investitionen in die Gebäudesanierung oder für den Bezug erneuerbarer Energien an. Die Studie „Klimaneutraler Gebäudebestand 2050“ wurde vom Öko-Institut im Auftrag des Umweltbundesamtes erstellt. Sie beschäftigt sich mit dem Gebäudebestand auf zwei Ebenen: Mit Einzelgebäuden und mit dem Bestand als Ganzes. Die Studie beschreibt den aktuellen Stand und die absehbare Entwicklung der Techniken, die für die Gebäudesanierung zur Verfügung stehen: Wärmedämmstoffe, Lüftung, Heiztechniken usw. Eine Vielzahl einzelner Gebäude vom unsanierten Haus bis zum Passivhaus wurde auf ihren Energieverbrauch und die entstehenden Kosten hin untersucht. Geprüft wurde auch, wie gut ein nahezu klimaneutraler Gebäudebestand zum zukünftigen Energiesystem passt. Dass schon heute Sanierungen möglich sind, die zur Klimaneutralität der Gebäude führen, zeigt die Berliner Wohnungsgenossenschaft Märkische Scholle gerade mit einem Demonstrationsprojekt im Umweltinnovationsprogramm: Vier Mehrfamilienhäuser sollen Ende 2016 nach der Sanierung keine CO2-Emissionen mehr für das Heizen und Belüften verursachen, und die Mieterinnen und Mieter können von gleich bleibenden Warmmieten profitieren.
Das Projekt "Ziegel-RC-Mineralschaum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gemeinnützige GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Ziegel-RC-Schaumes unter Verwendung sortenrein zurückgewonnener Ziegel-Abbruchmaterialien und Produktionsrückstände zur lokalen Produktion mineralischer Wärmedämmstoffe und Etablierung eines geschlossenen Stoffkreislaufes für die Ziegelindustrie.
Das Projekt "Entwicklung von innovativen Verbundwerk- und Dämmstoffen auf der Basis von expandiertem Getreide mit einem breiten Anwendungsspektrum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie durchgeführt. Grundlage dieses Forschungsvorhabens ist ein bereits abgeschlossenes Projekt (FKZ 22001207), in dem es gelang Popcornanteile in die Mittelschicht von Spanplatten zum Zwecke der Gewichtsreduktion zu integrieren. Dieser Werkstoff wird inzwischen industriell produziert und ist auf dem Markt erhältlich. In dem aktuellen Projekt soll die Plattenrohdichte mit Hilfe von expandiertem Mais weiter reduziert werden. Hierzu ist eine Sandwichplatte mit einer Kernlage aus bis zu 100 % Popcorn und zwei biegesteife Decklagen aus unterschiedlichen Materialien, wie HPL, HDF, Aluminium, Furnier etc. angedacht, um so niedrige Plattenrohdichten bei hoher Tragfähigkeit zu erreichen. Ferner ist in dem Projekt vorgesehen, Dämmstoffe mit einem Anteil von min. 60 % an expandiertem Mais für die Herstellung von Wärmeschutzverbundsystemen zu entwickeln. Beide Teilprojekte werden von kompetenten Industriepartnern begleitet, die in den Bereichen Holzwerkstoffe, Beschichtungen und Wärmedämmstoffe tätig sind. Nach einer Evaluierung brauchbarer Verfahren zur Expansion von Mais, der Wahl geeigneter Bindemittel steht die Entwicklung einer Rezeptur zur Herstellung von Popcornverbundwerkstoff als Kernlage für Sandwichplatten im Vordergrund der Projektarbeiten. Hier sollen Kennlinien erarbeitet werden, die die Abhängigkeit der wichtigen Materialeigenschaften von der Rohdichte der Platten aufzeigen. In folgenden Schritten sollen Decklagen im Hinblick auf die Optimierung der Biegefestigkeit der entsprechenden Sandwichplatten ausgewählt werden. Zur Entwicklung von Wärmeschutzverbundsystemen ist die Kombination von Popcorn mit Holzfasern oder anderen naturnahen Fasern mit dem Ziel einer möglichst geringen Wärmeleitfähigkeit vorgesehen. Beide Entwicklungen sollen nach Abschluss der Optimierung durch die Projektpartner im industriellen Maßstab erprobt werden.
Das Projekt "Bewertung natürlicher, organischer Faserdämmstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Büro für Technischen Umweltschutz durchgeführt. An der Notwendigkeit eines verstärkten Einsatzes von Wärmedämmstoffen im Hochbau zur Reduzierung der CO2 -Emissionen besteht seit dem Klimaschutzgipfel von Rio de Janeiro 1992 kein Zweifel mehr. Deutschland verpflichtete sich dort, die CO2 -Emissionen bis zum Jahr 2005 um 30 Prozent gegenüber dem Vergleichsjahr 1987 zu verringern. Mit Einführung der Wärmeschutzverordnung WschVO 1994 wurde der Heizenergiebedarf um 30 Prozent, mit seit 2001 gültigen Energieeinsparverordnung EnEV um weitere 25-30 Prozent verringert. Die gestiegenen Anforderungen an den Wärmeschutz bewirkten ein Wachstum des deutschen Dämmstoffmarkts von 1992 bis 1997 um ca. 50 Prozent. Zeitgleich entwickelte sich bei den Verbrauchern ein Bedürfnis nach natürlichen, ökologischen und gesunden Baustoffen, das die Markteinführung einer Reihe von natürlichen, organischen Faserdämmstoffen (NOFD) zusätzlich begünstigte. Diese Dämmstoffe basieren aus der Rohstoffbasis von (Alt-) Papier, Schafwolle, Baumwolle, Holz, Kokos, Flachs, Hanf, etc. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Dämmstoffen, wie z.B. Mineralwollen und Hartschäume, sind die Emissionen bei der Herstellung, Verarbeitung und in der Nutzungsphase der natürlichen Dämmstoffe noch nicht restlos geklärt. Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, Informationsdefizite abzubauen und für die einzelnen Dämmstoffgruppen und Einbaumethoden eine exemplarische Datenbasis über Belastungen beim Einbau und in der Nutzungsphase zu schaffen. In den Untersuchungsumfang aufgenommen wurden Produkte, die über eine Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik verfügen bzw. genormt sind. Für die gesamte Bandbreite der natürlichen, organischen Faserdämmstoffe wurden in der reellen Baupraxis die unterschiedlichen Einbringmethoden (offenes Aufblasen feucht und trocken, Sprühverfahren, Einblasen, manueller Einbau von Matten und Platten) in die verschiedenen Einbaustellen (Boden, Wand, Decke, Dach) erfasst.
Das Projekt "Einbau von unbehandelten Holzspänen in einem Keck GmbH-Musterhaus und begleitende messtechnische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Holzforschung München durchgeführt. Über zwei Heizperioden hinweg sollen Daten über die baupraktische Leistungsfähigkeit von unbehandelten Holzspänen als Wärmedämmstoff erhoben werden. Im Vordergrund stehen dabei die Einbringqualität des Dämmmaterials, das mittelfristige Verhalten dieser Materialien hinsichtlich Setzung, das wärme- und feuchtetechnische Verhalten. Aus den in diesem Forschungsvorhaben ermittelten Daten werden Hinweise erwartet, in welcher Höhe der Zuschlag zu den Messwerten für die Wärmeleitfähigkeit unter realen Bedingungen gerechtfertigt erscheint und ob bei der gewählten Konstruktion auf den Einsatz von Schutzmitteln zur Vermeidung von Schimmelpilzwachstum gänzlich verzichtet werden kann. Zukünftige Produkte können auf der Grundlage der hier gewonnenen Erkenntnisse optimiert werden, lange bevor der zeit- und kostenaufwendige Weg des bauaufsichtlichen Zulassungsverfahrens begangen wird. Die losen, ungebundenen Untersuchungsmaterialien werden durch ihre Siebkennlinie und ihre Streudichte charakterisiert. Ferner werden diese Materialien mit Einblasgeräten in Wandbauteile verblasen und anschließend einem Vibrationstest unterzogen. Diese Tests dienen als Grundlage für die zu empfehlende Einbaudichte. Die Untersuchungen werden durch Wärmeleitfähigkeitsmessungen nach DIN 52612 und DIN 52616 und durch die Bestimmung der Sorptionseigenschaften ergänzt. Bei den 17 eingebauten Materialien werden im Bauteilquerschnitt die äußeren und inneren Oberflächentemperaturen, eine Wärmestromdichte und eine relative Luftfeuchte aufgenommen. Für ausgewählte Materialien werden zusätzlich die Temperaturprofile erstellt. Der Gebäudekomplex ist als Passivhaus konzipiert. Deshalb werden neben den meteorologischen Daten und der Raumluftzustände auch der Stromverbrauch, der Warmwasserenergieverbrauch und Daten zur Lüftungsanlage (z. B. Abluft-, Zulufttemperatur) erfasst. Einmalige Messungen hinsichtlich Luftdichtheit mit Hilfe der Blower-door-Technik und Thermographieaufnahmen runden das Messprogramm ab. Den Abschluss bildet eine Energiebilanzierung für die untersuchten Dämmstoffe, die einen Baustein auf dem Weg zu produktbezogenen Ökobilanzen liefert.
Das Projekt "Entwicklung eines vollständig biogenen Wärmedämmstoffs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Basierend auf den positiven Umweltaspekten der nachwachsenden Rohstoffe und der sich zukünftig ändernden Anforderungen an Bio-bzw. Naturdämmstoffe sollte ein vollständig biogener Wärmedämmstoff mit verbesserten Produkteigenschaften entwickelt werden. Primäres Ziel des Vorhabens war die Substitution der synthetischen Stützfaser, die innerhalb der Dämmstoffmatte einen Materialanteil von ca. 15 % einnimmt. Das zweite Ziel war die Entwicklung eines kostengünstigen und ressourcenschonenden Prozesses zur Herstellung des vollständig biogenen Wärmedämmstoffs. Fazit: Bei herkömmlichen Hanfdämmmatten, wie sie seit Jahren auf dem Markt sind, halten synthetische Polyesterfasern die Hanffasern zusammen. Innerhalb dieses Vorhabens wurde mit verschiedenen bioabbaubaren Fasern als Stützfasern sowie anderen Bindersystemen experimentiert, um die Polyesterfasern zu ersetzen. Als am besten geeignet erwies sich eine aus Maisstärke gewonnene PLA-Faser (Polymilchsäure). Unter Nutzung dieser Faser ist das neue Dämmmaterial nun vollständig biogenen Ursprungs und gleichzeitig biologisch abbaubar. Die bauphysikalischen Eigenschaften gleichen denen konventioneller Produkte. Das Naturprodukt weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf und dämmt daher gut. Zudem nimmt es Feuchtigkeit leicht auf und gibt sie auch gut wieder ab, was Bauschäden vorbeugt und das Wohnklima positiv beeinflusst. Auch die Brandschutzanforderungen sind erfüllt. Eine Zertifizierung/Zulassung des neuen biogenen Wärmedämmstoffs wird in Form einer Ergänzung zur bereits existierenden Zulassung für den Standard Thermo-Hanf realisiert, um eine zuverlässige Markteinführung dieses neuen Produkts zu ermöglichen.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Leichtgranulaten auf der Basis vietnamesischer Rest- und Abfallstoffe zur Verwendung als Leichtzuschlag für Beton, Wärmedämmstoff, Schalladsorptionswerkstoff und Pflanzensubstrat; Leichtgranulate für Garten- und Landschaftsbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung von Polyurethanschaeumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Polyurethane sind Polymere, die uns im täglichen Leben als weiche Polsterschäume, als Wärmedämmstoffe, als elastische Schuhsohlen, in Automobillenkrädern u.v.a.m. begegnen. Ziel unserer Arbeiten ist es, Polyurethane zu nahezu 100 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Polyurethane werden durch Reaktion der beiden Komponenten Polyol und Isocyanat hergestellt. Polyolkomponenten aus pflanzlichen Ölen wurden bereits im schon abgeschlossenen Projekt (FKZ 92EA016) synthetisiert und die Polyurethansysteme am Markt eingeführt. Aktuell wollen wir auch die Isocyanatkomponente auf pflanzlicher Basis aufbauen. Projektpartner für Pflanzenölprodukte ist die Fa. Hobum.Für LEDI, ein Isocyanat auf Basis von Lysin, wurde die Machbarkeit im Technikumsmaßstab nachgewiesen. (Lysin wird sonst als essentielle Aminosäure für Ernährungszwecke eingesetzt.) Auch konnte ein neues Isocyanat auf Basis von Pflanzenöl durch den Projektpartner Hobum im Labormaßstab synthesiert werden. Zudem stehen neue Polyole zur Verfügung. Auf Basis HDI (Hexamethylendiisocyanat) der BASF konnten wir Polyure-thanweichschäume entwickeln. Polyurethanweichschäume auf Basis aliphatischer Isocyanate sind neu. HDI, das in der BASF nach einem phosgenfreien Verfahren aus petrochemischen Rohstoffen hergestellt wird, dient als Modell für ähnlich reagierende aliphatische Isocyanate auf Basis Lysin. Die neuen pflanzlichen Polymerbausteine sollten auch den Zugang zu schnell biologisch abbaubaren Polyurethanen erleichtern. Floristikschäume hätten deutliche Vorteile am Markt, wenn sie zusammen mit den Pflanzenresten durch Kompostierung entsorgt werden könnten. Kompostierversuche mit Polyurethanen wurden durch Isocyanat, Polyol, Vernetzungsdichte u.a. beeinflußt. Gut bauten bisher Proben auf Basis zweifunktioneller aliphatischer Ester (Adipinsäure/Diethylenglycol) und auf Basis eines Pflanzenölpolyols ab.
Das Projekt "EXIST-Gründerstipendium: AViSpectro" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Mineralogie und Kristallchemie durchgeführt. Es ist geplant, analytische Methoden der Schwingungsspektroskopie mit Entwicklung problemangepasster Messzellen für nachfolgende Bereiche aufzubauen: Oberflächenuntersuchungen in der Automobiltechnik, technische Keramiken/Brennstoffzellen, Wärmedämmstoffe und Tumorforschung. Dies sind die Bereiche, in denen Untersuchungen für Entwicklung, Produktion und Qualitätsmanagement durchgeführt werden sollen. Sich daraus ergebende Ergebnisse sollen zu patentierfähigen Verfahren ausgebaut werden. Durch permanenten Kontakt zur Forschung, Vorträge und Tagungsteilnahmen sollen neueste Erkenntnisse in industrielle Anwendungen umgesetzt werden. Das geplante Unternehmen soll mit diesem Know-How auf dem internationalen Markt im Bereich Analytik etabliert werden. Die Methoden zur Untersuchung sind berührungslose optische Techniken, die mittels Lichtdetektion die notwendigen Informationen ergeben. Es handelt sich dabei um Infrarot- und Ramanmikroskopspektroskopie. Im Einzelnen sind die Arbeitsschritte wie folgt: 1.) Oberflächenuntersuchungen an beschichteten Metallen bzw. Lackoberflächen. 2.) Untersuchungen von Baustoffen, technischen Keramiken und Wärmedämmstoffen. 3.) Tumoruntersuchungen. 4.) Erweiterung des Patentschutzes für AViSpectro. 5.) Übergreifende Marketing- und Vertriebstätigkeiten und Messzellenbau. 6.) Meilensteine EXIST (Businessplan, Gründung, Coaching)
Das Projekt "Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten thermischer Rückstände wie Kraftwerksaschen zur Herstellung von mineralischen Wärmedämmstoffen auf Basis anorganischer Geopolymerbinder bzw. alkalisch aktivierter Systeme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ziegelwerk Klaus Huber GmbH & Co. KG durchgeführt.
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