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Bewertung natürlicher, organischer Faserdämmstoffe

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.

Ueberpruefung des Wirtschaftlichkeitsgebots des EnEG bei neuen Anforderungen der Waermeschutzverordnung 1999

EN-OEKOSAN

In dieser Untersuchung wurde das Potential von Energieeinspartechnologien und erneuerbaren Energien an fuenf typischen Gebaeuden Saarbrueckens ermittelt. Hierzu wurden Waermeschutzmassnahmen sowie die Integration verschiedener Energieeinspartechnologien und der Einsatz regenerativer Energien beruecksichtigt und miteinander verglichen. Der Energieverbrauch wurde mit dem dynamischen Simulationsprogramm HELIOS berechnet. Mit diesem Programm kann das gesamte Gebaeude simuliert und somit die Auswirkung verschiedener Wandaufbauten, Fenster etc. auf den Heizwaermebedarf untersucht werden. Es zeigte sich, dass an allen Gebaeuden auch Waermeschutzmassnahmen, die ueber die Waermeschutzverordnung hinausgehen, energetisch und wirtschaftlich und damit auch oekologisch sinnvoll sind.

Gebäudestudie Thüringen - Energieeffizienz und Erneuerbare Energien

Thüringen hat das Ziel, den Anteil zukunftssicherer, erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch bis 2020 auf 30 Prozent zu steigern. Um eine Doppelstrategie aus mehr erneuerbare Wärme und weniger Wärmebedarf umzusetzen, sollten landesrechtliche Regelungen und Fördermaßnahmen erarbeitet werden, die auf eine Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien an der Wärmeversorgung der Bestandsgebäude im Freistaat Thüringen und eine Steigerung der Energieeffizienz abzielen. Als Grundlage dafür erarbeitete Ecofys eine Gebäudestudie, die folgende Informationen umfasst: - Energetischer Ist-Zustand der bestehenden Gebäude (Energieeffizienz, Einsatz erneuerbarer Energien), diesbezügliche Entwicklungen seit 1990 sowie deren Zusammenhang mit den jeweiligen Wärmeschutzvorschriften. - Auswirkung des EEWärmeG des Bundes auf Energieeffizienz und Anteil erneuerbarer Wärme an Neubauten. - Handlungsempfehlungen zur Steigerung des Anteils erneuerbar erzeugter Wärme. Die Handlungsempfehlungen wurden gemeinsam von Ecofys und dem Hamburg Institut erarbeitet.

Mikroprojekt: Energieeffizienzsteigerung von Bestandsgebäuden durch Retrofit mit autonomen Sensoren und KI-basierter Diagnosesoftware

Durch den Betrieb bestehender Gebäude werden in Deutschland 35% der Energie verbraucht und 30% der CO2 Emissionen verursacht. 64% der Bürogebäude in Deutschland wurden vor der Wärmeschutzverordnung 1978 gebaut. Das Energieeinsparpotenzial in Bestandsgebäuden durch Optimierung des Gebäudebetriebs liegt oftmals im Bereich von 20%-30%. Ziel dieses Mikroprojekts ist die Entwicklung einer IoT- und KI-basierter Gebäude Retrofit-Lösung für ein optimales Raumklima unter minimalem Verbrauch von Energie für Wärme und Kälte. Mit Enerthings energieautarker IoT Sensorik ist die skalierbare Grundlage geschaffen für eine schnelle, minimalinvasive und wartungsfreie Nachrüstung des Gebäudebestands zur Erfassung von Sensordaten auf Raumebene. Gemeinsam mit Fraunhofer ISE geht es in diesem Mikroprojekt darum ML Modelle zu entwickeln aus diesen Sensordaten auf Raumebene Erkenntnisse zu energetischen Optimierungspotentialen in Bestandsgebäuden zu identifizieren. Basierend auf den Messungen von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität (CO2) und Bewegung auf Raumebene sollen Einsparpotentiale identifiziert werden, welche durch Handlungsempfehlungen an die Nutzer und/oder Steuerungsoptimierungen realisiert werden können.

POLYCITY - europäische Energieforschung für Kommunen

Die Projektgebiete liegen in Deutschland, Italien und Spanien. Deutschland: Scharnhauser Park: In Ostfildern am südlichen Rand von Stuttgart entsteht auf einem ehemaligen amerikanischen Militärgelände der Stadtteil Scharnhauser Park für rund 10.000 Bewohner und mit etwa 2.500 Arbeitsplätzen. Zu rund 80 Prozent soll der Energiebedarf aus erneuerbarer Energie gedeckt werden. Kern des Energiekonzeptes für den Stadtteil ist ein Biomasse-Blockheizkraftwerk mit 1 MW elektrischer und 6 MW thermischer Leistung. Die Anlage wird optimiert, eine Ist-Analyse ist bereits erstellt worden. Mit der im Sommer ungenutzten Wärmeenergie soll künftig Kälte für die Klimatisierung von Gewerbebauten erzeugt werden. Neben der ganzjährigen Nutzung erneuerbarer Energien für die Kraft-Wärme-Kältekopplung ist auch Energiespeicherung (zentral und dezentral) und ein kommunales Energiemanagementsystem auf der Basis modernster Informationstechnologien vorgesehen. Das zafh.net liefert Know-how der simulationsgestützten Regelung von Anlagen und setzt betriebsbegleitende Simulationen ein. In Echtzeit soll aus den klimatischen Randbedingungen der optimale Betriebszustand berechnet und mit den real gemessenen Werten verglichen werden. Als Basis ist ein Geoinformationssystem entwickelt worden, mit dem die Energiedaten der Gebäude erfasst und ausgewertet werden können. Die Gebäude unterliegen einem hohen Dämmstandard (25 Prozent unter den in der Wärmeschutzverordnung 1995 geforderten Werten). Bei den im Projekt neu dazukommenden Wohn- und Gewerbebauten wird der Transmissionswärmeverlust um weitere 20-30 Prozent gesenkt. Die ersten Wohnbauten wurden im Herbst 2005 vom Siedlungswerk Stuttgart erstellt. Mit Argon gefüllte Fenster mit erhöhter Rahmendämmungund Kunststoff-Abstandhaltern erreichen einen Gesamt-Wärmedurchgangskoeffizienten von 1,1 W m-2 K-1. In diesem ersten Bauabschnitt sind reine Abluftanlagen ohne Wärmerückgewinnung installiert worden, in späteren Bauabschnitten sollen Anlagen mit Wärmerückgewinnung einer Vergleichsanalyseunterzogen werden. Die Gebäudedichtigkeit wird mit Blower-Door-Tests experimentell untersucht. Der Energiestandard wird bei allen Bauten dokumentiert. Messgeräte für die Fernauslese und Auswertung (Smartbox) sind bereits installiert. ImGewerbegebiet wird im März 2006 ein erstes Demoprojekt zur innovativen Gebäudetechnologie (Heizung, Lüftung, Klima) mit etwa 4.000 m2 Nutzfläche erstellt. In der Ausführungsplanung enthalten sind: thermische Kühlung, Erdreichwärmetauscher, Betonkernaktivierung (zur Kühlung) ein Unterflurkonvektions-Heiz- und Kühlsystem, ein Tageslicht-Lenksystem. Nicht nur das Biomassekraftwerk liefert Strom, sondern auch gebäudeintegrierte PV-Anlagen. Ziel ist eine Leistung von insgesamt 70 kWp. Zudem wird die kinetische Energie des Wassers genutzt: Das aus den Hochbehältern ins Netz abfließende Trinkwasser treibt eine 80-kW-Entspannungsturbine an.

Fehlanreize für eine Verbesserung des Klimaschutzes in den bestehenden Regelungen über die Miethöhe - Vorschläge zu deren Beseitigung

Nach dem Energiekonzept sollen bis zum Jahre 2020 die Treibhausgasemissionen in Deutschland um 40 Prozent und bis zum Jahre 2050 um 80-95 Prozent sinken. Im Gebäudebereich werden 40 Prozent der Endenergie verbraucht und ca. 1/3 der CO2-Emissionen in Deutschland verursacht. Ungefähr die Hälfte der Wohnungen in Deutschland sind Mietwohnungen. Ein Großteil befindet sich in Gebäuden, die vor der 1. Wärmeschutzverordnung errichtet wurden und gar nicht oder kaum energetisch saniert sind. Hier bestehen große Potenziale der Verminderung von Treibhausgasen. Insbesondere bei vermieteten Wohnungen kommen energetische Modernisierungen jedoch nur schleppend voran, obwohl deren Kosten seitens des Vermieters nach Paragraph 559 BGB bis zu 11 Prozent pro Jahr auf die Mieter umgelegt und somit überkompensiert werden können. Die Gründe für die geringe Sanierungsrate sind noch nicht vollständig ermittelt. Eine Ursache könnte darin liegen, dass - trotz oder wegen der Regelungen über die Miethöhe in den ParagraphParagraph 558/559 BGB - Fehlanreize für Modernisierungen im Mietwohnungsmarkt bestehen. Vor diesem Hintergrund wurde im Energiekonzept vereinbart, das Vergleichsmietensystem auf Fehlanreize hin zu überprüfen. Dies ist bislang nicht geschehen. Das Forschungsprojekt will die Vorschriften über die Miethöhe im BGB dahingehend untersuchen, welche Regelungen für die energetische Modernisierung im Mietwohnungsmarkt relevant sind oder sein können, welche Anreize sie für Modernisierungen bieten und vor allem, welche Defizite und Fehlanreize bestehen. Dabei werden auch neuere Vorschläge aus dem politischen Raum berücksichtigt, wie z.B. Mietpreisbremse, die zurzeit stark in den Medien diskutiert wird. Aus dieser Untersuchung sollen Vorschläge für die Verbesserung des Klimaschutzes im Mietwohnungsbereich abgeleitet werden.

Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden

Nach Maßgabe des Gesetzes sowie der daraufhin erlassenen Wärmeschutzverordnung vom 16.08.1994 müssen beim Neubau von Gebäuden und beim Einbau von Heizungs- und raumlufttechnischen Anlagen sowie Kühl-, Beleuchtungs- sowie Warmwasserversorgungsanlagen oder -einrichtungen Maßnahmen energiesparenden Wärmeschutzes ergriffen werden.

RecyLeichtwand - Scale up des Porenbetonrecyclings

Porenbeton ist ein verhältnismäßig leichter, hochporöser, mineralischer Baustoff auf der Grundlage von Kalk-, Kalkzementoder Zementmörtel. Seit Einführung der Wärmeschutzverordnung und später der Energieeinsparverordnung wird dieses Material aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit verstärkt eingesetzt. Der Umgang mit Porenbetonbruch bei Hausabrissen ist jedoch noch nicht geklärt und wird zukünftig ein wachsendes Problem darstellen. Nur sortenreiner Porenbeton könnte wieder in der Produktion eingesetzt werden, ansonsten müssen die Abfälle deponiert werden. Insbesondere für feinkörnige Reste gibt es bisher keine Recycling-Möglichkeiten. Die Amtliche Materialprüfungsanstalt Bremen (MPA) hat für diesen Porenbetonschutt Verwertungsstrategien entwickelt und diese Methoden bereits erfolgreich auf Laborebene überprüft. Die Übertragung der Ergebnisse in eine Produktionstechnik auf Industrieanlagen erfordert jedoch weitere intensive Forschungsarbeit. Dazu wollen die MPA Bremen und die Forschungsvereinigung Recycling und Wertstoffverwertung im Bauwesen e.V. (RWB) gemeinsam mit den Firmen Berding Beton GmbH, Bremen, und Stebah GmbH & Co. KG, Stuhr, im Rahmen dieses Projektes Mauersteine bzw. Werktrockenmörtel aus Porenbetonschutt fertigen. Die beiden Firmen werden dafür ihre Produktionsanlagen sowie Personal für die Versuche zur Verfügung stellen.

Entwicklung und Umsetzung eines Konzepts zur nachhaltigen denkmalgerechten Sanierung mittelalterlicher Backsteinkonstruktionen unter Berücksichtigung der Energieeinsparung am Beispiel eines gotischen Dielenhauses der Lübecker Altstadt (UNESCO-Weltkulturerbe)

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Mustersanierung eines denkmalgeschützten Dielenhauses der Backsteingotik mit dem Ziel der nachhaltigen Bewahrung der Backsteinwände und ihrer historischen Putze als stofflicher Ressource und Kulturgut unter Berücksichtigung der Energie- und Wärmeschutzverordnung und der wohnlichen Behaglichkeit. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Aufbauend auf der bauhistorischen, bauphysikalischen, restauratorischen und materialkundlichen Erfassung der Ausgangssituation im Modellobjekt, dem Altstadthaus Engelsgrube 28 in Lübeck erfolgte die Begleitung der Sanierung hinsichtlich der Haustechnologie- und Wärmeschutzmaßnahmen sowie dem denkmalgerechten Umgang mit der Bausubstanz. Als Spezialproblem, das erst nach Beginn der Sanierung erkannt wurde und den Baufortschritt erheblich verzögerte, erwies sich die Belastung der Keller- und Erdgeschosswände sowie teilweise des Dachwerks mit einem hochgiftigen Teeranstrich. Das Problem wurde gesondert behandelt. Die Bauverzögerung hatte zur Folge, dass die Umsetzung der theoretisch erarbeiteten Konzepte insbesondere zur Haustechnik innerhalb der Projektlaufzeit nicht möglich war. Auch die vorgesehene Erfolgskontrolle konnte deshalb noch nicht erfolgen. Die Ergebnisse der Projektarbeit sind in eine Broschüre für interessierte Hauseigentümer, Architekten u.a. eingeflossen, die die Denkmalpflege im September 2009 der Öffentlichkeit vorgestellt hat. Die Resonanz ist sehr positiv. Fazit: Die Fragestellung des Projektes hat in der Öffentlichkeit großes Interesse hervorgerufen und beschert der Denkmalpflege nach wie vor viele Anfragen zum Themenkomplex. Die Schwierigkeiten im Umgang mit schädlichen Mauersalzen ist für alle Hauseigentümer in der Lübecker Altstadt hoch aktuell und der Versuch, Lösungen aufzuzeigen ein brennendes Problem. In der im Projektkontext erstellten Broschüre wurden die prinzipiellen Mechanismen und der Weg zu einer Lösung aufgezeigt. Trotzdem muss weiterhin jeder Einzelfall gesondert untersucht werden. Eine generelle Handlungsempfehlung ist nicht möglich. Es zeigt sich, dass die energetische Sanierung eines Altstadthauses unter Bewahrung der denkmalgeschützten Substanz möglich ist. Schwierig und nach wie vor ungelöst ist die Umsetzung der Erkenntnis, dass zum nachhaltigen Erhalt der Bausubstanz ein Innenklima geschaffen werden muss, dass die schädlichen Mauersalzmischungen in Lösung hält bzw. ein Umkristallisieren verhindert. Hier müssen im Bereich der Haustechnologie neue innovative und kostengünstige Lösungen entwickelt werden.

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