Energieeinsparende Gebäude und Anlagentechnik - Grundlagen, Auswirkungen, Probleme und Schwachstellen, Wege und Lösungen bei der Anwendung der EnEV

von: Klaus W. Usemann

Springer-Verlag, 2005

ISBN: 9783540266402 , 1023 Seiten

Format: PDF, OL

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Energieeinsparende Gebäude und Anlagentechnik - Grundlagen, Auswirkungen, Probleme und Schwachstellen, Wege und Lösungen bei der Anwendung der EnEV


 

Vorwort

6

Inhalt

12

0 Einleitung

19

1 Geo-Engineering

23

1.1 Problemstellung

23

1.1.1 Weltweite Klimaveränderungen

23

1.1.2 Zusammenhänge Architektur-Energie-Klima: Der Treibhauseffekt und was steckt dahinter

29

1.2 Ursachen der weltweiten Klimaveränderungen

32

1.2.1 Global (weltweit)

32

1.2.2 Die Rolle der Bundesrepublik Deutschland

42

1.2.3 Die Rolle des Anwendungsbereichs Niedertemperaturwärme in der Bundesrepublik Deutschland

48

1.2.4 Die Rolle des Anwendungsbereichs Niedertemperaturwärme eines einzelnen Gebäudes

49

1.3 Folgen der weltweiten Klimaveränderung

52

1.4 Gegenmaßnahmen: Energie und Architektur

54

1.4.1 Global (weltweit)

54

1.4.2 Rolle der Bundesrepublik Deutschland

56

1.5 Grundlegende Konsequenzen der novellierten Wärmeschutzverordnungen. Anlass und Ziele

57

1.6 Energie der Zukunft

60

2 Forderungen des Wärmeschutzes

62

2.1 Wärmeschutzforderungen vor der ersten Wärmeschutzverordnung

62

2.1.1 DIN 4108 – Wärmeschutz im Hochbau

62

2.2 Die Wärmeschutzverordnung (WSVO)

66

2.2.1 Erste Wärmeschutzverordnung

66

2.2.4 Weitere Ausgaben der DIN 4108

84

2.3 Heizungsanlagenverordnungen (HeizAnlV)

85

2.3.1 Heizungsanlagenverordnung 1978

85

2.3.2 Heizungsanlagenverordnung 1982

86

2.3.3 Heizungsanlagenverordnung 1989

87

2.3.4 Heizungsanlagenverordnung 1994

87

2.3.5 Heizungsanlagenverordnung 1998

89

2.5 Energiesparendes Bauen, Herausforderung für Architekten und Ingenieure

108

3 Energieeinsparverordnung – EnEV

111

3.1 Schwerpunkte der Verordnung im Einzelnen

112

3.1.1 Beitrag der Energieeinsparung zum Klimaschutz

112

3.1.2 Verschärfung der Anforderungen im Neubau

119

3.1.3 Integration von Wärmeschutz und Anlagentechnik

120

3.1.4 Vereinfachtes Nachweisverfahren bei Wohngebäuden

122

3.1.5 Anforderungskonzept für den Gebäudebestand

123

3.1.6 Erleichterung des Einsatzes erneuerbarer Energien und der Kraft- Wärme- Kopplung sowie sommerlicher Wärmeschutz

128

3.1.7 Erhöhung der Transparenz für Bauherren und Nutzer durch Energieausweise

129

3.1.8 Verweise auf Regeln der Technik, Anpassung an die europäische Normung

130

3.1.9 Rechtsvereinfachung

132

3.1.10 Umsetzung europäischer Richtlinien in nationales Recht

133

3.1.11 Sonderregelungen in Deutschland für Gebäude in energie- sparender Bauweise

133

3.2 Verordnungstext mit Erläuterungen

136

3.3 Energiebedarfs- und Wärmebedarfsausweise

314

3.4 EU-Richtlinie EER über die Energieeffizienz von Gebäuden

332

3.5 Wirtschaftliche Vertretbarkeit der Anforderungen,

337

3.5 Wirtschaftliche Vertretbarkeit der Anforderungen, Auswirkungen auf die Baukosten, Mieten und Preise sowie Honorierung

337

3.5.1 Wirtschaftliche Vertretbarkeit

337

3.5.2 Gebäudekosten

339

3.5.3 Preisniveau bei Bauprodukten

349

3.5.4 Mieten und Gesamtwohnkosten, Verbraucherpreise

352

3.5.5 Auswirkungen auf die öffentlichen Haushalte

354

3.5.6 Honorierung

356

3.5.7 Bautypische Instandhaltungsbegriffe

359

3.6 Gebäudegeometrieverhältnis (Kompaktheitsgrad) A/ Ve

363

4 Berechnung des Jahresheizwärme- und des Jahresheizenergiebedarfs nach DIN V 4108- 6

371

4.1 Der Baupfad. Allgemeines

371

4.2 Erläuterungen zum vereinfachten Nachweisverfahren nach der EnEV

378

4.3 Wärmeverluste nach dem Monatsbilanzverfahren

402

4.4 Wärmegewinne nach dem Monatsbilanzverfahren

406

4.5 Heizunterbrechung, Nachtbetriebsabschaltung nach dem Monatsbilanzverfahren

412

4.6 Ausnutzungsgrad der Wärmegewinne nach dem Monatsbilanzverfahren

414

4.7 Jahresheizwärmebedarf nach dem Monatsbilanzverfahren

419

4.8 Formblätter

419

4.9 Einige kritische Anmerkungen

430

4.9.1 Der nach DIN EN 832 bzw. DIN V 4108-6 ermittelte Jahresheizwärmebedarf ist keine alleinige Eigenschaft des Gebäudes

430

4.9.2 Lüftungswärmebedarf keine alleinige Gebäude- oder Anlageneigenschaft

430

4.9.3 Heizunterbrechungen keine alleinige Gebäude- oder Anlageneigenschaft

431

4.9.4 Bedarfsgeführte Regelung gleichberechtigt zu anderen Maßnahmen

432

4.9.5 Einfache Primärenergiebewertung auf Basis der Heizenergiebilanz und mit Primärenergiefaktoren

432

4.9.6 Weiterentwicklung des technischen Regelwerkes

432

5. Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen ( Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung) nach DIN 4701- 10

434

5.1 Der Anlagenpfad. Allgemeines

434

5.2 Grundlagen des Rechenverfahrens

443

5.3 Anlagenaufwandszahl eP

445

5.4 Bereiche und Stränge

451

5.5 Symbole und Indizierung

455

5.6 Diagrammverfahren nach DIN V 4701-10

456

5.7 Tabellen- und Detailliertes Rechenverfahren

459

5.8 Berechnungsgrundlagen für das Detaillierte Verfahren

459

5.9 Berechnungsblätter

463

5.10 Nachweise nach der EnEV

469

5.11 Mindestangaben für das Tabellenverfahren

471

5.12 Zusätzliche Angaben für das Detaillierte Verfahren

480

5.13 Der umfassendere Ansatz zur DIN V 4701-10

495

5.14 Verrechnung von Anlagentechnik und Bauphysik

497

6 Jahresheizwärmebedarfs- und Primärenergiebedarfsübersichten

502

Rechenprogramme nach der EnEV

536

7 Konsequenzen der Energieeinsparverordnung auf Konstruktion und Gestaltung der Gebäude

540

7.1 Energieeinsparhäuser

540

7.1.1 Definitionen

540

7.1.2 Gebäudeentwurf bei einer Niedrigenergiebauweise

544

7.1.3 Wärmeschutzkonstruktionen

549

7.1.4 Gebäudetechnik

566

7.2 Anforderungen an Bauteile für Neubauten

574

7.2.1 Außenwände

574

7.2.2 Decken, Dächer

595

7.2.3 Fenster, Fenstertüren, Dachfenster

601

7.2.4 Wärmedämmstoffe

627

7.2.5 Erdreichberührte Gebäudeaußenfläche

637

7.2.6 Massiv-Absorber

639

7.2.7 Allgemeine Feststellungen

644

7.3 Anforderungen an bestehende Gebäude

645

7.4 Anforderungen an denkmalgeschützte Gebäude

684

7.5 Ökologische Aspekte

690

7.6 Luftdichtheit der Außenhülle von Gebäuden

703

7.6.1 Konstruktive Anforderungen an die Fugendurchlässigkeit von Fenstern, Bauteilfugen usw.

707

7.6.2 Luftdichtigkeitsprüfung von Gebäuden

717

7.6.3 Ermittlung der Luftdichtigkeit durch Indikatorgasmesstechnik

732

7.6.4 Rechnerische Überprüfung des Luftwechsels

736

7.7 Möglichkeiten und Praxis der Bau-Thermographie

738

7.8 Energieberatung

742

7.9 Anforderungen an Wintergärten

744

7.9.1 Der unbeheizte Wintergarten, Neubau

745

7.9.2 Der beheizte Wintergarten, Neubau

745

7.9.3 Nachträglicher Anbau eines Wintergartens an ein bestehendes Gebäude

746

7.9.4 Allgemeine Hinweise

747

8 Konsequenzen der Energieeinsparverordnung auf die energiewirtschaftliche Beurteilung von Heizungsanlagen, Lüftung, Trinkwassererwärmung

749

8.1 Allgemeines

749

8.2 Wärmeerzeugung

760

8.2.1 Heizkessel

760

8.2.2 Blockheizkraftwerk (BHKW)

776

8.2.3 Wärmepumpen

781

8.3 Raumheizflächen

791

8.4 Pumpenauslegung

807

8.5 Regelungstechnik

814

8.6 Warmwasserversorgung

819

8.7 Einzelfeuerstätten

830

8.9 Solaranlagen

860

9 Nachweis nach der EnEV am Beispiel eines Einfamilienhauses

873

9.1 Berechnungsverfahren

873

9.2 Baubeschreibung

873

9.3 Grundrisse und Ansichten

874

9.4 Eingangsdaten

876

9.4.1 Wärmeübertragende Umfassungsfläche A

876

9.4.2 Beheiztes Gebäudevolumen Ve

878

9.4.3 Gebäudenutzfläche AN

882

9.4.4 A/ Ve- Verhältnis und Anforderungsniveau der EnEV

882

9.4.5 Nettoflächenermittlung

883

9.4.6 Fensterflächenanteil

885

9.4.7 Aufbau raumabschließender Außenbauteile

887

9.5 Monatsbilanzverfahren. Transmissionswärmeverluste

889

9.5.1 Berechnungshinweise

889

9.5.2 Eingangswerte

890

9.5.3 Wärmebrücken

892

9.5.4 Temperaturkorrekturfaktoren

894

9.5.5 Berechnung des Transmissionswärmeverlustes HT

894

9.5.6 Berechnung des monatlichen Bruttowärmeverlustes durch Transmission

896

9.6 Monatsbilanzverfahren. Lüftungswärmeverluste

897

9.6.1 Rechenvorschriften

897

9.6.2 Eingangsdaten

898

9.6.3 Berechnung des spezifischen Lüftungswärmeverlustes HV

898

9.6.4 Berechnung des Bruttowärmeverlustes durch Lüftung

899

9.7 Monatsbilanzverfahren: Bruttowärmeverluste durch Transmission und Lüftung

900

9.8 Monatsbilanzverfahren. Interner Wärmegewinn

901

9.8.1 Allgemeines

901

9.8.2 Berechnung des mittleren internen Wärmegewinns

902

9.8.3 Berechnung des internen Bruttowärmegewinns

902

9.9 Monatsbilanzverfahren. Solarer Wärmegewinn

903

9.9.1 Solarer Wärmegewinn der Fenster

903

9.9.2 Solarer Wärmegewinn des Wintergartens

908

9.10 Monatsbilanzverfahren. Bruttowärmegewinne

915

9.11 Monatsbilanzverfahren. Intermittierender Heizungsbetrieb

916

9.11.1 Berechnung der Reduzierung des Wärmeverlusts

917

9.11.2 Anmerkungen

927

9.12 Monatsbilanzverfahren. Nettowärmeverluste

927

9.13 Monatsbilanzverfahren. Nettowärmegewinne

929

9.13.1 Eingangswerte

930

9.13.2 Berechnung des Nettowärmegewinns

932

9.13.3 Anmerkungen

934

9.14 Monatsbilanzverfahren. Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs

934

9.15 Monatsbilanzverfahren. Nachweis nach der EnEV

936

9.16 Nachweis nach der EnEV am Beispiel des Einfamilienhauses – Berechnung des Primärenergiebedarfs

936

9.16.1 Allgemeines

936

9.16.2 Berechnungsablauf

937

9.16.3 Eingangswerte

938

9.16.4 Trinkwarmwasserbereitung

944

9.16.6 Heizung

952

9.17 Zusammenfassung und Auswertung der Berechnungsergebnisse

958

9.17.1 Jahres-Heizwärmebedarf

959

9.17.2 Primärenergiebedarf

963

9.17.3 Nachweise nach der EnEV

969

9.18 Berechnung nach der EnEV

970

9.18.1 EnEV (Vereinfachtes Verfahren)

970

9.18.2 Bewertung

972

9.19 Allgemeine Anmerkungen

974

Literaturverzeichnis

981

Stichwortverzeichnis

1021

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