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56a/2012 - EEG - Technische Universität Wien

1. 224002244se no 296 12 1 1 Standort Wien uuussssssenesnsnnnnennennnennnennnnennnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnennnnnnnennnennnnnnnnn 297 12 1 1191 D atlengruindlagensene een 297 12 1 1 2 berblick ber die erzeugten halbsynthetischen Klimadaten 298 1212 StAndor Innsprlcksnuseseee ee irn 306 12121 Dalend IN 306 12 1 2 2 berblick ber die erzeugten halbsynthetischen Klimadaten 308 12 1 3 Slandork KAGON en ee 315 12 1 2 Da tengrundiagON seen Ei 315 12 1 3 2 berblick ber die erzeugten halbsynthetischen Klimadaten 317 12 1 4 Standort Malhizssneeseee ee 324 12 1 4 1 Datengrundlagen u 224u02242002000 nenne nenne nenne neuen nnnnnn nenne neuen nenne nnnnn nennen 324 12 1 4 2 berblick ber die erzeugten halbsynthetischen Klimadaten 326 12 2 Mathematisches Modell des Raumes uus 40044000nennnnn nennen nennen nennen 334 12 2 1 Modellierung der Druckverh ltnisse in Konstruktionen 344 12 3 Bauteilintegrierte Photovoltaik und Solarthermie 044444snnnnn nenn 345 12 3 1 Physikalisches Model f r den gekoppelten W rme und Feuchtetransport 345 12 3 2 Solare W rmegewinne des Kollektors uss 044444404BBnnennnn ee nnnnnnnnnn een 346 12 3 3 Bio Hygrisches Model f r Verrottung und Schimmelpilzbildung 349
2. Seite 154 Fenster 3 Holzrahmen GZH EH RH MFH B ro Material L g z R ahi m ar F icl i 2 7 nr ne n t ann y lt A A t Bemerkungen R ckbau und Trennung der Bestandteile m glich Holzanteile werden zerkleinert und k nnen thermisch verwertet werden Aufbereitung der Glasreste und Metallanteile aus Altfenstem m glich Die Nutzungsdauer liegt mit 40 Jahren etwas unter dem Durchschnitt Kennzahlen im Vergleich Holzfenster haben den geringsten Prim renergiebedarfund bei der Herstellung wird mehr CO2 gebunden als freigesetzt Abweichung der kokennzahlen vom Gesamtdurchschnitt der Fenster GWP kgCO2eq m 5 32 0 00 AP kgSO2eg m 0 580000 20 00 PEI nicht erneuerbar MJ m 1421 95 40 00 24 35 32 33 60 00 Nutzungsdauer Jahre 40 80 00 100 00 120 00 11115 Seite 155 6 5 Stromverbrauch und Verbrauchsreduktion In den letzten Jahrzehnten stieg die Stromnachfrage kontinuierlich an und f r die kommenden Jahre und Jahrzehnte ist unter Fortschreibung des Status Quo von einer weiteren Steigerung auszugehen Anders verh lt es sich beim W rmeenergiebedarf der Geb ude diese Entwicklung wurde bereits in Kapitel 5 4 erl utert Da sowohl die Strom aus auch die W rmebereitstellung basierend auf fossilen Energietr gern Treibhausgase emittiert und damit das Klima beeinflusst ist die Einbindung regenerativer Energiequellen eine L sung hin
3. a g O T r X 4 HO LOQ 0 iDO 00 1000 AON Cumulative global production of appliances in millions Abbildung 68 Energieeffizienz Erfahrungskurve f r K hl und Gefrierger te linke Achse sowie Geschirrsp ler Waschmaschinen und W schetrockner rechte Achse entnommen aus van Sark et al 2010 6 5 2 3 Einsparungspotential durch einen Thermo lkreislauf Ausgehend vom Bedarf an elektrischer Energie welcher abh ngig von der Ger teausstattung der Haushalte Einfamilienhaus Mehrfamilienhaus Reihenhaus Kleingartenhaus ist kann entsprechend dem Konzept des Plusenergiegeb udes ein m gliches Einsparungspotential an elektrischer Energie ermittelt werden Die Betrachtung des Bedarfes an elektrischer Energie Kategorien Wohnh user und B rogeb ude Bedarf der Gewerbebetriebe ist anwendungsspezifisch hat ergeben dass bei den Wohnh usern eine gr ere Energieeinsparung mit der Substitution elektrischer durch thermische Energie m glich ist Aus diesem Grund und weil s mtliche thermischen Energiedienstleistungen eines B rogeb udes auch in Wohnh usern vorzufinden sind wird in weiterer Folge von der Anwendung eines Thermokreislaufes in einem durchschnittiichen Wohnhaushalt ausgegangen Die Beschreibung der elektrischen Einsparpotentiale im B rogeb ude erfolgt weiter unten Das gr te Einsparungspotential durch die Substitution elektrischer mit thermischer Energie zeigt sich im Bereich der Koch und Backger te der K h
4. 2 400 000 Gebaudegesamtbestand 1 600 000 Plusenergiegeb ude 1 200 000 geringe Diffuison Plusenergiegeb ude 800 000 mittlere Diffuison Plusenergiegeb ude 400 000 A hohe Diffuison 0 o Ben 2010 2020 2030 2040 2050 Abbildung 154 Szenarien der Anzahl von Plusenergiegeb uden am sterreichischen Geb udebestand Wenngleich die Anzahl von Plusenergiegeb uden auf den ersten Blick in Abbildung 154 gering erscheinen mag so wird in Abbildung 155 und Abbildung 156 deutlich dass von einigen hunderttausend Geb uden bis 2050 die Rede ist Je nach Diffusionsszenario werden im Jahr 2050 ca 100 000 bis 400 000 Wohngeb ude bei einer Gesamtzahl von 1 85 Mio Wohngeb uden durch Neubau und Sanierung Plusenergie Standard erreichen wobei der Sanierung zur Erreichung dieser Anzahl an Geb uden ein genau so gro es Gewicht wie dem Neubau zugemessen werden muss Gleiches gilt f r den Bereich der Nicht Wohngeb ude in dem 8 000 bis 50 000 Plusenergiegeb ude bis 2050 erwartet werden Seite 267 k nnen Bei einer Gesamtzahl von etwa 2 1 Mio Geb uden in sterreich im Jahr 2050 vgl M ller et al 2010 kann also bis zu einem F nftel Plus Energie Standard erreichen Plusenergie Wohngeb ude geringe Diffusion Plusenergie Wohngeb ude mittlere Diffusion Plusenergie Wohngeb ude hohe Diffusion 2010 2020 2030 2040 2050 Abbildung 155 Szenarien der Anzahl von Pluse
5. Bez ichnung d Aw Ti Kaki Wir K al Stahlblech verankt gt 10 0 iz 022 0210 100 It gt 15007 0 001 U Wert in Wim K Bemerkungen W Es ist zu beachten dass die D mmpaneele nicht das Haupitragwerk bilden Das Haupfttragwerk ist nicht in diesen Berechnungen inkludiert Trennung nur nach volls ndiger Demontage des Hementes m glich Sortenreine Trennung m glich Alle Materialien k nnen wiederverwendet werden Keine kompostierbaren Materialien Keine thermische Verwertung m glich Keine regional produzierbaren Materialien Kurze Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Bei diesem Aufbau wird auch ohne die Tragkonstruktion die gr te Menge an CO2 freigesetzt 2 T GWP kgCO2eq m 31 25 Abweichung der Okokennzahlen vom AP kgS02eq m 0 153561 Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r Hallen PEI nicht erneuerbar MJ m 476 33 250 00 199 54 Produktrecycling amp 200 00 Kompostierbarkeit o 150 00 m GWP Materialrecycling 100 00 5AP Thermische Verwertung 50 00 Er 5 PEI Deponierung 0 00 50 00 20 01 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 136 AWB Hallenwand Holz Mineralwolle Bezeichnung Bemerkungen Sortenreine Trennung m glich Alle Materialien k nnen wiederverwertet werden Ale leimfreien Holzbaustoffe k nnen kompositiert werden Mt Ausnahme der Glaswolle k nnen alle Baustoffe thermisch
6. IAM A I aS H BEE I H amp E E T i x pe 3 i pz g 3 S3 152 5 183 213 5 Tag Nummer im Jahr Monatsmittelwerte hPa DEE HE BZ BE HE HZ BEE Ei EI EEE BE 994 80 993 40 991 51 989 00 990 30 990 90 991 40 991 40 992 70 993 80 993 60 993 89 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 01 hPa Seite 305 Windgeschwindigkeit nen L une Z5 psu yayd pumypsadpuy Monatsmittelwerte ms DEE HE BEL EEE EEE EEE EEE EEE I 99 p B ap Be ap 2 m o p 2 op p Br p p 2 p Q p a op un oO oO D T D E O p 77 an c O c D c D O Oo D D D O gt c O 5 N D c 5 c KS D 3 fe lt _ a O I 5 12 1 2 Standort Innsbruck Im Folgenden sind sowohl die zur Erzeugung der HSKD heran gezogenen Monatsmittelwerte als auch die Jahresverl ufe der generierten HSKD f r jede Datenart dokumentiert Datengrundlagen Der Erstellung von halbsynthetischen Klimadatens tzen HSKD liegen Monatsmittelwerte der ben tigten meteorologischen Daten zugrunde Im Fall des hier vorliegenden Klimadaten 12 1 2 1 satzes sind dies die f r den langj hrigen Schnitt f r die Messstation Innsbruck Universit t repr sentativen Mittelwerte Der Erzeugung des Satzes halbsynthetischer Klimadaten
7. 165 Abbildung 68 Energieeffizienz Erfahrungskurve f r K hl und Gefrierger te linke Achse sowie Geschirrsp ler Waschmaschinen und W schetrockner rechte Achse entnommen aus van Sark et al 2010 eseunuesssnneenssenennnnnennnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnennnnnennnnnennnnnnennnnnnnnnnnennnnn 166 Abbildung 69 Stromverbrauch in sterreichs Haushalten GrAT 2012 167 Abbildung 70 Betriebskosten von Waschmaschinen GrAT 2012 0 0 168 Abbildung 71 Betriebskosten von Geschirrsp lern GrAT 2012 0 169 Abbildung 72 Gesamtkosten von Waschmaschinen GrAT 2012 169 Abbildung 73 Gesamtkosten von Geschirrsp lern GrAT 2012 u 0440Hn gt 170 Abbildung 74 Modelliertes Lastprofi des B rogeb udes f r eine Woche mit unterschiedlicher Ger teausstattung 000222400002000000nnnnnnnnnnnnnnnn nennen nnnnnnnnnnnnnnnennnenn 173 Abbildung 75 Lastprofil der Fabrikhalle eines Jahres in Kilowatt Quelle Messungen des Instituts f r Fertigungstechnik TU Wien ber den Zeitraum eines halben Jahres am Standort Engertnstra e WIEN ea ee ee ee 175 Seite 288 Abbildung 76 Energieeinsatz einer typischen Werkzeugmaschine 0222200222002220000 175 Abbildung 77 Thermischer und elektrischer Energiebedarf der Fabrikhalle Quelle Instituts f r Fertigungstechnik TU
8. 38 Tabelle 5 Meteorologische Gr en der halbsynthetischen Klimadatens tze 50 Tabelle 6 Planungsma nahmen f r den ganzheitlichen st dtebaulichen Entwurf nach EVETOING III 2007 Veen nein ee ee ee 54 Tabelle 7 Ma nahmenb ndel zur Erreichung des Zielstandard Plusenergie Quelle in Anlehnung an sterreicher 2010 unnnensennnsnennnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nennen 68 Tabelle 8 Kategorien optimaler operativer Raumlufttemperaturen nach EN ISO 7730 90 Tabelle 9 Auslegungswerte f r lokale Luftgeschwindigkeiten Mittelwerte in m s bei einer Messung ber drei Minuten die nach EN 13182 erfolgt ist 022400240020200enn nennen 94 Tabelle 10 Schichtaufbau und Materialdaten der Gescho decke von unten nach oben 97 Tabelle 11 Schichtaufbau und Materialdaten der Au enwand von innen nach au en 97 Tabelle 12 Fenstervarianten deren Berechnungsparameter u02240022002ennonnn nenn nennen 97 Tabelle 13 Variantenbeschreibung 2000220002000020000nnnnonnnnnnnnnnnnnnonnnnennnnnnnnnnnnennn 99 Tabelle 14 Variantenbeschreibung 2002222002200000000nennn nano nenne nenne nnnnn nenne nennen 102 Tabelle 15 Bewertung der Trennbarkeit u000004000204000Rennn nennen nnnnnnnennn nennen nennen 116 Tabelle 16 Bewertung Nutzungsstufen u002224002204000n0nnnnnennnennnnnennnnnn
9. in k r r N Abbildung 12 Monatsmittelwerte des Luftdrucks an verschiedenen Standorten in sterreich F r alle vier Standorte zeigen die Monatsmittelwerte des Luftdrucks einen nur wenig ausge pr gten Jahresgang Die gro en Unterschiede in den Luftdruckwerten der vier Standorte sind in der unterschiedli chen H henlage begr ndet W hrend der Luftdruck in Mallnitz auf 1185 m Seeh he im Jahresverlauf um ca 880 hPa schwankt liegt der Luftdruck in Wien auf 198 m Seeh he mit ca 990 hPa wesentlich h her Seite 46 4 5 2 7 Windgeschwindigkeit In folgender Abbildung sind die der Erzeugung der HSKD zugrunde liegenden langj hrigen Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit f r vier der f nf ausgew hlten Standorte einander gegen ber gestellt Windgeschwindigkeit 4 5 m Wien Hohe Warte u Klagenfurt Flughafen Monatsmittel m s E innsbruck Universit t E Mallnitz Abbildung 13 Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit an verschiedenen Standorten in sterreich Es zeigt sich dass in Wien w hrend des ganzen Jahres wesentlich h here Windgeschwindigkeiten vorherrschen als an den anderen drei Stationen Die im Gebirgsstandort Mallnitz im langj hrigen Schnitt registrierten Windgeschwindigkeiten sind nur ca halb so gro wie jene in Wien 4 5 3 Erzeugung der HSKD In folgendem Abschnitt werden kurz allgemein die Prinzipien auf denen die Erzeugung hal
10. m Wien Hohe Warte m Klagenfurt Flughafen E innsbruck Universit t Monats mitte hwert C E Mallnitz TTT OT SFELTELRFIERLSTET BEE EEE EEE EEE EEE en Kun KO HR NU Un N DO D UNE EEE Ja a aa aa a En BE Abbildung 7 Monatsmittelwerte der Au enlufttemperatur an verschiedenen Standorten in sterreich Die h chsten langj hrigen Monatsmittelwerte ergeben sich f r Wien Hohe Warte Es f llt auf dass die Monatsmittel in Wien ganzj hrig ber dem Gefrierpunkt liegen und im Juli ihr Maximum von knapp 21 C erreichen Der tiefste Monatsmittelwert stellt sich in Klagenfurt im Januar ein Mit unter 3 C ist es so mit im Januar in Klagenfurt k lter als im knapp 750 m h her liegenden Mallnitz Im Sommer liegen die Temperaturen in Klagenfurt und Innsbruck nahezu gleich auf Mallnitz verzeichnet im Hochsommer aufgrund seiner H henlage um ber 4 K niedrigere Monats mittelwerte Seite 41 4 5 2 2 Relative Luftfeuchtigkeit In folgender Abbildung sind die der Erzeugung der HSKD zugrunde liegenden langj hrigen Monatsmittelwerte der Luftfeuchtigkeit f r vier der f nf ausgew hlten Standorte einander gegen ber gestellt Relative Luftfeuchtigkeit DEE HE DE ER RE EEE HE HE m Wien Hohe Warte Monatsmittel u Klagenfurt Flughafen E Innsbruck Universit t E Mallnitz N D t D D t D je
11. IBO 2009 Endbericht Erweiterung des Ol3 Index um die Nutzungsdauer von Baustoffen und Bauteilen sterreichisches Institut f r Baubiologie und kologie GmbH Wien 2009 IBO 2011 OI3 INDIKATOR Leitfaden zur Berechnung von kokennzahlen f r Geb ude sterreichisches Institut f r Bauen und kologie GmbH Wien 2011 IBO Passivhaus Bauteilkatalog kologisch bewertete Konstruktionen Onlineversion IBO sterreichisches Institut f r Baubiologie und kologie Verein und IBO GmbH Gefunden unter https www baubook at phbtk abgerufen 10 06 2011 17 15 IBO sterreichisches Institut f r Baubiologie und kologie GmbH IBOLeitfaden f r die Berechnung von kokennzahlen f r Geb ude IBO Wien 2010 http www energiebewusst at fiieadmin 02 Energieausweis Ol3 OIl3 LeitfadenV21 pdf Abgerufen 25 10 2011 13 26 International Energy Agency IEA Annex 53 2011 Total Energy Use in Buildings Analysis amp Evaluation Methods www ecbcsa53 org Jachan Christian 2003 Hygienischer Tauglichkeitsnachweis und Optimierung der bauphysikalischen Performance von Geb uden in Passivhausbauweise Dissertation Institut f r Baustofflehre Bauphysik und Brandschutz Abteilung Bauphysik Fakult t f r Bauingenieurwesen Technische Universit t Wien 2003 Jakob U Entwicklung eines Systemreglers f r standardisierte Solar Cooling Kits erneuerbare energie AEE Intec Gleisdorf 2009 J hning Dag
12. Mehrschicht Modellansatz zum Erdreich Die Literatur bietet eine F lle an Algorithmen zur Beschreibung des thermischen Verhaltens des Erdreichs im Einzugsgebiet von W rmetauschern f r die verschiedensten Systeme Malenkovic 2005 Ramming 2007 usw Zur Abbildung eines horizontal verlegten Erdreichkollektors im Rahmen der gegenst ndlichen Rechnungen wurde ein eindimensionales Modell in Excel umgesetzt Dabei wurde der in Gl ck 2009 dargestellte Ansatz f r die Zwecke der vorliegenden Arbeit adaptiert und in vereinfachter Form angewendet Vgl auch Gertis 1976 Es wird von einem homogenen Erdreich konstante Dichte konstante W rmekapazit t konstante W rmeleitf higkeit ausgegangen Weiters wird angenommen dass in L ngsrichtung des Kollektorrohres immer konstante Temperaturen innerhalb eines Simulationsschrittes vorherrschen d h dass das Temperaturfeld im Bereich des Erdkollektors sich stets in der Form O yr O Tiefe Zeit C 26 darstellen l sst Dies w rde ungef hr realen W rmepumpen mit Direktverdampfern d h einer isothermen Verdampfung auf der W rmequellenseite entsprechen stellt aber aufgrund der im Allgemeinen geringen Temperaturdifferenzen zwischen Ein und Austritt innerhalb eines Zeitschritts auch f r Sole Systeme eine akzeptable Vereinfachung dar Dem Benutzer stehen folgende Eingabeparameter zur Verf gung Tabelle 24 Eingabeoptionen f r Erdw rmepumpen Faktor_NDS Gewichtungsfaktor f
13. Seite 142 UGD Keller 3 Bezeichnung unkonditioniert Bemerkungen Sortenreine Trennung zum Gro teil m glich Mt Ausnahme der Schilfrohrplatte und dem Kalkputz k nnen alle Materialien wiederverwendet werden Die Holz und Zellulosefaserplatten k nnen komposiiert werden Mt Ausnahme der Schilfrohrplatte und dem Kalkputz k nnen alle Baustoffe thermisch verwertet werden Der Gro teil der Materialien kann regional produziert werden Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Der Energiebedarf ist f r diesen Aufbau am geringsten Gleichzeitig wird die gr te Menge an CO2 gebunden GWP kgCO2ea m AP kgSO2eg m PEI nicht erneuerbar MJ m Produktrecycling Kompostierbarkeit Materialrecycling Thermische Verwertung Deponierung R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer 116 64 0 432455 1014 96 Abweichung der kokennzahlen vom Gesamtdurchschnitt der Bodenplatten zum 0 00 500 00 1000 00 1500 00 2000 00 Seite 143 ee Keller 0 02 30 06 u GWP u AP u PEI 1607 46 Trenndecke 1 STB EPS GZH EH RH MFH B ro Bezeichnung Kosten in m Bemerkungen 2 ARRNANATAAAAAARAARAA YUV EV UV Massiver Aufbau Sortenreine Trennung zum Teil m glich EPS kann wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Keine kompostierbaren Materialien Die Holzbaustoffe und die Trittschalld mmung
14. Verwertung Anmerkungen Regionalit t RT nicht m glich Ir Stellmittel aus Kunststoffen R ckbau nicht en EEE durch nicht m glich ir der Regel mineralische Zusatzstoffe nein R ckbau nicht m glich erh rten Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung sortenreine Trennung aliphatische Mineral le Hydrophobierung mechanischer ea nicht m glich Polysiloxanole i m glich geklemmt nicht m glich LZ in der Regel mineralische Zusatzstoffe R ckbau nicht m glich geklemmt Verbindung durch nicht m glich Stellmittel aus Kunststoffen R ckbau nicht m glich erh rten Seite 385 IW2 Ziegel Trennwand e SE Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling Kalkputz Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff 21 E kg m 200 nein Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff 200 1 Steinwolle Klemmifilz 2 135 Klemmifilz 100 Ziegel Hochlochziegel 800 kg m nein Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung nicht m glich 2 3 m glich nein R ckbau nicht m glich nicht m glich 2 3 nein R ckbau nicht m glich erh rten 2 2 3 Reinigung ggf Entfernung von Kaschierungen Einschmelzen gt neue Produkte aus Steinwolle Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung sortenreine Trennung bei aliphatische Mineral le Hydrophobierung mechanischer Befestigung nicht m glich Polysiloxanole nein m glich geklemm
15. Anzahl 3 548 352 3 287 039 3 144 140 240 484 2 457 191 3 548 352 307 422 729 027 2 880 159 3 514 063 1 942 356 3 303 358 2 870 881 1 679 000 3 036 530 102 080 1 845 058 3 548 352 1 423 228 2 092 954 1 092 424 Mittelwert in kWh 4 417 310 391 305 202 301 254 157 3 280 128 188 51 18 124 27 41 a0 Bledian in kWh 3 765 2 STATISTIK AUSTRIA Energes alsik Sirum und Gastagebuch 2008 Erstelf am 11 02 2009 1 Alle Haushalte beinhaltet alle teilnehmende position haiten oder nicht 2 Beilragende Haushalte beinhaltet jene Haushalte die In der Erhebung tatsachlich Eintragungen zu der beireffenden Postion gemacht haben 3 Dffuser Haushalte unabh ngig davon ob sle tats chlich Eintragungen In der entsprechenden Auswernt Siromwerbrauc den Versrauchskaleg ornen nicht zuord enbarer Srorwerbrauch m gliche Substitution elektrischer durch thermische Energie Bildschirm 11 Multifunktionsger te Drucker BE Fa EEE NEE K che __ Mikowele __ Mikrowelle Wasserspender 1 J o O Tischam e ___ Radio EEE e Konferenzraum O S Beamer Telefon 2 Sensoren ___ Brandmelder Hinweisschilder Bewegungsmelder Allgemein Tabelle 46 Stromverbrauch im B ro Bestand Quelle eigene Recherchen Geb udedaten Bestand Weitere Leistung Wahrscheinlichkeit Stand By Anteil Durchschnittlicher Nut
16. EUR IGJ Kleingartenhaus Referenz Fensterfl che klein 4 0 143 012 136 5 Kleingartenhaus Referenz Fensterfl che mittel 3 143 616 136 1 Modellgeb ude Bezeichnung Kleingartenhaus Referenz Fensterfl che gro 3 3 144 858 135 4 EFH flach Referenz Fensterfl che klein 7 0 167 086 157 9 EFH flach Referenz Fensterfl che mittel 6 3 168 186 156 5 EFH flach Referenz Fensterfl che gro 9 170 761 155 6 EFH flach Keller Referenz Fensterfl che klein 6 1 204 712 193 7 Seite 218 EFH flach Keller Referenz Fensterfl che mittel 9 9 205 644 3 0 191 7 EFH flach Keller Referenz Fensterfl che gro 4 8 207 961 3 0 189 6 EFH schr g Referenz Fensterfl che klein 171 042 147 2 EFH schr g Referenz Fensterfl che mittel 172 083 145 6 EFH schr g Referenz Fensterfl che gro 2 9 174 613 2 4 144 5 EFH schr g Keller Referenz EFH schr g Keller Referenz EFH schr g Keller Referenz Reihenhaus OW flach Referenz zz 157 141 EEE 148 8 Reihenhaus OW schr g RH NS flach Referenz Fensterfl che klein 159 775 RH NS flach Referenz Fensterfl che mittel 161 203 RH NS flach Referenz Fensterfl che gro 164 091 RH NS schr g Referenz Fensterfl che klein 163 660 164 974 149 5 149 7 150 0 139 3 RH NS schr g Referenz Fensterfl che mittel 139 0 RH NS schr g Referenz Fensterfl che gro MFH OW Referenz MFH NS Referenz Fensterfl che Standard doppelt 1086
17. Vorbehandlung sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung mittel 18 MJ kg m glich j Befestigung leicht m glich Holzd bel AW4 Holz Stroh pemean fes am Fuge Produktrecycling Materialrecycling A r Platte 14 m w VE Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holzstegtr ger B60 cm x H240 cm Hartfaserplatten technisch getrocknetes Nadelholz 5 25 nein Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Seite 377 ggf ffnen ggf Verpressen gt neuer Zuschneiden Abbinden Baustrohballen D ngemittel Baustrohballen 42 9 50 ja nach Offnung gt D mmmaterial Einstreu ja wenn Nasserverfahren und keine Zusatzstoffe Weiterverwertung Holzfaserplatte por s 250 kg m3 enthalten Wiederverwendung Nassverfahren Kalkputz nein Zuschlagstoff Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung mittel 17 MJ kg nach SE von thermischer abh ngig von Beschichtung und Beschichtung und Vorbehandlung Bindemittel z B Kunstharze wie Harnstoff sortenreine Trennung bei mechanischer Bindemittel m glich Melamin oder Phenolharze j Befestigung leicht m glich mittel 18 MJ kg nach abh ngig von Beschichtung und abh ngig von thermischer Bindemittel z B Kunstharze wie Harnstoff Beschichtung und Vorbehandlung Melamin oder Phenolharze bei OSB sortenreine Trennung bei mechanischer mechanische Bindemittel m glich Platten als Steg j Befestigung leicht m glich Befestigung nach thermischer Vorbehan
18. abh ngig von nach thermischer h ufig gemischt mit Alkyd oder Epoxidharzen Beschichtung und Vorbehandlung Alkydhar Lack Beschichtung und Polyurethan zur sortenreine Trennung bei mechanischer Bindemittel m glich Versiegelung Befestigung leicht m glich Seite 391 mittel 18 MJ kg mittel 18 MJ kg mittel 18 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel hoch 20 3 MJ kg mittel 18 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel hoch 24 7 MJ kg hoch 20 3 MJ kg mittel 18 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel mittel 18 0 MJ kg nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich lose aufliegend Holzdielen mit Nut und Feder System abh ngig von Beschichtung und Bindemittel Polyurethanharz bei Trockenverfahren sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich abh ngig von Beschichtung und Bindemittel Polyurethanharz bei Trockenverfahren abh ngig Bindemittel z B Polykondensationsklebstoffe wie Melaminharz und Phenol Resorcinharzklebstoffe sowie Polyurethanklebstoffe aus der Polyadditionsk
19. en Br eV 1995 iiie 1999 TR 2005 EE 1977 1979 1981 1983 198 198 1991 1993 2007 10 000 E n f 0 84 5 avg f 0 95 avg 1 000 4 e f 0 90 FFF avg E Systempreise PV kW Systempreise Thermie kW A Kollektorpreise Thermie kW spezifischer Preis E kW 100 10 100 1 000 10 000 100 000 kumulierte Leistung MW Abbildung 100 Vergleich der Fortschrittsraten von Solarthermie und PV 1997 2010 auf Basis von Endkundenpreisen Quelle AEE INTEC 2011 in Bointner et al 2012 Seite 201 6 6 6 Solares K hlen Eine f r die Heizungsunterst tzung im Winter und in der bergangszeit gro z gig dimensionierte Kollektorfl che weist abgesehen von einzelnen F llen sehr steiler Kollektoraufst nderung im Allgemeinen enorme bersch sse an thermischer Energie in den Sommermonaten auf An die Anwendung solarthermischer K hlung im Geb udebereich wurden deshalb lange Zeit gr ere Hoffnungen gekn pft Aufgrund der im Unterkapitel Energie beschriebenen Eckdaten wurde das Thema Solares K hlen in dieser Studie nicht in Form von Absorptions oder Adsorptionsk ltemaschinen sondern durch die starke Ber cksichtigung m glichst gro er und g nstig angeordneter Photovoltaik Fl chen in der Geb udestruktur ber cksichtigt Zu bedenken ist allerdings dass im Falle eines K hlbedarfs in einem Geb ude in Mitteleuropa zun chst die grunds tzliche Geb ud
20. erung der s dorientierten Glasfl che zunimmt Einfluss von Speichermasse und Immissionsfl che 29 C 28 C 27 26 C w hrend der Nutzung 25 C Max empfundene Raumtemperatur 24 C E Leichtbau E Massivbau 25 6 C Differenz 0 7 C Abbildung 38 Temperaturverhalten des Testraums Einfamilienhaus EFH in der Sommertauglichkeitssimulation am Standort Wien mit unterschiedlich gro er s dorientierter Glasfl che 5 5 6 Kompaktheit des Bauk rpers Die Kompaktheit von Geb uden wurde im Zuge der durchgef hrten Parameterstudien nicht explizit untersucht Die Modellgeb ude weisen jedoch unterschiedliche Oberfl chen Volumsverh ltnisse A V Verh ltnis auf was sich deutlich auf den jeweiligen Heizw rmebedarf auswirkt In Abbildung 32 ist der Zusammenhang zwischen Heizw rmebedarf und der Kompaktheit des Geb udes gut erkennbar Das an zwei Seiten an Nachbargeb ude grenzende Reihenhaus mit einem A V Verh ltnis von 0 47 weist einen deutlich niedrigeren fl chenbezogenen Heizw rmebedarf auf als das gleich gro e freistehende Einfamilienhaus A V 0 72 und das deutlich kleinere Kleingartenwohnhaus A V 0 79 Den niedrigsten Seite 81 Heizw rmebedarf weist mit Abstand das beidseitig angebaute und sehr kompakte Mehrfamilienhaus mit einem A V Verh ltnis von nur 0 26 auf 5 5 7 Geb udeabstand im dichtverbauten Stadtraum Abbildung 39 zeigt dass das ost westorientierte und das nord s dorientiert
21. lich Im Januar sind in Klagenfurt die Niederschlagsmengen am geringsten Im Februar zei gen die s dlich der Alpen gelegenen Standorte Klagenfurt und Mallnitz die niedrigsten Nie derschlagssummen Seite 43 4 5 2 4 Globalstrahlung In folgender Abbildung sind die der Erzeugung der HSKD zugrunde liegenden langj hrigen Monatssummen der Globalstrahlung auf die horizontale Empfangsfl che f r vier der f nf ausgew hlten Standorte einander gegen ber gestellt Globalstrahlung m Wien Hohe Warte u Klagenfurt Flughafen E innsbruck Universit t Monatssumme kWh m m Mallnitz Monat Abbildung 10 Monatssumme der Globalstrahlung an verschiedenen Standorten in sterreich Auffallend ist dass f r den Standort Mallnitz trotz dessen H henlage im Sommer die mit deutlichem Abstand geringste Sonneneinstrahlung registriert wurde Dieser Effekt ist offenbar mit h ufigem Schlechtwetter zu begr nden die hohen sommerlichen Werte der Luftfeuchtigkeit und die sehr hohen Niederschlagsmengen sind ein Indiz daf r Die h chsten sommerlichen Einstrahlungswerte sind in Klagenfurt zu verzeichnen Im Winterhalbjahr und in den bergangszeiten ist in Innsbruck und Klagenfurt die solare Einstrahlung am Gr ten Wien verzeichnet im Winter die geringste solare Einstrahlung Seite 44 4 5 2 5 Himmelsstrahlung In folgender
22. u N i y AN Im Mm Tl i m j ii h la l I ul N hi MN IBAN m ec ii W Abbildung 102 Temperaturverl ufe an der Oberfl che und im Erdreich sowie f r die Au enlufttemperatur Daten der Wetterstation Holzkirchen Bayern 5 I i Aussentem peratur IBP C Temperatur Erdoberflaeche C Temperatur 50 cm unter Erdober flaeche C Temperatur 1 m unter Erdober flaeche C 10 Seite 206 G 4 3 y F F E ee ER Y 00 9 Tagesmittel Messung Temperatur Erdoberflaeche C TRNSYS Temperatur Erdoberflaeche C Mehrschichtmodell Temperatur Erdoberflaeche C o D A o ee S E A G Messung Temperatur 50 cm unter Erdober flaeche C TRNSYS Temperatur 50 cm unter Erdober flaeche C Mehrschichtmodell Temperatur 50 cm unter Erdober flaeche C y gt a 4 o N p o S gt 00 Y y y nr EN EN 2 Messung Temperatur 1 m unter Erdober flaeche C TRNSYS Temperatur 1 m unter Erdober flaeche C 10 00 Mehrschichtmodell Temperatur 1 m unter Erdober flaeche C mi Abbildung 103 F r den Fall des ungest rten Erdreichs zeigt das Mehrschichtmodell gr ne Linie eine gute bereinstimmung mit den Messdaten f r den Fall der Erdoberfl che oben f r einen ha
23. Direktverdampfung Wasser Abbildung 80 Eine Absch tzung des Zusammenhangs zwischen Investitionskosten und thermischer Leistung wurde durch eine Marktanalyse vorgenommen Die drei Linien im oberen Teil der Abbildung zeigen in welchem Verh ltnis die Investitionskosten von Hackgutanlagen rot Pelletskesseln gr n und St ckholzkesseln blau zueinander stehen Die untere H lfte zeigt Kostenfunktionen f r verschiedene W rmepumpensysteme Seite 179 Als problematisch erweist sich dabei die Tatsache dass besonders f r j ngere Technologien aufgrund ihrer kaum vorhandenen Marktdurchdringung z B Mikro Kraft W rme Kopplung oder Kleinwindkraft eine Preisfindung nur bedingt m glich ist Au erdem weisen gerade neue Energiesysteme im Geb udebereich h ufig relativ volatile Endkundenpreise auf Ein gutes Beispiel daf r sind die massiven Reduktionen der Systemkosten am Photovoltaikmarkt innerhalb der letzten drei Jahre Diese haben eine mehrmalige Aktualisierung der Modellparameter notwendig gemacht Daneben sind Kosten und Preise nicht perfekt korreliert Des e T p mest Price Umbrella Shakeout Stability Price andcost SAAN Cumulative production MW Abbildung 81 Entwicklung von Preisen und Kosten im Zusammenhang mit der kumulierten Produktion entnommen aus Kobos P H et al urspr ngliche Konzeption Boston Consulting Group 1968 F r die vorliegende Studie wurde f r die spezifischen Investitionskosten der ei
24. Energie Geb uden Kapitel 8 Schlussfolgerungen Empfehlungen und Ausblick Kapitel 9 12 Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Anhang Abbildung 3 Schematische Darstellung der Studienstruktur und Inhalte Seite 22 4 Methodik Definition und Daten 4 1 Entwicklungen im Geb udesektor und der Haustechnik 4 1 1 Regelungen und Richtlinien Derzeit ist durch die Bauordnung bzw durch die OIB Richtlinien ein gewisser Baustandard vorgegeben Diese Regelungen beschr nken hinsichtlich Energieeffizienz den Heizw rmebedarf bei Nichtwohngeb uden den au eninduzierten K hlbedarf den Endenergiebedarf die U Werte der Aufbauten und die D mmung von Leitungen und Armaturen Im Oktober 2011 wurde die neue OIB Richtlinienserie beschlossen Neu in diesen Auflagen ist die Versch rfung der oben genannten Anforderungen bzw die Einf hrung der Konversionsfaktoren um den Einsatz verschiedener Energietr ger vergleichbar zu machen Somit werden im neuen Energieausweis auch der Prim renergiebedarf die Kohlendioxidemissionen und auch der Gesamtenergieeffizienz Faktor ausgewiesen und in Klassen eingeteilt Dabei finden auch der Haushalts bzw Betriebsstrombedarf Ber cksichtigung Auf Landesebene gibt es derzeit noch verschiedene F rderungen f r den Bau bzw die Sanierung von effizienteren Bauten hinsichtlich Geb ude und Haustechnik um den Baustandard weiter zu verbessern 4 1 2 Vom Passivhaus zum Plusenergieg
25. IET Wien 2010 Gertis K Hauser G Instation re Berechnungsverfahren f r den sommerlichen W rmeschutz im Hochbau Verlag Ernst amp Sohn Berlin Berichte aus der Bauforschung Heft 103 1976 Ghaemi Sara et al 2011 ADRES Concept Final report Energie der Zukunft Klima und Energiefonds FFG Ghaemi Sara 2011 Efficiency potential in private sector in ADRES PhD thesis Technical University of Vienna May 2011 Gl ck Bernd Erdw rmekollektor Simulationsmodell Erdw rmekollektor zur w rmetechnischen Beurteilung von W rmequellen W rmesenken und W rme Seite 273 K ltespeichern Ver ffentlicht bei der Rud Otto Meyer Umweltstiftung 2009 Download http berndglueck de veroeffentlichungen php Abgerufen 17 1 2010 18 59 Goretzki P Energieeffiziente Bauleitplanung Grundlagen Planungsleitfaden Sicherung energieeffizienter Bauleitplanung Gutachten im Auftrag des Stadtplanungsamt Erfurt Solarb ro Goretzki Hrsg Stuttgart 2007 Greisberger H et al Wege zur Strom und W rmeaufbringung ohne fossile Energietr ger bis 2020 bzw 2030 sterreichische Gesellschaft f r Umwelt und Technik Wien 2008 Greisberger H Gef rderte Projekte Solarthermie Zusammenstellung ausgew hlter Projekte Thematisch gegliederte bersicht gef rderter Projekte der Ausschreibungen Energie der Zukunft und Neue Energien 2020 GUT Wien Haas R et al Szena
26. Ihr x ophael Borntrer Wenn du ein Schiff bauen willst dann trommle nicht M nner zusammen um Holz zu beschaffen Aufgaben zu vergeben und Arbeit einzuteilen sondern lehre sie die Sehnsucht nach dem weiten endlosen Meer Antoine de Saint Exupery Gewidmet allen die zum Erfolg dieser Arbeit betragen haben Seite 3 Inhaltsverzeichnis fe KUrzlassundg ADSlac ee ee ee re en 9 1 1 Kurzfassung en a ne ernennen 9 1 ADU een E 11 2 SZUSAMmMENIaSSUNG ee ehe 13 32 VEINIOH UN aa E E ohe E 17 3 1 Detailangaben in Bezug auf die Ziele des Programms uu2244s02nssnenn nennen 18 3 2 Beschreibung des Aufbaus der Arbeit u 444440440nn nennen nnnnnn nenne nnnnnn nennen 20 4 Methodik Definition und Daten uu424n4Rnn en annnnnnennnannnnnnnnnn nn nn nn nn nn nn nenn anne een 23 4 1 Entwicklungen im Geb udesektor und der Haustechnik s 4444e nenn 23 4 1 1 Regelungen und Richtlinien 000440080nn nenne nnnn nenne nenne nenn nenne nennen 23 4 1 2 Vom Passivhaus zum Plusenergiegeb ude 22u0224400020nne nenne nnnnnn nennen 23 4 1 3 Ist Stand im innovativen Geb udebereich Strategien und Konzepte 24 4 1 4 Herausforderungen f r Architekten und Planer u 44400444sRn nennen 24 4 2 Definition von Plusenergie Geb uden 2224002202000nnnnnnnennnennnnne nenne nenne enennnennen 25 4
27. Nennleistung kW Anzahl Pelletskessel a i il Lo 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2003 2009 2010 2011 Abbildung 93 Installierte Pelletskessel in sterreich Quelle Eigene Darstellung Daten von Biermayr et al 2012 Pelletskessel nehmen einen zunehmenden Platz im W rmesektor ein und die Technologie ist weitgehend ausgereift Somit ist davon auszugehen dass Pelletskessel auch in Zukunft weitere Verbreitung zur Bereitstellung von Raumw rme finden werden Zu bedenken ist aber dass dies auch auf kologisch nachhaltiger Basis geschehen soll Seite 194 6 6 2 Fernw rme Da Fernw rme gerade in urbanen Regionen eine besondere Bedeutung f r die Versorgung mit thermischer Energie erlangt hat wurde auch diese Energieform n her betrachtet 6 6 2 1 Energie Die Berechnung der Energiebilanz f r die Fernw rmenutzung erfolgt vergleichsweise einfach Es wird von 5 Verlusten an der W rme bergabestation ausgegangen Alle anderen Verluste etwa die Transportverluste zwischen Heiz kraft werk und Verbraucher und insbesondere die Verluste innerhalb des W rmeerzeugers liegen au erhalb der Betrachtungsgrenze weil deren Einbeziehung die Anzahl der Varianten ber ein vertretbares Ausma hinaus erh ht h tte Diese Effekte flie en ber die entsprechenden Emissions und Konversionsfaktoren und bei der kobilanz auch f r den Betrieb ein 6 6 2 2 kologie Bei der Bilanzierung des kologischen Instal
28. Sol Ro beh W rmeabgabe der Rohrleitungen des Kollektorkreises in EEE des Kollektorkreises unbeheizten R umen W m K Qsol Ro ver W m K spezifische W rmeabgabe von vertikalen Rohrleitungen des Kollektorkreises W K W i K W rmeabgabe der Rohrleitungen in beheizten R umen spezifische W rmeabgabe von Steigleitungen f r Warmwasser W N spezifische W rmeabgabe von Verteilleitungen f r Warmwasser W wma W W rmeabgabe der Rohrleitungen in unbeheizten R umen kii Warmwasser Warmwasser spezifischer W rmeverlust aufgrund der Regelf higkeit der Warmwasserabgabe spezifischer W rmeverlust im Bereich der Warmwasser Verbrauchserfassung m en Gaskonsiante von Wasserdamf C G C In a AntdarFeizung as Pa W rmedurchlasswiderstand der restlichen Seite 424 ee een Ei Ai BEE Zur 1 Few Verh ltniszahl f r den Anteil des Warmwassers Eann Eu Wertsteigerung des RW ee Faktor f r die Faktor f r die Wertsteigerung des RW des RW kWh m2 M monatliche Globalstrahlung auf die horizontale Fl che gem NORM B 8110 5 wasserdampf diffusions quivalente Luftschichtdicke Dicke einer Luftschicht die denselben Wasserdampf m a Diffusionsdurchlasswiderstand aufweist wie die Schicht eines Stoffes mit der Dicke d und der Wasserdampf Diffusionswiderstandszahl u sd u d Jahr gem ONORM B 8110 5 sa Oberfl chenqualit t SQ surface quality KAMEN BES 2 2 ESS RE 2 110371
29. Warmwasser kWh a j hrlicher Heizw rmebedarf j hrlicher spezifischer Heizw rmebedarf bezogen auf die konditionierte Brutto Grundfl che j hrlicher Heizw rmebedarf f r Wohngeb ude Neubau HWBs5ar wa rK kWh m a bezogen auf die konditionierte Brutto Grundfl che und das Referenzklima maximaler j hrlicher Heizw rmebedarf f r Wohngeb ude HWBBGF wG RK max kWh m a Neubau bezogen auf die konditionierte Brutto Grundfl che und das Referenzklima j hrlicher Heizw rmebedarf f r Wohngeb ude gro e HWBBcGF wGsan RK kWh m a Renovierung bezogen auf die konditionierte Brutto Grundfl che und das Referenzklima maximaler j hrlicher Heizw rmebedarf f r Wohngeb ude HWB5er w ssan rk max KWh m a gro e Renovierung bezogen auf die konditionierte Brutto Grundfl che und das Referenzklima HWBs scr kWh m a j hrlicher Heizw rmebedarf f r Niedrigenergie HWBser nE wG RK kWh m a Wohngeb ude Neubau bezogen auf die konditionierte Brutto Grundfl che und das Referenzklima j hrlicher Heizw rmebedarf f r Niedrigstenergie HWBser nstE wG RK kWh m a Wohngeb ude Neubau bezogen auf die konditionierte Brutto Grundfl che und das Referenzklima auf die konditionierte Netto Grundfl che bezogener HWB kWh m a l j hrlicher Heizw rmebedarf bezogen und das Seite 411 Referenzklima j hrlicher wohngeb ude quivalenter Heizw rmebedarf f r HWB V nEe nw6 RK kWh
30. Ziegel wird recycelt sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung m glich sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung m glich R ckbau nicht m glich lose aufliegend lose aufliegend Folie verschwei t lose verlegt Randbereich verklebt lose verlegt lose aufliegend Folie verschwei t lose verlegt Randbereich verklebt flie end verlegt Verbindung nicht m glich 3 Stellmittel aus Kunststoffen nein R ckbau nicht m glich durch erh rten Nutzungs Kompostier Produktrecycling Materialrecycling OGD 2 Flachdach Stahlbeton Kork dauer barkeit Kies nein ggf Absaugen gt Sch ttung nee 50 PE Folie 0 196 Vlies PP Zerkleinerung ggf Reinigung Korkd mmplatten Zerkleinerung D mmplatte Hohlraumf llung gt Korkgranulat D mmplatte 50 m en da meist Tein da most geklebt oder oder nein da meist geklebt oder stark PE Folie Dampfbremse BEE Tein da most geklebt oder verschmutzt verschmutzt Zerkleinerung gt Sch ttung Stahlbeton nein Bitumenbahnen verklebt Zerkleinerung Mahlen Windklassieren Schwefeld nger Erstarrungsregler Spachtel Gipsspachtel 3 9 100 nein Zementindustrie Sch ttung kann abgesaugt Eu eingesammelt und wiederverwendet nicht m glich nein werden Seite 359 m glich aber aus kologischer Sicht als kann Additive wie Weichmacher nicht empfehlenswert sehr hoch 43 Verunreinigung Antioxidantien Stabilisatoren und ggf sorten
31. Zu den Temperaturfaktoren der thermischen Behaglichkeit geh ren die Oberfl chentemperatur der Umschlie ungsfl chen die Au enlufttemperatur und die Kontakttemperatur Die behagliche Raumlufttemperatur wird weiters bis zu einem gewissen Grad von der T tigkeit der sich in dem Raum befindenden Personen abh ngig gemacht F r Temperaturen gibt es unterschiedliche Definitionen Nachfolgend sind die Definitionen f r verschiedene Begriffe der Temperatur zusammengefasst e Raumlufttemperatur Mit einem strahlungsgesch tzten Thermometer gemessene Lufttemperatur e Mittlere Strahlungstemperatur Berechnung aus den Oberfl chentemperaturen der Raumumschlie ungsfl chen unter Ber cksichtigung der Winkelabh ngigkeit zwischen Messpunkt und Fl chen e Empfundene oder operative Temperatur N herungsweise Mittelwert aus Raumlufttemperatur und Strahlungstemperatur e neutrale Temperatur Jene subjektiv empfundene Temperatur bei der weder k hlere noch w rmere Umgebung gew nscht wird Nach EN ISO 7730 gibt es 3 Kategorien in denen die optimale operative Raumlufttemperatur die von der Aktivit t und der Bekleidung der sich im Raum befindenden Personen abh ngig ist definiert ist sowie ein zul ssiger Temperaturbereich als eine Funktion der Bekleidung und der Aktivit t Die optimale operative Temperatur ist f r alle drei Kategorien gleich der zul ssige Bereich um die optimale operative Temperatur variiert jedoch Nach EN ISO 7730 gelten f r B robe
32. an km ai E E dJ i i i g I i i u _ aaa m jad N w in a e n r 3 Abbildung 8 Monatsmittelwerte der relativen Luftfeuchtigkeit an verschiedenen Standorten in sterreich Auffallend sind die sehr hohen Werte der relativen Luftfeuchtigkeit die sich im Winter f r Klagenfurt ergeben F r die drei anderen Standorte liegen die winterlichen Luftfeuchtigkeits werte nahe beieinander Im Sommer treten in Mallnitz die mit Abstand h chsten Werte relativer Luftfeuchtigkeit auf w hrend in Wien die niedrigste sommerliche Luftfeuchtigkeit gemessen wurde Seite 42 4 5 2 3 Niederschlag In folgender Abbildung sind die der Erzeugung der HSKD zugrunde liegenden langj hrigen Monatssummen der Niederschlagsh he f r vier der f nf ausgew hlten Standorte einander gegen ber gestellt Niederschlag 1400 120 0 100 0 m Wien Hohe Warte u Klagenfurt Flughafen Monatssumme mm Innsbruck Universit t w Mallnitz 00 Abbildung 9 Monatssumme des Niederschlags an verschiedenen Standorten in sterreich Die sommerlichen Niederschlagsmengen sind am Standort Wien Hohe Warte deutlich ge ringer als an den drei anderen Standorten Im Juli und August sind die Niederschlagsmengen am Gebirgsstandort Mallnitz am gr ten Im Winter unterscheiden sich die Niederschlagsmengen an den vier Stationen nur unwesent
33. ar k t FA 0 m PRI P Tonn q N Li Kosten in m Bemerkungen Sortenreine Trennung zum Teil m glich Die Steinwolle kann wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Keine kompostierbaren Materialien Keine thermische Verwertung m glich Keine regional produzierbaren Materialien Lange Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Der Energiebedarf ist geringer und es wird weniger CO2 freigesetzt GWP kgCO2eq m 82 48 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eg m 0 266823 Gesamtdurchschnitt der Trennw nde PEI nicht erneuerbar MJ m 1084 31 2 5 00 Produktrecycling 10 00 BEE _ Kompostierbarkeit 15 00 ki EE m AP Materialrecycling 20 00 PEJ Thermische Verwertung 25 00 24 56 Deponierung 30 00 35 00 31 81 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 140 UGD Keller 1 Bezeichnung unkonditioniert Kosten in m Bemerkungen NANNY Massiver Aufbau Fastkeine sortenreine Trennung m glich EPS kann wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Keine kompostierbaren Materialien Die Holzbaustoffe und das EPS k nnen thermisch verwertet werden Sehr geringer Anteil an regional produzierbaren Materialien Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Bei der Herstellung wird am meisten CO2 freigesetzt GWP kgCO2eq m 127 09 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2e
34. berschreiten der Grenzanforderungen an die technischen Nutzungsvoraussetzungen gew hlt Unter Annahme eines Betrachtungszeitraumes von 100 Jahren gem prEN 15804 betr gt bei Durchf hrung von entsprechenden Wartungsarbeiten mit sterreich vergleichbarer Klimata die maximale Nutzungsdauer 100 Jahre Au ergew hnliche Ereignisse wie Wasserrohrbruch oder Hochwasser wurden zur Bestimmung der Referenz Nutzungsdauern nicht ber cksichtigt Zur Bestimmung der Nutzungsdauer des gesamten Aufbaus wurde der Mittelwert aus den durchschnittlichen Maximalwerten f r die Nutzungsdauer der einzelnen Baustoffe berechnet und in die Bewertungskategorien rot 0 49 99 Jahre gelb 50 69 99 Jahre und gr n 70 100 Jahre eingeteilt BO 2009 Seite 119 6 4 Detailbeschreibung der Bauteile Die folgenden Aufbauten wurden mit einschl giger Literatur bzw Herstellerangaben welche in Kapitel 9 aufgelistet sind erstellt Weiters wurden eigene Messungen und Berechnungen f r die kologischen Baustoffe durchgef hrt Die Kosten wurden mittels BKlI Baukosten ermittelt und auf der Ebene der Positionen bestimmt Es wurden nur die Kostengruppen 320 bis 369 It DIN 276 1 d h das Bauwerk die Baukonstruktion ohne Baugrube aber mit Gr ndung Au enw nde Decken und D cher ber cksichtigt F r die Aufbauten ist gem van Sark et al 2010 vgl Seite 257 von einer Lernrate von 18 2 auszugehen Tabelle 18 zeigt die auf den folgenden Seiten beschri
35. bodennahen Luftschichten d h zum sogenannten Treibhauseffekt Das mengenm ig wichtigste Treibhausgas ist Kohlendioxid weshalb f r jede treibhauswirksame Substanz eine quivalenzmenge Kohlendioxid in Kilogramm berechnet wird Durch Multiplikation der emittierten Substanz i GWP mit der Masse der Substanz m in kg kann der direkte Einfluss auf die Klima nderung als Wirkungszahl angegeben werden Seite 113 GWP FX GWP x m 7 Die Bestimmung des Treibhauspotentials beruht auf einer Betrachtung ber einen Zeitraum von 100 Jahren IBO 2011 AP Acidification Potential Das Versauerungspotenzial beschreibt die beim Herstellungsprozess anfallenden Emissionen die als S urebildner in Verbindung mit Wasser zur Versauerung von B den und Gew ssern sowie zur Besch digung von Geb uden beitragen Hauptursache ist die Wechselwirkung von Stickoxid NO und Schwefeldioxidgasen SO2 mit dem Hydroxyl Radikal und anderen Bestandteilen der Luft was eine Umwandlung der Gase zu Salpeters ure HNO und Schwefels ure HzSO zur Folge hat die in Form von z B saurem Regen niedergehen Im Vergleich zum Treibhauspotential sind die Auswirkungen der Versauerung daher nicht global sondern regional Die Bestimmung der Wirkungskennzahl f r das Versauerungspotenzial erfolgt analog zum GWP IBO 2011 PEI Prim renergieinhalt Der Prim renergieinhalt beinhaltet s mtliche energetischen Aufwendungen die zur Herstellung eines Produktes
36. durchdachte Strategien zur nat rlichen Belichtung Bel ftung und K hlung sowie die geschickte Anordnung unterschiedlicher Nutzungsbereiche und Temperaturzonen tragen zur Energieeffizienz von Geb uden bei In einem weiteren Planungsschritt muss eine konsequente Reduktion des Energiebedarfs durch den Einsatz energieeffizienter Geb udetechnik Beleuchtung und Verbrauchsger te erfolgen Intelligente Regelungstechnik und elektrisches Lastmanagement spielen dabei eine zunehmende Rolle Der Einfluss des Nutzerverhaltens auf den sp teren tats chlichen Energieverbrauch sollte dabei nicht untersch tzt und in der Planung entsprechend ber cksichtigt werden Erst das dritte Ma nahmenb ndel betrifft schlie lich die Einbindung regenerativer Energiesysteme in das Gesamtkonzept zur Deckung des Rest Energiebedarfs Seite 67 Tabelle 7 Ma nahmenb ndel zur Erreichung des Zielstandard Plusenergie Quelle in Anlehnung an sterreicher 2010 Ma nahmenb ndel zur Erreichung des Zielstandard Plusenergie ohne Wertung und Anspruch auf Vollst ndigkeit Steigerung der Geb udeenergieeffizienz durch konstruktive Ma nahmen 6 Reduktion des Energiebedarfs durch gt effiziente Geb udetechnik und Ger te Einbindung erneuerbarer Energiesysteme Seite 68 sehr gute W rmed mmung W rmebr ckenfreiheit der Geb udeh lle kompakte Bauweise passive Solarenergienutzung effiziente W rmer ckgewinnung Nutzung von Speichermasse n
37. fl chenbezogene wirksame W rmespeicherkapazit t des X J K m l Bauteiles Korrekturkoeffizient der dreidimensionalen W rmebr cke k kg m kg m8 fl chenbezogene wirksame Feuchtekapazit t des Bauteiles Korrekturkoeffizient einer dreidimensionalen W rmebr cke Nasa Kin W K zwischen innen und unkonditioniertem Raum bzw zwischen unkonditioniertem Raum und au en W m K Korrekturkoeffizient der zweidimensionalen W rmebr cke j Korrekturkoeffizient einer zweidimensionalen W rmebr cke W m K zwischen innen und unkonditioniertem Raum bzw zwischen unkonditioniertem Raum und au en Fl che der Geb udehile Aum o numerischer Parameter f r den Ausnutzungsgrad Fensterfl che gegeben durch die Architekturlichte oder sonnentechnische Bauteilfl che Aperaturfl che des Solarkollektors gem NORM EN Seite 406 Aa m 12975 1 ABT m Bauteilfl che Ar Fu bodenfl che eines Raumes Fl che der transparenten Teile des Fensters Glasfl che Fl che des Bauteils i der Geb udeh lle Fl cheninhalte jener Teilfl chen k der Geb udeh lle f r die A Br eindimensionale W rmeleitung angenommen wird plattenf rmige aus homogenen Schichten aufgebaute Bauteile Parameter zur Bewertung der Aktivierung von Am S Be k Sonnenschutzeinrichtungen Ar m Fl che aller nicht transparenten Teile des Fensters zB Rahmen solar wirksame Kollektorfl che der transparenten A er p i en fransa Ober
38. mittel 18 MJ kg m glich Polyurethanharz bei Trockenverfahren leicht m glich Randbereich verklebt nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe R ckbau nicht m glich lose verlegt m glich aber aus kologischer Sicht nicht empfehlenswert als kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien sehr hoch 43 Verunreinigung Stabilisatoren und ggf mechanischer Befestigung Verbindung durch os auf Deponie Flammschutzmittel enthalten nein m glich erh rten sortenreine Trennung bei verklebten Platten nicht lose verlegt nicht m glich Schwefelwasserstoffe in Gasf llung nein m glich Randbereich verklebt nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe R ckbau nicht m glich lose aufliegend Impr gnierung mit len auf Naturharzbasis nach m glich und oder Kunststoffbeschichtung Fungizid sortenreine Trennung bei flie end verlegt thermischer behandelt Altpapier kann Schwermetalle aus flie end verlegt Vorbehandlung Farbpigmenten enthalten evtl mit Polyesterfaden sortenreine Trennung unter Verbindung durch hoch m glich verst rkt j Beton Estrich nicht m glich erh rten Seite 402 Sch ttung kann abgesaugt oder eingesammelt und lose verlegt nicht m glich nein wiederverwendet werden Randbereich verklebt TE sortenreine Trennung bei sehr hoch 43 44 Verunreinigung mechanischer Befestigung MJ kg auf Deponie nein m glich lose aufliegend Zerkleinerung gt Sch ttung Zusch
39. ngemittel Einstreu Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken P ne E De zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel rauh technisch getrocknet 2 496 em yoo Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten ja wenn st rkegebunden nach Zerkleinerung bei ggf Zuschneiden gt Mischung mit anderen D mmmatte Flachs ohne St tzgitter au ao E Sockeld mmung Zerfaserung ggf Reinigung Zerkleinerung gt D mmmatte Hohlraumflocken Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken u a Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Seite 372 nieta Enormng anmersungen a o o o ooo sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht nicht m glich 2 3 nein m glich nicht bei M rtel nach thermischer sortenreine Trennung bei Vorbehandlung mechanischer Befestigung leicht mittel 18 MJ kg m glich m glich lose aufliegend Klammern nach thermischer sortenreine Trennung bei Vorbehandlung mechanischer Befestigung leicht mittel 18 MJ kg m glich m glich mechanische Befestigung m glich aber aus kologischer Sicht nicht kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien lose aufliegend empfehlenswert sehr als Verunreinigung Stabilisatoren und sortenreine Trennung bei Randbereich hoch 43 MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten i mechanischer Befestigung m glich verklebt vernagelt mechanische nach thermischer sortenreine Trennung bei Befestigung lose Vorbehandlung mechanischer Befest
40. oder Plus Energiebilanz angestrebt Seite 23 In den letzten Jahren r ckte schlie lich vermehrt die dringende Notwendigkeit der energetischen Verbesserung des Geb udebestandes in den wissenschaftlichen Fokus und so wurden entsprechende Konzepte entwickelt und bereits erste Plusenergie Sanierungsprojekte durchgef hrt 4 1 3 Ist Stand im innovativen Geb udebereich Strategien und Konzepte Im Rahmen des IEA Forschungsprogrammes Towards Net Zero Energy Solar Buildings SHC Task40 ECBCS Annex 52 wurden 2010 weltweit ber 280 Null oder Plus Energiegeb ude nach unterschiedlichsten wissenschaftliichen aber auch popul ren Definitionen erfasst Mehr als ein Drittel der dabei dokumentierten Objekte wurde im deutschsprachigen Raum errichtet Der Gro teil der Geb ude befindet sich in Europa in den USA und in Kanada vgl Musall et al 2010 S 3 Unter diesen Objekten befinden sich verschiedenste Geb udetypen mit ganz unterschiedlichen Nutzungsanforderungen Sie liegen in unterschiedlichen Klimaregionen und wurden mit individuellen Energiekonzepten f r verschiedene Plusenergiedefinitionen und Bilanzierungsmethoden realisiert Dennoch lassen sich einige Gemeinsamkeiten zwischen den einzelnen Projekten erkennen und h ufig angewandte Strategien und Ma nahmen zur Erreichung einer ausgeglichenen oder positiven Energiebilanz beobachten 1 An erster Stelle steht dabei die Optimierung der Energieeffizienz des Geb udes durch Ma nahmen w
41. setis ec europa eu about setis what is the set plan Abgerufen 21 6 2011 21 13 Seite 272 EU Verordnung Nr 244 2012 DER KOMMISSION vom 16 Januar 2012 zur Erg nzung der Richtlinie 2010 31 EU des Europ ischen Parlaments und des Rates ber die Gesamtenergieeffizienz von Geb uden durch die Schaffung eines Rahmens f r eine Vergleichsmethode zur Berechnung kostenoptimaler Niveaus von Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz von Geb uden und Geb udekomponenten Amtsblatt der Europ ischen Union L 81 18 EU Energieeffizienzplan 2011 KOM 2011 109 EU Low Carbon Roadmap 2050 KOM 2011 112 Everding D Hrsg Solarer St dtebau Verlag W Kohlhammer Stuttgart 2007 Eyerer P et al 2000 kologische Bilanzierung von Baustoffen und Geb uden Wege zur ganzheitlichen Bilanzierung Baupraxis Birkh user Verlag 2000 FA19D 2012 Thermische Abfallbehandlung Amt der Steierm rkischen Landesregierung Abfallwirtschaft und Stoffflusswirtschaft http www abfallwirtschaft steiermark at ems beitrag 10008941 4336040 letzter Zugriff am 11 05 2012 Fanger P O 1970 Thermal Comfort Analysis and applications in environmental engineering McGraw Hill New York Gantenbein Paul et al Solarthermisches K hlen Konzeptvergleich und Systemoptimierung f r ein Testsystem mit Absorbtionsk ltemaschine Institut f r Solartechnik SPF Rapperswil 2010 Garstenauer S Luft Wasser W rmepumpe TU Wien
42. sich ber den gesamten Lebenszyklus Daher wurden Daten ber die Herstellung und die Nutzungsphase ermittelt sowie ber den R ckbau die Recyclingm glichkeiten und die Entsorgung Kompostierung Verwertung Deponierung der Materialien Im Bereich der vorgelagerten Prozesse wurden ausschlie lich Daten zur Herstellung der Produkte recherchiert Der Aufwand f r den Transport und die Verarbeitung der Materialien wurde abgesehen von den Verarbeitungskosten in dieser Studie nicht ber cksichtigt Seite 111 Besonderer Fokus wurde bei dieser Bewertung hingegen auf die Punkte R ckbau Recycling und Entsorgung gelegt da in den letzten Jahren in sterreich ein massiver Anstieg der Abf lle aus dem Bauwesen zu verzeichnen gewesen war Trotz einer Senkung des Gesamtabfallaufkommens um 500 000 t auf 53 543 000 t lagen die Abf lle aus dem Bauwesen nach dem aktuellen Bundes Abfallwirtschaftsplan 2009 mit 6 870 000 t bei 12 7 des Gesamtabfallaufkommens in sterreich F r das Jahr 2016 wird sogar ein Anstieg auf 7 395 000 t prognostiziert Weltweit gesehen ist f r Abf lle aus dem Baubereich ein hnlicher Anstieg zu beobachten Lebensministerium 2011 Abbildung 62 Systemgrenzen der Bewertung GrAT 2012 Methoden der Datenerhebung und Datenauswertung Die kologische Bewertung der Aufbauten in den verschiedenen Bereichen erfolgt in den anschlie enden Kapiteln Je nach M glichkeit wird dabei ein Aufbau mit konventionellen Baustoffen mi
43. technisch getrocknet Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Reinigung ggf Entfernung von Kaschierungen Glaswolle MW W D mmfilz D mmvlies Stopfwolle Einschmelzen gt neue Produkte aus Glaswolle Holz Schnittholz Nadel rau technisch getrocknet E nein Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten fat Reinigung ggf Entfernung von Kaschierungen D mmvlies Stopfwolle Einschmelzen gt neue Produkte aus Glaswolle Glaswolle MW W D mmfilz 50 nein 50 nein da meist geklebt oder stark verschmutzt nein da meist geklebt oder stark verschmutzt Zerkleinerung gt Beimischung neuer Porenbeton nicht wenn mit Bitumenbahnen PE Folie Porenbeton 600kg Seite 367 Dampfbremse nein w nein Spachtel Gipsspachtel verklebt Zerkleinerung Schwefeld nger Zementindustrie Mahlen Windklassieren Erstarrungsregler gt in nicht m glich mittel 18 MJ kg mittel 18 MJ kg m glich aber kologischer Sicht empfehlenswert hoch 43 MJ kg aus nicht sehr mittel 18 MJ kg mittel 18 MJ kg nicht m glich mittel 18 MJ kg nicht m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich als Verunreinigung auf Deponie nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich a bei leicht sortenreine Trennung mech
44. und ein Nord S d orientierter Reihenhaustyp entwickelt Typ Reihenhaus Ost West K rzel RH_ow Beschreibung Ost West orientiertes Reihenhaus in Passivhausbauweise und durchschnittlicher Einfamilienhausgr e Bauk rper langer und schmaler Bauk rper l ngsseitig angebaut 2 Geschosse RH 2 6 m nicht unterkellert Flachdach oder Satteldach Fenster ffnungen entsprechen der mindesterforderlichen Belichtungsfl che nach OIB RL 3 50 nach Osten 50 nach Westen BGF 166 32 m WNFL 126 03 m Volumen 565 49 m H llfl che 264 24 m AV Verh ltnis 0 47 Personenbelegung statistisch 2 96 Personen ber cksichtigt 3 Personen Ver nderliche Parameter Variante mit einh ftigem Satteldach oder Flachdach Testraum westorientierter Wohnraum im OG eine Fassadenebene mit Sommertauglichkeit L ftungs ffnungen 15 8 m Nutzfl che Fl chen die an benachbarte Geb ude grenzen sind hier nicht ber cksichtigt EG OG SCHEMASCHNITT Abbildung 17 Grundrissdarstellung und Schemaschnitt zu Modellgeb udetyp ost westorientiertes Reihenhaus Seite 59 ANSICHT 0m sm SCHEMASCHNITT SCHEMASCHNITT Er IgG 10 m Abbildung 18 Ansicht Ost und Schemaschnitte zu Modellgeb udetyp ost westorientiertes Typ K rzel Beschreibung Bauk rper BGF WNFL Volumen H llfl che AV Verh ltnis Personenbelegung Ver nderliche Parameter Testraum Sommertauglichkeit Reihenhaus
45. unten im Falle eines alleinstehenden Mehrfamilienhauses und Anstr mung von der Seite Seite 212 220 0 30 000 60 00 m 0 000e 000 m s 1 1 076e 000 3 983e 002 m s 1 Pa Abbildung 109 Das Str mungsdargebot f r das in der Mitte angeordnete Mehrfamilienhaus ist bei der dargestellten Konstellation unbefriedigend Eine Absch tzung des elektrischen Energieertrags wurde sodann auf st ndlicher Basis in Anlehnung an das in Einfalt 2011 S 29f beschriebene Modell vorgenommen 6 6 9 Gaskessel Als Vergleichssystem auf Basis fossiler Energie wurde ein Gaskessel in die Berechnung aufgenommen 2 Simulation erstellt am Institut f r Energietechnik und Thermodynamik durch Miodrag Karamakovic Seite 213 6 6 9 1 Energie Da Gaskessel im Allgemeinen ohne Pufferspeicher eingesetzt werden und ein h ufiges Takten im Allgemeinen in Kauf genommen wird wurde die R ckrechnung vom angeforderten st ndlichen W rmebedarf auf den Brennstoffenergiebedarfs auf Basis eines Wirkungsgrades von 85 vorgenommen 6 6 9 2 kologie In Fortf hrung der Bilanzierungsmethode der anderen Energiewandler wurde eine Materialzusammensetzung f r den Kessel angenommen und der Zusammenhang zwischen Kesselleistung und Kesselmasse aus Datenbl ttern hergeleitet Die Gesamtmasse des Kessels steigt dabei bis zu einer Kesselleistung von ungef hr 500 kW nahezu linear mit der Kesselleistung an F r ein Heizsystem mit 85kW und 431 kg Masse e
46. 10 00 Thermische Verwertung B PEI Deponierung 5 00 0 00 R ckbau Gesamt amp Regionalit t En Nutzungsdauer amp Seite 151 Kellerboden 2 Beton Holzfaser GZH EH RH MFH B ro Bezeichnung Kosten in m 19 Bemerkungen Sortenreine Trennung zum Teil m glich Die Schafwolle die HanfLehmsch ttung sowie die Holzfaserplatten k nnen wieder verwendet werden und sind komposterbar Ein Downcyeling weiterer Baustoffe istm glich Die Holzbaustoffe die HanfLehmsch ttung sowie die Schafwolle k nnen thermisch verwertet werden Geringer Anteil an regional produzierbaren Materialien Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Obwohl deutlich weniger CO2 freigesetzt wird als bei der Variante UGD Kelleri ist der Energiebedarf f r diesen Aufbau am h chsten GWP kgCO2eq m 164 21 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eg m 0 725759 Gesamtdurchschnitt der erdber hrten Bodenplatten PEI nicht erneuerbar MJ m 1876 74 25 00 gt 19 59 Produktrecycling 20 00 i i o GWP Kompostierbarkeit 15 00 120 P Materialrecycling ai 5 10O 7 00 PEI Thermische Verwertung l 5 00 Deponierung 0 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 152 Fenster 1 Kunststoffrahmen GZH EH RH MFH B ro l Material A 7 anteil Kosten in m Bemerkungen R ckbau und Trennung der Bestandteile m glich Recycling der PVC Anteile bei absoluter Sortenr
47. 100 00 Materialrecycling 150 00 Thermische Verwertung 200 00 Deponierung 08700 250 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 138 W1 Stahlbeton Trennwand k p t Bezeichnung a m I chtel Gi chtel 003 0 00 n Ta A h i ae Bte f FT d IAs a z tl i ferka z f 4 5 au Er gati 4 l Lv _ p NF NF NF wd pe er eur at A UV A 4 Non n J U J EREL A ya J neceeng to all S PAaL deai a u Kosten in m Bemerkungen Massiver Aufbau Sortenreine Trennung zum Teil m glich Die Steinwolle kann wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Keine kompostierbaren Materialien Keine thermische Verwertung m glich Keine regional produzierbaren Materialien Lange Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Der Energiebedarf isth her und bei der Herstellung wird mehr CO2 freigesetzt GWP kgCO2eq m 159 43 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgsSO2egq m 0 440540 Gesamtdurchschnitt der Trennw nde PEI nicht erneuerbar MJ m 1339 93 35 00 31 81 30 00 l Produktrecycling 25 00 Kompostierbarkeit 20 00 24 56 E GWP m AP PE Materialrecycling 15 00 Thermische Verwertung 10 00 Deponierung 5 00 0 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 139 IW2 Ziegel Trennwand N Material Bezeichnung p3 Tra FT nen zz
48. 151 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante bei Wo nngebauden p Aa ee 259 Seite 292 Abbildung 152 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante bei Nicht Wohngeb uden p a uus222su0 20000nnennennnnnnn nenne nennnnnnnnnn nenne nnennnennennnn nenne nnennnennnnnen 259 Abbildung 153 Chemiehochhaus der Technischen Universit t Wien links vor der Sanierung und rechts ein Rendering der Sanierung zum Plusenergieb ro mit fassadenitegrierter PV Anlage Quelle TU Wien links Architekten Hiesmayr Gallister Kratochwil rechts 266 Abbildung 154 Szenarien der Anzahl von Plusenergiegeb uden am sterreichischen BGEBAUIEDEST ATI ee ne re 267 Abbildung 155 Szenarien der Anzahl von Plusenergie Wohngeb uden in sterreich 268 Abbildung 156 Szenarien der Anzahl von Plusenergie Nicht Wohngeb uden in sterreich BEE E E EEE N IECERSEHEER RN HEENEEI BERGER EIGEN OIR ERENESEEIEEIHEEERERIEER EIERN HIEISERE NN SERIE SEEWEEHNEWIERRCEERANEEESHREERSHRFEREREN 268 Abbildung 157 Exemplarische Darstellung der Struktur der halbsynthetischen K MAdaleH Satzes ae ee ee 296 Abbildung 158 Energiebilanz einer Zone 2uuss444 nsennennnnn nennen nennen nnennnnennennnne nennen 334 Abbildung 159 Schematische Darstellung des Schichtenmodells f r Trennbauteile Bsp Wand zwischen B rozone und Gangbereich 4u00202000020n0onnnnnn nennen nnnnnn nenne
49. Abbildung sind die der Erzeugung der HSKD zugrunde liegenden langj hrigen Monatssummen der Himmelsstrahlung d h die vom Himmel kommende diffuse Strahlung auf die horizontale Empfangsfl che f r vier der f nf ausgew hlten Standorte einander gegen ber gestellt Diffusstrahlung 100 90 7 80 70 60 s m Wien Hohe Warte u Klagenfurt Flughafen E innsbruck Universit t 40 4 Monatssumme kWh m E Mallnitz 30 7 IF iol 1 2 3 5 6 7 8 a 10 11 12 Abbildung 11 Monatssumme der Himmelsstrahlung an verschiedenen Standorten in sterreich Bei der Interpretation der gezeigten Monatssummen ist anzumerken dass die Himmelsstrahlungswerte nur in Wien gemessen ansonsten aber unter Ber cksichtigung des Bew lkungsgrades aus den Globalstrahlungswerten r ckgerechnet wurden 6 Mit Ausnahme der Sommermonate liegen die Himmelsstrahlungswerte f r Wien am nied rigsten f r Klagenfurt und Innsbruck am h chsten Seite 45 4 5 2 6 Luftdruck In folgender Abbildung sind die der Erzeugung der HSKD zugrunde liegenden langj hrigen Monatsmittelwerte des Luftdrucks f r vier der f nf ausgew hlten Standorte einander gegen ber gestellt Luftdruck A p E E Wien Hohe Warte E Klagenfurt Flughafen E Innsbruck Universit t Monatsmittel hPa m Mallnitz E u EEE EEE EEE M T l ERR ze EEE l IT BE II zum l BEN En Ih En
50. Betrieb bis 2050 2 2u002220000222000nennnnnnnne nenne nenne nnnneenn 251 Abbildung 144 Die konomische Optimierung von B ro und Gewerbe am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 u0222002220002200 nennen 253 Abbildung 145 Die konomisch g nstigste B ro Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 u 222002220002200 nennen 253 Abbildung 146 Kostengliederung des B rogeb udes NS am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 00222002220002200000nn nenne nenne nennen 254 Abbildung 147 Die konomisch g nstigste Gewerbe Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 255 Abbildung 148 Kostengliederung des Gewerbebetriebs mit Schr gdach am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 222200222000222002nne een 255 Abbildung 149 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante bei Wohngeb uden unter Ber cksichtigung von Errichtung und Betrieb bis 2050 Errichtung und Bomen BEZO er ee ee 258 Abbildung 150 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante bei Nicht Wohngeb uden unter Ber cksichtigung von Errichtung und Betrieb bis 2050 Erichtung Und Betrieb Dis 2050 en ea nenne 258 Abbildung
51. Datenerhebungen und erste Vorschl ge zu einer methodischen Herangehensweise an die Fragestellung aufgezeigt wurden Bleiberschnig 2010 Beispielhaft ist in Abbildung 80 dargestellt wie f r den Fall von Biomasseheizkesseln und W rmepumpen zwischen markt blichen Investitionskosten interpoliert wurde Dies wurde f r alle Systeme zur Umwandlung erneuerbarer Energie durchgef hrt Darauf aufbauend wurden weitere Technologien erfasst die Methoden weiterentwickelt und Ergebnisse berechnet 12 Die in diesem Kapitel dargestellten Rechenans tze wurden darauf aufgesetzt 13 Operation and Maintenance Cost dt Betriebs und Instandhaltungskosten Seite 178 Biomasse Anlagen Kostenfunktionen 1 300 00 7313 6x9 718 R 0 9599 1 600 00 R 0 999 1 400 00 yE 1378 3x0 423 R 0 3053 1 200 00 1 000 00 Spezifischer Preis der Biomasseanlage kW Leistung kW St ckholzanlage Hackschnitzelanlage Pelletsanlage Pot St ckholzanlagge Pot Hackschnitzelanlage Pot Pelletsanlage 3 500 00 3422 5x 558 R 0 6322 3 000 00 2242 1x9 R2 0 6295 2 500 00 7313 6x 718 R 0 9599 2 000 00 4935x2825 R 0 9202 1 500 00 1 000 00 Spezifischer Preis der W rmepumpe kW 100 0 120 0 140 0 Leistung kW Sole Wasser a Wasser Wasser Luft Wasser x Direktverdampfung Wasser Pot Sole Wasser Pot Wasser Wasser Pot Luft Wasser Pot
52. Die Verbrauchsdaten der elektrisch betriebenen Topprodukte vom April 2012 TOP_2012 04 und die mit Warmwasser betriebenen Produkte WW wurden ber die klima aktiv Seite www topprodukte at Topprodukte 2012 sowie ber direkte Anfragen bei den Herstellern bzw den Vertreibern der Produkte recherchiert Zur Berechnung der Betriebskosten wurde die Strompreisentwicklung der Energie Control Austria aus dem Jahr 2011 herangezogen siehe Anhang Abbildung 165 und mit einem durchschnittlichen Haushaltspreis von 0 18 ct kWh inklusive Netzentgelte sowie Steuern und Abgaben gerechnet Energie Control Austria 2011 700 600 z En n a z 500 AY a I nr Topprodukte _ 400 Eue 2011 01 v P r P g 300 2 sas Topprodukte _ U p 2012 04 a 200 4 ah Ir 100 p Warmwasser Pei Ger te 0 2 4 6 8 10 12 14 16 13 20 Betriebszeit Jahre Abbildung 70 Betriebskosten von Waschmaschinen GrAT 2012 Seite 168 Ausgehend von einer durchschnittlichen Nutzung der Waschmaschinen mit 200 Zyklen im Jahr in sterreichischen Haushalten ergibt dies j hrliche Betriebskosten von 33 84 f r BAU mit 0 94 kWh Zyklus 30 60 f r TOP_2011 01 mit 0 85 kWh Zyklus 28 80 f r TOP_2012 04 mit 0 8 kWh Zyklus und 7 20 f r WW mit ca 0 2 kWh Zyklus F r Geschirrsp ler mit einer durchschnittlichen Nutzung von 250 Zyklen ergeben sich Betriebskosten von 46 35 f r BAU mit 1 03 kWh Zyklus 37 35 f r
53. Energie im betrachteten Kontrollvolumen mit konstantem Druck gleich der nderung der gespeicherten Energie ist F r die Temperaturberechnung stellt die Summe der W rmestr me in und aus dem Kontrolivolumen die nderung der Temperatur dar siehe nachfolgende Gleichung An dre 4 dT dt zeitliche nderung der Temperatur in der Schicht in K s Cs W rmekapazit t der Schicht bezogen auf die Fl che in J m K Qi W rmestromdichte von links in W m Are W rmestromdichte von rechts in W m Die W rmekapazit t der Schicht berechnet sich aus nachfolgender Gleichung Cs p Cp d 5 Cs W rmekapazit t der Schicht bezogen auf die Fl che in W m p Dichte des Materials in kg m Cp spezifische W rmekapazit t des Materials in J kgK d Dicke der Schicht in m Die W rmestromdichte aus der jeweiligen Richtung wird nach folgender Gleichung berechnet q Ocond Qconv 6 qcn W rmestromdichte aus W rmeleitung in W m Gconv W rmestromdichte aus Konvektion in W m Die W rmestromdichte aus W rmeleitung setzt sich aus dem Anteil der linken Seite und der rechten Seite zusammen wobei der W rmedurchlasskoeffizient der halben Schicht nach folgenden Gleichungen berechnet wird Ocong ii K T arenz i T schicht 7 Acona re K T arenz re T schicht 8 Ocona i W rmestromdichte aus W rmeleitung von der linken Seite in W m Ocondre W rmestromdichte aus W rmeleitung von der rechten Seite in W m K W rmedurchgang
54. Entwicklung einer thermisch betriebenen K hl und Gefriereinheit ber Warmwasser im Niedrigtemperaturbereich durch die GrAT 6 5 3 B rogeb ude F r B rogeb ude ist ein stochastisches Modell mit 30 Minuten Zeitaufl sung erstellt worden Die Arbeitszeiten im B ro sind Montag bis Freitag zwischen 9 00 und 18 00 Uhr und Samstag als Halbtag angenommen Das modellierte B rogeb ude besteht aus unterschiedlichen R umen wie K che Konferenz und Besprechungszimmern sowie B roarbeitspl tzen mit den jeweils relevanten elektrischen Ger ten Die Besetzung der R ume und die Nutzung der elektrischen Ger te sind durch eine normalverteilte Zufallsgeneratorfunktion basierend auf experimentell gemessenen Werten modelliert Tabelle 21 listet Leistung und Standby Bedarf ineffizienter und effizienter Ger teausstattung im B rogeb ude auf Tabelle 21 Angenommene Ger teausstattung im B rogeb ude Quelle Eigene Daten und Erg nzungen von www topprodukte at Ger te pro Arbeitsplatz Leistung ZW Arbeitsplatzrechner b 40 32 Notebook Monitor 19 u E Telefon E Radio Ladeger te Gadgets E Rechner E Tischlampe E Server Switch Internet Kabel Modem W Lan Router Server z Weitere Ger te il Kopierer Flatscreen Pr sentationszwecke E Drucker Q x 3 3 Multifunktionsger te Teek che Mikrowelle E Herd il 3 Zero CO2 Cooler der K hlschrank mir Wa
55. F hrensplintholz 1 2 _ Geleimte Holzwerkstoffe Fichte PUR mit ____ 2222 sensibel 0 578 0 386 Papieroberfl che mittel resistent Beton Glaswolle Polyesterwolle 0 072 0 097 resistent PUR mit glatter Oberfl che 0 033 0 014 1 e2 FM Max K maxi 49 M Schimmel Index M Mould Index Mmax maximal m glicher Schimmel Index M Mould Index 2 M A B m _G _Pmin 9 50 Prin 100 Phin 100 A B C Faktoren Pin mindeste relative Luftfeuchtigkeit um Schimmelwachstum zu starten in 0 relative Luftfeuchtigkeit in Seite 352 Tabelle 43 Werte zur Berechnung des Faktors k2 Ojanen 2011 Sensibilit tsklasse Material 000000 A B C mn sehr sensibel Kiefern F hrensplintholz 1 7 2 8 _ um E sensibel Fichte PUR mit 0 3 6 Papieroberfl che nen Beton Glaswolle 5 1 5 85 Polyesterwolle resistent PUR mit glatter Oberfl che oOo 3 Au Der R ckgang des Schimmelbefalls auf Holzoberfl chen in Zeiten in denen keine idealen Wachstumsbedingungen Temperatur oder relative Luftfeuchtigkeit herrschen wird in folgender Weise ber cksichtigt 0 00133 wenn t t lt 6 w o 0 wenn 6 lt t t lt 24 51 0 000667 wenn t t gt 24 M Schimmel Index M Mould Index t Zeit von dem Moment ti an in dem die Bedingungen nicht mehr ideal f r Schimmelwachstum waren t time in h t1 Moment in dem die Bedingungen nicht mehr ideal f r Schimmelwachstum waren t time in h Der R ckgang des Schimmelbefal
56. Fasern sowie Zus tze aus Kunststoff nicht m glich 2 3 und mineralische Zus tze m glich nein R ckbau nicht m glich nach thermischer sortenreine Trennung bei mechanischer Vorbehandlung Befestigung leicht m glich nicht bei Verbindung mittel 18 0 MJ kg m glich verzinkter Draht 4 ja Putzauftrag durch erh rten mechanische Befestigung nicht m glich nein R ckbau nicht m glich D bel ja mittel 18 MJ kg nach abh ngig von thermischer abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B Beschichtung und Vorbehandlung Kunstharze wie Harnstoff Melamin oder sortenreine Trennung bei mechanischer mechanische Bindemittel m glich Phenolharze bei OSB Platten als Steg Befestigung leicht m glich Befestigung nach thermischer Brand und Pilzschutzmittel Vorbehandlung Soda Carbonate Borsalz Ammoniumpolyphosphat sortenreine Trennung bei mechanischer mittel 16 9 MJ kg m glich St tzfasern Kartoffelst rke Polyester Befestigung leicht m glich verklemmt nach thermischer mechanische Vorbehandlung abh ngig von Beschichtung und Bindemittel sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung mittel 18 MJ kg m glich Polyurethanharz bei Trockenverfahren Befestigung leicht m glich lose verlegt ja nicht m glich 2 3 Zugabe von Fasern Kunststoffzus tzen m glich nein R ckbau nicht m glich durch erh rten AW3 Holz Stroh S House E Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling
57. Fasern erhoben um m gliche Gesundheitsbelastungen beim Einbau und in der Nutzung absch tzen zu k nnen Allerdings lassen sich zu den Emissionen dieser Schadstoffe f r Produktgruppen nur unsichere Aussagen machen da die Inhaltsstoffe je nach Produkt und Hersteller stark variieren Selbst bei einer Kenntnis der gesamten Inhaltsstoffe eines Produktes bestehen weiterhin Unsicherheitsfaktoren durch nat rliche Verunreinigungen der Inhaltsstoffe insbesondere bei petrochemischen Materialien und Wechselwirkungen mit anderen Baustoffen und Luftbestandteilen Die ermittelten Daten flossen daher nicht in die Bewertung ein Bothe W 2007 Bewertungsgrundlagen kokennzahlen Die Bilanzierung der Baustoffe erfolgt in der Regel stufenkumuliert dass bedeutet die Kennzahlen beinhalten Angaben zu den einzelnen Prozessschritten bzgl Material Transport und Energieinputs sowie Emissionen in Luft Boden Wasser und Abf llen bis zu einem bestimmten Zeitpunkt oder Zustand der Materialien In der vorliegenden Studie sind die Materialien bis zu dem Zeitpunkt Produkt ab Werk bilanziert also ausschlie lich f r den Herstellungsprozess F r die Folgestufen wie Nutzung R ckbau oder Entsorgung existieren keine verl sslichen Daten da diese stark abh ngig von der gew hlten Konstruktion dem Vertriebs und dem Einsatzort sind IBO 2011 GWP Global Warming Potential Das Treibhauspotential ist der m gliche Beitrag eines Stoffes zur Erw rmung der
58. Gewerbe flach li sm Gewerbe schr g 3 5 Abbildung 138 Die energetische Optimierung von B ro und Gewerbe am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 S 9 v E 2 9 ke a w i 8 v 5 ku P s z Die Standortabh ngigkeit der besten B ro Variante wird in Abbildung 139 sichtbar Unter Ausnutzung s mtlicher Dachfl chen f r Photovoltaik ist es nicht m glich eine negative Prim renergiebilanz des Geb udes ber den Lebenszyklus zu erreichen Nicht ber cksichtigt ist jedoch eine allf llige Integration von Photovoltaik Modulen in s dseitig orientierte Fassadenfl chen die die Prim renergiebilanz bei entsprechender Verschattungsfreiheit weiter verbessern kann Dennoch besteht auch ohne Ber cksichtigung von fassadenintegrierter Photovoltaik ein Verbesserungspotential von etwa 75 im Vergleich zum Ausgangszustand 1 u B ro NS PV amp Wind wB roNS PV wB roOW PV amp Wind E B ro OW PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 18 0 17 0 5 ul Abbildung 139 Die energetisch g nstigste B ro Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 N O N o oO m 10 oO Nicht erneuerbare Prim renergie GJ U Seite 248 u Gewerbe flach PV amp Wind Gewerbe flach PV u Gewerbe schr g PV amp Wind m Gewerbe schr g PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstad
59. IL 150 4 CO quivalent t 200 Abbildung 142 Die kologisch g nstigste B ro Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 u Gewerbe flach PV amp Wind m Gewerbe flach PV w Gewerbe schr g PV amp Wind w Gewerbe schr g PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt E ou 2 3 Oo ZT S U Abbildung 143 Die kologisch g nstigste Gewerbe Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 251 7 5 3 konomische Optimierung Abbildung 144 zeigt die konomische Optimierung von B rogeb ude und Gewerbebetrieb am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che klein Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Gaskessel Effiziente E Ger te 2 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Sole Waser W rmepumpe im B ro respektive Wasser Wasser W rmepumpe in der Fabrikshalle Effiziente E Ger te 3 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Sole Waser W rmepumpe im B ro respektive Wasser Wasser W rmepumpe in der Fabrikshalle Effiziente E Ger te Photovoltaik 4 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Sole Waser W r
60. K po c u tg pa O g ge Q iw U 5 e f m Leg 9 4w Rn 2 Abbildung 114 Die energetisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 223 7 1 2 kologische Optimierung Abbildung 115 zeigt die kologische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien Den Ausgangspunkt bildet ein Standardaufbau mit Fensterfl che klein Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen Standardaufbau Fensterfl che mittel Gaskessel Standard E Ger te 2 Standardaufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 3 Konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te 7 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Solarthermie 8 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik 9 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 10 Gut erkennbar ist der gro e Sprung von konventionellen Aufbauten 3 hin zu kologischen Aufbauten 5 Mit kologischem Aufbau einem Pelletkessel und eff
61. Kreuzlagenholz gof Offnen ggf Verpressen gt neuer Zuschneiden Abbinden Baustrohballen D ngemittel Baustrohballen 55 50 ja nach Offnung gt D mmmaterial Einstreu Befeuchtung mit ja wenn ausschlie lich Wasser Einsumpfen Befeuchtung mit Wasser gt neue Lehmputz 32 100 nat rliche Zusatzstoffe Reinigung gt Lehmprodukte Seite 376 Lehmputz Holz Schnittholz Nadel gehobelt techn getrocknet 3 625 e e o Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken ae k e a aa Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung mittel 18 MJ kg nach Mn von thermischer abh ngig von Beschichtung und Beschichtung und Vorbehandlung Bindemittel z B mit PUR Klebstoff Anteil sortenreine Trennung bei mechanischer Bindemittel m glich jedoch sehr gering j Befestigung leicht m glich mechanische Befestigung nach Holzd bel thermischer Hanfschur Vorbehandlung sortenreine Trennung bei mechanischer Randbereich mittel 17 5 MJ kg Ka Ballengarn Hanf Sisal PP Befestigung leicht m glich nicht bei Putzauftrag verputzt nicht m glich DEZ Hanffasern Flachssch ben etc m glich nein R ckbau nicht m glich erh rten nach thermischer mechanische Vorbehandlung sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung mittel 18 MJ kg m glich Befestigung leicht m glich Treeplastschraube nach thermischer mechanische
62. MJ kg Seite 383 Nutzungsdauer sortenreine Trennung bei mechanische mechanischer Befestigung leicht Befestigung ja m glich lose verlegt so so Kompostierbarkeit J ja nach ffnung ja mechanischer Befestigung leicht m glich mechanischer Befestigung leicht m glich rtenreine Trennung bei mechanische Befestigung rtenreine Trennung bei mechanische Befestigung Produktrecycling Materialrecycling Weiterverwertung zu Wiederverwendung Spanplatten Weiterverwertung zu Wiederverwendung Spanplatten ggf ffnen ggf Verpressen Zuschneiden Abbinden gt neuer Baustrohballen gt D mmmaterial D ngemittel Einstreu Weiterverwertung Wiederverwendung Spanplatten u Weiterverwertung zu Wiederverwendung Spanplatten Weiterverwertung zu Wiederverwendung Spanplatten Z BE Tec Jmmmm e ae ppm Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und R von nach thermischer Bindemittel z B Kunstharze wie Melamin oder sortenreine Trennung bei Beschichtung und Vorbehandlung Bindemittel mittel 18 MJ kg mittel 17 5 MJ kg m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich Harnstoff Phenolharze Ballengarn Hanf Sisal PP mechanischer Befestigung leicht m glich sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich sortenreine Trennung bei mechani
63. Optimierung der Mehrfamilienh user am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 u 2 uu02440022nn0nenn onen ne nn 245 Abbildung 136 Die konomisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 02222002220002n00nnnnn nenne nennen 246 Abbildung 137 Kostengliederung des Mehrfamilienhauses NS am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 0222002220020200 00000 nnnnn nenne nennen 246 Abbildung 138 Die energetische Optimierung von B ro und Gewerbe am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 au een 248 Abbildung 139 Die energetisch g nstigste B ro Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 uud 248 Abbildung 140 Die energetisch g nstigste Gewerbe Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 2 00222200022000020nnnonnnnnnnnnnnennnnnennnnnenenn 249 Abbildung 141 Die kologische Optimierung von B ro und Gewerbe am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 u0222002220002000020n0 nenne nenne nnnnnnnnne nenne nenne anne nase 250 Abbildung 142 Die kologisch g nstigste B ro Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 anne een aan 251 Abbildung 143 Die kologisch g nstigste Gewerbe Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und
64. Prim renergie zu konvertieren Die in diesem Projekt eingesetzten Konversionsfaktoren werden in Kapitel 4 4 n her beschrieben Abbildung 6 zeigt die exakte Definition der Bilanzgrenzen eines Plusenergiegeb udes gem IEA Annex 53 wie sie in der vorliegenden Arbeit verwendet werden Seite 31 E Bilanzgrenze Geb udetechnisches System E Bilanzgrenze Bedarf Nutzung Raumheizen Produktionsanlage Haushaltsger te B roger te PUSAN Server USV Befeuchten eg Stromnetz Lieferung Elektr Energie Kommunikation Raumk hlen Telephonie Internet Entfeuchten Kochen amp Hygiene Warmwasser L ften Teek che wc Kohle Erd l Gas p K ltemaschine iomasse Lieferung Therm Energie Beleuchtung Orientierung Arbeitsplatz Displays Verkehrsfl chen Au enbeleuchtung Verteilung Speicherung Transport ae Regelung Bewegungsmelder Jalousiesteuerung Fernw rme Brandschutz Brandschutzklappen l Flucht Rettungswegbeleuchtung i Einbruch amp Vandalismus i Alarmanlage Zutrittssystem Au enbelauchtung E Bilanzgrenze Siedlung Transport Rolltreppe Konversionsm glichkeit auf Prim renergie Treibhausgasemissionen oder Energietr gerkosten Abbildung 6 Bilanzierungsgrenzen eines Plusenergiegeb udes Quelle IEA Annex 53 Seite 32 4 3 Methodik Zur Ermittlung der Optimierungspotentiale von Plusenergiegeb uden wurde eine Analyse der architektonischen Rahmenbeding
65. R ckbau nicht m glich lose verlegt sortenreine Trennung bei verklebten Platten nicht m glich R ckbau WDVS wird vor Ort von Tragschicht getrennt durchschn 1 cm des EPS und die Klebespachtel verbleiben am Ziegel sollen in Abfallverbrennungs oder Mitverbrennungsanlagen entsorgt werden da bei ung nstigen Verbrennungsbedingungen auch nach thermischer Bromwasserstoff und bromierte Furane und Dioxine sehr hoch 39 9 Vorbehandlung in geringen Mengen entstehen Zusammensetzung MJ kg m glich 86 93 M Polystyrol 0 12 M Treibgas nein wird recycelt verklebt Entsorgung WDVS wird in MVA verbrannt inkl der anorganischen Bestandteile Ziegel M rtel Putz EPS Reste werden in Aufbereitungsanlage getrennt Ziegel Seite 388 Verbindung nicht m glich 3 Stellmittel aus Kunststoffen nein R ckbau nicht m glich durch erh rten raea O Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling 74 as Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff m glich wegen Zusatzstoffen und hohem Zementestrich 100 nein Feinanteil nur eigeschr nkte Verwertung Baupapier unter Estrich Beton 025 0 an ja wenn Nasserverfahren FE GE Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff nicht wenn mit Bitumenbahnen verklebt und keine Zusatzstoffe Holzfaserplatte 100 160 kg m enthalten Wiederverwendung Weiterverwertung wenn Nassverfahren ja wenn Nasserverfahren und keine Zusatzstoffe Holzfas
66. Reinvestitionskosten von Wartungs und Betriebskosten sowie allf lligen Erl sen aus dem Verkauf von Strom f r einen Betrachtungshorizont bis 2050 nach der Barwertmethode gem der Formel Seite 34 k k n n PVo Cinv o 3 Cinvj 1 2 Ni 2 2 Cogmj 1 z 2 Ca z j 1 j 0 PVo Cim v 0 Cimv j ND Cosmj Cel mit j 1 i 0 k Vyr 1 z i 0 j 1 EUR 4 Barwert der Investition Present Value zum Zeitpunkt null in EUR Errichtungskosten in EUR Einmalige Reinvestitionskosten des Energiebereitstellungssystems j in EUR im Betrachtungszeitraum bis 2050 vgl Kapitel 6 6 Anzahl der verf gbaren Energiebereitstellungssysteme Zinssatz des Kapitals in Nutzungsdauer des Energiebereitstellungssystems j in Jahren J hrliche Wartungs und Betriebskosten des Energiebereitstellungssystems j in EUR Anzahl der Jahre 2012 bis 2050 J hrliche Stromkosten der Geb udetechnik und Elektroger te in EUR J hrliche Erl se aus dem Stromverkauf des Energiebereitstellungssystems j in EUR nur zutreffend bei Photovoltaik und Windkraft k Cinvo Bau gt K nvest j P C Bau Kinvest P j 1 EUR 5 Errichtungskosten des Geb udes in EUR es werden die Kostengruppen 320 bis 369 It DIN 276 1 d h das Bauwerk mit Gr ndung Au enw nde Decken und D cher ber cksichtigt Nicht ber cksichtigt bei den Errichtungskosten werden die Baugrube das Verteilsystem f r Warmwasser und Heizung Pum
67. Schaumglasgranulat wenn nicht bitumenverklebt Schotterersatz im Schaumglas 105 kg nein Stra enbau Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff nicht wenn mit Magerbeton 100 100 En u BE nn Baupapier unter Estrich Beton nein 00000 Weiterverwertung wenn Nassverfahren Seite 401 ggf Absaugen gt ggf Absaugen gt Sch ttung Sch ttung Zuschlagstoff nein da meist geklebt oder stark nein da meist geklebt oder stark Vlies PP nein verschmutzt verschmutzt mittel 18 MJ kg nach abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B en von thermischer wasserbasierte Einkomponenten Acrylat Beschichtung und Vorbehandlung Dispersionslacke zur Versiegelung und PVAC mechanischer Befestigung Bindemittel Dispersionskleber f r die Verlegung leicht m glich lose verlegt Parkett mit Nut und Feder nicht m glich 2 in der Regel mineralische Zusatzstoffe nein R ckbau nicht m glich System Impr gnierung mit Olen auf Naturharzbasis nach m glich a Kunststoffbeschichtung Fungizid thermischer behandelt Altpapier kann Schwermetalle aus Vorbehandlung Farbpigmenten enthalten evtl mit Polyesterfaden m glich verst rkt nach thermischer Vorbehandlung abh ngig von Beschichtung und Bindemittel sortenreine Trennung bei flie end verlegt sortenreine Trennung unter Verbindung durch ja Beton Estrich nicht m glich erh rten sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung lose verlegt
68. Sollte sich die Photovoltaik hinsichtlich ihres Wirkungsgrades und der Preise wie in den vergangenen Jahren weiterentwickeln wird sie in den n chsten Jahren mit gro er Wahrscheinlichkeit eine weite Verbreitung im Geb udesektor finden Damit steigen aber auch die Anforderungen an das Verteilnetz gro en Mengen an eingespeistem Photovoltaik Strom gerecht zu werden Kleinwindkraft kann zwar einen Beitrag zur Verbesserung der kologischen und energetischen Bilanz der untersuchten Geb ude liefern ist aber aus konomischer Sicht nur an optimalen Windstandorten geeignet Daneben gilt es noch einige weitere Fragen wie der Lebensdauer der Auswirkungen auf die Geb udestatik durch Schwingungen und der rechtlichen Rahmenbedingungen zu kl ren Unter Bedachtnahme aller heute verf gbaren Informationen ist vom Einsatz der Kleinwindkraft abzuraten Zusammenfassend sind Plusenergiegeb ude auch unter der Restriktion der Wirtschaftlichkeit m glich Im Gegensatz zur prim renergetisch und kologisch sinnvollsten Variante sind dabei nat rlich Abstriche zu machen So kann anders als bei der rein energetischen Optimierung nicht bei allen Geb uden eine negative nicht erneuerbare Prim renergiebilanz unter Ber cksichtigung von Errichtung und Betrieb bis 2050 erzielt werden vgl Abbildung 149 und Abbildung 150 Betrachtet man hingegen die j hrliche Bilanz entsprechend der gew hlten Definition f r Plusenergie so ist es an allen untersuchten Standorten m gli
69. Specialists http epb lbl gov comis Aktualisierungsdatum 2 2 2012 Dachverband Energie Klima 2006 Erneuerbare Energie Technologische Kompetenz aus sterreich Wien 2006 D nisches Ministerium f r Klima Energie und Geb ude 2011 Energy Strategy 2050 from coal oil and gas to green energy ISBN 978 87 92727 14 5 Kopenhagen Februar 2011 verf gbar unter www kemin dk Documents Klima 2009 20Energipolitik Energy 20Strategy 202050 20web pdf abgerufen 27 05 2012 Deponieverordnung 2010 Deponieverordnung idF BGBI II Nr 178 2010 Bundesminister f r Land und Forstwirtschaft Umwelt und Wasserwirtschaft 2010 Deutsch M BA Modellierung eines W rmeschichtspeichers Bachelorarbeit TU Wien IET Wien 2011 Seite 271 Diem Patrick Modellierung einer Kompressionsk ltemaschine in Excel VBA Bachelorarbeit Betreuer Bednar Thomas Wertz Dietrich et al TU Wien Wien 2012 DIN 276 1 Kosten im Bauwesen Teil 1 Hochbau Deutschland 2008 Dombayci A et al Optimization of insulation thickness for external walls using different energy sources Applied Energy 83 2006 p 921 928 2006 Dzevad S Slaven I berblick ber Simulationstools f r Solarthermie Photovoltaik am Markt Projektarbeit Wien TU Wien IET Wien 2011 Edenhofer Ottmar et al Das gr ne Paradoxon Menetekel oder Prognose in Beckenbach u a Hrsg Jahrbuch kologische konomik Band 6 Dis
70. Standardaufbau mit Fensterfl che gro Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holz Aluminiumrahmen Gaskessel Standard E Ger te 2 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holzrahmen Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Gut erkennbar sind der gro e Sprung von konventionellen Aufbauten 1 hin zu kologischen Aufbauten 3 sowie die Verbesserung durch Substitution des Gaskessels durch Fernw rme 5 und dem Einsatz von Photovoltaik 6 W hrend die Nord S d orientierten Geb ude in der passiven Optimierung etwas schlechter als die Ost West Geb ude abschneiden sind sie in Bezug auf die Nutzung von Photovoltaik und Windkraft etwas besser geeignet Die Standortabh ngigkeit wird wiederum in Abbildung 126 sichtbar Tabelle 32 Varianten bersicht Variante Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung Gro e 1 Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Gro e Fensterfl chen Konventionell an ha
71. Tabell amp 28 Varanlen bersicht essen ee energie 227 Seite Tabelle 29 Tabelle 30 Tabelle 31 Tabelle 32 Tabelle 33 Tabelle 34 Tabelle 35 Tabelle 36 Tabelle 37 Tabelle 38 Tabelle 39 Tabelle 40 Tabelle 41 Tabelle 42 Tabelle 43 Tabelle 44 Tabelle 45 Tabelle 46 Varianten bersicht 00220022200240000n0 nenn nenn nenne nenn nnnnennne nenn nenn nenne nenn nennen 229 VAnAantENUDErS ICh ee 231 N ALANIEN DEL ION en 233 Vananten DSrsiCi crien inte Eaei 235 VanlanISRUDELSICHT ee een ee ee end 237 VONanlER DEI SICHT E E E E EE E E A AA E 239 Van Menmo S e ee ea 241 Y Anl ANIEN DELSIONT en een ee ee 243 Varianten bersicht 00220022200200000n0 nenn nenn nenne nenn nano nenn anne nenn nenne nenn nnnenen 245 Y IL ANTERUDEL SICHT ee een ee gen 247 Y IH ANIED BELS ICH ee ee 250 V nanten ubersiChN Asa een een 252 Schimmel Index nach Ojanen 2011 u2222220000202000Rnnnnnn en iniiai 351 Faktor ki Ojanen Z0 Teen 352 Werte zur Berechnung des Faktors k2 Ojanen 2011 222400022420 2200 353 Thermische Verbraucher im Haushalt Statistik Austria 2008 354 Stromverbraucher im B ro vollst ndige Liste Quelle eigene Recherchen 354 Stromverbrauch im B ro Bestand Quelle eigene Recherchen 355 Seite 295 12 Anhang Im Anhang sind erg nzende Informationen angef hrt die im Sinne einer Vervollst
72. Treibhausgasreduktionspotentiale ist Insbesondere die Kleinwindkraft ist ungeachtet der rechtlichen und technischen Rahmenbedingungen bez glich der rtlichen Windverh ltnisse extrem sensitiv in ihrem wirksamen kologischen Beitrag Seite 225 u Kleingartenhaus PV amp Wind u Kleingartenhaus PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt paa CO quivalent t 8 in O 2 70 Abbildung 116 Die kologisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 7 1 3 konomische Optimierung Abbildung 117 zeigt die konomische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che gro Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventioneller Aufbau Fensterfl che mittel 2 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein 3 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Gaskessel Effiziente E Ger te 4 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te 5 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Von den Errichtungskosten ist die Variante
73. Werkhalle des IFT Nettogrundfl che ca 3000 m ohne B rofl chen Flach bzw Pultdach berh htes Mittelschiff f r seitliche Belichtung der Mittelhalle kompakter Bauk rper mit Flach bzw Pultdach und berh htem Mittelschiff 3144 69 m 3048 25 m 35945 09 m 9006 90 m 0 25 f r einzelne R um entsprechend dem Raumbuch zur Sanierung und Umnutzung der Siemens Halle im Arsenal Center Ost West verlaufender Sheddachkonstruktion Seite 65 SCHEMASCHNITT AA Abbildung 26 Grundriss und Schemaschnitte zu Modellgeb udetyp Werkshalle mit Flachdach und mit Sheddachkostruktion Seite 66 5 3 Entwurfs und Planungsstrategien 5 3 1 Voraussetzungen und Ma nahmen zum Plus Energie Standard Das Plus Energie Geb ude kann als konsequente Weiterentwicklung des Passivhaus Gedankens verstanden werden denn zur Erzielung eines Plus Energiestandards gen gt es nicht Geb ude mit erneuerbaren Energiesystemen auszur sten Vielmehr m ssen regenerative Energien als Teil eines Gesamtenergiekonzeptes verstanden werden das in einem integralen Planungsprozess unter Ber cksichtigung bauphysikalischer und human kologischer Aspekte erarbeitet wird An erster Stelle steht dabei die Optimierung der Energieeffizienz des Geb udes durch Ma nahmen wie sehr gute W rmed mmung effiziente W rmer ckgewinnung Kompaktheit des Bauk rpers und Nutzung passiver Solarenergiegewinne vgl Tabelle 7 Auch
74. anderen Standorten in sterreich kann die Situation auch deutlich schlechter sein Univ Prof DI Dr Klaus Krec Ass Prof DI Dr Karin Stieldorf ANB TU Wien 2011 Seite 74 Innovative Baustoffe und Komponenten Die thermische Sanierung der Geb udeh lle alter und dicker Au enw nde auf einen exzellenten Standard ist mit den herk mmlichen D mmstoffen schwierig nicht minder der Einsatz von Innend mmung oder Vakuumd mmung u erste Sorgfalt ist geboten Je dicker die W nde werden desto genauer muss die jeweilige Ma nahme mit Hilfe von W rmebr ckenprogrammen geplant werden PCM s Phase Change Materials k nnen nicht immer Sommertauglichkeit herstellen ihre Wirkung ist begrenzt Eine weitere Komponente die falls m glich in der Sanierung angedacht werden sollte ist die kontrollierte L ftung um zus tzlich zu W rmed mmma nahmen weitere Energieeinsparungspotentiale zu erzielen Ersetzen der einzelnen Bauteile jeweils an ihrem spezifischen Lebensende Im Idealfall werden die Bauma nahmen jeweils am Ende der Lebensdauer der jeweiligen Bauteile angesetzt z B Heizanlagen dann ersetzt wenn sie entweder nicht mehr oder nur sehr schlecht funktionsf hig sind oder Fenster getauscht wenn der U Wert nicht mehr zeitgem sondern auch der Rahmen alt und morsch ist Erhaltungs und Verbesserungsarbeiten fallen zusammen und der Prim renergieeinsatz f r de Ma nahmen wird optimal klein Aktive solare Systeme sollten zeitglei
75. auf den sensiblen K hlbedarf eines Normsommertages und den Heizw rmebedarf eines durchschnittlichen J nnertages im Testraum B ro am Teststandort Wien 220022200020200nnnnennnnnnnnnnnnnn nenne nenn nenne nennen 79 Abbildung 36 Gegen berstelung der maximal auftretenden sommerlichen Raumtemperaturen in Testraum RHn in Massivbauweise mit dem Heizw rmebedarf des jeweils zugeh rigen Modellgeb udes am Standort Innsbruck s02222002202000ennn en 80 Abbildung 37 Einfluss der Orientierung auf den sensiblen K hlbedarf und die sensible K hllast eines Normsommertages am Teststandort Wien f r Testraum B ro V1 80 Abbildung 38 Temperaturverhalten des Testraums Einfamilienhaus EFH in der Sommertauglichkeitssimulation am Standort Wien mit unterschiedlich gro er s dorientierter CIECIE O a sense nannten reger ern ee een rer nern een unse Tiger ensure 81 Abbildung 39 Einfluss der Verschattung auf den Heizw rmebedarf beim ost west und nord s dorientierten Mehrfamilienhaus MFHow bzw MFHns mit kleinstem Verglasungsanteil V1 an unterschiedlichen Standorten 0 2222002222000202000nnnnnennnnnnnnnnnn nennen nnennee nennen 82 Abbildung 40 Einfluss der L ftungsw rmer ckgewinnung auf den Heizw rmebedarf beim Mehrfamilienhaus am Standort Wien V1 uunununnnnnnennannannnnnnennnnnnnnnnnn nenne nme nennen 83 Abbildung 41 Wirksamkeit verschiedener Ma nahmen zu
76. bers gesamte Jahr besonders hohe Strahlungseintr ge und ist daher f r die Betrachtung aktiver und passiver solarer Gewinne von hoher Bedeutung F r weitere Standorte sei an dieser Stelle auf eine vereinfachte Berechnung im Rahmen der Klimadatenbank des Bundesministeriums f r Wirtschaft Familie und Jugend hingewiesen siehe www bmwfj gv at hp klimadatenbank 4 5 2 Vergleich der langj hrigen Klimadaten Als grundlegende Daten f r die Erzeugung der halbsynthetischen Klimadatens tze HSKD dienen langj hrige Monatsmittelwerte oder summen f r alle interessierenden meteorologi schen Elemente Um die langj hrigen Klimadaten an den vier ausgew hlten Standorten ver gleichen zu k nnen sind im Folgenden die langj hrigen Monatswerte f r alle im Weiteren verwerteten Datenarten einander gegen ber gestellt Die gezeigten Werte wurden einer Empfehlung der World Meteorological Organisation WMO entsprechend durch Mittelung Seite 40 ber jeweils 30 Jahre gewonnen Der Mittelungszeitraum wurde einheitlich mit dem Zeitintervall beginnend mit Jahresanfang 1978 und endend mit Jahresende 2007 festgesetzt 4 5 2 1 Au enlufttemperatur In folgender Abbildung sind die der Erzeugung der HSKD zugrunde liegenden langj hrigen Monatsmittelwerte der Au enlufttemperatur f r vier der f nf ausgew hlten Standorte einander gegen ber gestellt Au enlufttemperatur
77. dargestellt der die Monatsmittelwerte des halbsynthetischen Jahrs genau einh lt Kontinuisierung gem 8 Au enlufttemperatur Aal IB ID an EM IN II 1 hi Au enlufttemperatur C 152 5 183 2133 Tag Nummer im Jahr 33 Langj hrige Monatsmittelwerte des Luftdrucks geliefert von der Zentralanstalt f r Meteorologie und Gieodynamik Wien Hohe Warte ZAMG 5 Langj hrige Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit geliefert von der ZAMG 5 Seite 308 Monatsmittelwerte C Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 00 K Relative Feuchtigkeit der Au enluft SF LEE gt HER EEE u m m S Bop gg 2 nn 11 E Te mmi o Te en m oa wo 2 sn x mr m 2 WD wyd yyonayyn7 apay O vu O A O oo oe e a AE a u Zu Ge r 3 5 Monatsmittelwerte Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 04 Seite 309 Niederschlag E E 2 Br J e E zZz o u E E un A amp BI oh Hek HHEH Al Mo e A A LA Am MA a A MA ii WVW D 30 5 61 91 5 122 152 5 183 213 5 244 274 5 305 335 5 366 Tag Nummer im Jahr Monatssummen mm 127 4 122 4 42 1
78. den Pelletkessel vorgesehene Volumen prinzipiell auch f r eine Solarthermie Anlage genutzt werden kann und Pelletkessel h ufig in Kombination mit solarthermischen Systemen installiert werden erscheint der Einsatz eines Pufferspeichers in den meisten F llen gerechtfertigt Einige Hersteller von Pelletskesseln empfehlen allerdings mittlerweile auf einen dem Kessel zugeordneten Speicher zu verzichten Eine Beurteilung ob diese Empfehlung lediglich aus marktstrategischen Gr nden oder aufgrund von Verbesserungen auf technologischer Ebene vorgenommen wird wurde im Rahmen dieser Studie nicht vorgenommen Seite 188 10 100 Energiebilanz und Temperaturverl ufe f r das System i Pelletskessel und zugeh riger Speicher 70 auf Stundenbasis 2 1 1 0 00 bis 3 1 0 00 0 60 5 S 5 5 50 5 a z Rechendiff in kWh E 5 40 Summe Input elektrisch in kWh ws Brennstoffw rmeleistung in kWh i 30 EE an Raum Rauchgas Asche in kWh Verluste Kessel an Raum in kWh wem P_SpeicherAnRaum in kWh 10 20 EE Leistungsbedarf WW in KWh wm Leistungsbedarf RH in kWh s VL_SOLLin C 10 Kesseltemp IST in C T Speicher_misch in C 15 0 10 100 Energiebilanz und 9 Temperaturverl ufe f r das System gt Pelletskessel und zugeh riger Speicher F auf Stundenbasis pr 30 12 0 00 bis 31 12 23 59 amp 5 k lteste Periode S 50 p s 3 ww Rechend
79. der Geb udeh lle ist damit ein wichtiger Schritt und der zentrale Ansatzpunkt zur Gestaltung eines nachhaltigen Energiesystems durch Nutzung dezentral verf gbarer erneuerbarer Energiequellen mit einer Verringerung der Treibhausgasemissionen und Verbesserung der Versorgungssicherheit sowie einer deutlichen Erh hung der Energieeffizienz Die langfristige Vision ist eine bebaute Umwelt die vom Energieverbraucher zum Lieferanten von Energie wird und somit dem innovativen Konzept eines Plusenergiegeb udes entspricht Es wird also wesentlich sein inwiefern technische soziale kologische konomische und politische Rahmenbedingungen f r eine nachhaltige Aktivierung der erneuerbaren Energieressourcen und einer energieeffizienten Geb udearchitektur geschaffen werden und wie sich die verschiedenen Akteure auf diese einstellen Ein wesentlicher Treiber ist in diesem Zusammenhang die Europ ische Union mit den 20 20 20 Zielen und noch ambitionierteren Zielen bis 2050 insbesondere f r die Reduktion von Treibhausgasemissionen die als Ausgangspunkt f r den Einsatz geb udeintegrierter Energiesysteme herangezogen werden k nnen vgl u a EU SET Plan 2011 Eine aktuelle Studie zur wirtschaftlichen Entwicklung erneuerbarer Energietechnologien in sterreich bietet Bointner et al 2012 Seite 17 3 1 Detailangaben in Bezug auf die Ziele des Programms Die Erfahrungen im Geb udesektor zeigen dass sich Innovationen nur sehr langsam durchse
80. der Kategorie DowncyCcling ist dies nicht m glich Ein Beispiel daf r ist Beton Dieser kann z B zerkleinert und als Sch ttung oder Zuschlagstoff verwendet werden sofern er nicht mit Bitumenbahnen verklebt wurde aber nicht zur Herstellung von neuen Betonbauteilen Thermische Verwertung Im Anschluss an die stoffliche Nutzung besteht die M glichkeit einer abschlie enden energetischen Nutzung In dieser Stufe der Kaskadennutzung erfolgt eine m gliche Unterteilung in die Kategorien thermische Verwertung Energieerzeugung 7 Punkte und thermische Verwertung Abfallverbrennung 4 Punkte Bei den Materialien der Kategorie Energieerzeugung handelt es sich haupts chlich um unbehandelte Biomasse wie Holz oder Stroh da bei deren Verbrennung kein zus tzliches CO freigesetzt wird Die Verbrennung dieser Materialien verl uft also CO neutral und eignet sich daher hervorragend zur W rmeerzeugung Die Einteilung in die zweite Kategorie Abfallverbrennung stellt eine notwendige Behandlungsart zur Erreichung der Ziele und Grunds tze des Abfallwirtschaftsgesetzes wie der Verringerung des zuk nftigen Deponievolumens dar Beim Verbrennungsprozess wird eine m glichst vollst ndige Umsetzung des Materials zu Kohlendioxid Wasser dampf Schwefeldioxid etc angestrebt was bei definierten Materialien weitestgehend erreichbar ist Die thermische Entsorgung von Abf llen kann neben einer Verbrennung in speziellen Abfallverbrennungsanlagen an welch
81. drastisch reduziert werden Der Wirkungsgrad der W rmer ckgewinnungsanlage wirkt sich dabei stark auf die jeweilige erzielbare Energieeinsparung aus Seite 261 e Durch Anordnung von L ftungs ffnungen in zwei oder mehr unterschiedlichen Fassadenebenen kann der n chtliche Luftwechsel erh ht und die auftretenden Maximaltemperaturen gesenkt werden e Dachgescho r ume mit Schr gverglasungen in Ost S d oder Westorientierung sind in Bezug auf die Sommertauglichkeit grunds tzlich als kritisch zu sehen Nur durch Erh hen der speicherwirksamen Masse das erm glichen einer Quer oder Diagonall ftung und die Ausf hrung der Schr gverglasung mit Sonnenschutzgl sern bzw au enliegendem Sonnenschutz k nnen hier angenehme sommerliche Temperaturen gesichert werden e Vollverglaste Fassaden schneiden im B robau in n rdlicher stlicher und westlicher Orientierung sowohl im Heizfall als auch im K hlfall schlechter ab als Fassaden mit geringerem Verglasungsanteil Bei Orientierungen in s dlicher Richtung zwischen etwa 105 und 255 k nnen sich gr ere Verglasungsanteile positiv auf den Heizw rmebedarf auswirken es ist jedoch fraglich ob der gleichzeitig erh hte K hlbedarf in der Ganzjahresbilanz dadurch ausgeglichen werden kann e Das Heizsystem und ggf ein K hlsystem sollten unter Ber cksichtigung der lokalklimatischen Gegebenheiten einer gemeinsamen Planung unterzogen werden Daneben sollen nach M glichkeit verschattung
82. ebenfalls einen erheblichen Vorteil dar Als nachteilig ist der Leistungsabfall bei Teilabschattung die direkte Abh ngigkeit vom solaren Angebot und den rechtlichen Rahmenbedingungen zur Anlagenf rderung zu nennen 6 6 4 1 Energie Die Berechnung der energetischen Ertr ge aus dem System zur photoelektrischen Energiegewinnung ergibt sich in Abh ngigkeit von der in der Kollektorebene eingestrahlten Energie und dem Wirkungsgrad der eingesetzten Module Die mittlere st ndliche Leistung l sst sich damit bei Vorgabe der geometrischen Randbedingungen f r die Photovoltaikanlage unmittelbar aus dem Klimadatensatz ableiten Das physikalische Modell aus Einfalt 2010 S 30ff wurde f r die genaue Berechnung im Rahmen dieser Studie auf eine stundenweise Basis gebracht 6 6 4 2 kologie In der Diskussion um die kobilanz von Photovoltaiksystemen r ckt in den letzten Jahren besonders die Frage der Rezyklierbarkeit der Module immer st rker in den Vordergrund Derzeit liegt der Gro teil der Abfallmenge in Produktionsausf llen Transportsch den Montagesch den usw begr ndet ist also mit der Leistung korreliert die aktuell installiert wird In den kommenden Jahrzehnten wird jedoch eine wachsende Menge an Modulen die aufgrund von zunehmender Alterung zur ckgebaut bzw ersetzt werden m ssen f r Seite 196 Recycling zur Verf gung stehen Im Detail gehen Autoren dabei von verschiedenen Szenarien aus etwa zur Absterbekurve f r PV
83. ennnnenenn 236 Abbildung 127 Die kologische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb Dis 2050 237 Abbildung 128 Die kologisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Emchtung und Belrieb Dis 2050 unse een 238 Abbildung 129 Die konomische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 22z022440002000n0nnnnne nennen nennen 240 Abbildung 130 Die konomisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 us2224000200000nenne nennen ernennen 240 Abbildung 131 Die energetische Optimierung der Mehrfamilienh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 002220022200022000nnnn nenne nenne nenne nnnnn nenn nenne nenne nnnen nenn 242 Seite 291 Abbildung 132 Die energetisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 u02220002200020000n0nnonnnnnnnnnn nenn nenne nenne nenn enennenennenenn 242 Abbildung 133 Die kologische Optimierung der Mehrfamilienh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 002220022200022000200n nenne nenne nnnnn nennen nnnnn nenne nenne oai 243 Abbildung 134 Die kologisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Ernicht ung und Betrieb bis 200 anne ee es 244 Abbildung 135 Die konomische
84. erneuerbar MJ m 1500 97 0 00 duk f o 13 18 Produktrecycling 100 00 20 38 Kompostierbarkeit u GWP Materialrecycling 200 00 m AP Thermische Verwertung e EEE 300 00 Deponierung o 338 78 400 00 R ckbau Gesamt s Regionalit t Nutzungsdauer Seite 123 OGD4A Rachdach Schnellbaud mmpaneel HA Bemerkungen Es handelt sich um eine dicht dicht Konstruktion die bei Leckagen in der innenliegenden EATERY aT Panelplatte zu einer Durchfeuchtung und zu Sch den der D m mschicht f hren kann Es muss daher eine saubere Verarbeitung und Montage ENNEN der Panele erfolgen I M1 10 Es ist zu beachten dass die D mmpaneele nicht das Haupitragwerk bilden Das Haupfttragwerk ist nicht in diesen Berechnungen inkludiert Trennung nur nach volls ndiger Demontage des Hementes m glich Sortenreine Trennung m glich Alle Materialien k nnen wiederverwendet werden Keine kompostierbaren Materialien Keine thermische Verwertung m glich Keine regional produzierbaren Materialien Kurze Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich F r diesen Aufbau wird am wenigsten Energie ben tigt Auch ohne Tragkonstruktion wird die gr te Menge an CO2 freigesetzt GWP kgCO2eq m 31 24 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eg m 0 159726 Gesamtdurchschnitt der Flachd cher f r Hallen PEI nicht erneuerbar MJ m 490 19 400 00 7 348 05 Produktrecycling Q 300 00 Kompostierbar
85. f nf am g nstigsten durch wesentlich geringere Betriebskosten scheiden in einer Betrachtung ber den gesamten Zeitraum von 2012 bis 2050 aber die Varianten sechs und sieben besser ab wobei die Variante sieben leicht negative Stromkosten erzielt Abermals wird die Standortabh ngigkeit bei den Kosten sichtbar nur am windbeg nstigten Standort Wien ist der Einsatz einer Kleinwindkraftanlage auch ohne F rderungen wirtschaftlich vertretbar siehe Abbildung 118 Seite 226 Tabelle 28 Varianten bersicht Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung Gro e Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen 4 Standard Gaskessel RO Kleingartenhaus konomisch 160 000 u Betriebskosten Strom u Betriebskosten W rme 140 000 E Errichtungskosten 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 lt Gesamtkosten EUR 20 000 0 20 000 Abbildung 117 Die konomische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 227 E Kleingartenhaus PV amp Wind s Kleingartenhaus PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 120 000 100 000 u 5 i 80 000 60 000 40 000 20 000 0 Abbildung 118 Die konomisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Ba
86. gro e Mengen an CO2 freigesetzt GWP kgCO2eg m 164 21 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 725759 Gesamtdurchschnitt der erdber hrten Bodenplatten PEI nicht erneuerbar MJ m 1876 74 25 00 l 19 59 Produktrecycling 20 00 i i GWP Kompostierbarkeit 15 00 1244 5 GW Materialrecycling RAR 10 00 7 00 PEI Thermische Verwertung 5 00 e Deponierung if 0 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 148 UGD Erdber hrt 3 STB Schaum glasgranulat Fa tahlt SALCA ih Li jet peto l Kosten in m Bemerkungen Sehr massiver Aufbau Sortenreine Trennung zum Teil m glich Das Schaum glasgranulat kann wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiter Baustoffe istm glich Keine kompostierbaren Materialien Nur das Mies kann thermisch verwertet werden Keine regional produzierbaren Materialien Lange Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Dieser Aufbau hat den geringsten Energiebedarf Gleichzeitig wird am wenigsten CO2 freigesetzt GWP kgCO2eqa m AP kgSO2eg m PEI nicht erneuerbar MJ m Produktrecycling Kompostierbarkeit Materialrecycling Thermische Verwertung Deponierung R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer 123 14 Abweichung der kokennzahlen vom 0 363023 Gesamtdurchschnitt der erdber hrten Bodenplatten 1226 76 0 00 10 00 20 00 30 00 40 00 50 00 Seite 1
87. hllast 0 07 Skwh _ 16 W m q Swi m E I et 3 x dt 315 mwim 45 270 E 4 90 270 Hu sensibler K hlbedarf sensible K hllast 13 180 180 Abbildung 37 Einfluss der Orientierung auf den sensiblen K hlbedarf und die sensible K hllast eines Normsommertages am Teststandort Wien f r Testraum B ro V1 Nach Osten und Westen erscheint die Ergebniskurve des sensiblen K hlbedarfs relativ symmetrisch Anders stellt sich die Situation dar wenn man die jeweils auftretende Spitze der sensiblen K hlleistung im Tagesverlauf betrachtet Hier zeigt sich eine relativ starke Zunahme der sensiblen K hllast in westlicher Orientierung F r die Auslegung der Seite 80 K hlanlage muss also nicht nur der deutliche Unterschied zwischen Nord und S dorientierung sondern auch die ebenso stark ausfallende Differenz zwischen Ost und Westorientierung der betroffenen R ume ber cksichtigt werden 5 5 5 Speichermasse Die verf gbare Speichermasse hat einen wesentlichen Einfluss auf das sommerliche Temperaturverhalten von Innenr umen In den Simulationsstudien lag die Anzahl der nicht sommertauglichen Varianten bei den Testr umen in Leichtbauweise deutlich h her als bei jenen in Massivbauweise Der Temperaturunterschied zwischen den Bauweisen lag je nach Geb udetyp und Standort zwischen 0 6 K und 1 2 K In Abbildung 38 ist au erdem erkennbar dass die Differenz zwischen Leicht und Massivbauweise bei Vergr
88. in Kapitel 7 ausf hrlich beschrieben Die Grundlage der energetischen Bedarfsberechnungen dieses Plusenergiegeb ude Programmes bilden die NORM Serie B 8110 und H 50XX Der gro e Unterschied im Vergleich zur vorliegenden Arbeit besteht darin dass nicht mit dem Monatsbilanzverfahren sondern mit Stundenwerten gerechnet wird D h der Strombedarf sowie Stromerzeugung W rmebedarf und W rmeerzeugung wird f r jede Stunde des Jahres ermittelt Daraus resultiert auch die Erfordernis von Klimastundendaten vgl Kapitel 4 5 Der Vorteil der stundenweisen Bilanzierung liegt darin dass man f r jede Stunde des Jahres den Energieimport und export bestimmen kann Daf r ist es notwendig auch die Bereitstellungssysteme auf Stundenbasis zu simulieren Diese Systeme und deren Berechnungsalgorithmen sind in Kapitel 6 6 dargestellt Es wird ein Einzonenmodel verwendet Seite 33 F r die Ermittlung des Heizbedarfs wurden folgende Formeln angewendet ee C 1 ihour ihour 1 0 g hour hour Mittlere Innentemperatur in der jeweiligen Stunde in C Og hour gesamte W rmegewinne der jeweiligen Stunde in W Q Lrour gesamte W rmeverluste der jeweiligen Stunde in W C die wirksame W rmespeicherf higkeit des Geb udes in Wh K Die st ndlichen W rmeeintr ge setzen sich wie folgt zusammen Q Q Q O pour Quinour W 2 g hour s hour heiz hour ihour Qs hour SOlare Gewinne der jeweiligen Stunde in W Qheiz hour Heizleistung der
89. in der Regel mineralische Zusatzstoffe nein R ckbau nicht m glich verleimt Seite 393 m glich aber aus kologischer Sicht nicht als kann Additive wie Weichmacher flie end verlegt empfehlenswert sehr Verunreinigung Antioxidantien Stabilisatoren und ggf sortenreine Trennung bei Verbindung durch hoch 43 MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten nein mechanischer Befestigung m glich erh rten sortenreine Trennung bei verklebten Platten nicht m glich R ckbau WDVS wird vor Ort von Tragschicht getrennt durchschn 1 cm des EPS und die Klebespachtel verbleiben am Ziegel sollen in Abfallverbrennungs oder Mitverbrennungsanlagen entsorgt werden da bei ung nstigen Entsorgung WDVS wird in MVA Verbrennungsbedingungen auch verbrannt inkl der anorganischen nach Bromwasserstoff und bromierte Furane Bestandteile Ziegel M rtel Putz thermischer und Dioxine in geringen Mengen EPS Reste werden in Vorbehandlung entstehen Zusammensetzung 86 93 Aufbereitungsanlage getrennt Ziegel lose verlegt sehr hoch 39 9 MJ kg m glich M Polystyrol 0 12 M Treibgas nein wird recycelt Randbereich verklebt nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe R ckbau nicht m glich lose verlegt flie end verlegt Verbindung durch nicht m glich Stellmittel aus Kunststoffen nein R ckbau nicht m glich erh rten Seite 394 Trenndecke 2 Ziegelhohldecke Schafwolle pes Bu Te Eu Materialrecycling Fe
90. in kg m s Pa Pair Partialdruck der Luft in Pa Psurr Partialdruck an der Oberfl che in Pa Fl ssigkeitsaufnahme Vorgegebene Saugspannung z B Probek rper in Wasserbad nn Sud S t 26 Fl ssigwasserstrom an die Oberfl che z B Regen Das Angebot an Fl ssigwasser wird durch die Randbedingung vorgegeben Die aufgenommene Menge ist das Minimum aus Angebot und maximal aufnehmbarer Wassermenge Die maximal aufnenmbare Wassermenge h ngt von den Fl ssigtransporteigenschaften des Baustoffs ab Das berangebot an Wasser rinnt in der Realit t an der Oberfl che ab In der Berechnung wird dies noch nicht ber cksichtigt Ama K S Vs X t 27 surf _ Pr Par E Psurt 28 qQsurt Massenstromdichte infolge Fl ssigwassertransport in kg m s Seite 345 Zusammenhang zwischen relativer Luftfeuchte und Saugspannung s log P Pro Ro T 29 S Saugspannung in Pa 0 relative Luftfeuchte dimensionslos p Dichte in kg m Rp Gaskonstante von Wasserdampf in Luft in J kg K T Temperatur in K Zusammenh nge zwischen den unterschiedlichen Arten der Darstellung des kombinierten Wasserdampf und Fl ssigwassertransportes g _ ro yp 30 U gv Massenstromdichte infolge Diffusion in kg m s po Permeabilit t von Wasserdampf in Luft oder Wasserdampfdiffusions Leitkoeffizient der Luft in kg m s Pa oder in s u Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl dimensionslos p Wasserdampfpartialdruck in Pa Wenn die Saugs
91. k hle Wand 3 k hle Decke 4 warme Wand EN ISO 7730 2006 Seite 91 6 1 1 3 Raumluftfeuchte Laut NORM H 6000 T3 gelten folgende Grenzwerte f r die relative Feuchtigkeit e Unterer Grenzwert 35 r F e Oberer Grenzwert 65 r F Unter einer Luftfeuchtigkeit von 35 r F ist die Raumluft zu trocken und es kommt zu elektrischen Aufladungen und verst rkter Staubbildung sowie zu einer Belastung und Reizung der Atemwege Oberhalb einer Luftfeuchtigkeit von 65 r F wird die Raumluft als zu feucht betrachtet und es kann einerseits zu Bausch den durch Kondensatbildung und andererseits zu einem Schw legef hl beim Menschen f hren g 100 90 unbehaglich feucht S 80 3 E 70 ic a 60 T 50 40 30 20 10 0 12 14 16 18 20 22 24 26 28 Raumlufttemperatur C Abbildung 46 Behaglichkeitsfenster relative Feuchte nach NORM H 600 T3 gt Die Schw legrenze liegt bei einer absoluten Feuchte von x 12 g kg Wassergehalt Dies entspricht einer Raumlufttemperatur von etwa 24 C bei 65 r F Seite 92 6 1 1 4 Luftbewegung Luftbewegung in R umen wird umso st rker wahrgenommen je k lter die Luft ist und je konstanter sie aus einer Richtung kommt Damit ist sie besonders kritisch bei Klimaanlagen im Sommer Im Winter k nnen gro e Fensterfl chen und Wohnungsl ftungsanlagen ohne Luftvorw rmung Ursachen f r Zugerscheinungen sein In Abbi
92. kg m glich Ballengarn Hanf Sisal PP Putzauftrag lose verlegt Impr gnierung mit len auf Naturharzbasis m glich und oder Kunststoffbeschichtung Fungizid nach behandelt Altpapier kann R ckbau nicht thermischer Schwermetalle aus Farbpigmenten m glich Verklebung Vorbehandlung enthalten evtl mit Polyesterfaden und m glich verst rkt Verschlei erscheinung lose verlegt mechanische nach sortenreine Trennung Befestigung lose thermischer abh ngig von Beschichtung und bei mechanischer aufliegend mittel 17 MJ kg abh ngig von Vorbehandlung Bindemittel z B Kunstharze wie Befestigung leicht Randbereich Beschichtung und Bindemittel m glich Harnstoff Melamin oder Phenolharze m glich verklebt vernagelt Seite 366 OGD 7 Schr gdach Porenbeton Glaswolle Dachziegel Holz Schnittholz Nadel rau lufttrocken a a Holz Schnittholz Nadel rau lufttrocken 4 775 50 PE Folie 0 098 Dampfbremse ee m dauer Kompostier barkeit Produktrecycling Materialrecycling Dachziegel abh ngig von Art der Befestigung Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten nein w nein da meist geklebt oder stark verschmutzt nein da meist geklebt oder stark verschmutzt fat Holz Schnittholz Nadel rau lufttrocken Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel rau
93. kg m 4 5 4 0 3 3 0 2 2 0 1 5 mit geringer Leckage 10 4 mit geringer Leckage Sonnenkollektor 0 5 4 mit geringer Leckage Sonnenkollektor ohne Solarstrahlung 0 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Zeit in Stunden Abbildung 58 Gesamtfeuchtegehalt der Grundkonstruktion mit Leckage und einem typischen Sonnenkollektor an der Au enseite Die Berechnungen mit Sonnenkollektor wurden einmal mit und einmal ohne solare Einstrahlung durchgef hrt Die erh hte Trocknung nach innen f hrt dabei im Sommer zu einer Erh hung der relativen Luftfeuchte an der Innenseite der D mmung Wie in der folgenden Abbildung dargestellt ist die Luftfeuchte dabei sehr zeitabh ngig und erreicht Werte ber 80 Seite 108 Relative Luftfeuchte in der Innenseite der D mmung 1 0 7 0 9 4 m 0 8 4 0 7 0 6 4 0 5 0 4 03 4 3 ee 2 a 0 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Zeit in Stunden mit geringer Leckage Sonnenkollektor mit geringer Leckage mit geringer Leckage Sonnenkollektor ohne Solarstrahlung Abbildung 59 Relative Luftfeuchte an der Innenseite der W rmed mmung Ein weiterer Effekt der erh hten Au enwandtemperaturen ist eine Reduktion des W rmeverlustes ber den Au enwandbauteil Wie in der folgenden Abbildung dargestellt wir
94. leicht sortenreine Trennung mechanischer Befestigung m glich nicht bei Putzauftrag sortenreine Trennung mechanischer Befestigung m glich nicht bei Putzauftrag Zellulosefasern Glasfasern bei leicht Seite 371 lose aufliegend Randbereich verklebt vernagelt mechanische Befestigung lose eingeblasen mechanische Befestigung eingeblasen lose eingeblasen mechanische Befestigung eingeblasen lose eingeblasen mechanische Befestigung eingeblasen leicht mechanische Befestigung Schrauben N gel verklemmt mechanische Befestigung lose verlegt mechanische Befestigung Nutzungs OGD 9 Schr gdach Holz Stroh u U Kompostier barkeit Produktrecycling Materialrecycling Dachziegel abh ngig von Art der Dachziegel nein Befestigung Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken A e Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken a a Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten 50 nein da meist geklebt PE Folie Dampfbremse nein oder stark verschmutzt nein da meist geklebt oder stark verschmutzt Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken a ke MIN Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken w a o Weiterverwertung zu Spanplatten aoo AE ffnen ggf Verpressen gt neuer Baustrohballen Baustrohballen 40 48 ja nach ffnung gt D mmmaterial D
95. li Tag Nummer im Jahr Mittlere monatliche Tagessumme Whm SF eA eese e 513 2 958 2 1186 1906 2287 2079 2479 2071 1579 1032 497 8 428 8 6 3 2 2 81 91 39 42 07 17 7 5 Seite 313 Luftdruck N u T BER 7 m pe 3 v E 3 152 5 183 2135 Tag Nummer im Jahr Monatsmittelwerte hPa SSe BE EEE EEE EZ EEE 949 0 947 3 946 0 943 8 945 4 947 2 947 9 947 8 948 4 948 0 948 1 948 0 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 00 hPa Seite 314 Windgeschwindigkeit 7 oO e N ww 4 in ag ea D i 3 oO 29 E E 3 pA amp 5 z nimm m MINI An al yj ii Ih AT IN ii nl JUN N TI N E o Es 30 5 915 152 5 183 274 5 305 3355 366 Tag Nummer im Jahr Monatsmittelwerte ms DEE HE BE BE BC BE EEE EEE EEE I Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 0 ms 12 1 3 Standort Klagenfurt Im Folgenden sind sowohl die zur Erzeugung der HSKD heran gezogenen Monatsmittelwerte als auch die Jahresverl ufe der generierten HSKD f r jede Datenart dokumentiert 12 1 3 1 Datengrundlagen Der Erstellung von halbsynthetischen Klimadatens tzen HSKD liegen Monatsmittelwerte der ben tigten meteorologischen Daten zugrunde Im Fall des hier vorliegenden Kl
96. lose verlegt Parkett mit Nut und Feder System flie end verlegt Verbindung durch erh rten nach Mottenschutzmittel Mitin Eulan It thermischer Hersteller Chlor des Mittels gt vollst ndige sortenreine Trennung bei Vorbehandlung Umsetzung in Salzs ure evtl mechanischer Befestigung leicht lose verlegt hoch 20 3 MJ kg m glich Brandschutzmittel ja m glich Randbereich verklebt nach wird gesch ttet und somit lose verlegt R ckbau erfolgt durch einfache Entnahme lose Sch ttung kann abgesaugt herausschaufeln und anschlie ender eingesammelt und wiederverwendet gering Kompostierung Kompostierung nein werden lose verlegt thermischer Vorbehandlung Zugabe von Fasern Kunststoffzus tzen Verbindung durch nicht m glich 2 3 m glich nein R ckbau nicht m glich erh rten m glich da Trendecke 3 Holz Splitt Schafwolle S House Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling Hanf der gr ere Anteil hat doch in der Regel Weiterverwertung zu Holzdielenboden 9 25 Holzboden nein Wiederverwendung Spanplatten Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken 2 275 Wiederverwendung Spanplatten WE ggf Absaugen gt ggf Absaugen nein Sch ttung gt Sch ttung Zuschlagstoff ja nach ggf Zuschneiden gt Reinigung ggf Offnen gt neue 5 Zerkleinerung Trittschalld mmung Produkte aus Schafwolle 5 Splitt 77 265 Schafwolle Trittschalld mmung gt oas so
97. lt 7 lt 130 1 0 7 gt 130 Seite 408 COP real D v B SN Y Auslastungsgrad der W rmepumpe im jeweiligen Temperaturintervall f et Fi Faktor f r die Energieaufwandszahl zur Berechnung der W rmeverluste von Raumheizger ten und Herde Faktor zur Bewertung der Einschalth ufigkeit des W rmebereitschaftssystems Faktor f r quivalente Verteilleitungsl ngen bzw allf lliger Zirkulationsleitungsl ngen f r Einbauten wie z B Armaturen und Pumpen Faktor f r quivalente Steig und Anbindeleitungsl ngen bzw allf lliger Zirkulationsleitungsl ngen f r Einbauten wie z B Armaturen und Pumpen Energietr gerfaktor Verschattungsfaktor f r seitliche Uberst nde Korrekturfaktor f r Fl chenheizungen in der Geb udeh lle frii 1 bei Fl chen ohne Fl chenheizung fen Glasfl chenanteil f up f 1 AL Verschattungsfaktor f r den Horizont Topographie monatlicher Auslastungsgrad von Kesseln f r Raumheizung Zuschlagsfaktor zum Referenz Heiztechnik Energiebedarf HT 1 15 f r Basis W rmeschutz fHT 1 05 f r Erh hten W rmeschutz Temperaturkorrekturfaktoren der Bauteile nicht gegen Au enluft Temperaturkorrekturfaktoren der Bauteile im K hlfall Temperaturkorrekturfaktoren der Bauteile im Heizfall Verschattung durch die Konstruktion des Wintergartens monatlicher Auslastungsgrad von Kesseln f r Raumheizung und Warmwasser Modulationsfaktor der W
98. m a Niedrigenergie Nicht Wohngeb ude Neubau bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen und das Referenzklima j hrlicher wohngeb ude quivalenter Heizw rmebedarf f r Niedrigstenergie Nicht Wohngeb ude Neubau bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen und das HWB V nstE NWG Ref kWh m a Referenzklima j hrlicher wohngeb ude quivalenter Heizw rmebedarf HWB kWh m a bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen j hrlicher Heizw rmebedarf bezogen auf das konditionierte HWB kWh me a g Brutto Volumen j hrlicher wohngeb ude quivalenter Heizw rmebedarf f r HWB y nwG RK kWh m a Nicht Wohngeb ude Neubau bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen und das Referenzklima maximaler j hrlicher wohngeb ude quivalenter Heizw rmebedarf f r Nicht Wohngeb ude Neubau bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen und das Referenzklima HWEB NWG RK max kWh m8 a j hrlicher wohngeb ude quivalenter Heizw rmebedarf f r HWB nwasan RK kWh m a Nicht Wohngeb ude gr ere Renovierung bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen und das Referenzklima maximaler j hrlicher wohngeb ude quivalenter Heizw rmebedarf f r Nicht Wohngeb ude gr ere Renovierung bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen und das Referenzklima m wm wm Wm Wim Wim Wim Wim Wim Wim HWB nwG6san RK max kWh m a refl kWh m M mittlere Monatssu
99. m glich wo meteorologische Stationen existieren die f r alle interessierenden Gr en langj hrige Messreihen liefern k nnen Nach diesen Auswahlkriterien werden halbsynthetische Klimadatens tze f r folgende Standorte erzeugt Standort _ Geografische Lage Radstadt Breite 48 15 00 L nge 16 21 28 Seeh he 198 m Breite 47 15 38 L nge 11 23 06 Seeh he 577 m Breite 46 39 00 L nge 14 20 00 Seeh he 447 m Breite 46 58 55 L nge 13 10 38 Seeh he 1185 m Breite 47 23 07 L nge 13 27 22 Seeh he 858 m Der Datensatz ist repr sentativ f r die stlichen Bereiche sterreichs Grundlage des Datensatzes sind die langj hrigen Messreihen an der Station Wien Hohe Warte Der Datensatz ist repr sentativ f r Tallagen in Hochgebirgsbereichen West sterreichs Grundlage des Datensatzes sind die langj hrigen Messreihen an der Station Innsbruck Universit t Klagenfurt repr sentiert Lagen mit extremen win terlichen au enklimatischen Verh ltnissen Grund lage des Datensatzes sind die langj hrigen Mess reihen an der Station Klagenfurt Flughafen Mallnitz ist ein Beispiel f r Hochgebirgslagen Es liegt im Bereich winterlicher Inversionswetterlagen die an der Alpens dseite besonders ausgepr gt sind Grund f r die Wahl von Mallnitz ist u a das Vorliegen langj hriger Messreihen f r alle ben tigten Datenarten Radstadt liefert
100. mit einh ftigem Satteldach Reihenhaus Nord S d RH_ns Nord S d orientiertes Reihenhaus in Passivhausbauweise und durchschnittlicher Einfamilienhausgr e langer und schmaler Bauk rper breitseitig angebaut 2 Geschosse RH 2 6 m nicht unterkellert Flachdach oder Satteldach Fenster ffnungen entsprechen der mindesterforderlichen Belichtungsfl che nach OIB RL 3 50 nach Norden 50 nach S den 170 82 m 126 11 m 580 19 m 319 74 m 0 55 statistisch 2 96 Personen ber cksichtigt 3 Personen Gr e der Glasfl che in der S dfassade Variante mit einh ftigem Satteldach oder Flachdach s dorientierter Wohnraum im OG eine Fassadenebene L ftungs ffnungen 15 8 m Nutzfl che Fl chen die an benachbarte Geb ude grenzen sind hier nicht ber cksichtigt Seite 60 SCHEMASCHNITT BEE Hi Abbildung 19 Grundrissdarstellung und Schemaschnitt zu Modellgeb udetyp nord s dorientiertes Reihenhaus SCHEMASCHNITT u A ANSICHT 3 Abbildung 20 Schemaschnitt und Ansicht S d zu Modellgeb udetyp nord s dorientiertes Reihenhaus mit einh ftigem Satteldach j j i f m k l j _ j ri l j j Fer Ooo ll pm i AUI i 1a PFE pj ia Fe Sa Abbildung 21 Umsetzungsbeispiel Plusenergie Reihenhausanlage in Weiz in der Steiermark Die 24 Holzfertigteilgeb ude wurden in Passivhausqualit t ausgef hrt Sie decken mit ih
101. mo u Temperatur der Au enluft ea Betriebszeit der K hlung e n eea e O FRL min monatliche Anzahl der Betriebsstunden unter der Au entemperatur bei der das elektrische Heizregister zugeschaltet werden muss FRL min j AM monatliche Anzahl der Betriebsstunden des Frostschutzes bei einer Au entemperatur j in C FRL vw j monatliche Anzahl der Betriebsstunden des Frostschutzes h M o a bei einer Au entemperatur j in C Tee Oo K o Temperatur an der linken Schichtgrenze FE O K Temperatur an der rechten Schichtgrenze H BE HE HM monatliche Betriebsdauer der Komponenten mit Hilfsenergiebedarf der F rdereinrichtung f r Biomasse HK bb HM monatliche Betriebsbereitschaftsdauer des Heizkessels f r m monate E TAn Betriebsdauer einzelner Komponenten des Heizkessels mit Hilfsenergiebedarf der Raumheizung H WA HE monatliche Betriebsdauer einzelner Komponenten der W rmeabgabe Gebl sekonvektor Radiatoren Einzelraumheizer Fl chenheizungen mit Hilfsenergiebedarf der Raumheizung tawe tawe hM monatliche Laufzeit der monatliche Laufzeit der W rmepumpe R E Te rein Laufzeit der W rmepumpe im jeweiligen Temperaturintervall Seite 425 H WS HE monatliche Betriebsdauer einzelner Komponenten der h M W rmespeicherung mit Hilfsenergiebedarf der Raumheizung H WT HE HM monatliche Betriebsdauer einzelner Komponenten eines W rmetauschers mit Hilfsenergiebedarf der Raumheizung tH WV HE AM monatlic
102. monatliche Tagessumme Whm 8 3 3 424 8 276 8 9 1 8 1776 6 2381 63 2992 47 27 87 2635 81 00 1719 54 1737 37 1253 67 463 5 3 Seite 322 Luftdruck Ama 1 A am L TAIN m e 3 pz E 3 152 5 183 213 5 Tag Nummer im Jahr Monatsmittelwerte hPa gt See EEE EEE EEE EEE BE 966 2 964 2 962 5 960 2 961 7 962 5 963 1 963 1 964 4 965 3 965 2 965 5 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 00 hPa Seite 323 Windgeschwindigkeit 2 E E E 3 pA amp 5 z ii u M Wih Ai ARR PIA II N Ah I Nun I Aal Lalii RI W piii hhi N NE mWannn Hal AL MAN N IM T T 915 122 152 5 183 213 5 244 274 5 305 335 5 366 Tag Nummer im Jahr Monatsmittelwerte ms DEE HE BZ BE BC BE BE EEE I EEE I Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 0 ms 12 1 4 Standort Mallnitz Im Folgenden sind sowohl die zur Erzeugung der HSKD heran gezogenen Monatsmittelwerte als auch die Jahresverl ufe der generierten HSKD f r jede Datenart dokumentiert 12 1 4 1 Datengrundlagen Der Erstellung von halbsynthetischen Klimadatens tzen HSKD liegen Monatsmittelwerte der ben tigten meteorologischen Daten zugrunde Im Fall des hier vorliegenden Klimadaten satz
103. nenne nnennne nn 94 Raumgeometrie Zonierung u00444000nennn nennen nennen nnnnnennennennnnnnn nenne nnennnennnnnn nennen 95 6 1 3 Behaglichkeit in Abh ngigkeit der Fassade und der Raumposition 96 Bl 32 AONA eier een een 96 6 1 3 2 Beschreibung der Bauteile u022222002200000nnnnnnnnnnn nennen nennen nennen 97 8 1 3 3 MaUSIECHNIKaN ag een ren 98 6 134 L gederArpentsplal O snese 98 OTS Handbedingungen zen een 99 6 1 9 6 Konversionsfaktoren a een ine een 99 6 1 3 7 Variantenbeschreibung 4000004000nennn nennen nenne nennen nennen nennen ern 99 6 123 898 EEDS ee ee ee 100 Seite 5 6 1 4 K hlbedarf eines B ros ucucuanensenenenananannnnnnnnnnnnnnnnnnenannnnnnnnnnnnn nn nennen 101 6 2 Bauteilintegrierte Photovoltaik und Solarthermie 440444444nne Rasen 103 6 2 1 Beschreibung typischer flacher thermischer Sonnenkollektoren 103 6 2 2 Strategien zur Geb udeintegration von Photovoltaik und Solarthermie 104 6 2 3 Arten vonDampibremsen uud 104 6 2 4 Hinterl ftete Fassade und Fassade mit Solarkollektor im Vergleich 105 oLD BREI een ee ee nee 106 6 3 kologische und bauphysikalische Bewertung der Bauteile 0220220 2 111 6 4 Detailbeschreibung der Bauteile u00204000222000nnnnnnnnnnenenne nenne nnennn nennen 120 6 5 Stromverbr
104. nicht m glich Verklebung und Verschlei erscheinung lose verlegt bei leicht lose verlegt Randbereich verklebt Trennung Befestigung sortenreine mechanischer m glich en Jen REF ER aaa m OGD 4 Flachdach Schnellbaud mmpaneel dauer barkeit Produktrecycling Materialrecycling Stahlblech verzinkt Steinwolle Klemmifilz Stahlblech verzinkt nicht m glich nicht m glich nicht m glich ggf Zuschneiden gt Wiederverwenden Klemmfilz ggf Zuschneiden gt Wiederverwenden Verzinkung Korrosionsschutz Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung aliphatische Mineral le Hydrophobierung Polysiloxanole Verzinkung Korrosionsschutz Seite 363 ggf Reinigung bzw Trennung von Stahl und Zink Einschmelzen gt Beimischung neue Produkte Reinigung ggf Entfernung von Kaschierungen Einschmelzen gt neue Produkte aus Steinwolle ggf Reinigung bzw Trennung von Stahl und Zink Einschmelzen gt Beimischung neue Produkte R ckbau m glich teilweise sehr hoher Aufwand sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung m glich R ckbau m glich Gesamtelement teilweise sehr hoher demontier Aufwand recycelbar und OGD 5 Flachdach Holz Mineralwolle u Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling als Granulat f r Stra enbel ge oder als F llstoff f r andere Produkte wie z B Polyurethan unbedeckt 20 nein i
105. nkt ist Luftw rmepumpen haben in der Regel geringe Arbeitszahlen und dementsprechend ist von solchen Systemen mit Ausnahme von Spezialf len wie Sanierung ohne Einsatzm glichkeit alternativer Heizsysteme eher abzuraten Seite 202 6 6 7 1 Energie Ziel der Abbildung von W rmepumpen und K ltemaschinen in den Berechnungen dieser Studie war in erster Linie die Darstellung der Charakteristik des Stromverbrauchs in Abh ngigkeit von der betrachteten Geb udevariante und von dem zu Grunde gelegten Klimadatensatz In begleitenden Arbeiten wurden Simulationen vorgenommen die auf einer detaillierteren physikalischen Modellierung auf Basis von Kreisprozessen basieren Diem 2012 Zur Absch tzung des elektrischen Energiebedarfs f r den Fall der Verwendung eines W rmepumpensystems wurden im Gesamttool folgende Anlagentypen betrachtet e Au enluft Zuluft W rmepumpe e Au enluft Wasser W rmepumpe e Nasser Wasser W rmepumpe e Sole Wasser W rmepumpe Die Modellbildung zu den einzelnen Systemen folgte dabei dem Ansatz dass die st ndliche Leistungszahl der Anlage sich aus den Temperaturniveaus von W rmequelle und W rmesenke nach dem idealen Carnot Prozess COPineoretisch gemindert um einen Faktor der wiederum vom Typ der gew hlten W rmepumpe abh ngt ergibt Dieser Faktor JNGF Jahresnutzungsgradfaktor kann als Ergebnis aus weiterf hrenden Simulationen gewonnen oder auch aus Feldtests abgesch tzt werden Eine Orientierung f r
106. oder Energieerzeugung am Grundst ck unter Biodiesel vor Ort entstehende 3 Einsatz zugelieferter erneuerbarer Abfallstr me die zur Erzeugung von Energietr ger Strom oder W rme genutzt werden k nnen kostrom aus z B Wind oder Photovoltaik Fernw rme aus Ankauf von erneuerbarer Energie oder von p 4 I Biomasse Ankauf von Zertifikaten oe a Emissionszertifikaten oder Umweltzertifikaten Tabelle 1 Hierarchische Darstellung der empfohlenen Energieversorgungsma nahmen f r Null oder Plus Energiegeb ude nach Torcellini et al 2006 S 3 Bei der Festlegung der Systemgrenzen muss nicht zuletzt auch entschieden werden ob die Bilanzierung f r ein einzelnes Geb ude oder eine Geb udegruppe eine Siedlung oder einen ganzen Stadtteil erfolgt Wird eine ganze Geb udegruppe betrachtet so k nnen und m ssen auch gemeinschaftliche Anlagen zur regenerativen Energieerzeugung oder interne Energieversorgungsnetzte z B Nahw rmenetz bei der Bilanzierung ber cksichtigt werden 4 2 2 2 Definition ber die Energiebilanz Bilanzierungszeitraum In den meisten g ngigen Plus Energie Definitionen betr gt der Bilanzierungszeitraum ein Jahr Ein Plus Energie Geb ude muss also im Laufe eines Jahres mehr Energie in ein Energieversorgungsnetz einspeisen als es daraus bezieht Theoretisch sind auch andere Bilanzierungszeitr ume z B eine monatliche Bilanzierung oder eine Bilanzierung ber den ganzen Lebenszyklus des Geb udes denkbar
107. price 5 906 Cumulative power module shipments MWp Abbildung 97 Fortschrittsrate im Bereich der Photovoltaik entnommen aus van Sark Wilfried et al Die Lernrate ergibt sich aus 1 0 794 0 206 6 6 5 Solarthermie Die Solarthermie verf gt ber ein hohes Potential bei der Deckung des Warmwasserbedarfs und kann zus tzlich zur Heizw rmeunterst tzung eingesetzt werden Aufgrund des ver nderlichen Strahlungsangebots sind jedoch Speichersysteme grunds tzlich erforderlich Eine Einbindung in die Geb udeh lle ohne Hinterl ftung ist nur bedingt m glich vgl Kapitel 6 2 Zeitgem es Bauen sollte aber in jedem Fall auf Solarthermie zur ckgreifen wobei die Attraktivit t einer bivalenten Solarthermie Anlage mit zunehmender Energieeffizienz schwindet 6 6 5 1 Energie Die Berechnung des st ndlichen Ertrages aus dem Solarkollektor wurde in Analogie zur Berechnung des Photovoltaikertrags vorgenommen Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Systemen liegt in der starken Temperaturabh ngigkeit des Wirkungsgrades des Solarthermiekollektors im Vergleich zum eher moderaten Einfluss der Temperatur auf den Ertrag elektrischer Energie im Falle der Photovoltaik 6 6 5 2 kologie F r einen Holzwannen Solarthermiekollektor wurde anhand des zugeh rigen Pr fprotokolls unter Zuhilfenahme der darin enthaltenen Materialliste eine kobilanz aufgestellt Der Aufbau wurde sodann in Richtung eines Aluwannenkollektors variiert wobei
108. r Beleuchtung kann in diesem System z B in Kombination mit einem Stirlingmotor oder einem Organic Rankine Cycle zur Verf gung gestellt werden Das Hauptziel ist die gr tm gliche Abdeckung der Energiedienstleistungen durch thermische Energie Diese soll wiederum prim r durch lokal verf gbare Energietr ger bereitgestellt werden wie z B durch die Verwendung eines Solarkonzentrators mit einem einfachen Nachf hrungssystem Sekund r kann z B ein auf Biomasse basierendes Backup System zur Anwendung kommen welches die kontinuierliche thermische Versorgung in Zeiten mangelnder Solarertr ge garantiert Bei diesem Konzept des energieautarken Geb udes ist die Sichtweise nicht auf eine bestimmte Art der Energieumwandlung z B Produktion von elektrischem Strom gerichtet sondern es geht prim r darum die tats chlich nachgefragten Energiedienstleistungen mit der am besten geeigneten also der effizientesten Technologie bereitzustellen Die Energieversorgung richtet sich dabei nach dem tats chlichen Bedarf Seite 157 6 5 1 1 Komponenten eines Thermo lkreislaufs Ein Thermo lkreislauf kann in die drei Bereiche Leitungssystem Speicher und W rmetr germedium aufgeteilt werden wobei die Beschreibung des W rmetr germediums in Abh ngigkeit vom Temperaturniveau im folgenden Kapitel zu finden ist Leitungssystem Die Leitungen an sich k nnen z B aus geschwei ten Stahlrohren bestehen Abh ngig von der Betriebstemperatur ist eine en
109. r heimische Unternehmen Es ist also ein breites Spektrum an Vorteilen und Chancen f r unterschiedliche Zielgruppen gegeben Das Programm Haus der Zukunft Plus zielt auf L sungen f r diese Herausforderungen am Weg zum Plusenergie Geb ude ab Insbesonders die Energieeffizienz des Geb udes und die Energiebereitstellung durch die Integration erneuerbarer Energiesysteme sind zentrale Anliegen Die langfristige Vision f r das Geb ude der Zukunft ist die energetische Effizienz bez glich Produktion und Betrieb derart zu erh hen dass ber den gesamten Lebenszyklus von Geb uden die treibhausrelevanten Emissionen in Summe auf Null reduziert werden Das bedeutet dass sich das Geb ude in der Betriebsphase vom Verbraucher zum Lieferanten von Energie entwickelt und somit dem Konzept des Plus Energie Hauses entspricht vgl BMVIT 2008 S 8 Die gegenst ndliche Arbeit umfasst unterschiedliche Geb udetypen in einem gesamtheitlichen Ansatz der nach kologischen konomischen und energetischen Optimierungskriterien sowohl die Errichtung als auch den Betrieb des Geb udes mit dem Ziel Kosten Treibhausgasemissionen und Energiebedarf zu minimieren betrachtet Damit wird durch die Bereitstellung grundlegender Informationen zum Stand der Technik im Geb udesektor ein strategischer Beitrag zum Gesamtziel des Programms der Entwicklung und Markteinf hrung oder Marktdurcharingung wirtschaftlich Seite 18 umsetzbarer innovat
110. realen Gegebenheiten stellt das verf gbare Kapital blicherweise die zentrale Restriktion von Investitionsentscheidungen dar Daher ist davon auszugehen dass jeweils die konomische Variante der Praxis am n chsten kommt wenngleich durch Einschr nkungen hinsichtlich des energetischen und des kologischen Optimums in Kauf genommen werden m ssen Methodik Methodisch wird f r die energetische Optimierung auf die in Kapitel 4 3 beschriebenen Grundlagen zur ckgegriffen Die kologische Optimierung ist in Kapitel 6 3 und 6 6 eingehend dargelegt Beide greifen f r die j hrliche Bilanzierung und die Betrachtung von Errichtung und Betrieb der Geb ude auf die Prim renergie und CO2 Emmsionsonsfaktoren aus Kapitel 4 4 zu Die konomische Optimierung folgt dem Ansatz aus Kapitel 4 3 wobei wesentliche Daten zu Energiepreisen und Lebensdauern und daraus resultierenden Erneuerungszyklen in Kapitel 6 6 beschrieben sind Seite 220 Varianten Es stehen folgende Variationsm glichkeiten der Modellgeb ude zur Verf gung die n her untersucht wurden Architektur Fensterfl che klein gro mittel Orientierung des Geb udes Schr gdach Flachdach Keller optional Aufbauten Konventionell Konventionell kologisch kologisch Kunststoff Aluminium oder Holzrahmenfenster Elektroger teausstattung Standardger te Effiziente Elektroger te Heizsystem Fu bodenheizung und Warmwasserbereitung Gaskessel Pelle
111. realistische Annahmen bieten weiters Pr fstandswerte nach EN 14511 Diese Pr fstandswerte befinden sich im Bereich zwischen COP9o n und COP ean wie in Abbildung 101 angedeutet Zur Berechnung der W rmesenkentemperatur wird zun chst eine mit der Leistungen f r Trinkwarmwasserbereitung Pww ant und der Leistung f r die Heizung Pheizung Ant gewichtete Vorlauftemperatur definiert die sich folgenderma en errechnet 8 u Or ww x Fww_Anf Z 5 P z Peiz Anf X 22 VL gew P P WW _ Anf Heiz _ Anf Der ideale COP errechnet sich nach der Carnot Formel COP ame 273 15 O yirmesenke E 23 COP eai JNGF CO5 in 24 F r die Temperaturniveaus der einzelnen W rmepumpen Typen wurden dazu folgende Annahmen getroffen e Au enluft Zuluft W rmepumpe W rmequellentemperatur Au enlufttemperatur W rmesenkentemperatur Daf r wird ein gewichtetes Mittel der Temperaturen f r Warmwasser und Heizung gebildet wobei f r das Luftheizregister eine H chsttemperatur von 55 C f r Au enlufttemperaturen unter 10 C eine Seite 203 Mindesttemperatur von 30 C ab 10 C Au enlufttemperatur angenommen wird und dazwischen mit einer linearen Heizkennlinie interpoliert wird e Au enluft Wasser W rmepumpe W rmequellentemperatur Au enlufttemperatur W rmesenkentemperatur gewichtetes Mittel wie oben beschrieben e Nasser Wasser W rmepumpe W rmequellentemperatur Diese muss standortbezogen eingegeben werden Als Defa
112. ro NS PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 3 350 000 3 300 000 3 250 000 3 200 000 3 150 000 3 100 000 Gesamtkosten EUR 3 050 000 3 000 000 Abbildung 145 Die konomisch g nstigste B ro Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Interessant ist die Entwicklung der Kostenkategorien im B rogeb ude siehe Abbildung 146 Durch die Umstellung des Heizsystems von einem Gaskessel zu einer W rmepumpe k nnen Seite 253 die Betriebskosten deutlich gesenkt werden Die Kategorie Betriebskosten W rme verschwindet fast g nzlich da die Stromkosten f r die W rmepumpe den Betriebskosten Strom zugeordnet sind B ro NS konomisch u Betriebskosten Strom 4 000 000 u Betriebskosten W rme u Errichtungskosten 3 500 000 3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1 2 3 L 5 Gesamtkosten EUR Abbildung 146 Kostengliederung des B rogeb udes NS am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Die konomisch g nstigste Gewerbe Variante zeigt Abbildung 147 Wie bei der energetischen und der kologischen Optimierung schneidet die Variante mit Schr gdach an allen Standorten besser ab als die Flachdach Halle durch die hohen erzielbaren Photovoltaikertr ge Gl
113. stock will probably reach a plus energy standard in 2050 Drivers towards a high diffusion of plus energy buildings are cost savings of the new technology subsidies and regulatory policies e g an ambitious implementation of the EU Buildings Directive 2010 31 EU Depending on the diffusion scenarios about 100 000 to 400 000 residential buildings could reach a plus energy standard in 2050 In the non residential building sector 8 000 to 50 000 plus energy buildings can be expected by 2050 With a total of around 2 1 million buildings in Austria in 2050 up to one fifth may reach a plus energy standard Seite 12 2 Zusammenfassung Die Bereitstellung von Energiedienstleistungen in Geb uden Haushalte und Betriebe macht einen erheblichen Anteil am gesamten Energiebedarf sterreichs aus und wird zum Gro teil mit fossiler Energie abgedeckt Damit verbunden sind eine hohe Importabh ngigkeit eine Kritische Versorgungssicherheit und immense Treibhausgasemissionen w hrend des gesamten Lebenszyklus von Geb uden Unter diesem Hintergrund sind aus kologischer und wirtschaftlicher Sicht eine nachhaltige Bereitstellung von erneuerbaren Energietr gern und energieeffiziente Geb udekonzepte anzustreben Die Gestaltung energieeffizienter Aufbauten der Geb ude mit integrierter Nutzung erneuerbarer Energiequellen ist damit ein wichtiger Schritt zur Gestaltung eines nachhaltigen Energiesystems mit einer Verringerung der Treibhausgasemissionen und Verbe
114. te zum Einsatz kommen bzw ob au enliegender oder innenliegender Sonnenschutz verwendet wird Die Berechnungen beschr nken sich auf die optimale Variante 20_08 D h 20 cm D mmst rke und ein U Wert der Fenster von 0 8 W m K Seite 101 Der Einsatz effizienter Ger te bedeutet statt 150 W pro Arbeitsplatz nur 50W bei Anwesenheit und eine optimierte Beleuchtung mit einer installierten elektrischen Leistung von 5 W m NGF Varianten Tabelle 14 Variantenbeschreibung D mm Abminderungsfaktor Ausstattung Fenster st rke Lage der Fc Variantenname typ in cm Verschattung innentegeng Jos metien innentegend o8 Eien 20 imeni 20_08i EFF O7ANW Typ3 20 inneni 20_08e_INEFF_O7ANW Typ3 20 au enliegend 0 15 20 08e _EFF_07ANW Typ3 In Abbildung 54 ist der spezifische K hlbedarf des B rogeb udes f r die verschiedenen Varianten dargestellt K hlbedarf in kWh m 100 90 70 60 gt 50 40 30 20 mi 0 20 08i_INEFF_07ANW 20 08i EFF 07ANW 20 08e INEFF 07ANW 20 08e EFF O7ANW Abbildung 54 J hrlicher K hlbedarf in kWh m BGF Die Variante mit effizienten Ger ten und au enliegendem Sonnenschutz liefert den geringsten K hlbedarf mit circa 15 kWh m BGF a Dagegen steigt der K hlbedarf der ersten Variante auf ber 90 kWh m BGF a an D h 6 Mal so hoch als bei der vorherigen Variante Fazit Nur bei Verwendung effizienter Ger te und au enliegendem Sonnenschutz kann der K hlbed
115. udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che klein Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Gaskessel Effiziente E Ger te 2 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te 3 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik 4 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 5 Am kosteng nstigsten wenngleich architektonisch wenig reizvoll ist die Ausf hrung mit einem Flachdach Abermals wird die Standortabh ngigkeit bei den Kosten sichtbar nur am windbeg nstigten Standort Wien ist der Einsatz einer Kleinwindkraftanlage wirtschaftlich vertretbar siehe Abbildung 130 Tabelle 34 Varianten bersicht Variante Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung Kleine Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Seite 239 Reihenhaus konomisch Reihenhaus OW flach 180 000 8 Reihenhaus OW schr g 160 000 Reihenhaus NS flach 140 0
116. und Schemaschnitte zu Modellgeb udetyp ost westorientiertes Reihenhaus mit einh ftigem Satteldach s0222200002200000Bnennnnnnnnnnnn nennen nnnnnnneennen 60 Seite 285 Abbildung 19 Grundrissdarstellung und Schemaschnitt zu Modellgeb udetyp nord s dorientiertes Reihenhaus 2002220024002000 00000 nenn nnnn nenn nenn nenn nenne nenn nnnn nenn nenn nnne ernennen 61 Abbildung 20 Schemaschnitt und Ansicht S d zu Modellgeb udetyp nord s dorientiertes Reihenhaus mit einh ftigem Satteldach u00222200002040000Bnnnnnnennnnnnnennnnnnen nennen nenn 61 Abbildung 21 Umsetzungsbeispiel Plusenergie Reihenhausanlage in Weiz in der Steiermark Die 24 Holzfertigteilgeb ude wurden in Passivhausqualit t ausgef hrt Sie decken mit ihrer ber 1000 m gro en PV Anlage nicht nur den Eigenbedarf an Strom sondern erwirtschaften ber 1 Jahr bilanziert sogar einen berschuss ARCH BUERO KALTENEGGER sanacsnansinnnnnnnn ne nennen nenn nenne ran ererene 61 Abbildung 22 Modellgeb udetyp Mehrfamilienhaus mit unterschiedlich gro en s dseitigen VEerglasungstacheniaes anne en ae inisi rin ipi inpia Er aeiia Enana 62 Abbildung 23 Umsetzungsbeispiel Plus Energie Dachgeschossausbau eines typischen Wiener Gr nderzeithauses in der Ybbsstra e in Wien Das Projekt soll die Anwendbarkeit des Plus Energie Konzeptes auf Dachgescho ausbauten von Gr nderzeith usern aufzeigen Sch berl un
117. und die auftretenden Maximaltemperaturen gesenkt werden Am Teststandort Wien ist bei Einhaltung der Seite 69 mindesterforderlichen Belichtungsfl chen ohne m gliche Quer oder Diagonall ftung kaum Sommertauglichkeit erzielbar e Dachgescho r ume mit Schr gverglasungen in Ost S d oder Westorientierung sind in Bezug auf die Sommertauglichkeit grunds tzlich als kritisch zu sehen Nur durch Erh hen der speicherwirksamen Masse das erm glichen einer Quer oder Diagonall ftung und die Ausf hrung der Schr gverglasung mit Sonnenschutzgl sern bzw au enliegendem Sonnenschutz k nnen hier angenehme sommerliche Temperaturen gesichert werden e Vollverglaste Fassaden schneiden im B robau in n rdlicher stlicher und westlicher Orientierung sowohl im Heizfall als auch im K hlfall schlechter ab als Fassaden mit geringerem Verglasungsanteil Bei Orientierungen in s dlicher Richtung zwischen etwa 105 und 255 k nnen sich gr ere Verglasungsanteile positiv auf den Heizw rmebedarf auswirken es ist jedoch fraglich ob der gleichzeitig erh hte K hlbedarf in der Ganzjahresbilanz dadurch ausgeglichen werden kann 5 3 3 Auswahlkriterien der Energietr gertechnologien im Geb udebereich Vor und Nachteile einzelner Technologien und Systeme f r den Einsatz im Geb udebereich sind entsprechend der spezifisch gestellten Anforderungen und des Geb udestandortes zu bewerten Eine Verallgemeinerung ist aufgrund der Komplexit t der Syste
118. volumenbezogener Feuchtigkeitsgehalt fester Stoffe Verh ltnis des im feuchten Stoff enthaltenen u kg m3 Wasservolumens zum Volumen des trockenen Stoffes U n Po u P konditioniertes Brutto Volumen des Geb udes Geb udeteils _Luftgeschwindigkeit nn m m S Luftgeschwindigkeit K m Rauchgas Verlustbeiwert f r Kessel m m V f freies Luftvolumen des unkonditionierten Raumes Luftgeschwindigkeit in der Hinterl ftungsebene Seite 427 Ken Nenninhalt des Heizungsspeichers Wert pro Jahr reales L ftungsvolumen KO EEE V Verzinsungsfaktor f r die VK o Nenninhalt des Warmwasserspeichers Wasserinhalt des Kessels Holzart S Ka LE t glicher Warmwasser W rmebedarf bezogen auf die Bezugsfl che BF gem NORM B 8110 6 absolute Feuchteanforderung m T mit Toleranz keine Anforderung Ortskoordinaten Abminderungsfaktor f r bewegliche Sonnenschutzeinrichtungen Orientierungs und Neigungsfaktor gem NORM B 8110 3 Seite 428
119. vom AP kgSO2eg m 0 254634 Gesamtdurchschnitt der Flachd cher f r Hallen PEI nicht erneuerbar MJ m 698 68 ARE NO 52 38 Produktrecycling 2 50 00 Kompostierbarkeit 40 00 gGWP Materialrecycling 30 00 32 11 1 5AP Thermische Verwertung 20 00 PEI Deponierung e 10 00 0 00 R ckbau Gesamt amp Regionalit t e Nutzungsdauer Seite 125 Rachdach Holz Stroh Bezeichnung Kosten in m Bemerkungen Konstruktion ohne regensicherem Unterdach Diese Konstruktion gilt als wenig schadenstolerant da es keine Hinterl ftungsebene gibt Besonnung und Verschattung sind zu beachten W N Es ist zu beachten dass die D mmpaneele nicht das Haupttragwerk bilden Das Haupttragwerk ist nicht in diesen Berechnungen inkludiert Sortenreine Trennung zum Gro teil m glich Die nicht verschwei ten Holzbaustoffe und die Strohballen k nnen wiederverwendet werden Das Nadelholz und die Strohballen k nnen kompostert werden Ale Baustoffe k nnen thermisch verwertet werden Bis auf EPDM k nnen alle Materialien regional produziert werden Durchschnitliche Nutzungsdauer Bei diesem Aufbau wird die gr te Menge an CO2 gebunden GWP kgCO2eq m 65 04 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgS02eq m 0 209711 Gesamtdurchschnitt der Flachd cher f r Hallen PEI nicht erneuerbar MJ m 494 62 100 00 v 0 81 0 00 m Produktrecycling H EE Kompo
120. von einer Materialst rke von 1 5mm f r die R ckwand ausgegangen wurde Der Entfall der mit einem negativen Emissionskennwert versehenem Holzanteil und die Erh hung der kalkulierten Emissionen durch den Einsatz von Aluminium f hren zu einer Erh hung der GWP Werte wie in der n chsten Abbildung ersichtlich Seite 199 GWP kgCO2egq m BruttoKollektorFl che Aluwannenkollektor Holzwannekollektor incl Verspengelung 20 00 0 00 20 00 40 00 60 00 80 00 100 00 120 00 140 00 160 00 f 1t lolzwannekollektor incl Verspengelung Aluwannenkollektor B Holzrahmen Fichtenstaffel 40x90 5 48 0 E Absorber Aluminium 13 64 13 64 m Absorber Kupfer l 6 40 I 64 W rmed mmung Steinwolle 100mm 15 42 m 15 42 m Abdeckung ertexESGGlas 12 82 12 82 x Dichtleisten Aluprofil 12 90 12 9 Dichtleisten EPDM 2 00 l EJ a Verblechung Aluminium Imm 24 07 24 07 R ckwand Aluwanne 1 5mm 0 00 64 29 E R ckwand OSB 6mm 0 02 0 Abbildung 98 Der Vergleich zwischen Alu und Holzwannenkollektor zeigt moderate Unterschiede in der GWP Bilanz Ausgangsdaten Solarthermiekollektor kotech HAT mit 4 318 m Brutto Kollektorfl che Vergleichsdaten Alu Wannen Kollektor Eigene Berechnungen 6 6 5 3 Technologiediffusion und Lernrate Die kumulierte Leistung der Solarthermie Kollektoren in sterreich hat in letzten Jahren stetig zugelegt und in Relation zur Einwohnerzahl hat das Land eine der h ch
121. werden Qs ill i ImAc j 12 Qs monatlichen solaren Gewinne in kWh Is Gesamtenergie der Gilobalstrahlung auch eine Fl cheneinheit mit einer Orientierung j w hrend des jeweiligen Monats in kWh m AG wirksame Kollektorfl che der Verglasungsfl che in m Seite 339 Die solaren W rmegewinne durch die Fassadenkonstruktion werden nach folgenden Bilanzgleichungen beschrieben Zu den Eingangsgr en z hlen unter anderem der Sonnenwinkel die direkte Solarstrahlung die diffuse Solarstrahlung sowie die Reflexionsstrahlung Die direkte Strahlung auf eine Fl che wird ber folgende Gleichung beschrieben T a en coslo t ldir s direkte solare Strahlung auf eine Fl che in W m rF Reflektionsgrad der Fl che lair n direkte solare Strahlung auf eine Fl che normal zur Sonne in W m Wobei f r cos ysr der Zusammenhang aus folgender Gleichung gilt cos sr cos vp sin ys sin vp COS Ys COS as apl 14 YF Neigung der Fl che in rad horizontal 0 ys Sonnenstand in rad horizontal 0 YSF Winkel zwischen dem Sonnenstand und der Fl che in rad as Orientierung der Sonne in rad north 0 aF Orientierung der Fl che in rad north 0 Die diffuse Strahlung auf eine Fl che wird ber folgenden Zusammenhang beschrieben 2 YF I diff S tan 15 lairt s diffuse solare Strahlung auf eine Fl che in W m laift H diffuse solare Strahlung auf eine horizontale Fl che in W m rF Reflektionsgrad der Fl che YF Nei
122. wurden prismierte Gl ser beschichtete Gl ser oder sogar Gl ser mit geschickt gew hlten wellenl ngenabh ngigen Materialeigenschaften Beschichtete Gl ser weisen je nach Orientierung des Strahlungseinfalls von innen oder von au en unterschiedliche Reflexions Absorptions und Transmissionsgrade auf Im folgenden Formeln sind Reflexions Seite 347 Absorptions und Transmissionsgrade unabh ngig von der Orientierung des Strahlungseinfalls Die in der u eren Abdeckung absorbierte Strahlung berechnet sich zu ls Qa li i Tsa j si Qa loi Tsa si ga g Qa Fa 3 n 0 und mit O lt sg lt 1 sowie 0 lt si lt 1 erh lt man 1 ie 5 38 2 abs a so a so a a 1 _ Ssa z labsa von der u eren Abdeckung absorbierte Strahlung in W m lsol Gesamtstrahlung in W m Qa Absorptionsgrad der u eren Abdeckung Tsa Transmissionsgrad der u eren Abdeckung Os Reflexionsgrad der inneren Bauteiloberfl che Oga Reflexionsgrad der u eren Abdeckung Die in der inneren Schicht absorbierte Strahlung berechnet sich zu gt kos ol Tsa amp Ha Tsa g sa Q leo Tsa g ds si sa ten 39 n 0 und mit 0 lt sa lt 1 sowie 0 lt si lt 1 erh lt man la T koi TO 5 40 n 0 iz g g labsi von der inneren Schicht absorbierte Strahlung in W m Iso Gesamtstrahlung in W m Qa Absorptionsgrad der u eren Abdeckung Tsa Transmissionsgrad der u eren Abdec
123. wurden folgende Eingabedaten zu grunde gelegt Seite 306 Monatsmittelwerte der Au enlufttemperatur C BE a DE AO aa 0 39 1 77 6 52 10 11 14 96 17 74 19 65 19 18 15 50 11 03 4 46 0 58 UPTEMP Innsbruck Universit t f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatsmittelwerte der relativen Feuchtigkeit der Au enluft ST TR E RS U E E OE TR To Tem 707 70 me oso osa si 02 720 mo2 778 me s25 zamo Innsbruck Universit t f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatssumme des Niederschlags mm O CP Er U O E e p s2 571 sro as0 13 Hero 1220 7 8a 607 a0 zavo Innsbruck Universit t f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Mittlere monatliche Tagessummen der Globalstrahlung auf die horizontale Fl che Whm O P EEE E EE e O TO 1300 2108 3128 4192 5082 5057 5152 4534 3555 2406 1397 ZAMG 0 4 3 2 7 0 9 8 4 6 2 993 5 Innsbruck Universit t f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Mittlere monatliche Tagessummen der Himmelsstrahlung auf die horizontale Fl che Whm A E DE DE RG HL EG o 1150 1941 2286 2796 2976 2674 2461 1976 1374 ZAMG 187 1 0 9 8 2 3 2 900 0 Innsbruck Universit t f r die Mittelung verw
124. zentrales Problem und m ssen geeignet behandelt werden z B mit Hilfe eines daf r geeigneten Simulationsprogrammes berechnet und bereits planerisch entsch rft werden nm Seite 72 Reizvoll k nnen in diesem Zusammenhang die optisch ansprechende Verbauung von Loggien und die thermische Neugestaltung von Fassaden sein Die von der Regierung favorisierte und breit angelegte Sockelsanierung von prim r g k eL m Abbildung 29 Thermische Sanierungspotentiale Gr nderzeitbauten im Rahmen der in der Fassadengestaltung Sanierung am Da mm Offensive Thewosan hat den Dieselweg in Graz Baustandard ohne Zweifel verbessert Allerdings wird oft kritisiert dass der Verbesserungsgrad zu klein angelegt war und in Folge an dieser Bausubstanz f r lange Zeit nichts ver ndert werden wird Lock in Effekt vgl M ller et al 2010 Dachausbauten spielen f r die Sanierung des Geb udebestandes eine gro e Rolle Da sie meist de facto als neues Haus auf einem alten Haus errichtet werden bietet sich hier die Chance auch im Altbaubereich Passivhaus oder sogar Plusenergiehaus Standard umzusetzen Die oberste Schicht der Stadtlandschaft bekommt zus tzlich am meisten Sonnenstrahlung ab und es lassen sich passive wie auch aktive solare Gewinne erzielen Die Bauherren sind oft der Gruppe fr her Innovatoren zuzuordnen und bereit f r ihr Schloss am Dach mehr als das unbedingt N tige zu investieren von erneuerba
125. zu einem nachhaltigen Energiesystem Andererseits sind erneuerbare Energiequellen volatil und nicht berall verf gbar Deshalb sind Ma nahmen sinnvoll die erstens den Verbrauch reduzieren und zweitens Verbrauch und Erzeugung einander angleichen Solche Ma nahmen werden im Folgenden f r die Modellgeb ude vgl Kapitel 5 2 n her erl utert Einleitend wird die M glichkeit der Substitution elektrischer Energie durch thermische Energie erl utert Es folgt ein berblick ber Energieanforderung und verteilung und davon ausgehend eine Berechnung des Energie und Leistungsbedarfs f r die Modellgeb ude Haushalt B ro und Fabrikshalle Um die potenziellen Einsparungen elektrischer Energie zu bestimmen wurde die Ger teausstattung von Wohn und B rogeb uden bestimmt und f r die Fabrikshalle auf ein gemessenes Lastprofil zur ckgegriffen 6 5 1 Der Thermo lkreislauf Im Bereich erneuerbarer Energien richten sich die meisten Forschungsanstrengungen derzeit auf die Verbesserung der Effizienz und Rentabilit t der Stromproduktion Mit verschiedenen Technologien wird versucht m glichst effizient thermische Energie unter hohen Energieverlusten zu elektrischer Energie umzuwandeln manchmal nur um diese anschlie end unter erneuten Umwandlungsverlusten f r thermische Anwendungen zu nutzen Dabei liegt das h chste Effizienzpotential in der Vermeidung von Umwandlungsverlusten Bei einer Betrachtung der gr ten Stromverbraucher im Haushalt wir
126. 0 0 Klagenfurt Flughafen f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 Jahre UPTEMP Programmpaket zur Berechnung von Temperaturstatistiken aus Tagesmittelwerten meteorologischer Messstationen 4 3 Langj hrige Monatsmittelwerte der relativen Feuchtigkeit der Au enluft geliefert von der Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Warte ZAMG 5 Langj hrige Monatssummen des Niederschlags geliefert von der ZAMG 5 8 Langj hrige Monatsmittelwerte der Globalstrahlung geliefert von der ZAMG 6 9 Langj hrige Monatsmittelwerte der Himmelsstrahlung geliefert von der ZAMG 7 Seite 316 Monatsmittelwerte des Luftdrucks hPa DE Ba EL EC DE eOe Se o 965 ZAMG 966 2 964 2 962 5 960 2 961 7 962 5 963 1 963 1 964 4 965 3 965 2 Klagenfurt Flughafen f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 Jahre Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit ms Klagenfurt Flughafen f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre 12 1 3 2 berblick ber die erzeugten halbsynthetischen Klimadaten In den folgenden Abbildungen sind die Jahresverl ufe der erzeugten halbsynthetischen KIli madatens tze f r Klagenfurt grafisch dargestellt Gezeigt werden die t glichen Maximal und Minimalwerte der f r die jeweilige Datenart erzeugten Stundenwerte Zudem wird ein ge gl tteter Jahresverl
127. 0 2 kW in der zweiten Stunde ein Viertel der Leistung in der ersten Stunde und wird danach vernachl ssigt Die thermische Verlustleistung an den Aufstellraum aufgrund von W rmeleitung Strahlung und Konvektion betr gt W F Verlust Aufstellraum zu U kess Z i Okessel u Opaum K J K 15 W 16 mit U MAX 5 10 9853746 In eu _16 4548525 W K 17 1 kW Die Rauchgasverluste werden analog abgesch tzt W F Verlust Rauchgas VB Wrauchgas z d Pa u Our K W 18 Mit dem Rauchgas Verlustbeiwert VBWRauchgas VBW MAX 3 5 10 15215 In ul _ 15 46542 i I kW W K 19 Der elektrische Standby Bedarf wird f r Kessel aller Leistungsklassen pauschal mit 25 W angenommen Der elektrische Z ndenergiebedarf f r einen Kaltstart das hei t f r den Fall dass keine Restglut vorhanden ist betr gt E pna seuns MAX 0 05 0 00155 einen 0 04454 kWh 20 Die elektrische Leistung f r Antriebe und Ventilatoren betr gt im kontinuierlichen Volllastbetrieb kW P MAX 80 55 957 In m IIkW A amp V elektrisch 9 5313 Seite 187 e Der zus tzliche elektrische Energiebedarf f r einen Neustart aus dem Gluterhaltungsbetrieb gegen ber dem kontinuierlichen Betrieb wird vernachl ssigt e Der dem Pelletskessel zugeordnete Speicher gibt eine thermische Leistung ab die proportional mit der Temperaturdifferenz zwischen der Mischtemperatur des Speichers und dem Aufstellun
128. 00 R D 120 000 ah H O oO O O O 80 000 60 000 Gesamtkosten 40 000 20 000 0 Abbildung 129 Die konomische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 m Reihenhaus OW flach PV amp Wind m Reihenhaus OW flach PV Reihenhaus NS flach PV amp Wind m Reihenhaus NS flach PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 Fa 2 es c U E X E un U u a 20 000 0 Abbildung 130 Die konomisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 240 7 4 Mehrfamilienwohnhaus 7 4 1 Energetische Optimierung Abbildung 131 zeigt die energetische Optimierung der Mehrfamilienh user am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che gro Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holz Aluminiumrahmen Gaskessel Standard E Ger te 2 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holzrahmen Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fe
129. 009b Gridless Polygeneration on a Renewable Basis in Proceedings of the 38th ASES National Solar Conference Buffalo Niagara 2009 Wertz D Haider M Werner A Strategie f r ein Autonomes Dezentrales Regeneratives Energie System Tagungsbeitrag 11 Symposium Energieinnovation 10 12 2 2010 Graz Austria Wicke Lutz et al Nach Kopenkahen Neue Strategie zur Realisierung des 2 C Max Klimaziels PIK Report No 116 Potsdam Institut f r Klimafolgenforschung Potsdam 2010 Wild Scholten Mariskade Solar as an environmental product SRC MIST Forum on Solar Electrical Energy Systems 27 March 2011 Abu Dhabi Download http smartgreenscans nl publications MJdeWildScholten201 1 Solar as an environmental product pdf Abgerufen 10 10 2011 19 21 Wimmer R et al 2009 Endbericht Strategieentwicklung f r energieautarke Geb ude f r das Bundesministerium f r Verkehr Innovation und Technologie Programmlinie Haus der Zukunft Wien im Mai 2009 Wimmer R et al 2010 Zwischenbericht f r die sterreichische Forschungs f rderungsgesellschaft mbH FFG Projekt Zero Carbon Village Wien im September 2010 Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Warte auf Bestellung f r Wien Hohe Warte am 30 8 2006 gelieferter Datensatz Mittelungen f r das Zeitintervall zwischen 1 1 1976 und 31 12 2005 Wien 2006 Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Wa
130. 06 Koch Hans Jorgen 2012 Towards independence from fossil fuels Vortragspr sentation verf gbar unter www erneuerbare energie at vortrge koch pdf abgerufen 27 05 2012 Konersman Lars et al Pelletsolar Leistungsanalyse und Optimierung eines Pellet Solarkombinierten Systems f r Heizung und Warmwasser SPF Institut f r Solartechnik Rapperswil 2007 Kranzl L et al Strategien zur optimalen Erschlie ung der Biomassepotenziale in sterreich bis zum Jahr 2050 mit dem Ziel einer maximalen Reduktion an Treibhausgasemissionen Projektbericht Wien 2008 Krawinkler R Mini und Mikro Blockheizkraftwerke Diplomarbeit Betreuer Werner A TU Wien 2006 Kre Klaus 2010 OEKLIM V2 1 Programmpaket zur Berechnung von Temperaturstatistiken f r Standorte in sterreich K Kre 2010 Krec Klaus 2010 UPTEMP Programmpaket zur Berechnung von Temperaturstatistiken aus Tagesmittelwerten meteorologischer Messstationen Forschungsprojekt Update der Klimadatenbasis des Klimadatenkatalogs bmwfj K Kre 2010 Krutzler Th et al Energiewirtschaftliche Inputdaten und Szenarien als Grundlage zur Erf llung der Berichtspflichten des Monitoring Mechanism Umweltbundesamt Wien 2009 Lasselsberger L Kleinfeuerungen f r Holz Verbrennungstechnik Stand der Technik BLT Wieselburg 2000 Regelwerke Entwicklung Seite 276 Lechner H Austrian Energy Agency Energieeffizienz unsere
131. 0O0000 00000900909 090909009 090909090900 o0000060 0 55 556 144 444 247 222 233 333 233 333 200 136 111 41 667 o 0000590909060 W qm 0000060 0 33 333 63 889 97 222 116 667 125 122 222 100 38 889 0 o000000060 W qm o0000006060 22 222 80 556 150 116 667 108 333 77 778 36 111 po N y O o00000060 m s Luftdruck hPa 1000 2 1000 1 Abbildung 157 Exemplarische Darstellung der Struktur der halbsynthetischen Seite Klimadatens tze 296 Die ersten 5 Zeilen enthalten Informationen ber die Messstation Es folgen zwei Zeilen die die berschriften der jeweiligen Spalten enthalten Es folgen 8760 Zeilen mit Stundenwerten aller betrachteten meteorologischen Elemente Die erste dieser Zeilen enth lt die 1 Uhr Werte f r den ersten Januar die letzte die 24 Uhr Werte f r den 31 Dezember 12 1 1 Standort Wien Im Folgenden sind sowohl die zur Erzeugung der HSKD heran gezogenen Monatsmittelwerte als auch die Jahresverl ufe der generierten HSKD f r jede Datenart dokumentiert 12 1 1 1 Datengrundlagen Der Erstellung von halbsynthetischen Klimadatens tzen HSKD liegen Monatsmittelwerte der ben tigten meteorologischen Daten zugrunde Im Fall des hier vorliegenden Klimadaten satzes sind dies die f r den langj hrigen Schnitt f r Wien Hohe Warte repr sentativen Mittelwerte Der Erzeugung des Satzes halbsynthetischer Klimadaten wurden folgende Eingabedaten zu grun
132. 1 1 Kleingartenwohnhaus Typ Kleingartenwohnhaus mit ganzj hriger Wohnnutzung K rzel GZH Beschreibung Kleingartenwohnhaus Kleingartengebiet f r ganzj hriges Wohnen in Passivhausbauweise nach Wiener Kleingartengesetz max 50 m bebaute Fl che Kubatur ber verglichenem Gel nde max 265 m oberster Abschluss max 5 5 m ber verglichenem Gel nde Bauk rper 2 Geschosse Nettogeschossh he 2 4 m Kellergeschoss innerhalb der Passivhaush lle Flachdach Gr e der Fenster ffnungen entsprechen der mindesterforderlichen Belichtungsfl che nach OIB RL 3 davon 10 nach Norden je 25 nach Osten und Westen 50 nach S den BGF 149 95 m WNFL 64 12 m NFL Keller 32 06 m Volumen 457 34 m H llfl che 359 09 m AV Verh ltnis 0 79 Personenbelegung statistisch 1 5 Personen ber cksichtigt 2 Personen Ver nderliche Parameter Gr e der Glasfl che in der S dfassade Testraum s d westorientierter Wohnraum im OG zwei Fassadenebene mit Sommertauglichkeit L ftungs ffnungen 10 8 m Nutzfl che Seite 56 Abbildung 14 Modellgeb udetyp Kleingartenhaus mit unterschiedlich gro en s dseitigen Verglasungsfl chen 5 2 1 2 Einfamilienhaus Typ K rzel Beschreibung Bauk rper BGF WNFL Volumen H llfl che AV Verh ltnis Personenbelegung Ver nderliche Parameter Testraum Sommertauglichkeit Einfamilienhaus EFH durchschnittlich gro es Einfamilienhaus in Passiv
133. 10 uussssuuesnsnnesasnneennnnnennnnnnnnnnnennnnnn nenne ennnnnennnnnnn 215 Seite 290 Abbildung 112 F r die kobilanz wurde ein Speicher mit 1 6 m3 Nutzvolumen herangezogen Der obere Teil der Grafik zeigt die Ergebnisse f r die Variante mit rechteckiger Holzschalung und Zellulose Ausblasd mmstoff der untere Teil gibt die Ergebnisse f r die Umwicklung des Speichers mit Steinwolle D mmstoff wieder Alle Werte sind auf ein m Speichervolumen bezogen us222200000000nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnn 217 Abbildung 113 Die energetische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien Enmicntung und Betrieb DIS 2050 nee ea 223 Abbildung 114 Die energetisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 us2 24u00224400000nnnnnnnnnnennnennnnnn nenne nnenne nennen nnnnnn nennen 223 Abbildung 115 Die kologische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 0022200222000200002000 nenne nenne nennen nnnnne nenne nenne nenne nnnnennnnn 224 Abbildung 116 Die kologisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten EitIentung Und BerieD DIS 2050 ernennen 226 Abbildung 117 Die konomische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 u 224u0424000enn nenne nennen 227 Abbildung 118 Die konomisch g nstigste Variante
134. 12 3 3 1 Model f r Verrottung 2u002020002000000nnnnn none nennen nnnnennnnnnnnnnnnen nennen 349 12 3 3 2 Model f r Schimmelpilzbildung 0002222000022000 00 Rnnnnn nennen 351 12 4 ENIELIISVETLDI AUCH een een 354 12 5 Daten f r die kologische Bewertung u02440020400nnnnn nenn nenne nenne nenne nenne nennen 357 12 6 Verwendete Formelzeichen 0222s000200000n0nneo nennen nnnnn en nennen nennen nennen 404 Haftungsausschluss Trotz sorgf ltiger Recherche kann f r die Richtigkeit der Inhalte weiterf hrende Links u dgl sowie die k nftige G ltigkeit keinerlei Haftung bernommen werden Die in dieser Studie enthaltenen Informationen ersetzen nicht eine gewissenhafte ingenieurm ige Planung sowie die Beachtung der einschl gigen Normen und gesetzlichen Vorschriften f r konkrete Umsetzungsprojekte Seite 8 1 Kurzfassung Abstract 1 1 Kurzfassung Der Prim renergieverbrauch in sterreich beruht zu einem gro en Teil auf der Bereitstellung von Energiedienstleistungen auf Basis fossiler Energietr ger in Geb uden Haushalte und Betriebe Damit verbunden sind eine hohe Importabh ngigkeit eine kritische Versorgungssicherheit und hohe Treibhausgasemissionen w hrend des gesamten Lebenszyklus von Geb uden Unter diesem Hintergrund sind aus kologischer und wirtschaftlicher Sicht eine nachhaltige Bereitstellung von erneuerbaren Energietr gern und energ
135. 2 1 Was bedeutet Plusenergie 0 22002204000200000nennnonnnnn en nnnnennennnennnnn nennen 25 4 2 2 Bestehende Definitionsans tze uu22222002200000nnnnonnnnnn nennen nnnnnn nenne nennen 26 4 2 2 1 Systemgrenzen der Energiebereitstellung us 4444Rn een 26 4 2 2 2 Definition ber die Energiebilanz uuu 4u0020000 Rennen nenne nennen 28 4 2 3 Gew hlte Definition von Plusenergie Geb uden s22222000020nnne nennen 31 4 MENOK een E ee 33 4 4 Prim renergiefaktoren und CO gt quilvalent ueneeeennennnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnn 37 4 5 Halbsynthetische Klimadaten 222002240000200000nenn no nnnnnnnnnnnennenne nennen nennen 39 4 5 1 Auswahl der Standorte nee ee 39 4 5 2 Vergleich der langj hrigen Klimadaten nn nnnsennnennnnsnneennnenrnnenrrenrrreerrrrsrreene 40 4 5 2 1 Au enlufttemperatur naannnannnnannnnnnnnnenensnrnrnnrnnerrrsnrrnsnrrrnnrrsrrrrrnnrennrrene 41 4 5 2 2 Relative Luftfeuchtigkeit u00444004040 nenn nennn nenn nenne nenne nenne nenn nennen 42 A523 Niederschlag ee ee ren 43 4524 GlobalstrahlUrng une 44 4525 MimmelsstranlUnd rsssensiesneeteeneenereenen een ee 45 4 59 29 EUTOrUCR ee er 46 4 5 2 7 N INOGESCHWINGIGKEN naninneneneenneee 47 A353 JEIZLUGUNG der FSK ee een ee een 47 5 Architektur eines Plusenergie Hauses u 222202200020000020n0onnnn
136. 2010 2015 2020 2025 2030 LO oO O N O LO O LO O T ban N N m O O O O O N N N N N Abbildung 84 Szenarien als Ausgangspunkt f r m gliche Marktentwicklungen erneuerbarer Energie Technologien in sterreich links ambitionierte Marktentwicklung rechts moderate Marktentwicklung Quelle Bointner et al 2012 Seite 183 11000 u Solarthermie E Umgebungsw rme W rmepumpen E Biomasse fest thermisch 10000 9000 8000 m Biogene Kraftstoffe 7000 Biomasse fest elektrisch 6000 p 2 E Biogas Endenergie PJ 4 Endenergie PJ 5000 E Photovoltaik 4000 E Geothermie 3000 2000 bem m Windkraft 1000 m Wasserkraft 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Abbildung 85 Szenarien als Ausgangspunkt f r m gliche Marktentwicklungen erneuerbarer Energie Technologien in der EU 27 links ambitionierte Marktentwicklung rechts moderate Marktentwicklung Quelle Bointner et al 2012 Es dominieren nat rlich solche Technologien die eine hohe Marktreife aufweisen Langfristig bis 2050 k nnen nat rlich auch Technologien die heute noch nicht ausgereift sind oder auch solche die zwar zum Stand der Technik gerechnet werden k nnen jedoch noch eine schw chere Marktdurchdringung aufweisen wie beispielsweise die Photovoltaik eine gro e Rolle spielen Die Preis nderung die ma geblich f
137. 2eq m _BruttokollektorFl che AP kgSO2ea m _BruttoKollektorFl che kgCO2eg m BruttoKollektorfl che Abbildung 95 Die Zusammensetzung eines kristallinen Moduls aus verschiedenen Materialien wurde der kobilanz der Photovoltaik zu Grunde gelegt Zusammenfassend kann unter Einbeziehung der Informationen aus den einschl gigen oben genannten Quellen zur kobilanz der Photovoltaik jedenfalls folgendes festgehalten werden e Die Energier cklaufzeit energetische Amortisation liegt je nach Standort in Mitteleuropa f r kristalline Module bei ca zwei bis vier Jahren mit weiter sinkender Tendenz e Die Herausforderungen die mit der Wiederverwertung von Photovoltaikmodulen verbunden sind k nnen als beherrschbar angesehen werden e Sch dliche Stoffe kommen in den Photovoltaikmodulen selbst kaum vor wenn man die einzelnen Modultypen mit ihren Marktanteilen gewichtet Seite 197 e Klimarelevante und andere Schadstoffe sind im Wesentlichen als inert innerhalb des Herstellungsprozesses anzusehen Wo es noch relevante Emissionsquellen gibt sind diese Probleme als l sbar anzusehen 6 6 4 3 Technologiediffusion und Lernrate 200000 E J hrlich Installierte Leistung 180000 160000 E Kumulierte Leistung 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 EP EEE Fr er Te VE an Caa N Abbildung 96 Kumulierte installierte PV Leistung in sterreich in kWpeak Quelle Eigene Darstellung Daten von B
138. 4 1 138 324 Seite 219 1089 5 4266 4065 0 3516 7 3557 2 Vorgehensweise In weiterer Folge werden die Modellgeb ude energetisch kologisch und konomisch Schritt f r Schritt verbessert e Die energetische Optimierung zielt auf s mtliche Ma nahmen ab die den nicht erneuerbaren Prim renergiebedarf von Errichtung und Betrieb des Geb udes bis 2050 minimiert e Die kologische Optimierung zielt auf s mtliche Ma nahmen ab die die CO Emissionen COs quivalent von Errichtung und Betrieb des Geb udes bis 2050 minimiert e Die konomische Optimierung zielt auf s mtliche Ma nahmen ab die den Barwert der Gesamtkosten des Geb udes bis 2050 minimiert wobei jeweils die mittleren Kostenangaben f r Aufbauten aus Kapitel 6 4 sowie f r Energiebereitstellung und Energiepreise aus Kapitel 6 6 verwendet wurden Nicht ber cksichtigt bei den Errichtungskosten des Geb udes werden das Verteilsystem f r Warmwasser und Heizung Pumpen L ftungsanlagen und K hlung und dgl Somit finden alle Standard Komponenten eines Geb udes keine Ber cksichtigung sondern nur jene Bauteile die in der vorliegenden Arbeit einer Variation unterzogen werden Dabei ist nat rlich zu bedenken dass eine energetische optimale Variante nicht zwangsl ufig auch kologisch oder konomisch die Beste sein muss Es handelt sich daher nicht um ein Optimum unter Randbedingungen sondern stets um das Optimum einer der drei Zieldimensionen Unter
139. 49 Kellerwand Erde 1 Beton XPS Bezeichnung Kosten in m N A yY ES AN JS a2 9 t AA Y E Massiver Aufbau Sortenreine Trennung zum Teil m glich Wiederverwendung der Drainageplatte ist m glich Keine kompostierbaren Materialien Die Drainageplatte und das Vies k nnen thermisch verwertet werden Keine regional produzierbaren Materialien Durchschnitliche Nutzungsdauer GWP kgCO2eg m 158 64 AP kgSO2eq m 0 643613 PEI nicht erneuerbar MJ m 2098 77 Produktrecycling Kompostierbarkeit Materialrecycling Thermische Verwertung Deponierung R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 150 Kellerboden 1 Beton Glaswolle Bezeichnung Bemerkungen Massiver Aufbau Fastkeine sortenreine Trennung m glich EPS kann wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Keine kompostierbaren Materialien Die Holzbaustoffe und das EPS k nnen thermisch verwertet werden Sehr geringer Anteil an regional produzierbaren Matenalien Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Bei der Herstellung wird am meisten CO2 freigesetzt GWP kgCO2eg m 173 04 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 731844 Gesamtdurchschnitt der erdber hrten Bodenplatten PEI nicht erneuerbar MJ m 1904 03 25 00 20 59 Produktrecycling 20 00 Kompostierbarkeit 15 00 14 07 GWwP Materialrecycling amp mAP
140. 5 6 63 Krall Wame KopplUNdG sense een 195 6 04 PNOIOVORAlRK nee en een 196 oi c a E oea nennen nina 196 6 6 4 2 kologie eannaenannennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 196 6 6 4 3 Technologiediffusion und Lernrate 4440004444Bn nennen nnennnnn nennen 198 OGS SOANNEN O netter ii iea 199 OPS EnO een E E E EE ET 199 6 6 5 2 kologie eaenaensensennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 199 6 6 5 3 Technologiediffusion und Lernrate 222400224400020nne nennen nnnnnn nennen 200 Bb66 DONES K hlen een ae 202 OGO ENO Denen an E 202 6 6 6 2 Technologiediffusion u002400000800neRnennn nennen nennen nennnennnnnn nennen 202 6 6 7 K ltemaschinen W rmepumpen und Geothermie u00 2sss02enee nen 202 Seite 6 BB rl PA e 203 6 6 7 2 kologie eeaanaaenannannnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnn 209 6 6 7 3 Technologiediffusion 0022000002000 nenne nnnnnnnnnnn en nenneennnnnn nennen 209 06 0 9 WNO ea ee ee nee 210 6681 ENOO e E 211 B6I GRASSE nee ee ee ep ee 213 69 1 EIS ee E ee 214 6 6 9 2 kologie eeaannaenaennannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 214 6 6 9 3 Technologiediffusion und Lernrate 224400224400020nn nennen nennen nennen 214 6 6 10 Kleinwas
141. 5 Standard Gaskessel Holz kologisch Standard Gaskessel Gaskessel Photovoltaik Seite 235 Reihenhaus energetisch Reihenhaus OW flach 2 5 E Reihenhaus OW schr g Reihenhaus NS flach Il Reihenhaus NS schr g p o 1 2 3 4 5 6 Nicht erneuerbare Prim renergie GJ Abbildung 125 Die energetische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 E Reihenhaus OW schr g PV amp Wind E Reihenhaus OW schr g PV m Reihenhaus NS schr g PV amp Wind Reihenhaus NS schr g PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 0 Q 20 U amp ie Hse E z A u 5s Es i a 1 L U pe a I Z Abbildung 126 Die energetisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 7 3 2 kologische Optimierung Abbildung 127 zeigt die kologische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien Den Ausgangspunkt bildet ein Standardaufbau mit Fensterfl che gro Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 2 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterf
142. 586 ber dem der elektrisch betriebenen Ger te Ausgehend von den Betriebskosten ist der break even point nach 7 3 Jahren erreicht Die Gesamtkosteneinsparung ber den durchschnittlichen Nutzungszeitraum von 15 Jahren bei Geschirrsp lern liegt bei 226 Im B ro liegt die Kosteneinsparung bei den Geschirrsp lern wegen der h heren Auslastung der Ger te ber dem der Haushalte 2500 2000 w spuca 3 1500 Topprodukte_ a 2012 04 t fe x E P Warmwasser Ger te 500 0 0123 456 7 8 9 10111213 14 15 16 17 18 19 20 Betriebszeit Jahre Abbildung 73 Gesamtkosten von Geschirrsp lern GrAT 2012 Die Substitution elektrischer Energie durch thermische Nutzenergie im Niedertemperaturbereich durch die Verwendung von thermisch betriebenen Endger ten ist aus umwelt und ressourcenschonender sowie aus wirtschaftlicher Sicht sinnvoll In einem von Suna et al dargestellten Kostenszenario bis 2030 siehe Anhang Abbildung 166 ist in Zukunft mit einem weiteren Strompreisanstieg und auch mit einer weiteren Senkung der Ger tekosten zu rechnen Dieses h tte eine weitere Kosteneinsparung bei Haushaltsger ten mit Warmwasseranschluss gegen ber elektrisch betriebenen Haushaltsger ten zur Folge Suna et al 2011 Dass thermisch betriebene Endger te zuk nftig eine immer wichtigere Rolle spielen werden belegen auch aktuelle Forschungsprojekte bzgl solarbetriebener Trockner oder die Seite 170
143. 6 40 04 55 8 57 3 82 77 111 9 1 5 79 8 58 59 61 2 47 74 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 1 30 mm Seite 310 Globalstrahlung auf die horizontale Fl che N zmym Zunyerrgeqgojg ap awwnssage 27 Mittlere monatliche Tagessumme Whm Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 2 78 Whm Seite 311 Diffuse Sonnenstrahlung auf die horizontale Fl che Himmelsstrahlung Tagessumme der Himmekstrahlung Whm Ill i iih oan aii NH hal IN ii Mn AN ddil AAi UKAA DUI Kan 30 5 61 91 5 122 152 5 183 213 5 244 274 5 305 335 5 366 Tag Nummer im Jahr 787 4 1150 1942 2285 2796 2975 2673 2460 1975 1374 900 3 564 0 6 1 11 74 77 93 92 57 14 46 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 93 Whm Seite 312 Direkte Sonnenstrahlung auf die horizontale Fl che Bj OOO C e ae e a S D ee a m m a r nt En a amn o e E Ea 2 58 p ea Q y p g E E E Fa O N N 3 g UN a um E H pery un S mm mm O O S i Il u III II nl il 1 TAI HT HT DIADA DILL NAAT A i ii ill aea 30 5 61 915 122 152 5 183 213 5 244 274 5 305 335 5 366 any En N SEE BT H a PH m e a Pen e er pe
144. 96 Abbildung 50 Darstellung des zugrundeliegenden Anlagenschemas u022220000 98 Abbildung 51 Prim renergiebedarf bezogen auf m BGF f r Raumheizung Raumk hlung Luftbef rderung in KWh m 2u022200222nsenennennnnnnnnn nennen 100 Abbildung 52 Kumulierte Bewertung f r PMV lt 0 25 bzw PMV gt 0 25 2002222022nn0e 100 Seite 287 Abbildung 53 Kumulierte Bewertung f r PMV lt 0 25 bzw PMV gt 0 25 uss0s04ssenne nenn 101 Abbildung 54 J hrlicher K hlbedarf in kWh m BGF 2200022220002nnnenennenennee nennen nennen 102 Abbildung 55 schematische Darstellung des konvektiven W rme und Feuchtetransportes blaue Pfeile in einer typischen Leichtbaukonstruktion Au enwand mit hinterl fteter 1b Be se 6 gt Venen ER NEN EA E E E E E E E OR E E E E 105 Abbildung 56 schematische Darstellung des konvektiven W rme und Feuchtetransportes blaue Pfeile in einer Leichtbaukonstruktion Au enwand mit einem nicht hinterl fteten SOKONG TO ee een re ee 106 Abbildung 57 Gesamtfeuchtegehalt der Grundkonstruktion mit und ohne Leckage an der MANSO E E E 107 Abbildung 58 Gesamtfeuchtegehalt der Grundkonstruktion mit Leckage und einem typischen Sonnenkollektor an der Au enseite Die Berechnungen mit Sonnenkollektor wurden einmal mit und einmal ohne solare Einstrahlung durchgef hrt n0nnnannnennnennnennnnnnnennnnnesenenneenneee 108 Abbildung 59 Relative Luftfeuchte a
145. A Produktrecycling FARATE Kompostierbarkeit IN Materialrecycling 20 00 Thermische Verwertung 25 00 30 00 Deponierung R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 122 Rachdach Holz Stroh S House GZH EH RH MFH B ro Bezeichnung geht nicht in die U Wert Berechnung ein Bemerkungen diffusionsoffener Aufbau der D mmebene Die Hinterl ftung der wasserableitenden Schicht beg nstigt das Austrocknungsverm gen des Aufbaus Die Hintell ftungsebenen m ssen an den Dachr ndem ftunktionst chtige Vogelschutzgitter aufweisen Au erdem muss der Eintrag von Flugschnee vermieden werden da kein regensicheres Unterdach vorhanden ist Sortenreine Trennung m glich Mt Ausnahme des Baupapiers k nnen alle Materialien wieder verwendet werden Die Strohballen und leim freien Holzbaustoffe k nnen kompostiert werden Ale Baustoffe au er Bl hton k nnen thermisch verwertet werden Der Gro teil der Materialien kann regional produziert werden Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Wegen dem hohen Bedarf an kologischen Materialien f r diesen kom plexen Dachaufbau ist der Prim renergiegehalt nicht der niedrigste Aus dem gleichen Grund werden jedoch die mit Abstand gr ten Mengen an CO2 gebunden GWP kgCO2eg m 81 76 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgsSO2eq m 0 481145 Gesamtdurchschnitt der Flachd cher f r Wohngeb ude PEI nicht
146. AP und des Prim renergieinhalts PEI analysiert vgl Kapitel 6 3 Das Thema wurde durch eine Projektarbeit vorbereitet in der insgesamt ca eintausend Datens tze zu verschiedenen Werkstoffen aus zahlreichen Quellen herangezogen wurden und aus den gefundenen Wertebereichen geeignete Mittelwerte f r die vorliegenden Arbeit bernommen wurden Aichinger 2011 Dazu wurden unter Ber cksichtigung der technologischen Aspekte der einzelnen Systeme Fertigungszuschl ge addiert Das Ende des Lebenszyklus d h die Wiederverwendung bzw Wiederverwertung der Systeme wurde insoweit ber cksichtigt als in einigen F llen nicht mit Prim r sondern mit Sekund r bzw Mix Materialien gerechnet wurde Das Thema der mengenm igen Erfassung der tats chlichen Verwertung erschlie t sich aber besonders im Falle der jungen Technologien kaum einer seri sen Betrachtung weil Recyclingtechnologien erst im Entstehen sind bzw berhaupt erst dann entstehen werden wenn Abfallmengen im industriellen Ma stab anfallen W hrend n mlich beispielsweise das Verwerten eines Biomassekessels keiner besonderen Expertise bedarf und als Stand der Technik angesehen werden kann laufen insbesondere in Deutschland bereits einige Forschungsprojekte die sich etwa mit dem Recycling von Photovoltaiksystemen auseinandersetzen BINE 2011 Sander 2004 Behrendt 2010 usw Bei der Anwendung der oben genannten Parameter zur Beurteilung der kologischen Effekte ein
147. Anlagen d h f r die aus Wahrscheinlichkeitsfunktionen f r das Betriebsende ermittelten R ckbaumengen So rechnet man mit einer Steigerung des j hrliche Abfallaufkommens an Modulen von ca 5 000 Tonnen im Jahre 2009 auf ber 35 000 Tonnen f r das Jahr 2020 und ber 130 000 Tonnen f r 2030 Sander 2007 S 54 Barendt 2010 S 33ff Neben den erheblichen Abfallmengen zeigen einschl gige Untersuchungen jedoch auch auf dass im Bereich des Recyclings bereits heute kologisch und energetisch beherrschbare Methoden zur Schaffung ann hernd geschlossener Produktzyklen bestehen ebd BINE 2010 F r die vorliegende Studie wurde aber wie auch bei den anderen Energiewandlern die Frage der Grauen Energie und der Lebenszyklusemissionen in Photovoltaiksystemen in den Vordergrund ger ckt Spezifische Informationen dazu liefern Sander 2007 BINE 2010 und H berlin 2007 Herangezogen wurden die einzelnen Werte f r verschiedene Materialien aus der folgenden Mengenliste f r ein heute bliches Photovoltaikmodul auf Basis von kristallinem Silizium 100 0 50 100 t Silizium so B Blei MIX sek amp prim 80 Zinn 70 u Silber 60 Kupfer MIX prim r amp sekuncl t 50 wKleber statt dessen Kleber Kunsth rzkleber 40 E Anschlussdose Annahme PVC m R ckseitenfolie statt dessen PE Folle WEVA statt dessen PE Folic a Rahmen Aluminiumblech m Glas GWP GWP 0 00 kgCO
148. Aussch pfung vorhandener Sanierungspotentiale Quelle M ller et al 2010 eigene Darstellung Vorgangsweise f r Geb ude spezifischer Epochen Der gr te Teil der aus dem Mittelalter erhaltenen Geb ude ist aus Natursteinen errichtet Die Au enw nde sind zwar dick aber thermisch ung nstig da Stein eine sehr hohe W rmeleitf higkeit 2 2 5 W m K besitzt Doch sind die Geb ude andererseits oft schmucklos und k nnen bei entsprechender Ausf hrung der Oberfl chen und Beachtung der W rmebr cken gut thermisch verbessert werden Bei Geb uden die dem Barock dem Jugendstil und der Zwischenkriegszeit zuordnen sind l sst sich die meist schmucklose Hoffassade und die oberste Gescho decke ebenfalls problemlos d mmen im Gegensatz zur h ufig dekorierten Stra enfassade wo unter Wahrung gro er Sorgfalt Kondensat Gefahr mit Innend mmung gearbeitet werden muss Weitere Aufmerksamkeit muss abh ngig von der Beschaffenheit des jeweiligen Untergrundes der fehlenden Horizontalabdichtung sowie der aufsteigenden Feuchtigkeit aus dem Erdreich und dem Schlagregen gelten J ngere Bausubstanz wie die vorwiegend aus Betonffertigteilen errichteten Mehrfamilien und B robauten des Wiederaufbaus nach dem 2 Weltkrieg lassen sich zwar meist auch gut d mmen doch sind die Raumh hen im Schnitt zu niedrig die Verarbeitung schlecht und es stellt sich daher h ufig die Frage ob sich eine Sanierung berhaupt lohnt W rmebr cken sind ein
149. Bewertung bzw Optimierung st dtebaulicher Entw rfe in Bezug auf Energieeffizienz ist daher unter anderem eine computergest tzte Simulation erforderlich Simulationsprogramme werden auch f r die solar energetische Optimierung bzw Pr fung von Bebauungspl nen eingesetzt In der folgenden Tabelle sind wichtige Planungsma nahmen und st dtebauliche Planung zusammengestellt strategien f r eine ganzheitliche Planungsempfehlungen f r die Stadtplanung f r den Stadtumbau Analysen Studien Umweltstudien Bed rfnisanforderungen Funktionsprogramme kologische Verdichtung Nach Variantenstudien alte neue Infrastruktur Versorgungseinrichtungen integrierter st dtischer Organismus Verkehr Anbindung Wegf hrung Erhebung der Wege t glichen Konzepte Festlegungen Fl chenwidmungs und Bebauungsplanung Neues Funktionsprogramm Nutzungskonzepte aufgrund unterschiedlicher wirtschaftlicher und demographischer Prognosen Nutzungsdurchmischung Geb ude Block Gebietsdurchmischung und Bebauungsdichtenkonzept Ideen Skizzen Visionen Lagebestimmung identit tsstiftende Sichtbeziehungen multifunktionales Stadtzentrum nutzungsdurchmischte Nachbarschaftseinheit Verkehrskonzept Verkehrsberuhigung Anbindungskonzept Ausgekl geltes Wegenetz Erschlie ungskonzept autofrei Seite 52 Vorgehensweise Einbindung klimatischer Gegebenheiten im Masterplan Integration von Nut
150. Bundesministerium t r Verkehr T i d Jarm NACHHALTIG Wirtschaften kon ret Geb ude maximaler Energieeffizienz mit integrierter erneuerbarer Energieerschlie ung R Bointner T Bednar S Eikemeier S Ghaemi R Haas C Harreither H Huber Fauland C Ipser K Krec M Leeb K Ponweiser T Steiner K Stieldorf P Wegerer D Wertz Berichte aus Energie und Umweltforschung 5644 2012 Dynamik mit Verantwortung Impressum Eigent mer Herausgeber und Medieninhaber Bundesministerium f r Verkehr Innovation und Technologie Radetzkystra e 2 1030 Wien Verantwortung und Koordination Abteilung f r Energie und Umwelttechnologien Leiter DI Michael Paula Liste sowie Downloadm glichkeit aller Berichte dieser Reihe unter http www nachhaltigwirtschaften at Geb ude maximaler Energieeffizienz mit integrierter erneuerbarer Energieerschlie ung DI Raphael Bointner DI Dr Sara Ghaemi Prof DI Dr Reinhard Haas Institut f r Energiesysteme und elektrische Antriebe Technische Universit t Wien DI Heike Huber Fauland Prof DI Dr Karl Ponweiser DI Dietrich Wertz Institut f r Energietechnik und Thermodynamik Technische Universit t Wien Prof DI Dr Thomas Bednar DI Markus Leeb DI Paul Wegerer DI Christoph Harreither Institut f r Hochbau und Technologie Technische Universit t Wien DI Christina Ipser Prof DI Dr Klaus Kre DI Tobias Steiner Prof DI Dr Karin Stieldorf Institut f r Architektu
151. Da die Nutzung von Sonnenenergie f r die meisten Plus Energiekonzepte eine wesentliche Rolle spielt und es dadurch in vielen Klimaregionen zu starken saisonale Schwankungen bei der Energieerzeugung kommt bietet sich eine Bilanzierung auf Jahresbasis f r unsere Breitengrade an Systemgrenzen der Energiebilanz G ngige Auffassungen von Plus Energiegeb uden unterscheiden sich auch in Bezug auf die Festlegung der Bilanzgrenzen also in Bezug darauf welche Gr en in der Energiebilanz ber cksichtigt werden Einige Definitionsans tze betrachten hier lediglich den mit dem Seite 28 Geb udebetrieb verbundenen Energiebedarf Heizung Klimatisierung und Hilfsenergie w hrend andere Ans tze auch Energielasten ber cksichtigen die mit der Geb udenutzung zusammenh ngen Beleuchtung Warmwasser Elektroger te Besonders ambitionierte Plus Energiedefinitionen ber cksichtigen bei der Bilanzierung auch die im Geb ude enthaltene graue Energie jene Energie also die f r Herstellung Transport und Entsorgung der Baustoffe und Materialien sowie f r Herstellung Abbruch und Entsorgung des Geb udes ben tigt wird Art der Bilanzierung und Konversionsfaktoren Ein weiterer Punkt in dem Plus Energie Definitionen voneinander abweichen ist die Art der Bilanzierung bzw in welchem Ma stab die Bilanzierung erfolgt Von Torcellini et al wurden 2006 vier h ufig verwendete Bilanzierungsmethoden definiert und mit ihren jeweiligen Vor und Nac
152. Deponierf hig als Eluatklasse la bis Ib als Verunreinigung auf Deponie nach thermischer Vorbehandlung m glich 3 nach thermischer Vorbehandlung als Verunreinigung auf Deponie Seite 358 2 g VOC Emissionen pro kg hei a Bitumen relativ gering wurzelfeste Bahnen f r Flachd cher enthalten Preventol B 2 kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien Stabilisatoren und ggf Flammschutzmittel enthalten sollen in Abfallverbrennungs oder Mitverbrennungsanlagen entsorgt werden da bei ung nstigen Verbrennungsbedingungen auch Bromwasserstoff und bromierte Furane und Dioxine geringen Mengen entstehen Zusammensetzung 86 93 M Polystyrol 0 12 M Treibgas in 1 2 g VOC Emissionen pro kg hei verarbeitendes Bitumen relativ gering wurzelfeste Bahnen f r Flachd cher enthalten Preventol B 2 kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien Stabilisatoren und ggf Flammschutzmittel enthalten in der Regel mineralische Zusatzstoffe R ckbaubei mechanischer Befestigung leicht m glich jedoch meist geklebt sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung m glich sortenreine Trennung bei verklebten Platten nicht m glich R ckbau WDVS wird vor Ort von Tragschicht getrennt durchschn 1 cm des EPS und die Klebespachtel verbleiben am Ziegel Entsorgung WDVS wird in MVA verbrannt inkl der anorganischen Bestandteile Ziegel M rtel Putz EPS Reste werden in Aufbereitungsanlage getrennt
153. Die Kenntnis grundlegender klimatischer Daten des Geb udestandorts ist f r eine qualitativ hochwertige Planung unumg nglich Photovoltaik kann als elementarer Bestandteil eines Plusenergiegeb udes angesehen werden Sollte sich die Photovoltaik hinsichtlich ihres Wirkungsgrads und der Preise wie in den vergangenen Jahren weiterentwickeln wird sie in den n chsten Jahren mit gro er Wahrscheinlichkeit eine weite Verbreitung im Geb udesektor finden Somit wird sowohl der Energieeffizienz als auch der entsprechenden Integration von erneuerbaren Energiequellen in die Geb ude zuk nftig eine wesentliche Stellung hinsichtlich der Reduktion von Treibhausgasen und einer verringerten Abh ngigkeit von fossilen Energietr gern zukommen Die konomisch g nstigste Variante der jeweiligen Modellgeb ude nach der Barwertmethode nutzt zwar nicht das volle kologische und energetische Verbesserungspotential aus erreicht aber pro Jahr eine negative nicht Seite 9 erneuerbare Prim renergiebilanz und damit gem Definition Plusenergiestandard wobei die tats chlichen Einsparungen vom Geb udetyp und dem Standort abh ngig sind Hinsichtlich der zuk nftigen Relevanz von Plus Energie Geb uden liegt neben dem Neubau bei ungleich gr eren Herausforderungen f r die Planung das wesentlich gr ere Potential f r Plusenergie im Geb udebestand Es wird in Zukunft also vor allem auf L sungen zur Erreichung des Plus Energie Standards im Geb udebestand ankom
154. Diese Kombination mit konzentrierenden Solarkollektoren f r die Abdeckung des Mitteltemperaturbereiches ist f r den Standort sterreich aufgrund der relativ niedrigen Direkteinstrahlung fraglich In jedem Fall wird ein Backup System erforderlich sein In der nachfolgenden Abbildung ist dargestellt wie ein solches Energieversorgungsschema f r eine Prototyp Siedlung aussehen k nnte Eine weitere M glichkeit w re der Einsatz von KWK Anlagen welche in den letzten Jahren verst rkt von Herstellern aus Deutschland angeboten werden Mit den verschiedenen vorhandenen Technologien k nnten je nach Bedarf unterschiedliche Leistungsbereiche abgedeckt werden Modell Energiebilanz Zero Carbon Village Prototyp ga Kochen amp Backen r 55 VARI SETS p ORC Prozess Enefcogen Plus SPEICHERVERLUSTE p 2 Vakuumr hrenkollektor N Ve Brauchwasser und Raumheizung SPEICHERVERLUSTE Abbildung 79 Energieversorgungsschema Zero Carbon Village Prototyp GrAT Zero Carbon Village Energieautarke Siedlung Industrielle Forschung Neue Energien 2020 Klima und Energiefonds FFG Projekt 823049 Seite 177 6 6 Energiebereitstellung In diesem Kapitel wird eine Beschreibung der Energiewandler die in einem Plusenergiegeb ude vorrangig zum Einsatz kommen vorgenommen Dabei wurde die im Folgenden n her beschriebene Einteilung in die Unterkapitel Energie Kosten und kologie zu
155. Grunde gelegt Wenn bei den einzelnen Technologien nicht anders angegeben wurde zu den dargestellten Aspekten folgende Vorgehensweise gew hlt Energie Auf Basis der Lastdaten der betrachteten Geb ude sowie der halbsynthetischen Klimadaten des Standortes vgl Kapitel 4 5 wurde das Verhalten der geb udeintegrierten Energiebereitstellungstechnik in st ndlicher Aufl sung abgebildet Daf r wurde auf Kennlinien Ans tze und auch einfache physikalische Modelle zur ckgegriffen Nach M glichkeit wurden als Input Parameter allgemein verf gbare ger tespezifische Daten herangezogen die in Pr fprotokollen oder technischen Ger tebeschreibungen enthalten sind Angekn pft wurde an bereits bestehendes Know How am Institut f r Hochbau und Technologie Forschungsbereich f r Bauphysik und Schallschutz sowie seitens des Instituts f r Energietechnik und Thermodynamik vor allem an die Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt ADRES Einfalt 2011 sowie aus projektbegleitenden Bachelor und Projektarbeiten Investitionskosten Um beim Vergleich unterschiedlicher Szenarien zu einer Absch tzung ber die unterschiedlichen Kostenstrukturen zu kommen wurden Funktionen f r Investitions und O amp M Kosten verschiedener Technologien definiert und diese mit Hilfe der zur Verf gung stehenden Marktdaten parametriert Economies of scale sind in den Grafiken in den folgenden Uhnterkapiteln gut ersichtlich Begonnen wurde zun chst damit dass umfangreiche
156. Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Der Energiebedarf f r diesen Aufbau ist sehr gering und f r die Herstellung wird mehr CO2 gebunden als freigesetzt GWP kgCO2eq m 39 43 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 174234 Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r Wohngeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 350 03 0 00 Produktrecycling u 00 Kompostierbarkeit o 400 00 m GWP Materialrecycling a 600 00 m AP Thermische Verwertung 800 00 i Deponierung amp 1000 00 1200 00 1081 17 R ckbau Gesamt o Regionalit t Nutzungsdauer e Seite 133 AW5 STB Steinwolle Alu Bezeichnung geht nicht in die U Wert Berechnung ein Kosten in im Bemerkungen Kennzahlen im Vergleich H herer U Wert als die vorherigen Aufbauten Massiver Aufbau Sortenreine Trennung zum Teil m glich Die Steinwolle und das Auminiumblech k nnen wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Keine kompostierbaren Materialien Keine thermische Verwertung m glich Keine regional produzierbaren Materialien Durchschnittiche Nutzungsdauer F r diesen Aufbau ist der Energiebedarf mit Abstand am h chsten und es wird am meisten CO2 frei gesetzt GWP kgCO2eqg m 284 57 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 1 217514 Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r B rogeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 4041 85 30 00 re 69 87 66 18 P
157. O Konversionsfaktoren multipliziert Schlie lich besteht auch die M glichkeit Energiekosten mit Gewinnen aus der Netzeinspeisung aufzurechnen Cost ZEB Seite 29 Defini tion Site ZEB Source ZEB Cost ZEB Emis sions ZEB Pluses Easy to implement Verifiable through on site measuremenis Conservative approach to achieving ZEB No externalities affect performance can track success over time Easy for the building community to understand and communicate Encourages energy efficient building designs Able to equate energy value of fuel types used at the site Better model for impact on national energy system Easier ZEB to reach Easy to implement and measure Market forces result in a good balance between fuel types Allows for demand responsive control Verifiable from utility bills Better model for green power Accounts for non energy differences between fuel types pollution greenhouse gases Easier ZEB to reach Minuses Requires more PV export to offset natural gas Does not consider all utility costs can have a low load factor Not able to equate fuel types Does not account for non energy differences between fuel types supply availability pollution Does not account for non energy differences between fuel types supply availability pollution Source calculations too broad do not account for regional or daily variations in electricity generat
158. Photovoltaik und Windkraft 7 Seite 249 Tabelle 39 Varianten bersicht Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung Gro e Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Ener u Eu B ro und Gewerbe kologisch B ro ow 5000 B ro NS u Gewerbe flach u Gewerbe schr g CO quivalent t 1000 2000 3000 4000 Abbildung 141 Die kologische Optimierung von B ro und Gewerbe am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 Im Gegensatz zu energetischen Betrachtung ber die Prim renergiebilanz ist es bei einer kologischen Optimierung des B rogeb udes m glich eine negative CO gt Bilanz zu erzielen wie in Abbildung 142 ersichtlich ist Eine Ausnahme bildet der inneralpine Standort Mallnitz wo dies aufgrund der klimatischen Bedingungen unter den gesetzten Annahmen der Geb udeausstattung nicht m glich ist Mit einer fassadenintegrierten Photovoltaik Anlage ist Seite 250 aber auch f r diesen Standort von einer negativen CO Bilanz ber den Betrachtungszeitraum bis 2050 auszugehen Die eindeutig negative CO Bilanz an allen Standorten beim Gewerbebetrieb ergibt sich durch die gro e verf gbare Dachfl che f r den Einsatz von Photovoltaik siehe Abbildung 143 u B ro NS PV amp Wind mwB roNS PV wB roOW PV amp Wind W B ro OW PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 100 100 FM
159. Quelle VW 2009 PTW 2010 Abbildung 76 Energieeinsatz einer typischen Werkzeugmaschine Seite 175 Alle Werte in kWh Elektrische Energie 147068 51492 gt Druckluft 27331 Betrieb B ro 5607 K che und Getr nk 8371 Warmwasser 4958 Serverbetrieb 8574 Elektrische Hilfsanl 5388 Beleuchtung 35347 J Werkstatt Te Gesamtenergie Thermische Energie 277164 130096 P Abbildung 77 Thermischer und elektrischer Energiebedarf der Fabrikhalle Quelle Instituts f r Fertigungstechnik TU Wien Geb udeheizung 130096 Abbildung 78 Maschinen und Messger teausstattung einer typischen Fabrikhalle Seite 176 6 5 5 Aussicht zentrales Energieversorgungssystem f r eine Siedlung Aktuelle Recherchen im Projekt Zero Carbon Vilage f r den Einsatz eines Thermokreislaufes mit Thermo l als W rmetr ger gehen momentan in Richtung zentrales Energieversorgungssystem in Kombination mit einem Stirling Motor oder einem Organic Rankine Cycle Prozess kurz ORC Prozess Die Bereitstellung der thermischen Energie kann durch Parabolrinnenkollektoren erfolgen Durch den Betrieb einer sogenannten Micro ORC Anlage konstante Versorgung mit ca 50kW thermischer Energie k nnte beispielsweise im Rahmen eines Siediungsverbandes von 50 Wohneinheiten nach dem Wireless House Konzept eine vollst ndige elektrische und thermische Energieautarkie erreicht werden
160. Raumluft in C Ts Temperatur der Oberfl che in C Qc konvektiver W rme bergangskoeffizient in W m K Arad Strahlung auf die Oberfl che in W m Der Lufttransport durch Bauteile wird nach folgenden Gleichungen berechnet Luft wird als inkompressibel betrachtet OV OV y 4 Y o 0 19 X y V Luftgeschwindigkeit in m s Zur Ber cksichtigung des thermischen Auftriebs wird die Abh ngigkeit der Luftdichte von der Temperatur nur bei Multiplikation mit der Gravitationskonstante ber cksichtigt P Po 1 B T T 20 Po Luftdichte bei Referenztemperatur in K B Volumenausdehnungskoeffizientin 1 K B 3 7 10 1 K To Referenztemperatur in K V k f E 3 n IX 5 2r 21 n y V amp 2R tog n oz k Luftpermeabilit t in m n dynamische Viskosit t von Luft in Pa s n 17 1 10 Pas Pa Luftdruck in Pa Seite 343 12 2 1 Modellierung der Druckverh ltnisse in Konstruktionen Str mungsgeschwindigkeit in der Bel ftungsebene Nach Liersch 1986 errechnet sich die Luftstromgeschwindigkeit in der Hinterl ftungsebene eines Daches oder einer Wand wie folgt 22 Vgap Luftgeschwindigkeit in der Hinterl ftungsebene in m s g Erdbeschleunigung in m s AH H hendifferenz in m Tair absolute Temperatur der Au enluft in K Tap absolute Temperatur im Bel ftungsraum in K Reibungsbeiwert dimensionslos Der gesamte Widerstand der der Durchstr mung der Hinterl ftungsebene entgegengesetzt wird setzt sich au
161. Seite 160 die Wahl der energieerzeugenden Komponenten stark variieren kann Bei einer Nutzung von z B Parabolrinnenkollektoren mit einer Verschaltung nach Tichelmann ist ein deutlich gr erer Bedarf an Leitungen gegeben als z B bei der Nutzung eines Heizkessels Auch die Kosten f r den Speicher k nnen deutlich variieren abh ngig vom Bedarf und der gew nschten Puffergr e Als Richtwert kann jedoch 1000 f r 1 m Speicher f r die Materialkosten angenommen werden Die Preise von nutzbaren Thermo len f r diesen Temperaturbereich liegen z B mit FRAGOLTHERM Q 32 N und THERMINOL 66 zwischen 1 5 und 5 0 Liter Die ben tigte Menge an Thermo l ist wiederum abh ngig von der Auslegung des Gesamtsystems 6 5 1 4 Anwendungsgebiete Thermo lkreisl ufe f r den Bereich des Kochens und Backens bei einem Temperaturniveau von ca 100 bis 300 C sind im Vergleich zu Industrieprozessen mit Temperaturen ab 240 C ein neues Anwendungsgebiet obwohl in diesem Bereich sehr gro e Einsparungspotentiale vorhanden sind Ein kritischer Punkt f r den Einsatz von Thermo lleitungen in urbanen Gebieten ist der ben tigte Platzbedarf bei den Leitungen da aufgrund von Brandschutzbestimmungen Sicherheitsabst nde einzuhalten sind F r die erforderliche platzsparende Leitungs und Anschlusstechnologie sind bis dato noch keine marktreifen L sungen vorhanden Diese befinden sich noch im Entwicklungsstatus M glichkeiten f r den Einsatz in Wohnh us
162. Skriptum zur Vorlesung Sonnenenergienutzung Institut f r W rmetechnik TU Graz Graz 2004 Streicher Wolfgang et al Fortschrittiche W rmespeicher Erh hung von solarem Deckungsgrad und Kesselnutzungsgrad und Emissionsverringerung durch verringertes Takten Projekt zum IEA SHC Task 32 Graz 2006 Seite 280 Suna D et al 2011 Endbericht Ihe relevance of end use electricity efficiency improvements for a sustainable Austrian economy Deriving policy strategies im Auftrag der sterreichischen Nationalbank Wien 2011 Suter J M et al Solar Combisystems in Austria Denmark Finland France Germany Sweden Switzerland the Netherlands and the USA Solar Heating and Cooling Committee of the IEA IEA SHC TASK 26 Tamme R 2005 Publizierung Speicherung f r Hochtemperaturw rme Deutsches Institut f r Luft und Raumfahrt DLR Deutschland 2005 Torcellini Paul Pless Shanti Deru Michael Zero Energy Buildings A Critical Look at the Definition Paper for the ACEEE Summer Study August 14 18 2006 Pacific Grove California 2006 gefunden unter http www nrel gov docs fy06ostil 39833 pdf abgerufen 27 02 2011 12 49 Van Sark Wilfried Junginger Martin et al Technological Learning in the Energy Sector Cheltenham UK 2010 Verband der Industriellen Energie und Kraftwirtschaft 2006 CO2 Kennzeichnung von Strom aus KWK Anlagen Brennstoffzuordnung auf elektrische und thermische Ener
163. Suche nach Alternativen konomisch immer dringlicher denn die zunehmenden Herausforderungen der derzeit zentral organisierten und gro teils auf dem Einsatz fossiler Energietr ger basierende Bereitstellung von Energiedienstleistungen erfordert neue Systemans tze in allen gesellschaftlichen Bereichen Vor allem Verbesserungen im Geb udebestand Private Haushalte Industrie Landwirtschaft und Dienstleistungssektor sind hier durch Steigerung der Energieeffizienz und der kologischen Suffizienz besonders gefordert da sterreich im Schnitt mehr als 200 Heiztage pro Jahr aufweist und in den warmen Sommermonaten zunehmend ein Bedarf an Raumk hlung besteht Die sich daraus ableitbaren Sparpotentiale thermischer und elektrischer Energie in Geb uden sowie die Nutzbarmachung der vorhandenen nat rlichen erneuerbaren Energieressourcen sind f r die Sicherung der heimischen Interessen von hervorragender Bedeutung Neben einem verringerten fossilen Energieverbrauch und einem Beitrag zu den sterreichischen Klimaschutzzielen seien Stichworte wie Versorgungssicherheit und Technologief hrerschaft exemplarisch f r positive Nebeneffekte eines verbesserten Geb udebestands erw hnt Diese aktuellen Herausforderungen bilden also die Basis f r Energieeffizienz und eine nachhaltige Einbindung erneuerbarer Energiesysteme in den Geb udebestand in sterreich Die Konzeption energieeffizienter Bauteile mit integrierter erneuerbarer Energieproduktion in
164. TOP_2011 01 mit 0 83 kWh Zyklus 35 10 f r TOP_2012 01 mit 0 78 kWh Zyklus und 9 00 f r WW mit ca 0 2 kWh Zyklus im Jahr 1000 900 rai r 800 4 7 BAU T 700 o ec int g 60 nn the Topprodukte _ O F gt PCa 500 4 ER 2 2011 01 400 L d r t P gt Topprodukte_ pe A 3 300 7 2012 04 200 4 j Warmwasser 100 4 Ger te 0 2 4 O 10 12 14 10 15 2 Betriebszeit Jahre Abbildung 71 Betriebskosten von Geschirrsp lern GrAT 2012 F r die Durchf hrung einer gesamtwirtschaftlichen Betrachtung wurden zu den Betriebskosten die durchschnittlichen Anschaffungskosten aktuell erh ltlicher Topprodukte ermittelt Topprodukte 2012 2500 2000 F ae e 1500 Tern o g m E Topprodukte_ E 2012 04 1000 v D Warmwasser 500 Ger te 0 0123456 7 8 9101112131415 1617181920 Betriebszeit Jahre Abbildung 72 Gesamtkosten von Waschmaschinen GrAT 2012 Seite 169 Der Preis f r die elektrisch betriebenen Waschmaschinen liegt mit durchschnittlich 1415 ber dem von Waschmaschinen mit Warmwasseranschluss mit durchschnittlich 1399 Bei einer Betrachtung der durchschnittlichen Lebensdauer von 11 Jahren ergibt das eine Kosteneinsparung von 254 Der durchschnittliche Anschaffungspreis f r elektrisch betriebene Geschirrsp lmaschinen liegt bei 1421 Im Gegensatz zu den Waschmaschinen liegt der Preis der Geschirrsp ler mit Warmwasseranschluss mit 1
165. V wie folgt definiert Das PMV ist ein Index der den Durchschnittswert f r die Klimabeurteilung durch eine gro e Personengruppe anhand folgender 7 stufiger Klimabeurteilungsskale vorhersagt Der PMV Index beruht auf dem W rmegleichgewicht des menschlichen K rpers Das thermische Gleichgewicht ist erreicht wenn die im K rper erzeugte W rme gleich der an die Umgebung abgegebenen W rme ist In einem gem igten Umgebungsklima ndert das Thermoregulationssystem des Menschen automatisch die Hauttemperatur und die Schwei absonderung um das W rmegleichgewicht zu erhalten Der PPD wird nach EN ISO 7730 2006 wie folgt definiert Das PMV sagt die durchschnittliche Klimabeurteilung einer gro en Gruppe von Personen voraus die dem gleichen Umgebungsklima ausgesetzt sind Einzelne Urteile streuen jedoch um diesen Mittelwert und es ist n tzlich die Anzahl der Personen voraussagen zu k nnen die das Umgebungsklima wahrscheinlich als zu warm oder zu kalt empfinden Thermisches Gleichgewicht ist in diesem Kontext nicht im engeren thermodynamischen sondern im physiologischen Sinne zu verstehen Seite 87 Der PPD ist ein Index der eine quantitative Voraussage des Prozentsatzes der mit einem bestimmten Umgebungsklima unzufriedenen Personen darstellt die es als zu kalt oder zu warm empfinden PPD a 60 40 1 gi u gt 2 15 1 05 0 0 5 1 15 2 PMV Abbildung 44 PPD als Funktion des PMV EN ISO 7730 2006 Das Erw
166. Verluste der W rmebereitstellun f r Owwr kWh M a j Warmwasser im Sekund rkreis monatliche Verluste der W rmebereitstellun f r Own kWh M BE Warmwasser im Terti rkreis monatliche Hilfsenergiebedarf f r den Betrieb des Warmwasser W rmetauschers Seite 422 Qww HE kWh M monatlicher Hilfsenergiebedarf f r Warmwasserbereitung Qww v HE kWh M Qww WV Qww WV A Warmwasser W rmeverteilsystems der Warmwasserbereitung Om RM Om Qm Au KWh M monatlicher Netto W rmeertrag der W rmepumpe zur Raumheizung aus Umweltw rme Qumw H monatlicher Netto W rmeertrag der W rmepumpe zum Warmwasser aus Umweltw rme monatlicher Netto W rmeertrag der W rmepumpe zur Warmwasserbereitung aus Umweltw rme monatlicher Netto W rmeertrag der W rmepumpe zur Warmwasserbereitung aus Umweltw rme innerhalb des kWh M Qumw WW kWh M um WW WP kWh M Qumv WW WP in jeweiligen Temperaturintervalls monatliche Netto W rmeertrag der W rmepumpe aus Umweltw rme monatlicher Netto W rmeertrag der W rmepumpe f r Raumheizung aus Umweltw rme monatlicher Netto W rmeertrag der W rmepumpe aus kWh M Cw WP kWh M Qumw WP H kWh M Qum w WP in Umweltw rme innerhalb des jeweiligen Temperaturintervalls monatlicher Netto W rmeertrag der W rmepumpe f r Warmwasser aus Umweltw rme kWh d t glicher Warmwasser W rmebedarf kWh M monatlicher Hilfsenergiebedarf f r Zirkulationspu
167. W rmebereitstellungsgrad des Gesamtsystems im K nhlfall N vges c POOE en im jeweiligen Monat der W rmebereitstellungsgrad Reduktion L ftungsw rmeverluste des L ftungsger tes mit NG W rmer ckgewinnung abluftseitiges Temperaturverh ltnis Ntex aus NORM EN 13141 7 bzw NORM EN 308 CHE GE Zn 1 2 7 TR LISTET Temperatur Temperatur des Erdreichw rmetauschers mittlere Temperatur der Fl chenheizung Heizmedium des jeweiligen Monats G Innenlufttemperatur ame I 0 Miere Innentemperaturin der jeweiligen Stunde Temperatur des urkondiionierten Raumes Taupunkttemperatur S ttigungstemperatur Temperatur bei der der Wasserdampf Teildruck p der Luft o gleich dem Wasserdampf S ttigungsdruck psat ISt C G C si innere Oberfl chentemperatur G C G D D q gt lo D D Osimin minimale Innenoberfl chen Temperatur Mittlere Innentemperatur im jeweiligen Monat Pellets Kesseltemperatur IE Zu Normau entemperatur ist das tiefste Zweitagesmittel der Au entemperatur das 10 mal in 20 Jahren erreicht oder unterschritten wird in der NORM H 7500 mit 6 bezeichnet EZ D Okessel ORaum Temperatur in Kessel Aufstellraum ORL Ne R cklauftemperatur bei Normau entemperatur C OTmMit min mittlerer j hrlicher Tiefstwert des Temperatur Tagesmittels Ovi gew Gewichtete Vorlauftemperatur OVL Heizung Notwendige Vorlauftemperatur f r Heizung k OVL Ne Vorlauftemperatur bei Norma
168. W rmeschutzverglasung einer gew hnlichen Dreischeiben W rmeschutzverglasung und einer Passivhausverglasung aus speziellem Wei glas mit relativ hohem Lichttransmissions ts und Gesamtenergiedurchlassgrad g Wert gegen bergestellt Da die Passivhausverglasung mit Wei glasscheiben und die Zweischeibenverglasung in Bezug auf den g Wert kaum voneinander abweichen liegt auch der sensible K hlbedarf der Seite 85 beiden Verglasungsvarianten nahe beieinander vgl Abbildung 43 Bei der herk mmlichen Dreischeibenverglasung ist der g Wert deutlich geringer und damit f llt auch der K hlbedarf niedriger aus Betrachtet man den Winterfall so spielt der U Wert die ausschlaggebende Rolle Der Heizw rmebedarf der beiden Varianten mit Dreischeibenverglasung und hnlichem U Wert unterscheidet sich kaum Die Zweischeibenverglasung mit dem deutlich h heren U Wert schneidet in dieser Simulationsstudie jedoch auch im Winterfall in allen Orientierungen am schlechtesten ab PER Einfluss der Verglasungsart auf den sensiblen K hlbedarf Einfluss der Verglasungsart auf den Heizw rmebedarf eines Normsommertages in Wien eines durchschnittlichen J nnertages in Wien 0 g s 8 kWh 315 _ Fra 45 17 et EKW Deta run 45 T j E mi ii B akwh A a RT sh Se 2 270 90 270 90 Bi A i P Drejscheibenverglasung y MSN na gt FA DF Passivhausfenster Wei glas y S a weischeibenver
169. Warmwasser monatlicher Hilfsenergiebedarf eines Heizkessels f r Qww K HE kWh M g Warmwasser Q KWh M zus tzliche monatliche Verluste der W rmebereitstellung f r ER Warmwasser durch die Einschalth ufigkeit monatlicher Hilfsenergiebedarf der lvorw rmung des Heizkessels f r Warmwasserbereitung monatliche W rmeverluste der W rmebereitstellung f r Qww sH kWh M Warmwasser durch elektrische Energie z B Elektrodurchlauferhitzer zur ckgewonnene monatliche W rmeverluste von Qww vo kWh M Verteilpumpen im Bereich Warmwasser innerhalb der Heizperiode monatlicher Hilfsenergiebedarf der Verteilpumpen f r Gitare kWh M g pump Warmwasser monatliche W rmeverluste des W rmeabgabesystems f r Warmwasser monatliche W rmeverluste des Qww wB kWh M W rmebereitstellungssystems f r Warmwasserbereitung monatlicher Hilfsenergiebedarf f r W rmebereitstellung f r Qww wB HE kWh M g g Warmwasser von der W rmepumpe bereitzustellende monatliche A kWh M S l Heizenergie f r Warmwasser von der W rmepumpe bereitzustellende monatliche Q ww WP in kWh M W rmemenge zur Warmwasserbereitung innerhalb des Temperaturintervalls Qww ws kWh M monatlicher Verlust des Warmwasserspeichers monatlicher Hilfsenergiebedarf zum Laden eines indirekt Qww WS HE kWh M beheizten Warmwasserspeichers monatliche Verluste der W rmebereitstellung f r Qww wT kWh M Warmwasser durch Nah Fernw rme oder sonstige W rmetauscher monatliche
170. Wien u 222u022000020000n0nn nenn nenn nenne nnnnn anne nnnn essen nenne nnnnn nennen 176 Abbildung 78 Maschinen und Messger teausstattung einer typischen Fabrikhalle 176 Abbildung 79 Energieversorgungsschema Zero Carbon Village Prototyp GrAT 177 Abbildung 80 Eine Absch tzung des Zusammenhangs zwischen Investitionskosten und thermischer Leistung wurde durch eine Marktanalyse vorgenommen Die drei Linien im oberen Teil der Abbildung zeigen in welchem Verh ltnis die Investitionskosten von Hackgutanlagen rot Pelletskesseln gr n und St ckholzkesseln blau zueinander stehen Die untere H lfte zeigt Kostenfunktionen f r verschiedene W rmepumpensysteme 179 Abbildung 81 Entwicklung von Preisen und Kosten im Zusammenhang mit der kumulierten Produktion entnommen aus Kobos P H et al urspr ngliche Konzeption Boston Consulting OUD TIOS e a ne en E 180 Abbildung 82 F r die in der Studie betrachteten Energiewandler wurden Kostenfunktionen f r die Investitionskosten berechnet u0222s000200000n0nnonnnnnn nennen nenne nnnnnen nennen nennen 181 Abbildung 83 Historische und erwartete zuk nftige Entwicklung der Brennstoff und Strompreise Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Daten der Statistik Austria und PIOP EINES All Tide ee ee nee 182 Abbildung 84 Szenarien als Ausgangspunkt f r m gliche Marktentwicklungen erneuerbarer Energie Technologien in sterreic
171. a VPI 2000 Neben den oben genannten Berechnungen wurden eine Sommertauglichkeitssimulation und eine Berechnung des K hlbedarfs der insbesondere beim B rogeb ude auftreten kann mit Hilfe vorhandener Programme WAEBED und BuildOpt_VIE durchgef hrt siehe Kapitel 5 5 respektive Kapitel 6 1 4 Die Vergleichbarkeit der Sommertauglichkeitssimulation und des K hlbedarfs mit den voran genannten Eigenschaften ist allerdings nur eingeschr nkt m glich Seite 36 4 4 Prim renergiefaktoren und CO quilvalent Zur Bilanzierung und zum Vergleich unterschiedlicher Energietr ger im Geb ude sind entsprechend den Ausf hrungen in Kapitel 4 2 3 zur Definition eines Plusenergiegeb udes Konversionsfaktoren f r den Prim renergiebedarf und f r die Bestimmung der relevanten Treibhausgasemissionen im Betrieb anhand des COs quilvalents n tig Die Prim renergiefaktoren werden in nachfolgender Tabelle f r thermische Energiequellen im Import an der Bilanzgrenze und f r Strom im Export sprich der Lieferung ans ffentliche Stromnetz dargestellt Die Angaben zum Export von Strom beruhen auf dem Konzept der Merit Order wonach durch die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen das aktuelle Grenzkraftwerk in der Regel ein altes Kohlekraftwerk substituiert wird Daher sind der Prim renergiefaktor f r Stromexport und der dazugeh rige CO Emissionsfaktor konstant und entsprechen beide den Konversionsfaktoren des Grenzkraftwerkes De
172. agen f r gr ere Geb ude Informationsbrosch ren O Energiesparverband Linz 2009 Ortbauer M Modellierung eines W rmeschichtspeichers mit Solareinbundung in Excel VBA Bachelorarbeit Wien TU Wien IET 2011 Seite 278 sterreicher Doris Methodische Ans tze f r die Erstellung von Energiekonzepten Vortrag im Rahmen des Kurzehrgangs Ecotecture Zukunftsorientiertes Planen und Bauen 13 Mai 18 Juni 2010 TU Wien sterreichisches Institut f r Bauen und kologie amp Baubook IBO Passivhaus Bauteilkatalog kologisch bewertete Konstruktionen Wien URL www baubook at 22 07 2010 Pokorny W Zelger T Torghele K M tzl H Bauer B Boogmann P Passivhaus Bauteilkatalog kologisch bewertete Konstruktionen 2 Auflage Wien SpringerWienNewYork Verlag 2008 P lz W Chancen und Grenzen eines Bewertungssystems auf Basis der Prim renergie umweltbundesamt Wien 2008 Purkarthofer G Technologieportrait Solarthermie AEE INTEC Gleisdorf Ramming Klaus Bewertung und Optimierung oberfl chennaher Erdw rmekollektoren f r verschiedene Lastf lle Dissertation TU Dresden Dresden 2007 Reichelt J W rmepumpen Stand der Technik Beitr ge des Symposiums W rmepumpen Effizienz und Feldtest Erfahrung S 83 Heidelberg C F M ller Verlag 2008 Ruppert L Solarthermie Pr diktive Regelung Projektarbeit Wien TU Wien IET 2011 Salcher A Model
173. an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 us02440002040000ennn nennen nennen 228 Abbildung 119 Die energetische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 N nun 230 Abbildung 120 Die energetisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Emicntung und BEITIEB DIS ZUSD zen ee een 230 Abbildung 121 Die kologische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien LEILICHLUNG und BEIHIED DIS 2050 en ae ee are 231 Abbildung 122 Die kologisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 222000220002020000n00nnnn nenne anne nenne nenne nenne anne nennen 232 Abbildung 123 Die konomische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 2u0222000220002000 nenne nennen ennenn 234 Abbildung 124 Die konomisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 us02224002240000ennnennenn ee nennn nen 234 Abbildung 125 Die energetische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien Errichtung und BEINEB DIS 2050 een ee ae 236 Abbildung 126 Die energetisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 02222002220002000000nnonnnnn nenne nenn nenne nenne anne nenn
174. and wiederverwendet werden F r die zweite Kategorie kann das Produkt erst nach einer Aufbereitung wiederverwendet werden wie z B bei der bitumierten Drainageplatte Bei dieser muss vor der Wiederverwendung f r den gleichen Einsatzzweck eine neue Bitumenschicht aufgetragen werden mechanische Befestigung Kompostierbarkeit Die Kompostierung ist die vorrangig angestrebte Form der Entsorgung und steht bei der Kaskadennutzung unmittelbar nach dem Produktrecycling Hierbei wird zwischen der direkten Kompostierung 9 Punkte und der Kompostierung mit h herem Aufwand 7 Punkte unterschieden Die direkte Kompostierung hat somit sogar einen h heren Wert als das Produktrecycling mit h herem Aufwand da der Baustoff ohne zus tzliche Aufwendungen und negative Auswirkungen auf die Umwelt in die Natur zur ckgef hrt werden kann F r Baustoffe der zweiten Kategorie trifft dies nicht zu da bei diesen ein zus tzlicher Aufwand wie eine Zerkleinerung bei D mmplatten aus Kork oder Hanf notwendig ist Seite 116 Materialrecycling Die zweite Stufe bei der stofflichen Nutzung ist das Materialrecycling Dieses unterteilt sich wiederum in die Kategorien Materialrecycliing gleicher Zweck 6 Punkte und Materialrecycling Downcycling 4 Punkte Zur ersten Kategorie z hlen z B Materialien wie Glas oder Steinwolle welche durch Einschmelzen zu neuen Bauprodukten f r den gleichen Einsatzzweck verarbeitet werden k nnen F r Materialien
175. anischer Befestigung m glich nicht bei M rtel sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht ja m glich bei leicht sortenreine mechanischer m glich Trennung Befestigung kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien Stabilisatoren und Flammschutzmittel enthalten sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung m glich bei leicht nein sortenreine mechanischer m glich Trennung Befestigung bei leicht sortenreine mechanischer m glich Trennung Befestigung Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung aliphatische Mineral le Hydrophobierung Polysiloxanole sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung m glich bei leicht sortenreine mechanischer m glich Trennung Befestigung Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung aliphatische Mineral le Hydrophobierung Polysiloxanole sortenreine bei Trennung mechanischer Befestigung m glich nein Seite 368 lose aufliegend Klammern mechanische Befestigung Schrauben N ge lose Randbereich vernagelt aufliegend verklebt lose Randbereich vernagelt aufliegend verklebt mechanische Befestigung Schrauben N ge lose verklemmt mechanische Befestigung verklemmt lose verklemmt m glich aber aus kologischer Sicht nicht kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien empfehlenswert sehr als Verunreinigung Stabili
176. ank u EG EL PET E S En Te Die Ger te mit einer thermischen Dienstleistung stammen ausschlie lich aus dem K chenbereich und sind damit auch in einem Haushalt zu finden weisen aber im B ro aufgrund intensiverer Nutzung einen h heren Jahresverbrauch auf siehe Anhang Tabelle 44 und Tabelle 46 Jedoch zeigt sich bei einem Gesamtvergleich s mtlicher im B ro und im Haushalt vorkommender stromverbrauchender Ger te auch unter Betrachtung der Geb udegr e und der Auslastung der Ger te pro Person dass bei Haushalten ein h heres Potential bei der Substitution elektrischer Energie durch thermische Nutzenergie besteht N SS 6 5 4 Fabrikshalle Der Energiebedarf von Industrie und Gewerbebetrieben ist abh ngig von deren Infrastruktur die wiederum durch den Nutzungszweck gepr gt wird Im Falle einer typischen Fabrikhalle verbrauchen die Werkzeugmaschinen Messger te fen und mechanischen Vorrichtungen gro e Mengen an Energie Der Energie bzw Leistungsbedarf der Maschinen ist dabei von den Erfordernissen des Produktionsbetriebes und den gew hlten Programmen der Maschinen abh ngig Da eine stochastische Modellierung des Lastprofils der Fabrikhalle mit den vorhandenen Daten nicht m glich war wurde auf gemessene Daten des Instituts f r Fertigungstechnik TU Wien ber den Zeitraum eines halben Jahres am Standort Engerthstra e Wien 20 zur ckgegriffen Die Messung wurde im ersten Halbjahr 2010 in 15 1 Anzahl der Ger te au
177. ard uusu u4ss0nnennnennennnnn nennen nenne 73 Abbildung 31 Krisenszenario Temperatur in Geb uden nach OIB Richtlinien blau in Passivhaus gr n und in Plusenergie Standard rot im Winterhalbjahr Nur wenn die kontrollierte L ftungsanlage mit Solarstrom l uft stellen sich ohne weitere Energiezufuhr annehmbare Temperaturen von minimal etwa 12 C ein An anderen Standorten in sterreich kann die Situation auch deutlich schlechter sein Univ Prof DI Dr Klaus Krec Ass Prof DI Dr Karin Stieldorf ANB TU Wien 2011 2u022200022000nnnn nenne nnnne nenne nenn nenne nenne nnnneen 74 Abbildung 32 Gegen berstellung des Heizw rmebedarfs unterschiedlicher Geb udetypen in Abh ngigkeit des Geb udestandorts in einem Einzonenmodell Es werden hier die nach S den ausgerichteten Geb ude mit Verglasungsvariante V1 kleinste s dseitige Verglasung SE EE En ee ee er re 76 Seite 286 Abbildung 33 Temperaturverhalten des Testraums Einfamilienhaus EFH mit gro er s dorientierter Glasfl che V3 in der Sommertauglichkeitssimulation an f nf Standorten mit unterschiedlicher Klimalage und Seeh he 2u0s0022020000nnnnnnonnnnnnnnnnennnnnnnennnnn nenne 77 Abbildung 34 Fl chenbezogener Heizw rmebedarf des nord s dorientierten Reihenhauses bei unterschiedlich gro er s dorientiertere Verglasungsfl che an verschiedenen Standorten Abbildung 35 Einfluss des Verglasungsanteils in der Fassade
178. arf auf ein passables Niveau verringert werden Seite 102 6 2 Bauteilintegrierte Photovoltaik und Solarthermie Handels bliche geb udeintegrierte Photovoltaik Module werden in Kapitel 6 6 4 ausf hrlich beschrieben Aus bauphysikalischer Sicht ist eine geb udeintegrierte Photovoltaikanlage nicht so kritisch wie eine Solarthermie Anlage zu sehen die folgenden Ausf hrungen zu Solarthermie gelten daher in abgeschw chter Weise auch f r Photovoltaik Vorarbeit zu diesem Thema wurde unter anderem von Bergmann et al 2002 geleistet 6 2 1 Beschreibung typischer flacher thermischer Sonnenkollektoren Flache thermische Sonnenkollektoren bestehen im Wesentlichen aus einer Glasscheibe einem Luftraum einem Absorber der von einem W rmetr ger durchstr mt wird W rmed mmung und einer Kollektorr ckwand Der Absorber besteht meist aus beschichtetem Aluminium oder Kupfer Der W rmetr ger der den Absorber in Rohren durchstr mt kann Wasser oder ein weniger frostgef hrdetes Medium sein Durch die Glasscheibe eingedrungene kurzwellige Strahlung wird vom Absorber absorbiert und an den W rmetr ger abgegeben Der vom Absorber abgegebene langwellige Strahlungsanteil wird von der Glasscheibe zum gr ten Teil entweder wiederum reflektiert oder absorbiert Jedenfalls tr gt die vom Absorber reflektierte Strahlung dazu bei die Luft zwischen Glas und Absorber zu erw rmen Hinter dem Absorber ist im Regelfall eine D mmung angeordnet um
179. artungsmodell geht davon aus dass sich thermischer Komfort dann einstellt wenn das Umgebungsklima den Erwartungen der Nutzer entspricht Demnach tolerieren wir im Sommer h here und im Winter niedrigere Raumtemperaturen Voraussetzung ist auf das Raumklima Einfluss nehmen zu k nnen Dieser Einfluss kann z B mittels eines ffenbaren Fensters eines individuell bedienbaren Sonnenschutzes oder eines individuell bedienbaren Thermostatventils an einer Heizfl che vorgenommen werden Nach der Norm EN 15251 werden daher Geb ude mit Einfluss des Nutzers und Geb ude und solche ohne Einfluss des Nutzers auf das Raumklima unterschieden Es gibt eine Reihe von Einflussfaktoren auf die Behaglichkeit wobei grunds tzlich zwischen prim ren Faktoren zus tzlichen Faktoren und sekund ren bzw vermuteten Faktoren unterschieden wird Die wesentlichen Raumklimafaktoren k nnen wie folgt zusammengefasst werden e Raumlufttemperatur Seite 88 e Strahlungsasymmetrien durch Temperaturunterschiede der Raumumschlie ungsfl chen e Raumluftfeuchte e Luftbewegung 6 1 1 1 Raumlufttemperatur Die Raumlufttemperatur alleine stellt keine aussagekr ftige Gr e dar mit der man ein behagliches Temperaturniveau bestimmen kann Um dies zu erreichen muss die Raumlufttemperatur in Zusammenhang mit weiteren Temperaturfaktoren der thermischen Behaglichkeit als auch in Wechselwirkung mit Gr en wie der Raumluftfeuchte und der Luftgeschwindigkeit gesehen werden
180. at rliche Belichtung nat rliche Bel ftung passive K hlung geeignete Verschattungssysteme Geb udezonierung energieeffiziente Haustechnik Heizung L ftung K hlung energieeffiziente Beleuchtung energieeffiziente Transportsysteme Lift energieeffiziente Haushaltsger te B roausstattung Wasserspararmaturen Warmwasserverbrauch intelligente Regelungstechnik elektrisches Lastmanagement Photovoltaik Solarthermie W rmepumpe Erdw rme Umgebungsw rme Biomasse Kraft W rme Kopplung Kleinwindkraft Kleinwasserkraft 5 3 2 Planunggsleits tze aus den Simulationsstudien Aus den Ergebnissen der durchgef hrten Simulationsstudien lassen sich einige Planungsleits tze f r die Optimierung der architektonischen Rahmenbedingungen von Plusenergiegeb uden zusammenfassen Eine Ber cksichtigung der lokalen klimatischen Gegebenheiten ist f r die Optimierung der architektonischen Rahmenbedingungen von Plusenergiegeb uden unbedingt erforderlich Durch Vergr erung der s dseitigen Glasfl chen lassen sich die passiven solaren Gewinne steigern und der Heizw rmebedarf senken zugleich steigt jedoch die Gefahr einer sommerlichen berw rmung Tendenziell nehmen die erzielbaren Energieeinsparungen durch ffnung der S dfassade mit zunehmender Seeh he des Geb udestandortes zu Zugleich nimmt das Risiko einer sommerlichen berw rmung mit zunehmender Seeh he des Geb udestandortes tendenziell ab Ein
181. atliche Verluste des W rmespeichersystems f Ass KWh M p y l Raumheizung monatlicher Hilfsenergiebedarf zum Laden eines indirekt Ome kWh M beheizten Heizungsspeichers Q uwPin kWh M monatliche Verluste der W rmebereitstellung durch Nah Ohuwr kWh M i l l Fernw rme oder sonstige W rmetauscher um KWh M MenZUlene Verluste des W rmeverteilsystems der Raumheizung monatlicher Hilfsenergiebedarf f r die Umw lzpumpe der CH WV HE kWh M j W rmeverteilung f r Raumheizung Oh zul kWh a zul ssiger j hrlicher Heizw rmebedarf Heizleistung in der jeweiligen Stunde kWh a j hrlicher Heizenergiebedarf kWh M monatlicher Heizenergiebedarf f r Raumheizung QHEB n kWh M monatlicher Heizenergiebedarf kWh a j hrlicher Referenz Heizenergiebedarf kWh M monatlicher Heizenergiebedarf f r Warmwasser zul ssiger j hrlicher Heizenergiebedarf unter QHEB zul kWh a Ber cksichtigung der Referenzausstattung und des maximal zul ssigen Heizw rmebedarfes kWh a j hrlicher Heiztechnik Energiebedarf kWh a j hrlicher Referenz Heiztechnik Energiebedarf W rmebedarf des zus tzlichen monatlichen Q H xal kWh M l Heizungssystems bei Alternativ Betrieb W rmebedarf des zus tzlichen monatlichen C upa kWh M l i Heizungssystems bei Parallel Betrieb kWh M innere W rmegewinne monatliche innere W rmegewinne f r Nicht Wohngeb ude kWh M i im K hlfall durchschnittliche spezifische Leistung der inneren
182. atung in der Stadt Selbstverwaltung Verantwortung als Grundprinzip Tabelle 6 Planungsma nahmen f r den ganzheitlichen st dtebaulichen Entwurf nach Everding Hrsg 2007 5 1 5 Urbane Dichte human kologische Betrachtung Das Einfamilienhaus ist in sterreich eindeutig die beliebteste Wohnform obwohl sie zugleich auch aus energetischer Sicht als die problematischste eingestuft werden kann Die energetisch ung nstigen gestreuten Siedlungsstrukturen bringen wesentlich h here Erschlie ungskosten mit sich als kompakte Siediungsformen und der enorme Fl chenverbrauch dieser Bauweise stellt in Regionen mit knappen Fl chenressourcen ein Problem dar Wohnbauf rderungspolitik im gro st dtischen Umfeld bietet die Chance fl chensparende Bauweisen attraktiver zu gestalten und so eine akzeptierte Alternative zum Einfamilienhaus zu schaffen Als Voraussetzung f r zukunftsweisenden St dtebau gilt die Planung integrierter Standorte und fl chensparender Siedlungsstrukturen Dabei m ssen siedlungspolitische Strategien eingesetzt werden um der Zersiedelung und Suburbanisierung entgegen zu wirken Sinnvolle Siedlungspolitik betreibt ein sanftes Baugebot in erschlossenen Ortsteilen und sorgt f r eine wohldurchdachte Nachverdichtung in bestehenden Siedlungsgebieten Dabei sollte vor allem die Nachverdichtung in guten Lagen mit hoher Standortqualit t forciert werden Durch Brachenreaktivierung kann der Fl chenbedarf ebenfalls erheblich gesenkt
183. auch in den letzten Jahren keine nennenswerten Fortschritte gemacht Einige Hersteller dr ngen mittlerweile mit Mikro KWK Ger ten auf den Markt die mit Erdgas betrieben werden k nnen Feldtests dazu waren den Autoren dieser Studie jedoch noch nicht zug nglich Um derartige Systeme auch mit regenerativer Energie betreiben zu k nnen w re die Bereitstellung von nennenswerten Mengen an Bio SNG oder Biogas in geeigneten Reinheitsgraden notwendig Da w rmegef hrte KWK Ger te einen stark jahreszeitlich gepr gten Brennstoffbedarf aufweisen besteht auf der einen Seite die M glichkeit Methan kontinuierlich zu produzieren und zu speichern oder die Gasproduktion dem Bedarf nachzuf hren Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde deshalb untersucht wie sich l ngere Standby Zust nde auf kontinuierlich betriebene Nassfermenter auswirken Sattler 2011 Jedenfalls wurden die Effekte von Kraft W rme Kopplungsanlagen ber die Emissions bzw Konversionsfaktoren ber cksichtigt Energietechnisch betrachtet wurde das Problem damit auf die Ebene der im Allgemeinen st dtischen Umgebung des beispielsweise fernw rmeversorgten Objekts verlagert Weiterf hrende Informationen zu Mikro KWK Systemen finden sich bei M ller 2010 S 79f und S 120ff 6 6 4 Photovoltaik Vorteile der geb udeintegrierten Photovoltaik bestehen in der vielf ltigen gestalterischen M glichkeit zur Integration in die Geb udeh lle Die Nutzung des Stromnetzes als Speicher stellt
184. auch und Verbrauchsreduktion 222200024 00000nnn nenne nenne nennen 156 6 5 1 Der Thermo lkreislauf u022000020000200n nenn nnnnn nenne neuen nenne nenne neuen nenne nennen 156 6 5 1 1 Komponenten eines Thermo lkreislaufs uu 44s0444nennnnn nennen 158 65 2 TTemperaluinivC alleine een ee 159 B5 1 3 ROBIN een ee ae 160 0 5 1 4 lt AnWwendungsgeblele unuseneneeneneeenanansnnenen 161 692 THaUsNalle nern essen E 161 6 5 2 1 Stochastisches Bottom up Markovketten Modell ss04404400 00 163 6 5 2 2 Einsparungspotential durch Energieeffizienzstandards 165 6 5 2 3 Einsparungspotential durch einen Thermo lkreislauf 166 09 3 BIIOJEDAUGS ee ee en er een 171 6 94 PAORS nal nen ee ee ee een 174 6 5 5 Aussicht zentrales Energieversorgungssystem f r eine Siedlung 177 8 0 ENEIOIEBETEISIOING re ae ee 178 6 6 1 BIOMaSsse HEIZKessel runiiiinneeneneikeeere 186 8 0 1 1 ENO ae use een en eesselihee 186 6 6 1 2 kologie eanaaenannnannnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennn 193 6 6 1 3 Technologiediffusion 440000000000BRnnnnnn nennen nnnnnnnnnnnnnnnn nennen nen 194 6 0 2 FON I een entre 195 6 0 21 EIO nee E eines 195 6 6 2 2 kologie eaenaenaennnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnn 19
185. auf dargestellt der die Monatsmittelwerte des halbsynthetischen Jahrs genau einh lt Kontinuisierung gem 8 Au enlufttemperatur Au enlufttemperatur C 152 5 183 2133 Tag Nummer im Jahr Langj hrige Monatsmittelwerte des Luftdrucks geliefert von der Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Warte ZAMG 5 Langj hrige Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit geliefert von der ZAMG 5 Seite 317 Monatsmittelwerte C Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 01 K Relative Feuchtigkeit der Au enluft EB l M ae e Ae ei p E u Be i IE r u E saaa amp wyd zyonayyn7 apay r E 5 Monatsmittelwerte Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 03 Seite 318 Niederschlag E E ag P r J En g g z u ll IE mul ONE IM a mm u mu uam um ra tan ne ih H m EM an A AN I WVW o 30 5 61 91 5 12 152 5 213 5 274 5 305 335 5 366 Tag Nummer im Jahr Monatssummen mm 106 8 116 8 118 4 29 6 28 56 49 60 63 30 79 36 0 7 2 87 00 83 70 74 70 49 60 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 1 20
186. auschal f r Innenw nde und vertikale Erschlie ungsfl chen angesetzt Seite 55 Bei Mehrfamilienwohnh usern sind durchschnittlich 75 Wohnnutzfl che als Nutzfl che der Aufenthaltsr ume anzusehen Bei den untersuchten Einfamilienh usern lag das Verh ltnis mit 0 7 im Mittel etwas niedriger was auf mehr Verkehrsfl chen und Nebenr ume zur ckzuf hren ist F r die Ermittlung der Mindesterforderlichen Belichtungsfl che der Modellgeb ude nach OIB Richtlinie 3 wurden die Nutzfl chen der Aufenthaltsr ume einheitlich mit 75 der gesamten Wohnnutzfl che angenommen NFLaufentn WNFL x 0 75 F r die Bestimmung der Personenbelegung der Modellgeb ude wurde von einer durchschnittlichen Nutzfl che von 43 m pro Person 42 9 m It Statistik Austria 2009 ausgegangen Entsprechend NORM B 8110 Teil 3 gilt sommerliche berw rmung in Wohngeb uden als vermieden wenn die empfundene Raumtemperatur w hrend einer Hitzeperiode im jeweiligen Nutzungszeitraum eine festgelegte Grenztemperatur von 27 C am Tag und 25 C in der Nacht nicht berschreitet Wird dieser Nachweis f r einen als kritisch zu betrachtenden Einzelraum des Geb udes erbracht so kann auch f r alle brigen R ume von einer Unterschreitung der Grenztemperatur ausgegangen werden Entsprechend wurde f r die Modellgeb ude mit Wohnnutzung jeweils ein s d oder s dwestorientierter Wohnraum im Ober bzw Dachgeschoss des Geb udes als kritischer Testraum definiert 5 2
187. b synthetischer Klimadatenbasen beruht rekapituliert Eine detaillierte Beschreibung der Aus wahlkriterien f r die Zusammenstellung von Testreferenzjahren und der mathematischen Al gorithmen zur Erzeugung von halbsynthetischen Klimadaten aus den Testreferenzjahren kann in 1 nachgelesen werden Die Dokumentationen ber die Datengrundlagen und die erzeugten HSKD runden das Kapitel ab Vorgangsweise Die hier beschriebenen Datens tze bestehen aus Stundenwerten meteorologischer Daten Diese meteorologischen Daten gehen als Randbedingungen sowohl in thermische Geb ude Seite 47 simulationen als auch in die Simulation des Ertrags aktiver Energieerzeuger ein und beein flussen die Berechnungsergebnisse wesentlich Aus diesem Grund muss an die Zusammen stellung solcher Daten mit besonderer Sorgfalt heran gegangen werden Bevor ber die Verf gbarkeit von Daten und ber Methoden der Datenzusammenstellung nachgedacht wird muss klar sein welchen Anforderungen die Klimadatens tze gen gen sollen Zumeist wird gefordert dass die Klimadatens tze die im langj hrigen Schnitt am Geb ude standort zu erwartenden au enklimatischen Bedingungen beschreiben Das Berechnungser gebnis spiegelt in diesem Fall auch das im Mittel zu erwartende w rmetechnische Verhalten des untersuchten Geb udes wieder Ebenso berechtigt und sinnvoll ist die Frage nach dem thermischen Verhalten des Geb udes unter au enklimatischen Extremsituationen Das Berechnu
188. ben ist nat rlich der Nutzer entscheidend Nur durch ein entsprechendes Nutzerverhalten wird es m glich sein dass Plusenergiegeb ude halten was sie versprechen Daf r sind zum Teil auch ein Umdenken und ein bewussterer Umgang mit Energie n tig Letztlich k nnen richtig genutzte Plusenergiegeb ude neben Aspekten wie der Wirtschaftlichkeit und des geringen Energieverbrauchs auch mit einer Steigerung der Nutzerzufriedenheit berzeugen und damit seinen Bewohnern und Nutzern zum Vorteil dienen Geb ude f r Menschen Empfehlungen die sich aus den berlegungen der vorliegenden Arbeit ableiten lassen sowie ein Ausblick in die Zukunft von Plusenergiegeb uden hinsichtlich ihrer zuk nftigen Relevanz im sterreichischen Geb udebestand finden sich in den nachfolgenden Unterkapiteln Seite 260 8 1 8 1 1 Empfehlungen Empfehlungen f r die Bauwirtschaft Zusammenfassend lassen sich aus den Ergebnissen der durchgef hrten Simulationsstudien folgende Planungsleits tze f r die Optimierung der architektonischen Rahmenbedingungen von Plusenergiegeb uden formulieren Eine Ber cksichtigung der lokalen klimatischen Gegebenheiten ist f r die Optimierung der architektonischen Rahmenbedingungen von Plusenergiegeb uden unbedingt erforderlich Durch Vergr erung der s dseitigen Glasfl chen lassen sich die passiven solaren Gewinne steigern und der Heizw rmebedarf senken zugleich steigt jedoch die Gefahr einer sommerlichen berw rmu
189. betrachtet in der gegenst ndlichen Arbeit bis 2050 einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung von CO Emissionen und des nicht erneuerbaren Prim renergieverbrauchs leisten und dabei unter gewissen Voraussetzungen auch kosteng nstig sein Hinsichtlich der CO Emissionen ist es bei allen untersuchten Modellgeb uden m glich unter Ber cksichtigung von Errichtung Instandhaltung und Betrieb des Geb udes bis 2050 eine negative CO Bilanz sprich CO gt Einsparungen durch Einspeisung von erneuerbarem Strom ins Netz zu erreichen In Bezug auf den nicht erneuerbaren Prim renergiebedarf ist ebenfalls eine negative j hrliche Betriebsbilanz die nicht erneuerbare Energieaufwendungen kompensiert bei allen Geb uden m glich Aus konomischer Sicht k nnen durch den Einsatz des richtigen Heizsystems einer energieeffizienten Elektroger te Ausstattung und dem Einsatz von Photovoltaik Kostenreduktionen im Vergleich zu einer Basisausstattung der Geb ude erzielt werden Ein wesentlicher Punkt der prim renergetischen und kologischen Optimierung der Einsatz von kologischen Aufbauten erscheint derzeit aber noch zu teuer Daher ist zur weiteren Verbreitung von kologischen Plusenergiegeb uden ein Augenmerk auf Kostenreduktionen unter anderem durch Forschung Weiterentwicklung Standardisierung und Vorfertigung im Bereich nachhaltiger Aufbauten zu legen Drei wesentliche Aspekte in der Gestaltung eines Plusenergiegeb udes die s
190. ch HAT mit 4 318 m Brutto Kollektorfl che Vergleichsdaten Alu Wannen Kollektor Eigene BEIEC HUNGER ee eine nein 200 Abbildung 99 In Betrieb befindliche thermische Kollektorfl che in sterreich Quelle Eigene Darstellung Daten von Biermayr et al 2012 esuuuesssesssnensnenennnnnnenenennnnonnnnnnnnnenn nano eneen 201 Abbildung 100 Vergleich der Fortschrittsraten von Solarthermie und PV 1997 2010 auf Basis von Endkundenpreisen Quelle AEE INTEC 2011 in Bointner et al 2012 201 Abbildung 101 Mit steigender Temperatur im Heizsystem sinkt die Effizienz von W rmepumpen Die durchgezogene schwarze Linie zeigt den COPneoretisch In Abh ngigkeit von der Kondensatortemperatur unter der Annahme von 4 C Verdampfertemperatur Die Kreise und Rechtecke darunter zeigen Pr fresultate realer W rmepumpen nach EN 14511 Das blaue Feld markiert das Gebiet in dem die meisten in Feldtests ermittelten Jahresarbeitszahlen zu liegen kommen Wertz2009 022200022200222002220000 204 Abbildung 102 Temperaturverl ufe an der Oberfl che und im Erdreich sowie f r die Au enlufttemperatur Daten der Wetterstation Holzkirchen Bayenn 2 u02224002224se nn 206 Abbildung 103 F r den Fall des ungest rten Erdreichs zeigt das Mehrschichtmodell gr ne Linie eine gute bereinstimmung mit den Messdaten f r den Fall der Erdoberfl che oben f r einen halben Mitte und f r einen Mete
191. ch mit der Dacherneuerung oder einem Dachausbau geplant werden weil der Montage Aufwand und damit der wirtschaftliche Einsatz m glichst rationell geplant werden kann Ebenso wird der Einbau von W rmepumpen die mithelfen die Feuchtigkeit im Kellerbereich zu reduzieren oder Tiefenbohrungen zur Nutzung von Erdw rme im dicht verbauten Gebiet am besten gemeinsam mit Umbauma nahmen durchgef hrt weil dann die Belastung am kleinsten und die wirtschaftlichen Synergien am gr ten sind Seite 75 5 5 Optimierung im Neubau Basierend auf den Simulationsergebnissen der Parameterstudien zur Optimierung der architektonischen Rahmenbedingungen f r die Konzeption hocheffizienter Geb ude Energiesysteme werden in den folgenden Kapiteln einige Ergebnisse zu Planungsempfehlungen zusammengefasst N here Informationen zu den durchgef hrten Simulationsreihen und detaillierte Ergebnisse finden sich im Anhang 5 5 1 Standortklima Die lokalen klimatischen Gegebenheiten spielen bei der energetischen Optimierung von Geb uden eine entscheidende Rolle In den durchgef hrten Parameterstudien wurden der Heizw rmebedarf und das sommerliche Temperaturverhalten der Modellgeb ude an f nf Standorten in unterschiedlichen sterreichischen Klima und H henlagen untersucht Einfluss des Standortklimas auf den Heizw rmebedarf unterschiedlicher Geb udetypen 20 kWh m a A 15 kWh m a E7 Q a u E a 10 kWh m a 3 P E I 5 kWh m a 0 kWh
192. ch unter Ber cksichtigung der Wirtschaftlichkeit im Bereich der Wohngeb ude als auch der Nicht Wohngeb ude Plusenergie Standard zu realisieren siehe Abbildung 151 und Abbildung 152 Beim B rogeb ude ist dazu aber zus tzlich zur Photovoltaik Anlage am Dach eine fassadenintegrierte Anlage n tig Seite 257 B Einfamilienhaus flach mit Keller Reihenhaus OW schr g E Mehrfamilienhaus NS Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 5 0 4 0 3 0 Nicht erneuerbare Prim renergie GJ Abbildung 149 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante bei Wohngeb uden unter Ber cksichtigung von Errichtung und Betrieb bis 2050 Errichtung und Betrieb bis 2050 B ro NS Dach PV u B ro NS Dach amp Fassaden PV u Gewerbe schr g Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt gg g A po u c U 9 t a A w p Bei p U en c a Y d E E r Abbildung 150 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante bei Nicht Wohngeb uden unter Ber cksichtigung von Errichtung und Betrieb bis 2050 Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 258 E Einfamilienhaus flach mit Keller Reihenhaus OW schr g Mehrfamilienhaus NS Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt Nicht erneuerbare Pri
193. chaftsplan 2011 Umweltbericht im Rahmen der strategischen Umweltpr fung gem RL2001 42 EG 2011 Seite 270 BMVIT 2008 Haus der Zukunft Plus 1 Ausschreibung 2008 Leitfaden f r Projekteinreichung Bundesministerium f r Verkehr Innovation und Technologie BMVIT Wien 2008 BMVIT 2009 Haus der Zukunft Plus 2 Ausschreibung 2009 Leitfaden f r Projekteinreichung Bundesministerium f r Verkehr Innovation und Technologie BMVIT Wien 2009 Bointner R Bayr M Biermayr P Friedl C K ppl A Kranzl L Mauthner F Tichler R Weiss W 2012 Wachstums und Exportpotentiale Erneuerbarer Energiesysteme Studie im Auftrag des Bundesministeriums f r Verkehr Innovation und Technologie Wien J nner 2012 Bothe D K BA Thermool in der Solarthermie Bachelorarbeit TU Wien IET Wien 2011 Bothe W 2007 Die umwelt und gesundheitsbezogene Betrachtung von nachwachsenden Rohstoffen in Bauprodukten in Zusammenhang mit dem IQUH IBM Diplomarbeit Hannover 2007 BWE 2011 Kleinwindanlagen Handbuch der Technik Genehmigung und Wirtschaftlichkeit kleiner Windr der Markt bersicht des Bundesverbands Windenergie e V 1 Auflage Berlin 2011 Clarke J R 2001 Energy Simulation in Building Design 2 Edition Butterworth Heinemann Oxford Auckland Boston Johannesburg Melbourne New Delhi 2001 COMIS 2003 COMIS Multizone Airflow Model Conjunction Of Multizone Infiltration
194. chichtung und Bindemittel z B mit PUR Klebstoff Anteil jedoch sehr gering abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B Harnstoff oder Phenolharz Seite 361 e S loser D mmstoff kann abgesaugt oder eingesammelt und wiederverwendet werden sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung m glich lose verlegt sortenreine Trennung bei lose aufliegend mechanischer Befestigung leicht Randbereich m glich verschwei t verklebt sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht mechanische m glich Befestigung sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht mechanische m glich Befestigung sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht mechanische m glich Befestigung nach thermischer Vorbehandlung mittel 17 5 MJ kg m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer mittel 18 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel m glich Vorbehandlung Ballengarn Hanf Sisal PP Impr gnierung mit Naturharzbasis m glich Olen auf und oder Kunststoffbeschichtung Fungizid behandelt Schwermetalle enthalten evil verst rkt Altpapier kann aus Farbpigmenten mit Polyesterfaden abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B mit Anteil jedoch sehr gering Seite 362 PUR Klebstoff sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht mechanische ja m glich nicht bei Putzauftrag Befestigung R ckbau
195. chnung geht nicht in die U Wert Berechnung ein Kosten in m Bemerkungen Schr gdachaufbau mit regensicherem Unterdach Sortenreine Trennung m glich Alle Holzbaustoffe und D mm materialien sowie die Dachziegel k nnen wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Ale leim freien Holzbaustoffe und die Schafwolle k nnen kom postiert werden Mt Ausnahme der mineralischen Materialien k nnen alle Baustoffe thermisch verwertet werden Regionale Produktion m glich Durchschnitilcihe Nutzungsdauer Bei diesem Aufbau wird mehr CO2 gebunden als freigesetzt GWP kgCO2eq m 33 04 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 272036 Gesamtdurchschnitt der Schr gd cher f r Wohngeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 823 42 P 20 00 M 16 47 Produktrecycling IR Kompostierbarkeit 19 008 17 u GWP Materialrecycling A 390 i m AP i a a PE Thermische Verwertung 0 00 ji Deponierung LA 5 00 10 00 R ckbau Gesamt s Regionalit t o Nutzungsdauer Seite 128 Schr gdach Holz Stroh Bezeichnung Bemerkungen Sortenreine Trennung m glich Mt Ausnahme des Baupapiers und der PE Folie k nnen alle Materialien wiederverwendet werden Alle Holzbaustoffe und D mmmaterialien k nnen kom postiert werden Mt Ausnahme der Dachziegel k nnen alle Baustoffe thermisch verwertet werden Der Gro teil der Materialien kann regional produzi
196. chnungen befindet sich im Anhang Seite 95 6 1 3 Behaglichkeit in Abh ngigkeit der Fassade und der Raumposition Ziel dieses Abschnittes ist es die Behaglichkeit beschrieben durch den PMV Index in Abh ngigkeit der Fassadenkonstruktionen und der Arbeitsplatzposition im Raum darzustellen Hierzu wird eine drei Zonen Berechnungsmodell das zwei durch einen Gang verbundene B ror ume mit je 4 Arbeitspl tzen darstellt im Programm BuildOpt_VIE aufgebaut Die Variation der Fassadenkonstruktion erfolgt durch Anpassung der D mmst rke und durch Adaptierung der Fensterkonstruktionen Da die Praxis gegen eine Kombination aller Fenster und Fassadenkonstruktionen spricht werden drei Grundvarianten verglichen welche sich durch stetige Verbesserung der gesamten thermischen Au enh lle auszeichnen Diese drei Varianten werden anschlie end je einmal mit au enliegender und innenliegender Verschattung jeweils f r alle Fenster simuliert Beheizt bzw gek hlt werden die Aufenthalts und Nebenr ume durch Konditionierung der Zuluft durch die L ftungsanlage und mittels einer betonkerntemperierten Decke 6 1 3 1 Geometrie Die beiden B ror ume besitzen jeweils 16m Nettogrundfl che und sind durch einen Gang mit 12m Nettogrundfl che verbunden Die Raumh he betr gt im gesamten Modell 3 75m Die Fensterfl chen mit insgesamt 21 6m sind nach Norden Osten und S den ausgerichtet Die Anordnung der Arbeitspl tze und somit die Position f r die Beur
197. chst genau eingehalten werden und gleichzeitig die Korrelation zwischen den Werten verschiedener Datenarten erhalten bleibt Die als Ergebnis dieser Modifikation erhaltenen Datens tze werden halbsynthetische Klimadatens tze HSKD 1 genannt Seite 49 Datenumfang Die Datens tze enthalten Stundenwerte folgender meteorologischer Gr en Tabelle 5 Meteorologische Gr en der halbsynthetischen Klimadatens tze Meteorologische Gr e Datenar Enhet Wm Wm Als Momentanwert wird der zur jeweiligen vollen Stunde vorliegende bzw gemessene Wert verstanden Als Stundenmittelwert wird hingegen der Mittelwert ber das Zeitintervall be ginnend mit 1 2 Stunde vor und endend mit 12 Stunde nach jener vollen Stunde dem der ent sprechende Wert zugeordnet ist verstanden Seite 50 5 Architektur eines Plusenergie Hauses 5 1 Optimierung in St dtebau und Raumplanung 5 1 1 Die energieeffiziente Stadt als unerl ssliches Zukunftsmodell Betrachtungen zum Thema Energieeffizienz sollten in der Raum und Stadtplanung mittlerweile als Normal und nicht als Sonderfall erfolgen Energiegerechte Raum und Stadtplanung bildet die Basis f r eine effektive energieoptimierte Geb udeplanung welche sich durch verst rkte D mmma nahmen regenerative Energieerzeugung und eine rationelle Energieversorgung auszeichnet Wesentliche Planungsziele des effizienten St dtebaus liegen in der Senkung des Geb ude W rmeverlustes durch
198. chtbare Deckung oder lt 50 mikroskopische Deckung p sichtbare Stellen mit Schimmel 10 50 sichtbare Bedeckung oder gt 50 mikroskopische Bedeckung i Viel Wachstum an der Oberfl che gt 50 sichtbare Bedeckung A starkes und dichtes Wachstum 100 sichtbare Bedeckung dM k k dt 24 7 g EMOS Sno 014W 0 3350766 02 M Schimmel Index M Mould Index t Zeit t time in h k Intensit tsfaktor h ngt vom Schimmel Index ab k2 M igungsfaktor wenn der Schimmel Index ein Maximum erreicht hat O Temperatur in C 0 relative Luftfeuchtigkeit in W Holzart W 0 f r Kiefer oder F hre W 1 f r Fichte SQ Oberfl chenqualit t SQ surface quality SQ 0 f r s gerauhe Holzoberfl che und alle anderen Materialien SQ 1 f r darrgetrocknete Holzoberfl che Seite 351 m wenn M lt 1 Lu K 48 gt l M 3 pine aame wenn M gt 1 es Teipine Zeit um auf Kiefer oder F hre Schimmelindex 1 zu erreichen Zeit um auf Kiefer oder F hre Schimmelwachstum zu starten M Mould Index pine Kiefer F hre Fee Zeit um Schimmelindex 1 zu erreichen Zeit um Schimmelwachstum zu starten Ts pine Zeit um auf Kiefer oder F hre Schimmelindex 3 zu erreichen Zeit um auf Kiefer oder F hre Schimmelwachstum zu starten M Mould Index pine Kiefer F hre lu Zeit um Schimmelindex 3 zu erreichen Tabelle 42 Faktor k1 Ojanen 2011 k1 Sensibilit tsklasse Material ki M21 M lt 1 sehr sensibel Kiefern
199. chungsbereich f r Bauphysik und Schallschutz Institut f r Hochbau und Technologie Fakult t f r Bauingenieurwesen Technische Universit t Wien 2009 Statistik Austria Geb ude und Wohnungen 2001 nach Eigent mer Eigent merin des Geb udes und Geb udeartt Erstellt am 13 08 2007 Gefunden unter http www statistik a web_de static ergebnisse im ueberblick gebaeude und wohnungen 022978 pdf abgerufen 12 05 2011 17 16 Statistik Austria Geb ude und Wohnungen 2001 nach Eigent mer Eigent merin des Geb udes und Geb udeartt Erstellt am 13 08 2007 Gefunden unter http www statistik a web_de static ergebnisse im ueberblick gebaeude und wohnungen 022978 pdf abgerufen 12 05 2011 17 16 Statistik Austria Wohnen 2009 Ergebnisse der Wohnungserhebung im Mikrozensus Jahresdurchschnitt 2009 Wien 2010 Gefunden unter http www statistik at dynamic wcemsprod idcplg ldcService GET NATIVE FILE amp dID 7535 3 amp dDocName 048125 abgerufen 12 05 2011 15 16 Statistik Austria Wohnen 2009 Ergebnisse der Wohnungserhebung im Mikrozensus Jahresdurchschnitt 2009 Wien 2010 Gefunden unter http www statistik at dynamic wemsprod idcpig ldcService GET NATIVE FILE amp dID 7535 3 amp dDocName 048125 abgerufen 12 05 2011 15 16 Streicher W et al Benutzerfreundliche Heizungssysteme f r Niedrigenergie und Passivh user Projektbericht zum Programm Haus der Zukunft Graz 2004 Streicher W
200. chzeitig wird es jedoch immer schwieriger Sommertauglichkeit zu erreichen linke y Achse durchgezogen Seite 77 Wie gro die m glichen Energieeinsparungen tats chlich sind h ngt unter anderem stark vom jeweiligen Standortklima ab also von den durchschnittlich auftretenden Lufttemperaturen und Strahlungsintensit ten W hrend die auftretenden Lufttemperaturen mit zunehmender Seeh he in der Regel sinken nimmt die Strahlungsintensit t in gr eren H henlagen im Allgemeinen zu Tendenziell sind die erzielbaren Energieeinsparungen durch Vergr erung der s dorientierten Glasfl chen hier also h her w hrend zugleich die Gefahr einer sommerlichen berw rmung abnimmt vgl Abbildung 33 Eine sehr gro e s dseitige Glasfl che ist an den niedriger gelegenen Teststandorten Wien Klagenfurt und Innsbruck aus Sicht der Sommertauglichkeit auf jeden Fall als kritisch zu betrachten An den hochgelegenen Teststandorten Radstadt und Mallnitz erreichen die sommerlichen Raumlufttemperaturen auch bei gro z giger ffnung der S dfassade keine kritischen Werte Einfluss des s dorientierten Verglasungsanteils auf den Heizw rmebedarf bei Modellgeb ude RHn 20 kWh m a 15 kWh m a 10 kWh m a Heizw rmebedarf 5 kWh m a O kWwh m a Wien Klagenfurt Innsbruck Radstadt Mallnitz 450 m 570 m 858 m 1191m m RHnV1 113 97 13 5 16 3 m RHnV2 5 7 8 6 4 9 EET 10 9 E RHnV3 5 4 6 0 3 6 4 9 7 0 Abbildung 34 Fl chenbezogen
201. cklung des St dtebaus gegeben da Plus Energie Geb ude an diesen ganz besondere Anforderungen stellen Technische konomische und kologische Aspekte eines Plus Energie Geb udes werden in Kapitel 6 behandelt Zu Beginn wird ein genauer Blick auf die konstruktiven Geb udebauteile wie beispielsweise D cher und Wandaufbauten geworfen Neben der grauen Energie spielt hier vor allem die konstruktive Langzeitbest ndigkeit und die Minimierung von W rmebr cken eine zentrale Rolle Durch passende architektonische L sungen und optimaler Bauteilgestaltung kann der Heizenergiebedarf und K hlenergiebedarf des Geb udes weitgehend verringert und bei Wohngeb uden der K hlenergiebedarf weitgehend vermieden werden Daneben spielt auch die Verringerung des elektrischen Energieverbrauches im Geb ude eine entscheidende Rolle in diesem Kapitel Abschlie end soll der verringerte Energiebedarf f r W rme und Strom durch lokal verf gbare erneuerbare Energietr ger abgedeckt werden Die detaillierte Beschreibung dieser Energiequellen bildet den Abschluss dieses Abschnitts Erst durch Abstimmung und intelligentes Zusammenspiel aller Systemkomponenten und Bauteile erfolgt unter Einbeziehung der Architektur die optimale Planung und Umsetzung eines funktionierenden Plus Energie Geb udes Aus diesem Grunde widmet sich Kapitel 7 der Optimierung von Plus Energie Geb uden in energetischer kologischer und konomischer Sicht anhand von Wohn B ro und Gewerbe Mode
202. condensing gas boilers in the Netherlands n MW Abbildung 111 Die Erfahrungskurve von Gas Brennwertkesseln am Beispiel der Niederlande entnommen aus van Sark et al 2010 6 6 10 Kleinwasserkraft Ein Vorteil der Wasserkraft im Vergleich zu anderen regenerativen Energiequellen liegt in der weitgehend regelm igen Energieausbeute Die erzeugte Energie l sst sich au erdem gut und schnell regeln Die Errichtung von Wasserkraftanlagen ist jedoch immer mit einem Eingriff in ein bestehendes kosystem verbunden und muss entsprechend umsichtig geplant werden Nachteile der Wasserkraftnutzung liegen au erdem in ihrer Standortgebundenheit Vorhandensein von Flie gew ssern und den nicht unbetr chtlichen entstehenden Schallemissionen und Vibrationen die Einhausungen unabdingbar machen Da Kleinwasserkraft in Geb uden nur entlang von Gew ssern in Frage kommt wurden keine n heren Untersuchungen zu diesem Thema durchgef hrt Seite 215 6 7 Energiespeicher Im Bereich der Energiespeicher wurden in erster Linie Wasserspeicher in die Planung der unterschiedliichen Geb udevarianten eingebunden Alle anderen M glichkeiten wie Feststoffspeicher Latentw rmespeicher oder Sorptionsspeicher thermochemische Speicher erwiesen sich als zu marktfern f r eine detaillierte Ber cksichtigung in den Berechnungen zur Studie Auch wenn einige abgeschlossene Forschungsprojekte zum Ergebnis kommen dass der Einsatz derartiger Systeme zwar einen techni
203. ct 25 50 Netzeinspeisung Kleinwindkraft 10 ct 20 Netzeinspeisung Historische und erwartete zuk nftige Preisentwicklung 1 00 0 90 0 80 Haushaltsstrom Angenommene Preissteigerungsraten Gewerbestrom 0 70 Strom 5 4 lJahr bis i Gas 4 6 Jahr 5 0 60 Pellets amp Fernw rme 2 0 Jahr Pellets x Fernw rme 0 0 50 2 0 40 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Abbildung 83 Historische und erwartete zuk nftige Entwicklung der Brennstoff und Strompreise Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Daten der Statistik Austria und ProPellets Austria 14 Die Angaben zur Lebensdauer der genannten Technologien reichen in der Fachliteratur von 18 bis 36 Jahren gt Die tats chliche F rderung ist abh ngig vom Standort da es neben Bundesf rderungen auch Landes und teilweise sogar Gemeindef rderungen f r erneuerbare Energietechnologien gibt F r Reinvestitionen nach Ablauf der Lebensdauer werden keine F rderungen ber cksichtigt Seite 182 Technologiediffusion und Lernrate Mit zunehmender Marktreife erlangen Produkte mehr und mehr Marktanteile Anhand von Verkaufszahlen und den installierten Einheiten einer bestimmten Technologie l sst sich die Technologiediffusion absch tzen Daneben kann auch die Lernrate Aufschluss ber Entwicklungspotentiale anhand der Erfahrungskurven liefern Das Konzept der Erfahrungskurven besagt dass die inflationsberei
204. d Poll GmbH 0s02000000 0000000000RR00 HR eennaneneannnenn 63 Abbildung 24 Ansichten und Regelgeschoss Grundriss zu Modellgeb udetyp B rohochhaus ME S EAE E P E E E E E E E R E E EENE 64 Abbildung 25 Umsetzungsbeispiel ENERGYbase Das B rogeb ude in Passivhausbauweise in Wien vereint Energieeffizienz und erneuerbare Energien mit h chstem Nutzerkomfort Hurnaus 2 2002220002000020n0onnnnennnnn nenn nenne nenne neuen nenne nennen 64 Abbildung 26 Grundriss und Schemaschnitte zu Modellgeb udetyp Werkshalle mit Flachdach und mit Sheddachkostruktion 2 22000222000222000020n0nnnnnn nennen nenne nennen nennen 66 Abbildung 27 W rmebedarf der Geb ude in GWh WG Wohngeb ude NWG Nicht Wohngeb ude Quelle M ller et al 2010 eigene Darstellung 2200222002222e 200 71 Abbildung 28 Entwicklung des W rmebedarfs GWh des sterreichischen Geb udebestands von 2010 bis 2050 unter Aussch pfung vorhandener Sanierungspotentiale Quelle M ller et al 2010 eigene Darstellung 72 Abbildung 29 Thermische Sanierungspotentiale in der Fassadengestaltung Sanierung am DIESEIWEO EN E AZ P EEE ee ae ee 73 Abbildung 30 Dachbodenausbau in der Maria Treu Gasse in Wien von pos Architekten Die untere B roebene liegt noch im Altbau und weist Niedrigstenergie Standard auf die dar ber liegende neue Wohnebene hat Passivhaus Stand
205. d ab 2021 f r alle Renovierungen und Neubauten etabliert werden Bis 2050 sollen entsprechend der EU Low Carbon Roadmap 2050 die Treibhausgasemissionen im Sektor Wohnen und Dienstleistungen um etwa 90 im Vergleich zum Basisjahr 1990 zur ckgehen Die Komponenten die f r Plus Energie Geb ude n tig sind sind heute bereits gro teils verf gbar und einsatzbereit Wichtig ist jedoch mehr Know How im Zusammenspiel dieser Komponenten zu gewinnen Daf r ist neben der gro fl chigen Anwendung erprobter Ma nahmen auch die Umsetzung von innovativen Demonstrationsobjekten erforderlich Einige dieser Vorreiter wurden in Kapitel 5 2 erw hnt Auch die Technische Universit t Wien geht hier mit einem positiven Beispiel voran und wird in Zusammenarbeit mit dem Geb udeeigent mer der Bundesimmobiliengesellschaft das sogenannte Chemiehochhaus am Wiener Getreidemarkt zu einem Plus Energie B ro sanieren Heizw rmebedarf 3 4 kWh m a K hlbedarf 2 5 kWh m a Beleuchtungsenergiebedarf 5 6 kWh m a nicht erneuerbarer Netto Prim renergiebedarf lt 0 kWh m a durch Einsatz einer PV Anlage Abbildung 153 Chemiehochhaus der Technischen Universit t Wien links vor der Sanierung und rechts ein Rendering der Sanierung zum Plusenergieb ro mit fassadenitegrierter PV Anlage Quelle TU Wien links Architekten Hiesmayr Gallister Kratochwil rechts Seite 266 Damit ist bereits der sensibelste Bereich der zuk nftigen Relevanz von Plus Energie Geb uden an
206. d der mittlere Verlust von ca 3 5W m auf 2 5W m verringert Dies entspricht einer Verringerung des U Wertes f r das Gefach von 0 14W m K auf 0 1W m K In dem berechneten Beispiel ergibt sich im Sommer ein negativer W rmestrom Dies bedeutet dass vom Bauteil W rme dem Raum zugef hrt wird Seite 109 W rmestrom nach au en in W m 5 0 4 0 3 0 2 0 Vh 100 8 60 9760 10760 11760 127 159 4760 15760 16760 1 0 Zeit in Stunden mit geringer Leckage Sonnenkollektor mit geringer Leckage mit geringer Leckage Sonnenkollektor ohne Solarstrahlung Abbildung 60 Der gleitende Wochenmittelwert f r den W rmestrom von Innen nach Au en Zusammenfassend kann festgehalten werden dass durch eine hygrothermische Simulation das Verhalten von Fassaden mit integrierten Solarkollektoren abgebildet werden kann Wichtige Punkte bei der weiteren Entwicklung solcher Systeme ist eine Analyse unterschiedlicher Betriebsweisen des Kollektors auf die Dauerhaftigkeit der Konstruktion Die Erh hung der Luftfeuchte an der Innenseite der W rmed mmung im Sommer k nnte durch eine geeignete Wahl der inneren Dampfbremse und einer Qualit tssicherung der Produktion der Grundbauteile zur Vermeidung von Leckagen verringert werden Die Auslegung des Sommerverhaltens der an diese Fassade grenzenden R ume muss den W rmeeintrag ber cksichtigen bzw die W rmed mmung des Grundbauteils ist so auszulegen dass es keinen
207. d ersichtlich dass diese im eigentlichen Sinne nicht ausschlie lich Strom ben tigen sondern vielmehr thermische Anwendungen sind welche K lte oder W rme ben tigen Durch eine gezielte Optimierung der Verbraucherseite kann ein substantielles Energieeinsparungspotential erschlossen werden Eine M glichkeit daf r ist das Konzept eines Thermo lkreislaufes bei dem der elektrische Strom konsequent durch thermische Energie substituiert wird Seite 156 300 C Solar Concentrator Parabolic Collector cooking plates Oven 250 C Mid temperature storage electric p umps motors small electric devices Biomass Back up system Stirling engine TV HiFi PC Steam engine lightning 200 C Air Conditioning o RORAPERN Refrigerator 150 C cooling Freezer devices Hot water Solar Collector Low temperature Washing machine Vacuum tube storage Dishwasher Abbildung 63 Gesamtsystem Energieautarkes Haus Wireless House berblick ber die Zusammenh nge der verschiedenen Komponenten nach Temperaturniveaus und thermischem und elektrischem Betrieb Wimmer et al 2009 Es handelt sich dabei um ein System das alle thermischen Verbraucher wie beispielsweise Backofen Herdplatten oder Waschmaschinen mit der ben tigten W rmeenergie versorgt Die thermische Energie wird dabei direkt ohne Umwandlungsverluste f r die Energiedienstleistungen bereitgestellt Der verbleibende Bedarf an elektrischer Energie z B f
208. darf RH in kWh 8 768 integr Leistungan Raum Rauchgas Asche in kWh Nu u 1 794 Ze integr Verluste Kessel an Raum in kWh 2 192 integr Kess an Speicher in kWh i iil 26 469 integr El an Rauchgas in kWh 134 integr El an Raum in kWh 231 m integr El an Kessel in kWh 240 integr Restglutleistung in kWh 322 E integr unvollst Verbr im Betrieb in kWh 562 E integr Rauchgasverluste Kessel im Betrieb in kWh 366 integr Kesselw rmeleistung in kWh gt e S 28 099 integr el Standby in kWh 219 a integr Antriebe und Ventilatoren in IkWh 369 E integr Z ndung in kWh 18 integr Brennstoffw rmeleistung in kWh 29 349 Abbildung 88 Energiebilanz ber die einzelnen Abschnitte eines einfachen Pelletskessel Speichersystems f r ein Referenzjahr aus MS Excel mit den Bilanzgrenzen die auch in der folgenden Abbildung angegeben sind Seite 190 ndino p JSN A awung awwng SIBLBUSZINN g zueilig ayos y se yoney wney ue 3161 u3 ayas uuady y zuelg 2 WNEY Le Jassy DOETE s uy p 0z Hue sne WJEMJ SS Y 9SSOy4 ue I9 s BJaUg y s 1 y se yoney ue tl Abbildung 89 Diese Energie Mengenflussbild Darstellung soll die Bilanzierungsgrenzen und ungef hre quantitative Verh ltnisse illustrieren Seite 191 Eine Festlegung ob die eingesetzte elektrische Energie f r Z
209. de gelegt Monatsmittelwerte der Au enlufttemperatur C KILSEJESLIESESESEIEZESLIENG 10 89 15 82 18 90 20 91 20 67 16 19 10 98 Wien Hohe Warte f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatsmittelwerte der relativen Feuchtigkeit der Au enluft O EEEE P EE e pee 728 787 711 e oe s1 o6 so 1 70 e17 517 zavo Wien Hohe Warte f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatssumme des Niederschlags mm PETETEIEIETETETETEINTETETME EIEZEIESEIKSEIKZIESEIENEEIG Wien Hohe Warte f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre 21 UPTEMP Programmpaket zur Berechnung von Temperaturstatistiken aus Tagesmittelwerten meteorologischer Messstationen 4 2 Langj hrige Monatsmittelwerte der relativen Feuchtigkeit der Au enluft geliefert von der Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Warte ZAMG 5 Langj hrige Monatssummen des Niederschlags geliefert von der ZAMG 5 Seite 297 Mittlere monatliche Tagessummen der Globalstrahlung auf die horizontale Fl che Whm J F M A M J J A S O N D Quelle 909 5 1705 1 2721 6 4174 6 5345 7 5654 3 5538 9 4841 1 3378 6 2031 1 952 6 661 4 ZAMG Wien Hohe Warte f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Mittlere monatliche Tagessummen
210. dem Gesamtenergieaufwand nahezu zu vernachl ssigen die relativ h heren Anteile an CO Emissionen sind ein Resultat daraus dass elektrische Energie einen deutlich h heren Emissionsfaktor aufweist als thermische Energie aus Holzpellets 193 Abbildung 92 F r die Herstellung eines Pelletskessels mit 90 kW Leistung errechnen sich die dargestellten Betr ge f r GWP AP und PE uus0n004snennennnee nennen nnennnn nenne 194 Abbildung 93 Installierte Pelletskessel in sterreich Quelle Eigene Darstellung Daten von BIEINAYL SL Al 2012 een een ee 194 Abbildung 94 GWP AP und PEI f r eine Fernw rme bergabestation mit 80 kW IDEE MISCHELIESISTUNG zermatt ee E A E 195 Seite 289 Abbildung 95 Die Zusammensetzung eines kristallinen Moduls aus verschiedenen Materialien wurde der kobilanz der Photovoltaik zu Grunde gelegt 2022u224220222200 gt 197 Abbildung 96 Kumulierte installierte PV Leistung in sterreich in kWpeak Quelle Eigene Darstellung Daten von Biermayr et al 2012 esuuuesssesssnensnenennnnnnonennnnnnonnnnnnnn nenn namen nneen 198 Abbildung 97 Fortschrittsrate im Bereich der Photovoltaik entnommen aus van Sark Wilfried et al Die Lernrate ergibt sich aus 1 0 794 0 206 uesusuneneenennennennnennenennenn 199 Abbildung 98 Der Vergleich zwischen Alu und Holzwannenkollektor zeigt moderate Unterschiede in der GWP Bilanz Ausgangsdaten Solarthermiekollektor Okote
211. denen der thermische und oder elektrische Energiebedarf des Geb udes nicht durch die Energiequellen vor Ort gedeckt werden kann sollte elektrische Energie ber Stromnetze und thermische Energie abh ngig vom Heizsystem durch Fern Umgebungsw rme oder in Form von Biomasse bezogen werden 6 Nutzerverhalten Entscheidend neben der Planung und der qualitativ hochwertigen Ausf hrung ist im Betrieb der Nutzer Es ist auch bei den Bewohnern und Nutzern von Geb uden ein Umdenken im Umgang mit einem Plusenergiegeb ude notwendig Schulungsma nahmen und Auskl rungsarbeit k nnen hier einen entscheidenden Beitrag zur Nutzerakzeptanz und zufriedenheit leisten Seite 15 Hinsichtlich der zuk nftigen Relevanz von Plus Energie Geb uden ist vor allem die Neubaurate die in sterreich nur bei 1 1 5 p a liegt und die Geb udesanierung entscheidend Im Jahr 2050 werden nur etwa 16 der Wohngeb ude und 27 der Nicht Wohngeb ude in sterreich j nger als drei ig Jahre sein und den neuesten Geb udestandards entsprechen werden Damit liegt bei ungleich gr eren Herausforderungen f r die Planung und die Technologie das wesentlich gr ere Potential f r Plusenergie im Geb udebestand Es wird in Zukunft also vor allem auf L sungen zur Erreichung des Plus Energie Standards im Geb udebestand ankommen Deutlich wird dies auch in Abbildung 2 Es wird noch einige Jahrzehnte dauern bis sich Plusenergiegeb ude auf den Gesamtgeb udebestand in st
212. der Himmelsstrahlung auf die horizontale Fl che Whm EAESESLZEZEBEBESLIEZEIERLn 658 1 975 0 1732 3 2103 3 2929 0 2956 7 2906 5 2138 7 1840 0 1241 9 653 3 474 2 Wien Hohe Warte f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatsmittelwerte des Luftdrucks hPa o p e e e Ee 994 8 993 4 991 5 989 0 990 3 990 9 991 4 991 4 992 7 993 8 993 6 993 9 Wien Hohe Warte f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit ms CO Pppp pper e Wien Hohe Warte f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre 12 1 1 2 berblick ber die erzeugten halbsynthetischen Klimadaten In den folgenden Abbildungen sind die Jahresverl ufe der erzeugten halbsynthetischen Kli madatens tze f r Wien grafisch dargestellt Gezeigt werden die t glichen Maximal und Minimalwerte der f r die jeweilige Datenart erzeugten Stundenwerte Zudem wird ein ge gl tteter Jahresverlauf dargestellt der die Monatsmittelwerte des halbsynthetischen Jahrs genau einh lt Kontinuisierung gem 8 Langj hrige Monatsmittelwerte der Globalstrahlung geliefert von der ZAMG 6 Langj hrige Monatsmittelwerte der Himmelsstrahlung geliefert von der ZAMG 7 Langj hrige Monatsmittelwerte des Luftdrucks geliefert von der Zentralanstalt f r Meteorologie u
213. der Webadresse http www HAUSderZukunft at Interessierten ffentlich zug nglich gemacht DI Michael Paula Leiter der Abt Energie und Umwelttechnologien Bundesministerium f r Verkehr Innovation und Technologie Vorwort sterreich ist im Bereich des nachhaltigen und energieeffizienten Bauens in der Weltspitze angesiedelt Wenngleich eine h here Marktdurchdringungsrate w nschenswert w re so kann das Konzept des Niedrigstenergiegeb udes mittlerweile als Stand der Technik angesehen werden Die kontinuierliche Weiterentwicklung hin zum Plusenergiegeb ude kann also nur die logische Konsequenz dieser Technologief hrerschaft heimischer Unternehmen sein Genau mit dieser Weiterentwicklung hin zum Plusenergiegeb ude aktuellen Herausforderungen der Energie und Klimapolitik gerecht werdend iil besch ftigt sich die vorliegende Arbeit in umfangreicher und ausf hrlicher Weise Neben Architektur konomie kologie Energieeffizienz und Energiesuffizienz sowie dem Einsatz erneuerbarer Energietr ger kommt es im Plusenergiegeb ude vor allem auf die vern nftige Kombination der verf gbaren Technologien an Die zugrunde liegende Technik ist dabei aber niemals Selbstzweck sondern muss immer dem Menschen dienen Plusenergiegeb ude m ssen wie andere Geb ude auch prim r den Bed rfnissen ihrer Bewohner und Nutzerinnen gerecht werden In diesem Sinne w nsche ich Ihnen im Namen des Projektteams viel Spa beim Lesen Herzlichst
214. dererseits durch lokal vorhandene erneuerbare Energieressourcen zumindest teilweise nachhaltig zu decken Seite 262 Unter Bedachtnahme der oben genannten Punkte erscheinen folgende Ma nahmen zur Verringerung der Abh ngigkeit von fossilen Energietr gern bei gleichzeitiger Energieeffizienzsteigerung erforderlich die auf politischer Ebene wegen der langen Zeitkonstanten im Geb udesektor rasch umgesetzt werden m ssen Im Rahmen einer umfassenden Energie und Klimapolitik sollen hier berlegungen wie Versorgungssicherheit konomie Klimaschutz ffentliche Akzeptanz und Betriebssicherheit im Vordergrund stehen vgl Koch 2012 e Eine rasche Umsetzung der EU Geb uderichtlinie 2010 31 EU auf ambitioniertem Niveau um der Vorreiterrolle sterreichs im Geb ude Know How im Sinne der heimischen Wirtschaft auch weiterhin gerecht zu werden e Eine rasche Definition des kostenoptimalen Niveaus f r Niedrigenergiegeb ude wie in der EU Geb uderichtliiniie 2010 31 EU gefordert vgl Verordnung zu kostenoptimalen Niveaus der EU Geb uderichtlinie EU Nr 244 2012 e Laufende Anpassung von Minimum Effizienz Standards f r Bauteile z B U Werte um dem technologischen Forstschritt Rechnung zu tragen ffentliche Geb ude k nnen dabei eine Vorbildfunktion erf llen Eine solche ffentliche Vorbildfunktion wird auch mehrfach von der EU gefordert u a gem der EU Energieeffizienz Richtlinie 2009 28 EG Art 13 5 e Aufwertung des E
215. di c W m en i gt W rmegewinne im K hlfall innere W rmegewinne infolge Personen und Ger te im W m K hlfall bezogen auf die Bezugsfl che BF gem NORM B 8110 6 monatliche innere W rmegewinne f r Nicht Wohngeb ude kWh M l Wim durchschnittliche spezifische Leistung der inneren in W rmegewinne im Heizfall innere W rmegewinne infolge Personen und Ger te im W m Heizfall bezogen auf die Bezugsfl che BF gem NORM B 8110 6 innere W rmegewinne in der jeweiligen Stunde kWh M vom W rmeerzeuger bereitzustellende monatliche Seite 419 a Heizenergie f r Warmwasser und Raumheizung monatlichen Verluste der WW rmebereitstellung f r Raumheizung und Warmwasser durch Nah Fernw rme monatliche Verluste des Heizkessels f r Raumheizung und Warmwasser monatlicher Betriebsbereitschaftsverlust des Heizkessels f r Qkom K bb kWh M l Raumheizung und Warmwasser Clom FW kWh M monatlicher Betriebsverlust des Heizkessels f r Okom K be kWh M Raumheizung und Warmwasser monatlichen Verluste von Heizkessel f r Raumheizung und Warmwasser monatliche Verluste der Bereitstellung von Raumw rme und Qkom SH kWh M i i i i i Warmwasser durch eine Beheizung mit elektrischer Energie Zur ckgewonnene monatliche W rmeverluste von Qkom vo kWh M a Verteilpumpen im Bereich Raumheizung und Warmwasser Oee IM Gar Raumrezung ure Wermaasser Qkom wB kWh M f r Raumheizung und Warmwasser zus
216. dlung sortenreine Trennung bei mechanischer mittel 17 5 MJ kg m glich Ballengarn Hanf Sisal PP ja Befestigung leicht m glich nicht bei Putzauftrag verklemmt mittel 18 MJ kg m glich Trockenverfahren ja Befestigung leicht m glich lose verlegt ja nach thermischer abh ngig von Beschichtung und mechanische Vorbehandlung Bindemittel Polyurethanharz bei sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung J en as Zugabe von Fasern Kunststoffzus tzen Verbindung nicht m glich 2 3 m glich R ckbau nicht m glich durch erh rten Seite 378 AW5 STB Steinwolle Alu Zerkleinerung gt Sch ttung Zerkleinerung Mahlen Windklassieren Schwefeld nger Erstarrungsregler i Spachtel Gipsspachtel 3 9 nein Zementindustrie Stahlbeton 432 nein Bitumenbahnen verklebt Reinigung ggf Entfernung von Kaschierungen Einschmelzen gt Steinwolle Klemmfilz 9 76 nein Klemmfilz neue Produkte aus Steinwolle ggf Reinigung Einschmelzen gt ggf Zuschneiden gt Beimischung neue Produkte Aluminiumblech 0 00065 nein Wiederverwenden haupts chlich Gusslegierungen ggf Reinigung Einschmelzen gt ggf Zuschneiden gt Beimischung neue Produkte Aluminiumblech 21 6 nein Wiederverwenden haupts chlich Gusslegierungen Thermische Verwertung Anmerkungen Regionalit t EEE Befestigung nicht m glich Stellmittel aus Kunststoffen nein m glich in der Regel mineralische DEE R ckbau nicht PO nicht m glich Zusatzstoffe nein m g
217. e N Tm xy ep 3 A N A co H LO oO N vv Tm T o gt O N z Mm co ym E pa ab 6 p dp aa O gt ab cC ab Q ab O ab O Den O gt cC eb O gt N O gt te ab Q lt eb an O 2 Seite 302 Diffuse Sonnenstrahlung auf die horizontale Fl che Himmelsstrahlung a E Z 9 z t Er g E E zZ i ps E E w 6 E 1500 7 1000 Hi m U NEN Ill Ra T u MAI RUHR ran 30 5 61 91 5 122 152 5 213 5 244 274 5 305 335 5 366 Tag Nummer im Jahr Mittlere monatliche Tagessumme Whm 1731 9 2102 5 2928 4 2957 2 2906 9 2139 3 1840 8 1241 7 657 89 975 40 6 654 17 474 37 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 84 Whm Seite 303 Direkte Sonnenstrahlung auf die horizontale Fl che ll ui N II tAn Ni Baer mm MM I Il 1 III IN ii NINE Ai WITT er Pai En 5 lt Tr BE kl g A m S in in z wym Funyyerjspaug 13p awwunssade Yk S S T E E S V V S S lt S AN S Q z S u S z e lt gt gt lt gt 2071 2 2416 9 2698 7 2633 3 2702 7 1539 1 251 52 730 16 989 43 0 4 0 3 8 7 788 98 299 17 187 46 Seite 304 Luftdruck
218. e umgewandelt werden Die Einbindung in die Geb udeh lle sowie generell die Errichtung im urbanen Raum erweist sich im Allgemeinen als schwierig Akustische Emissionen entstehende Vibrationen sowie Eiswurf stellen unter anderem Einschr nkungen im Geb udeeinsatz dar Das Windangebot ist au erdem stark standortabh ngig und kann z B durch eine Ver nderung der umliegenden Bebauung beeinflusst werden Bevor die Beantwortung der Frage ob die Integration von Klein bzw Kleinst Windkraftanlagen einen nennenswerten Beitrag zur energetischen Deckung in den betrachteten Geb uden liefern kann vorgenommen wurde wurde eine umfassende Literaturanalyse durchgef hrt Als aufschlussreiche Quellen erwiesen sich insbesondere die Informationen der Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energie N Wien AEE 2010 sowie eine detaillierte Markt und Technikanalyse des deutschen Bundesverbands Wind Energie e V BWE 2011 Zusammenfassend kann zum Betrieb von Kleinwindkraftanlagen festgehalten werden dass zahlreiche Herausforderungen auf technischer wirtschaftlicher und juristischer Ebene noch weitestgehend ungel st sind Zus tzlich ergibt sich bei der bodennahen Nutzung der Windenergie die Problematik der Unregelm igkeit des Windes und des im Allgemeinen niedrigen Geschwindigkeitsniveaus durch den starken Einfluss umliegender Objekte bzw der hohen Bodenrauhigkeit In der einschl gigen Fachliteratur sind diese Effekte dargelegt S 277ff und sollen de
219. e Modellgeb ude bei einer typischen Verschattungssituation wie im Wiener Gr nderzeitviertel H1 30 Verschattungswinkel vom Fassadenfu punkt einen ann hernd gleichen Heizw rmebedarf aufweisen Bei Nord S dorientierung reduziert sich der Heizw rmebedarf bei g nstigeren Verschattungsverh ltnissen H2 H3 durch einen gr eren Geb udeabstand erheblich w hrend der Einfluss der Verschattung auf den Heizw rmebedarf beim ost westorientierten Modellgeb ude gering ist Je nach Standortklima ist dieser Einfluss ebenso wie die Schwankungsbreite des Heizw rmebedarfs unterschiedlich ausgepr gt Einfluss der Verschattung auf den Heizw rmebedarf beim Mehrfamilienhaus MFH in Abh ngigkeit der Orientierung und des Standorts 6 kWh m a 4 kWh m a mkeine E H3 30 H2 40 2 2 kWh m a H1 50 0 kWh m a OW ns Wien Innsbruck Klagenfurt Abbildung 39 Einfluss der Verschattung auf den Heizw rmebedarf beim ost west und nord s dorientierten Mehrfamilienhaus MFHow bzw MFHns mit kleinstem Verglasungsanteil V1 an unterschiedlichen Standorten 5 5 8 L ftungsw rmer ckgewinnung Durch den Einsatz einer kontrollierten Wohnrauml ftung mit L ftungsw rmer ckgewinnung kann der Heizw rmebedarf drastisch reduziert werden Der Wirkungsgrad der W rmer ckgewinnungsanlage wirkt sich dabei stark auf die erzielbare Energieeinsparung aus Abbildung 40 zeigt die erzielten Einsparungen am Beispiel des Modellgeb ud
220. e aus Osten und Westen Je nach Standort Bauweise Geb udetyp und Gr e der s dseitigen Verglasung kommt es daher bei Verdrehen des Geb udes aus der Nord S dachse zu einem unterschiedlich starken Anstieg des Heizw rmebedarfs und der sommerlichen Raumtemperaturen Seite 79 Heizw rmebedarf und sommerliches Temperaturverhalten 30 C L 19kWh m a 5 29 C t A V1 Temp g s yaa a r 17 kWh m a max C 3 3 27 C M m 15 kwh m a E Temp 4 5 oO ag a 2 u o u o 3 Tem u 2 i E p 3 Lat 11kWh m a max C 5 9kWh m a 5 Y1 HWB Bw 230 eu I kWh m 2a E ehe N L 7kWh m a x ri l m 2 HWB S 21 C m a WB ee n _ r 5 kWwh m a kWh m a hg Jo oe E on De V3HWB 135 150 165 180 195 210 225 kWh m a Orientierung der Hauptfassade Abbildung 36 Gegen berstellung der maximal auftretenden sommerlichen Raumtemperaturen in Testraum RHn in Massivbauweise mit dem Heizw rmebedarf des jeweils zugeh rigen Modellgeb udes am Standort Innsbruck In Abbildung 37 ist der sensible K hlbedarf des Testraums B ro V1 am Standort Wien in 45 Schritten f r alle Himmelsrichtungen in einer Netzgrafik dargestellt Auch hier ist deutlich erkennbar dass der K hlbedarf bei S dorientierung etwas geringer ausf llt als bei Ost oder Westorientierung Einfluss der Orientierung auf den sensiblen K hlbedarf Einfluss der Orientierung auf die sensible K
221. e des Heizkessels f r u Raumheizung monatlicher Hilfsenergiebedarft des Heizkessels f r OHK HE kWh M Raumheizung monatliche Nutzenergie f r Heizen zum Zweck der kWh M Q Q KWh M monatliche Nutzenergie f r Heizen zum Zweck der me prozessbedingten Luftbehandlung nach NORM H 5057 monatlicher Hilfsenergiebedarf der Olvorw rmung des Qu v HE kWh M m Heizkessels f r Raumw rme onatliche W rmeverluste von Raumheizungsger ten und monatliche W rmeverluste der Bereitstellung vo Raumw rme durch elektrische Energie z B elektrische Widerstandsheizung elektrischer Nachtspeicherheizung Zur ckgewonnene monatliche W rmeverluste von Ohvo kWh M Verteilpumpen im Bereich Raumheizung monatlicher Hilfsenergiebedarf der Verteilpumpen f r Days kWh M s pump _ Raumheizung monatliche Verluste des W rmeabgabesystems f r Raumheizung kWh M monatliche Hilfsenergiebedarf f r Gebl sekonvektoren OH ws KWh M Mona lleNen Verluste der W rmebereitstellung f r Raumheizung zus tzliche monatliche Verluste des QH WB eh kWh M QH wa kWh M o T 0A I s z zZ W rmebereitstellungssystems der Raumheizung durch Einschalth ufigkeit Oase KWh M Monacor Hilfsenergiebedarf der W rmebereitstellung f r Raumheizung kWh M monatlicher Hilfsenergiebedarf der W rmepumpe f r Seite 418 TEE HE 27 7 von der W rmepumpe bereitzustellende monatliche Heizenergieinnerhalb des Temperaturintervalls mon
222. e exakte S dorientierung der S dfassade ist sowohl f r den Heizw rmebedarf als auch f r die sommerlich auftretenden Raumtemperaturen gegen ber einer Verschwenkung nach Osten oder Westen von Vorteil Der zu erwartende K hlbedarf und die maximal auftretenden Raumtemperaturen liegen in westlich orientierten R umen in der Regel nur geringf gig h her als in gleichen R umen mit stlicher Orientierung Betrachtet man das Tagesmaximum der K hlleistung bzw die K hllast so f llt die Differenz zwischen stlicher und westlicher Orientierung wesentlich h her aus Die verf gbare Speichermasse spielt vor allem bei gro en s dseitigen Glasfl chen zur Erzielung von angenehmen Raumtemperaturen im Sommer eine wesentliche Rolle In dichtverbauten stadtr umlichen Situationen spielt die Stra enbreite bei ost westorientierten Geb udestandorten kaum eine Rolle Bei nord s dorientierten Geb uden hingegen wirkt sich der Geb udeabstand ber die Fassadenverschattung deutlich auf die erzielbaren passiven solaren Gewinne und damit auf den Heizw rmebedarf aus Durch den Einsatz einer kontrollierten Wohnrauml ftung mit L ftungsw rmer ckgewinnung kann der Heizw rmebedarf drastisch reduziert werden Der Wirkungsgrad der W rmer ckgewinnungsanlage wirkt sich dabei stark auf die erzielbare Energieeinsparung aus Durch Anordnung von L ftungs ffnungen in zwei oder mehr unterschiedlichen Fassadenebenen kann der n chtliche Luftwechsel erh ht
223. e h chste Anforderungen hinsichtlich der Zerst rungseffizienz des Emissionsschutzes und der Qualit t der R ckst nde gestellt sind abh ngig vom Material auch durch eine Mitverbrennung in industriellen Anlagen erfolgen Die bei der Verbrennung anfallende Energie sollte z B als Fernw rme im Kommunalbereich oder als Ersatz fossiler Energietr ger in der Industrie genutzt werden FA19D 2012 Deponierung Entsprechend dem System der Kaskadennutzung ist die Deponierung der Materialien ausschlie lich als letzte M glichkeit zu nutzen Ausgehend von einer Bewertung der zur ckbleibenden Schadstoffe erfolgt entsprechend der Deponieverordnung idF BGBI II Nr 178 2010 eine Einteilung in die Deponieklassen Es wird zwischen der Bodenaushubdeponie Deponieklasse 1 der Inertabfalldeponie Deponieklasse 2 der Deponie f r nicht gef hrliche Abf lle die sich wiederum in die Baurestmassendeponie Deponieklasse 3a Seite 117 Reststoffdeponie Deponieklasse 3 b und Massenabfalldeponie Deponieklasse 3 c unterteilt sowie der Deponie f r gef hrliche Abf lle Untertage Deponie Deponieklasse 4 unterschieden Deponieverordnung 2010 Wegen der variierenden Inhalts und Schadstoffe abh ngig von Produkt und Hersteller siehe Methoden zur Datenerhebung und Datenauswertung erfolgt im Rahmen dieser Bewertung eine Einteilung der Materialien in Deponieklasse 1 2 Punkte Deponieklasse 2 und 3 1 Punkt und Deponieklasse 4 0 Punkte Auswer
224. e infolge Infiltration L ftungs Leitwert im Heizfall f r Nicht Wohngeb ude infolge Lyp RLT W K einer RLT Anlage W L ftungs Leitwert im K hlfall f r Nicht Wohngeb ude infolge Lvc RLT WW Ro Steigl u R umen L nge der Stichleitungen f r Warmwassers L nge der Warmwasser Verteilleitungen in beheizten Iww Ro Verteil beh m M R umen m einer RLT Anlage die M glichkeit eines Sommer Bypass ist zu ber cksichtigen L nge der Steigleitungen f r Warmwasser in beheizten R umen L nge der Steigleitungen f r Warmwasser in unbeheizten L nge der Warmwasser Verteilleitungen in unbeheizten l WW Ro Verteil u R u men L nge der Zirkulations R cklauf Steigleitungen f r Warmwasser in beheizten R umen L nge der Zirkulations R cklauf Steigleitungen f r Warmwasser in unbeheizten R umen L nge der Warmwasser Zirkulations R cklauf WW Ro Zirkl V beh Er a u ze Verteilleitungen in beheizten R umen L nge der Warmwasser Zirkulations R cklauf Verteilleitungen in unbeheizten R umen Leitwertzuschlag f r zweidimensionale W rmebr cken Leitwertzuschlag f r dreidimensionale W rmebr cken a Schimmelindex M Mould Index WW Ro Zirkl V u m Massenstrom Masse der Probe vor dem Trocknen Modulationsgrad der W rmepumpe im jeweiligen Temperaturintervall Masse des Kesselk rpers ohne Wasser Masseverlust ML mass loss kg Masse der Probe nach dem Trocknen Massenstrom durch L ft
225. e pflanzlichen und tierischen Ursprungs verstanden also keine mineralischen Rohstoffe oder auf Erd l basierende Materialien Abgesehen vom Beitrag zur Schonung der endlichen Rohstoffe bilden diese Materialien die Grundlage f r die Verwirklichung einer Kreislaufwirtschaft Ein weiterer besonderer Vorteil dieser regional produzier und nutzbaren Materialien sind die kurzen Transportwege Im Vergleich zu den meisten konventionellen Baustoffen k nnen dadurch gro e Mengen an Energie f r den Transport eingespart werden was wiederum einen positiven Effekt auf das Klima hat F r die Bewertung werden die Massen der regional produzierbaren Materialien eines Aufbaus aufsummiert und anschlie end nach dem prozentualen Anteil am Gesamtaufbau in die Kategorien rot 0 33 33 gelb 33 34 66 66 und gr n 66 6 7 100 eingeteilt Nutzungsdauer Ein weiteres wichtiges Bewertungskriterium ist die Nutzungsdauer der Baustoffe Diese ist zum einen ein bedeutender Abschnitt im Lebenszyklus der Baustoffe und zum anderen aber auch ein wichtiger Aspekt bei der kologischen Geb udequalit t bzw deren Lebenszyklusanalyse In dem Endbericht Erweiterung des Ol3 Index um die Nutzungsdauer von Baustoffen und Bauteilen erfolgte eine umfangreiche Zusammenstellung von Referenz Nutzungsdauern f r Baustoffe und Bauteile in typischen Einbausituationen Entsprechend ISO 15686 1 wurde f r die Nutzungsdauer die Zeitspanne zwischen dem Einbau und dem Erreichen bzw
226. eb ude Auch wenn sich der Passivhausstandard noch lange nicht als Norm Baustandard durchgesetzt hat so haben doch in den letzten Jahren zahlreiche ausgef hrte Pilot und Vorreiterprojekte gezeigt dass Passivhausprojekte nicht nur technisch machbar sondern mittlerweile auch wirtschaftlich durchf hrbar sind Das Plus Energiekonzept kann als konsequente Weiterentwicklung des Passivhaus Gedankens verstanden werden Zur Erzielung eines Plus Energiestandards kann es nicht gen gen Geb ude mit erneuerbaren Energiesystemen auszur sten Vielmehr m ssen regenerative Energien hier als Teil eines Gesamtenergiekonzeptes verstanden werden das in einem integralen Planungsprozess unter Ber cksichtigung bauphysikalischer und human kologischer Aspekte erarbeitet wird Bereits seit Beginn der Passivhaus Entwicklung Anfang der 1990er Jahre wurden die errichteten Passivhaus Objekte nicht nur immer wieder auch mit regenerativen Energietr gertechnologien wie Photovoltaik Solarthermie W rmepumpen usw ausgestattet es entstanden auch sehr fr h erste Pionierprojekte die eine ausgeglichene Energiebilanz oder gar Energieautarkie anstrebten Dabei handelte es sich bei den ersten Objekten haupts chlich um zu Forschungszwecken errichtete Einfamilienh user Mit der Weiterentwicklung der erforderlichen Technologien wurden jedoch zunehmend auch bei gr eren Wohngeb uden und energieintensiveren Geb udetypen wie B rogeb uden Schulen oder Gewerbebauten eine Null
227. ebenen Aufbauten der Modellgeb ude Tabelle 18 Aufbauten der Modellgeb ude Konventionell 5 Bodenplatte Konventionell kologisch Okologisch Zn a MRE UGD_Erdber hrt1 UGD_Erdber hrt2 BURO Konventionell e Flachdach Konventionell kologisch Okologisch GZH EFH RH MFH B RO OGD1 OGD2 OGD3 WIFT OGD4 OGD5 OGD6 r Konventionell 5 Schr gdach Konventionell kologisch Okologisch EFH RH MFH OGD7 OGD8 OGD9 WIFT OGD4 OGD5 OGD6 Konventionell 5 Geschossdecke Konventionell kologisch Okologisch AAE a Men Trenndeckei Trenndecke2 Trenndecke3 Konventionell Konventionell Oralogich kologisch AW1 AW5 We an I m Erdber hrte Konventionell Konventionell kologisch kologisch Konventionell 5 Konventionell kologisch Okologisch o o m w w _ Unterste Konventionell z Gascho decke Konventionell kologisch Okologisch UGD_Keller1 UGD_Keller2 UGD_Keller3 Seite 120 OGD1 Rachdach Stahlbeton EPS GZH EH RHMFH B ro Bezeichnung n Tom 18 00 51500 I an Kosten in m Bemerkungen typischer Warmdachaufau Die Dampfdruckausgleichsschicht erm glicht die Verteilung von Kondensat ber die Bauteilfl che um eine punktuelle Blasenbildung und Leckagestelle zu vermeiden Massiver Aufbau Fastkeine sortenreine Trennung m glich Kies und EPS kann wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Keine kompostierbaren Materialien Mt Ausnahme der mineralischen Mater
228. ederverwendung Spanplatten Weiterverwertung Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken adhe kooo Wiederverwendung einem zu Spanplatten Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung mittel 17 MJ kg AA von nach thermischer Beschichtung und Vorbehandlung Bindemittel m glich nach thermischer Vorbehandlung mittel 18 MJ kg m glich nicht m glich abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B Kunstharze wie Harnstoff Melamin oder Phenolharze Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung Mineral le Polysiloxanole aliphatische Hydrophobierung Seite 382 sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich sortenreine mechanischer m glich Trennung bei Befestigung mechanische Befestigung verklemmt mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und abh ngig von nach thermischer Bindemittel z B Kunstharze wie Beschichtung und Vorbehandlung Harnstoff Melamin oder Bindemittel m glich Phenolharze nach thermischer Vorbehandlung m glich mittel 18 MJ kg nach thermischer Vorbehandlung m glich AW9 Hallenwand Holz Stroh a OSB Platte 10 98 Holz Schnittholz Nadel gehobkelt techn getrocknet 17 325 Baustrohballen 34 6885 OSB Platte 10 98 Holz Schnittholz Nadel gehobelt techn getrocknet Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken mittel 18
229. eich zum B rogeb ude verringern sich die Betriebskosten W rme durch den Einsatz einer W rmepumpe beinahe auf null da die Stromkosten f r die W rmepumpe den Betriebskosten Strom zugeordnet sind Durch den Einsatz von Photovoltaik kann unter Ausnutzung der gesamten Dachfl che sogar eine negative Stromkostenbilanz sprich ein Gewinn durch die Netzeinspeisung erzielt werden wie in Abbildung 148 ersichtlich ist Seite 254 u Gewerbe flach PV amp Wind Gewerbe flach PV u Gewerbe schr g PV amp Wind w Gewerbe schr g PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 1 800 000 1 700 000 1 600 000 1 500 000 1 400 000 Gesamtkosten EUR 1 300 000 1 200 000 Abbildung 147 Die konomisch g nstigste Gewerbe Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Gewerbe Schr gdach konomisch u Betriebskosten Strom 2 000 000 u Betriebskosten W rme Errichtungskosten 1 500 000 _ 1 000 000 500 000 5 u er u Z mai 1 2 3 500 000 cA gt I N E a4 z kae Nn je o S Abbildung 148 Kostengliederung des Gewerbebetriebs mit Schr gdach am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 255 7 6 Wesentliche Erkenntnisse Plusenergiegeb ude k nnen ber einen l ngeren Zeitraum
230. ein geeignetes Oberfl chen Volumen Verh ltnis der Schaffung optimaler Voraussetzungen f r eine aktive und passive Solarenergienutzung sowie einer effizienten W rmeversorgung 5 1 2 Potentiale Durch energieeffiziente Stadtplanung von Neubaugebieten k nnen nicht nur bereits im Vorfeld berfl ssige bauliche Ma nahmen an Geb uden vermieden werden In der Regel l sst sich auch der Heizenergiebedarf um 5 bis 10 in Ausnahmef llen sogar um bis zu 40 senken siehe Goretzki 2007 S 66 Das gr te Potential energieeffizienter Planung liegt jedoch eher in der Bestandssanierung als im Neubaubereich St dtische Sanierungskonzepte k nnen nur auf Basis einer pr zisen Analyse der Stadtcharakteristik erfolgreich umgesetzt werden Dazu muss die sogenannte Eingriffsempfindlichkeit des jeweiligen Stadtbausteins im Sanierungskonzept definiert werden St dtebauliche Optimierung schafft vielfach die Voraussetzungen f r energieeffiziente Bauweisen und f r eine wirtschaftlich sinnvolle aktive Sonnenenergienutzung Das gesamte technische solare Fl chenpotential wird f r sterreich auf etwa 114 km Dach und rund 52 km Fassadenfl che gesch tzt Kaltschmitt 2009 S 189 Die Integration solartechnischer Komponenten in die bestehende Stadtarchitektur birgt einerseits ein gro es Potential und muss andererseits u erst sensibel verfolgt werden Bei der Entwicklung solarenergetischer Sanierungskonzepte m ssen die gestalterischen Ausgangspun
231. eine sortenreine Trennung m glich Nur Kies und Glaswolle k nnen wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe m glich Keine kompostierbaren Materialien Nur das Fertigparkeitt und Vlies k nnen thermisch verwertet werden Sehr geringer Anteil an regional produzierbaren Materialien Durchschnittliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich F r diesen Aufbau wird am meisten Energie ben tigt und am meisten CO2 freigesetzt GWP kgCO2ea m AP kgSO2eg m PEI nicht erneuerbar MJ m Produktrecycling Kompostierbarkeit Materialrecycling Thermische Verwertung Deponierung R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer 173 04 Abweichung der kokennzahlen vom 0 731844 Gesamtdurchschnitt der erdber hrten Bodenplatten 1904 03 25 00 20 59 20 00 14 07 u GWP mAP PEI 15 00 10 00 5 00 0 00 Seite 147 UGD Erdber hrt 2 Beton Holzfaser GZH EH RH MFH B ro Bezeichnung Kosten in m ji Bemerkungen Sehr massiver Aufbau Fast keine sortenreine Trennung m glich Nur Kies und die Holzfaerplatte k nnen wiederverwendet werden Ein weiterer Baustoffe ist Downcyeling m glich Holzfaserplatte kann kom postiert werden Die Holzbaustoffe und das Viies k nnen thermisch verwertet werden Sehr geringer Anteil an regional produzierbaren Materialien Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich F r diesen Aufbau wird viel Energie ben tigt und
232. einen W rmeverlust des Absorbers durch W rmeleitung an die Kollektorr ckwand zu vermeiden Die Kollektorr ckwand hat die Aufgabe die entstehenden Lasten aus Eigengewicht und Nutzlasten abzuleiten und besteht je nach Anwendung aus Holzwerkstoffen oder Metall Aus bauphysikalischer Sicht ist der Wasserdampf Diffusionsdurchgang durch einen Flachkollektor zu beachten Wenn nicht bereits die Kollektorr ckwand so sind zumindest der Absorber und oder die u ere Glasscheibe hoch diffusionshemmend Die Kollektorr ckwand besteht im g nstigsten Fall aus einer OSB Platte Der Absorber selbst besteht oft aus Aluminium Streifen die in der Mitte ein Kupferrohr haben das vom W rmetr ger durchflossen wird Zwischen diesen Absorber Streifen ist ein kleiner Abstand der Diffusion zumindest in der dritten Dimension bis zu einem gewissen Grad erlaubt Die diffusionsdichteste Schicht ist die Glasscheibe die den Kollektor nach au en abschlie t Der Luftraum zwischen Absorber und Glasscheibe ist h ufig durch kleine Luftschlitze an der Kollektorunterseite mit der Au enumgebung verbunden Diese Luftschlitze dienen zum Ablaufen von fl ssigem Kondensat und stelleneinen Druckausgleich zwischen Luftraum und Au enumgebung her Kondensat an der Innenseite der Glasabdeckung sollte im Betrieb aber jedenfalls vermieden werden da das den Kollektorwirkungsgrad negativ beeinflusst Der Luftraum zwischen Absorber und Glasscheibe ist in der Standardanwendung gerade so star
233. eines alten durch ein effizientes Erdgas Brennwert Ger t daf r geeignet sein die CO Emissionen in einem lokalen Energiesystem kurzfristig zu senken Gleichzeitig kann diese Ma nahme aber f r die Erreichung eines mittelfristigen Emissionsziels hinderlich Seite 185 sein weil Umr stzeiten im Heizungsbereich blicher Weise zwischen 20 und 50 Jahren liegen Dieser Zusammenhang wird in der Energiewirtschaft als Lock In Effekt bezeichnet Deshalb stellt die Berechnung der oben angesprochenen Parameter nur eine Orientierungshilfe dar und bietet eine Vergleichsm glichkeit innerhalb der erneuerbaren Energieformen 6 6 1 Biomasse Heizkessel Beim Einsatz von Biomasse im Geb udebereich sind vor allem Hackschnitzel und Pelletsfeuerungen als aussichtsreiche Vertreter dieser Energiewandler zu nennen Es handelt sich dabei um weitestgehend ausgereifte und g nstige Technologien mit relativ geringem Wartungsaufwand und niedrigen bzw je nach Bilanzgrenze keinen CO gt Emissionen Es wird allerdings Lagerraum f r den Brennstoff und idealerweise auch Platz f r einen thermischen Speicher ben tigt Aus energetischer Sicht ist die hohe Temperaturdifferenz zwischen Verbrennungs und Nutzungsniveau als kritisch zu betrachten und nach M glichkeit ist eine zuk nftige Nebennutzung der Energie anzustreben z B Stromproduktion mittels KWK 6 6 1 1 Energie Die bestehenden Modelle aus den Projekten ADRES NORM aus einer Bachelorarbei
234. einheit m glich Maximaler Rezyklatanteil in Fensterprofilen 70 F r Wiederverwendung in wei en Fensterprofilen muss zus tlich eine farbliche Reinheit sichergestellt sein Tats chlich wird jedoch weniger als 10 des Altt PVC rezykliert Aufbereitung der Glasreste und Metallanteile aus Alttenstem m glich Kennzahlen im Vergleich F r die Herstellung wird am meisten Energie ben tigt sowie am meisten CO2 freigesetzt Abweichung der kokennzahlen vom Gesamtdurchschnitt der Fenster GWP kgCO2eqa m 130 19 200 00 172 97 AP kgSO2eg m 1 030000 PEI nicht erneuerbar MJ m 3131 59 150 00 100 00 49 03 34 35 50 00 el 0 00 Bi Nutzungsdauer Jahre 50 Seite 153 Fenster 2 Hokz Alu Rahmen GZH EH RH MFH B ro nK a x 7 7 x 3 m N i erp If a gt m III ITEC HIGH FIGH gt N hi j IOI P Kosten in m Bemerkungen R ckbau und Trennung der Bestandteile m glich Die Holzanteile k nnen zerkleinert und thermisch verwertet werden Das verbleibende Aluminium kann eingeschm olzen und in Rohlinge gegossen werden Die Wiederverwendung in Fenstern ist m glich Abweichung der kokennzahlen vom Gesamtdurchschnitt der Fenster GWP kgCO2eq m 18 21 0 00 AP kgSO2eg m 0 690000 10 00 PEI nicht erneuerbar MJ m 1750 36 20 00 10 00 Pe u GWP 30 00 _ 15706 a AP 5 PEI Nutzungsdauer Jahre 50 40 00 50 00 60 00 gt 70 00 61 82
235. eisen gem van Sark et al 2010 siehe S 257 eine sehr hohe Lernrate von 32 4 auf Aufgrund fortschreitender Entwicklung fasst die W rmepumpe im Raumheizungsbereich immer mehr Fu Dies wird insbesondere durch die Marktentwicklung der letzten Jahre deutlich siehe Abbildung 106 Kritisch zu betrachten ist allerdings dass mittlerweile die Mehrzahl der j hrlich installierten Systeme Luft Wasser W rmepumpen sind die zwar billiger in der Anschaffung sind aber aufgrund physikalischer Gegebenheiten geringere Jahresarbeitszahlen als W rmepumpen mit Wasser oder Sole als Quellsystem aufweisen und somit im Betrieb einen h heren Strombedarf haben Unabh ngig von der Frage des W rmeauellsystems stellen W rmepumpen aber in der Regel eine sehr g nstige Form der W rmebereitstellung in hocheffizienten Geb uden dar Damit sollten speziell beim Plusenergiegeb ude W rmepumpen eine bedeutende Rolle spielen Seite 209 200000 180000 u Entfeuchtung 160000 Z u L ftung 140000 1 m Heizung 120000 c m Brauchwasser amp 100000 7 3 80000 U E 60000 to S 40000 20000 i ill 0 m 1983 mm al D a N oO D ga a Abbildung 106 Kumulierter Bestand an W rmepumpen in sterreich unter der Annahme einer technischen Lebensdauer von 20 Jahren Quelle Eigene Darstellung Daten Biermayr et al 2012 6 6 8 Windkraft Die kinetische Energie des Windes kann mit hohem Wirkungsgrad in elektrische Energi
236. ekonzeption und die Energieeffizienz der Ger te mit denen das Geb ude ausgestattet ist zu hinterfragen sind 6 6 6 1 Energie Die Fachliteratur bietet mittlerweile einen guten berblick ber die erreichbare Effizienz solarthermischer K hlsysteme Beim derzeitigen Stand der Technik liegen Anlagen kleiner Leistung im Bereich um 1 f r den COP_th und in vielen F llen unter 5 f r den COP_el Gantenbein 2010 Nunez 2008 JJ hning 2011 S 49f usw Einschr nkend muss allerdings festgehalten werden dass sich diese COP Werte in vielen F llen schon durch ingenieurm ige Verbesserungen steigern lie en und lassen 6 6 6 2 Technologiediffusion Die starke Kostendegression im Bereich der Photovoltaikmodule wird m glicherweise dazu f hren dass Kombinationen aus PV und Kompressionsk ltemaschinen das solarthermische K hlen aus dem kleinen Leistungsbereich verdr ngen bevor es noch nennenswerte Marktanteile erlangt hat 6 6 7 K ltemaschinen W rmepumpen und Geothermie Ein Vorteil der W rmepumpe ist die effiziente Bereitstellung von W rme und K lte durch die Nutzung der Umgebungstemperatur von Erdreich Wasser oder Au enluft Besonders bei Niedrigenergie und Passivh usern stellt eine W rmepumpe ein attraktives Angebot zur Deckung des geringen Heizw rmebedarfes dar Dabei ist besonders auf die Planung zu achten da Erdw rmepumpen meist teure Erdarbeiten erfordern und die Nutzung von Wasser rechtlich vielerorts eingeschr
237. emittel z B thermischer wasserbasierte Einkomponenten Acrylat Vorbehandlung Dispersionslacke zur Versiegelung und PVAC m glich Dispersionskleber f r die Verlegung sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich Beschichtung und Bindemittel lose verlegt Parkett nicht m glich 2 in der Regel mineralische Zusatzstoffe nein R ckbau nicht m glich verleimt m glich aber aus kologischer Sicht nicht empfehlenswert als kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien sortenreine Trennung bei flie end verlegt sehr hoch 43 Verunreinigung Stabilisatoren und ggf mechanischer Befestigung Verbindung durch MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten nein m glich erh rten Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung aliphatische Mineral le sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung lose verlegt nicht m glich Hydrophobierung Polysiloxanole nein m glich Randbereich verklebt nicht m glich A in der Regel mineralische Zusatzstoffe R ckbau nicht m glich lose verlegt m glich aber aus kologischer Sicht nicht empfehlenswert als kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien sortenreine Trennung bei flie end verlegt sehr hoch 43 Verunreinigung Stabilisatoren und gof mechanischer Befestigung Verbindung durch ns auf Deponie Flammschutzmittel enthalten nein m glich erh rten sortenreine Trennung bei verklebten Platten n
238. emittel z B Befestigung Kunstharze wie Harnstoff Melamin oder Phenolharze loser D mmstoff kann abgesaugt oder eingesammelt und wiederverwendet werden Brandschutzmittel Borsalzmischung Ammoniumpolyphosphat Schwermetalle aus Farbpigmenten enthalten kann bei leicht sortenreine mechanischer m glich Trennung abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B Befestigung Harnstoffharze Malminharz Pfenol und resorcinharz loser D mmstoff kann abgesaugt oder eingesammelt und wiederverwendet werden Brandschutzmittel Borsalzmischung Ammoniumpolyphosphat Schwermetalle aus Farbpigmenten enthalten kann bei leicht sortenreine mechanischer m glich Trennung abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B Befestigung Kunstharze wie Harnstoff Melamin oder Phenolharze loser D mmstoff kann abgesaugt oder eingesammelt und wiederverwendet werden Brandschutzmittel Borsalzmischung Ammoniumpolyphosphat Schwermetalle aus Farbpigmenten enthalten kann bei leicht sortenreine mechanischer m glich sortenreine mechanischer m glich Trennung abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B Befestigung Kunstharze wie Harnstoff Melamin oder Phenolharze Trennung bei Befestigung bei leicht sortenreine mechanischer m glich Mottenschutzmittel Mitin Eulan It Hersteller Chlor des Mittels gt vollst ndige Umsetzung in Salzs ure evtl Brandschutzmittel ja Trennung Befestigung bei
239. en e Zonen e Systeme e Quellen und Wetter Nachfolgend sind die Randbedingungen die Raumgeometrie sowie die Berechnung des W rmestroms durch die einzelnen Schichten dargestellt Seite 94 Raumgeometrie Zonierung Der Raum wird entsprechend Abbildung 48 in 2 Zonen unterteilt in eine Raumzone und eine Fassadenzone Fassaden externe Einfl sse zone E RLT Anlage j Fensterl ftung Raumzone O B Raumk hlung Raumheizung Infiltration Abbildung 48 Schematische Darstellung Raummodell Die Fassadenkonstruktion haupts chlich die Verteilung opaker Fl che und verglaster Fl chen haben einen wesentlichen Einfluss auf die Behaglichkeit im Raum Die Abbildung der Fassade l sst sich in folgende 3 drei Varianten unterteilen wobei die Berechnung des W rmestroms durch das Bauteil Fassade analog zum Modell f r den W rmestrom von au en berechnet wird und die Beschreibung zur Berechnung in den entsprechenden Unterkapiteln zu finden ist Bei den folgenden Betrachtungen werden jeweils folgende 3 Fassadentypen untersucht Schichten Glas Oberfl che au en Scheibenzwischenraum Glas Oberfl che innen Luftraum zwischen Scheibeninnenseite und Verschattung Verschattung abgebildet ebenfalls 5 Schichten Verschattung Luftraum zwischen Verschattung und Glas Oberfl che au en Glas Oberfl che au en Scheibenzwischenraum Glas Oberfl che innen abgebildet Das mathematische Modell zu diesen Bere
240. en gt Stahlblech verzinkt Wiederverwenden Beimischung neue Produkte Reinigung ggf Entfernung von Kaschierungen Einschmelzen gt neue Steinwolle Klemmifilz 6 6734 50 Klemmfilz Produkte aus Steinwolle ggf Reinigung bzw Trennung von Stahl und ggf Zuschneiden gt Zink Einschmelzen gt Stahlblech verzinkt 4 68 30 Wiederverwenden Beimischung neue Produkte Pr FE Pr FeSSr Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung R ckbau m glich teilweise sehr nicht m glich Verzinkung als Korrosionsschutz hoher Aufwand Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung aliphatische sortenreine Trennung bei Mineral le Hydrophobierung mechanischer Befestigung nicht m glich Polysiloxanole m glich Gesamtelement R ckbau m glich teilweise sehr demontierbar und nicht m glich Verzinkung als Korrosionsschutz i hoher Aufwand recycelbar Seite 381 OSB Platte M Holz Schnittholz Nadel gehobelt techn getrocknet Glaswolle MW W D mmfilz Holz Schnittholz Nadel gehobelt techn getrocknet AW8 Hallenwand Holz Mineralwolle Fo Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling Ku Spanplatten namen emo ng a Spanplatten Reinigung ggf Entfernung Kaschierungen von i D mmvlies Einschmelzen gt neue 5 556 nein Stopfwolle Produkte aus Glaswolle OSB Platte 10 98 aala EEE Wiederverwendung german m Weiterverwertung Spanplatten Weiterverwertung Wi
241. en Phenole Fetts uren stickstoffhaltige Verbindungen sehr hoch 40 und metallhaltige Verbindungen Verbindung durch MJ kg Fetts uremetallsalze Metallkomplexe nein R ckbau nicht m glich erh rten Polystyrol XPS CO2 gesch umt 9 4 sortenreine Trennung bei verklebten Platten nicht m glich R ckbau WDVS wird vor Ort von Tragschicht getrennt durchschn 1 cm des EPS und die Klebespachtel sollen in Abfallverorennungs oder verbleiben am Ziegel Mitverbrennungsanlagen entsorgt werden da Entsorgung WDVS wird in MVA verbrannt bei ung nstigen Verbrennungsbedingungen inkl der anorganischen nach auch Bromwasserstoff und bromierte Furane Bestandteile Ziegel M rtel Putz EPS Reste thermischer und Dioxine in geringen Mengen entstehen werden in sehr hoch 47 Vorbehandlung Zusammensetzung 86 93 M Polystyrol O Aufbereitungsanlage getrennt Ziegel wird MJ kg m glich 12 M Treibgas nein recycelt verklebt Seite 398 Die XPS Platten werden vor Ort vom Untergrund getrennt und gemeinsam mit der Drainageschicht entsorgt 1 cm der XPS Platten und Klebspachtel sowie der schwefelhaltige Verbindungen Bitumenabdichtung verbleiben am sauerstoffhaltige Verbindungen Betonschalstein Entsorgung Die mit Bitumen Naphthens uren Phenole und D mmstoffresten sowie mit Putz Fetts uren stickstoffhaltige Verbindungen verunreinigten Schalsteine werden deponiert und metallhaltige Verbindungen Drainageschicht und D
242. en Kostenfunktionen f r die Investitionskosten berechnet Betriebskosten Die Darstellung der O amp M Kosten folgte dem selben Berechnungsschema wurde aber in den F llen in denen beispielsweise der Hilfsstromverbrauch oder der notwendige Brennstoffbedarf sich als Ergebnis aus den Geb udesimulationen ergab bedarfsgerecht angepasst Die j hrlichen Betriebskosten wurden schlie lich bis ins Jahr 2050 erfasst und mit den Investitionskosten zu den Gesamtkosten addiert wobei von einer Diskontierungsrate von 6 p a ausgegangen wurde vgl Kapitel 4 3 Ein elementarer Bestandteil der Betriebskosten sind die Brennstoff und die Strompreise F r die Gesamtkosten ist vor allem die Lebensdauer der Energiebereitstellungstechnologien von entscheidender Bedeutung Die Lebensdauer sowie die Brennstoff und Strompreise sind in Tabelle 23 dargestellt Insbesondere die Diskontrate und die angenommene Lebensdauer haben einen starken Einfluss auf die erzielbaren Ergebnisse Seite 181 Tabelle 23 Brennstoff und Strompreise sowie die Lebensdauer von Energiebereit stellungstechnologien Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Daten der Statistik Austria und ProPellets Austria Technologie zur Brutto Brennstoff Lebensdauer Annahmen zur maximal Energiebereitstellung bzw Strompreise a m glichen F rderung ct kWh zum Startzeitpunkt Fernw rme W rmepumpe 19 45 ct Haushalte 20 50 10 54 ct Industrie und Gewerbe Photovoltaik 10
243. en der Siedlung oder des Geb udes bzw in unmittelbarer Nachbarschaft hierzu verstanden Der gesamte Energiebezug vom Netz alle Energietr ger wird somit durch die am Standort produzierte Energie abgedeckt Auch der Beleuchtungsenergiebedarf und der Haushalts bzw Betriebsstrombedarf werden einberechnet Plusenergie Geb ude in den Systemgrenzen einer Energiebereitstellung vor Ort weisen unter Ber cksichtigung s mtlicher Energiestr me im Geb udebetrieb ber den Bilanzierungszeitraum von einem Jahr einen Energie berschusss in der Eigenenergiebereitstellung auf Allf llig auftretende Defizite der Eigenenergiebereitstellung innerhalb der Bilanzierungsperiode werden durch Bezug aus einem Energieversorgungsnetz abgedeckt und durch die Einspeisung von Energie bersch ssen kompensiert wobei prim renergetische Konversionsfaktoren zum Einsatz kommen In der Arbeitsgruppe IEA Annex 53 Total Energy Use in Buildings Analysis amp Evaluation Methods werden Rechenmethoden und Validierungsmethoden f r Plusenergiegeb ude ausgearbeitet und validiert Ergebnis dieser Arbeit ist eine exakte Definition der Bilanzierungsgrenzen e Bilanzgrenze E Siedlung e Bilanzgrenze E Geb udetechnisches System e Bilanzgrenze E Bedarf In der OIB Richtlinie Teil 6 werden die gleichen Bilanzgrenzen Ey f r Bedarf und E f r das geb udetechnische System verwendet An der Bilanzgrenze E auch Grundst cksgrenze besteht die M glichkeit auf
244. en in OnE 6 1 EEE E E E R 41 Abbildung 8 Monatsmittelwerte der relativen Luftfeuchtigkeit an verschiedenen Standorten in Osee eee E E E S 42 Abbildung 9 Monatssumme des Niederschlags an verschiedenen Standorten in sterreich PE E E EE A E S E E EE E E E AEE A E 43 Abbildung 10 Monatssumme der Globalstrahlung an verschiedenen Standorten in OLILE O AN 44 Abbildung 11 Monatssumme der Himmelsstrahlung an verschiedenen Standorten in OEC ee E E E E 45 Abbildung 12 Monatsmittelwerte des Luftdrucks an verschiedenen Standorten in sterreich E A E NERURARC EEE ENG ER NAINEIPERENEIEREEEENEER 46 Abbildung 13 Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit an verschiedenen Standorten in OEIL O A 47 Abbildung 14 Modellgeb udetyp Kleingartenhaus mit unterschiedlich gro en s dseitigen VErglASUNGS ACH ern aoa 57 Abbildung 15 Modellgeb udetyp Einfamilienhaus als Grundvariante mit Keller und mit BINHUTIOEMESalleldachnanassenen ee ee ebene 58 Abbildung 16 Umsetzungsbeispiel Das VELUX Sunlighthouse in Pressbaum soll innerhalb von 30 Jahren mehr CO2 Emissionen einsparen als bei seiner Errichtung und durch den Betrieb verursacht werden Adam Mork Kopenhagen 0 22440022nn0onnnnne nennen 58 Abbildung 17 Grundrissdarstellung und Schemaschnitt zu Modellgeb udetyp ost westorientiertes Reihenhaus 0022002200220020000n0nnno Reno anne nnn nun nenn nenn nenn nenn nnnsnnn san snnnsnnenen 59 Abbildung 18 Ansicht Ost
245. en rechnerisch in 5 Schichten geteilt wobei der W rmestrom durch die Schichten bzw in den Randschichten jeweils unterschiedlich berechnet wird Die Berechnung ist nachfolgend dargestellt In Abbildung 159 ist die Berechnungsstruktur schematisch dargestellt wobei die Bilanzgleichung f r W rmeenergie in jedem Knoten erf llt sein muss Zwischen den Koten befinden sich Widerst nde die materialabh ngig bzw von der Oberfl che oder Witterungseinfl ssen abh ngig sind Jeder Knoten entspricht einem Temperaturknoten wobei die Bilanzgleichungen nachfolgend f r jeden Knoten erl utert sind Seite 335 Ober Schicht Ober fl che 1 fl che 2 T Gang i we Aa P3 Cp 3 Abbildung 159 Schematische Darstellung des Schichtenmodells f r Trennbauteile Bsp Wand zwischen B rozone und Gangbereich Modell f r den W rmestrom durch eine Schicht Die mathematische Modellierung des W rmestromes durch eine Schicht ist nachfolgend dargestellt In Abbildung 160 ist die schematische Darstellung des W rmestroms durch eine Schicht dargestellt Schicht 1 Schicht 3 A P1 Cp 1 Aa P3 Cp 3 Abbildung 160 Schematische Darstellung des W rmestroms durch eine Schicht Seite 336 Der W rmestrom durch die Schicht wird nach folgendem Berechnungsschema durchgef hrt und gilt als Basis der Berechnung f r alle Schichten Die Basis der Berechnung bildet der Energieerhaltungssatz der besagt dass die Summe der zu und abstr menden
246. endet werden sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich lose aufliegend Holzdielen mit Nut und Feder System lose aufliegend lose aufliegend mechanische Befestigung lose verlegt mechanische Befestigung Kellerwand Erde1 Beton XPS a Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling Zerkleinerung Mahlen Windklassieren gt Schwefeld nger Erstarrungsregler in 3 9 100 nein Zementindustrie Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff 720 100 nein nicht wenn mit Bitumenbahnen verklebt EEE Spachtel Gipsspachtel WU Beton Bitumenanstrich Seite 397 Wiederverwertung durch Einschmelzen oder Weiterverwertung zu Granulat f r Bodenauflockerung als D mmsch ttung Wiederverwendung oder Zuschlagstoff zu M rtel und nein wenn lose verlegt Beton wenn sortenrein gesammelt 0 Bitumierte Drainageplatte 1 6 40 nein Drainageplatte nein da meist geklebt nein da meist geklebt oder stark Vlies PP 0 12 50 nein oder stark verschmutzt verschmutzt Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung nicht m glich Stellmittel aus Kunststoffen R ckbau nicht m glich E nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe nein R ckbau nicht m glich erh rten schwefelhaltige Verbindungen sauerstoffhaltige Verbindungen Naphthens ur
247. endetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre UPTEMP Programmpaket zur Berechnung von Temperaturstatistiken aus Tagesmittelwerten meteorologischer Messstationen 4 Langj hrige Monatsmittelwerte der relativen Feuchtigkeit der Au enluft geliefert von der Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Warte ZAMG 5 gt Langj hrige Monatssummen des Niederschlags geliefert von der ZAMG 5 Langj hrige Monatsmittelwerte der Globalstrahlung geliefert von der ZAMG 6 32 Langj hrige Monatsmittelwerte der Himmelsstrahlung geliefert von der ZAMG 7 Seite 307 Monatsmittelwerte des Luftdrucks hPa SEYA DE ED a EZ o 948 ZAMG 949 0 947 3 946 0 943 8 945 4 947 2 947 9 947 8 948 4 948 0 948 1 Innsbruck Universit t f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 Jahre Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit ms BE DE DE A AO RE A A a A a a A a EEE Innsbruck Universit t f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre 12 1 2 2 berblick ber die erzeugten halbsynthetischen Klimadaten In den folgenden Abbildungen sind die Jahresverl ufe der erzeugten halbsynthetischen KIli madatens tze f r Innsbruck grafisch dargestellt Gezeigt werden die t glichen Maximal und Minimalwerte der f r die jeweilige Datenart erzeugten Stundenwerte Zudem wird ein ge gl tteter Jahresverlauf
248. enten auch m glichst kologisch gestalten m chte so ist auch hier weitere Grundlagenforschung n tig e Aktuelle Forschungs und Entwicklungsprojekte zum Thema Plusenergiegeb ude sind gro teils auf die Errichtung und das fertig gestellte Geb ude konzentriert oder befassen sich mit der energetischen Bilanzierung ber einen idealtypischen Zeitraum von meist einem Jahr Eine kologische und wirtschaftliche Gesamtoptimierung von Plusenergiegeb uden erfordert jedoch die Ber cksichtigung aller Lebenszyklusphasen wozu noch geeignete Methoden und Verfahren ebenso wie entsprechende Kennwerte entwickelt werden m ssen e Bei allen Modellgeb uden ist aus heutiger konomischer Sicht die konventionelle Bauweise g nstiger als die konventionell kologische und die kologische Variante der Aufbauten Daher sind weitere Forschungsanstrengungen und Produktverbesserung n tig die auf eine Kostenreduktion bei den kologischen Aufbauten abzielen Seite 265 8 2 Zuk nftige Bedeutung von Plus Energie Geb uden Plus Energie Geb ude werden in den n chsten Jahren und Jahrzehnten mehr und mehr Bedeutung gewinnen Dies liegt an verschiedenen Gr nden Klimaschutzziele und die zunehmende Verknappung fossiler Energieressourcen f hren in Verbindung mit steigenden Energiepreisen und Problemen in der Versorgungssicherheit zur nderung der politischen Rahmenbedingungen So soll ein Niedrigst Energie Standard f r ffentliche Geb ude ab 2019 un
249. ential durch Energieeffizienzstandards Ein besonders gro es Einsparungspotential bei Haushaltsger ten ergibt sich durch regulative Energieeffizienzstandards In der Vergangenheit konnten die Hersteller zu geringen oder ganz ohne Mehrkosten h here Energieeffizienz durch entsprechendes Design der Ger te erzielen Die Lernraten sind dabei sehr hoch und liegen zwischen 13 bei Gefrierger ten und 35 bei Waschmaschinen siehe Abbildung 68 Daher ist eine periodische Evaluierung in etwa alle drei bis f nf Jahre von solchen Minimumeffizienzstands und ihre kontinuierliche Versch rfung dringend empfehlenswert Dies muss durch entsprechende Regularien sichergestellt werden da die Hersteller keine Anreize zur Verbesserung der Energieeffizienz ihrer Ger te haben denn die Energiepreise sind derzeit zu niedrig um bei den Kunden entsprechend Eingang in die Kaufentscheidung zu finden Gesetzlich definierte Minimumeffizienzstands sind unter diesen Voraussetzungen der kosteng nstigen Energieeffizienzsteigerung aus volkswirtschaftlicher Sicht wesentlich zielf hrender als F rderma nahmen Seite 165 100 Refrigerators PR 83 I R 0 92 I Freezers PR 87 443 79 10 p i c Dishwasher PR K2 1 i R y au gt I O Washing machines PR 65 Pa R 0 92 O und dryers PR RNI 6G R U84 nsumpton kWh keg laundry capacity Energy efficiency index amp G Specilic energy c
250. er Heizw rmebedarf des nord s dorientierten Reihenhauses bei unterschiedlich gro er s dorientiertere Verglasungsfl che an verschiedenen Standorten 5 5 3 Verglasungsanteil der Fassade im B robau Auch im B robau stellt der Verglasungsanteil der Fassade einen sehr wesentlichen Parameter dar Moderne Gilasarchitektur und hohe innere W rmelasten im heutigen B robetrieb haben dazu gef hrt dass der j hrliche Heizw rmebedarf in B robauten in der Regel vom K hlbedarf berstiegen wird In den Simulationsreihen wurden Testraumvarianten mit 50 75 und 100 Verglasungsanteil in der Au enwand untersucht Dabei zeigte sich dass gro e Verglasungen in westlicher n rdlicher und stlicher Orientierung sowohl im Heiz als auch im K hlfall nachteilig sind vgl Abbildung 35 Seite 78 Einfluss des Verglasungsanteils auf den sensiblen K hlbedarf Einfluss des Verglasungsanteils auf den Heizw rmebedarf eines Normsommertages in Wien eines durchschnittlichen J nnertages in Wien g 0 10KWh 8 kWh Tibet 8 kWh A N 7 Pe 31 Emmi Tr Dan 45 rt Ira Fir ARNA AN i Fr AN k du 3kWwh ON N Aai Nm X N l idt LA A A A A VNA 90 270 0 Ru N je nn cal w f y Er PaT air A we a N ae A i a t re 50 Verglasungsanteil N ee 75 Verglasungsanteil 100 Verglasungsanteil Da 135 180 180 Abbildung 35 Einfluss des Verglasungsanteils in der Fassade auf den sensiblen K h
251. er der Betriebsbereitschaft des Heizkessels f r Warmwasserbereitung h tww K be M monatliche Betriebsdauer des Heizkessels f r Warmwasserbereitung tww K HE AM monatliche Betriebsdauer der Komponenten mit Hilfsenergiebedarf des Heizkessels f r Warmwasser tww wS HE HM monatliche Betriebsdauer der Komponenten mit Hilfsenergiebedarf des Warmwasserspeichers t gliche Betriebsdauer der W rmetauscher Ladepumpe tww WV HE HM monatliche Betriebsdauer der Komponenten der W rmeverteilung mit Hilfsenergiebedarf f r Warmwasser K Referenztemperatur W m K W rmedurchgangskoeffizient W m K W rmedurchgangskoeffizient der halben Schicht W m K m K W rmedurchgangskoeffizient des Bauteils i J Innere Energie W m K W rmedurchgangskoeffizient der Teilfl che k k W m K W rmedurchgangskoeffizient der Teilfl che k W m2 K W rmedurchgangskoeffizient f r Pelletskessel auf die Oberfl che des konditionierten Brutto Volumens W m K w rmeabgebende Geb udeh llfl che bezogener Transmissions Leitwert massebezogener Feuchtigkeitsgehalt fester Stoffe U Verh ltnis der Differenz von Feucht und Trockenmasse zur U gt Trockenmasse U U Wert Einzelbauteils zwischen innen und nes iu W m K unkonditioniertem Raum bzw zwischen unkonditioniertem Raum und au en U W m2 K W rmedurchgangskoeffizient der linken Schicht W m2 K W rmedurchgangskoeffizient der rechten Schicht m
252. ern werden in dem aktuell laufenden Projekt Zero Carbon Village untersucht 6 5 2 Haushalte Laut Statistik Austria 2009 sind die Haushalte der zweitgr te Stromverbraucher in sterreich nach der Industrie mit ca 30 des gesamten Stromverbrauchs In der vorliegenden Arbeit wird der Energieverbrauch von Haushaltsger ten in sterreich das Potenzial f r eine Nachfrageverringerung durch Substitution von Altger ten durch neue Ger te und eine Verringerung der Anzahl der Ger te die verwendet werden untersucht Die Vielfalt der Ger te mit unterschiedliichem Stromverbrauch und die Vielfalt des Nutzerverhaltens im Haushaltsbereich verlangen nach einer entsprechenden Methodik zur Erfassung des Stromverbrauchs der Haushalte eine solche bietet das so genannte End Use Modell Dieses End Use Modell ber cksichtigt die Ger teausstattung im Haushalt die Nutzungszeit der Ger te das Alter der Ger te und somit ihre Energieeffizienz Technologieentwicklungen und Ver nderungen des Kundenverhaltens F r das Sammeln der Basisinformationen f r das End Use Modell wurde ein Fragebogen ausgearbeitet und an Strom Kunden in sterreich verteilt Die erste Phase wurde im November 2008 begonnen die zweite Phase ab M rz 2009 wodurch fast 3500 ausgef llte Fragebogen zur ckkamen Die Umfrage erfasste verschiedene Informationen zum Haushalt wie Zero Carbon Village Energieautarke Siedlung Industrielle Forschung Neue Energien 2020 K
253. erplatte 100 160 kg m enthalten Wiederverwendung Weiterverwertung wenn Nassverfahren ja nach ggf Zuschneiden gt Reinigung ggf ffnen gt neue Produkte aus Schafwolle Trittschalld ammung Zerkleinerung Trittschalld mmung Schafwolle 100 200 theoretische Nutzungsdauer jedoch Betrachtungszeitraum ggf Absaugen gt Hanf Lehmsch ttung 100 Jahre Sch ttung Ziegelhohlk rper ohne Aufbeton a he Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff a la ja nach ggf Zuschneiden gt ggf ffnen gt neue Schilfrohrplatte Drahtgebunden 28 50 Zerkleinerung D mmplatte Schilfrohrprodukte D mmplatte Sichtschutzmatte 42 Kalkputz s2 hioo men Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Seite 389 Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung mittel 18 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B abh ngig von nach thermischer wasserbasierte Einkomponenten Acrylat Beschichtung und Vorbehandlung Dispersionslacke zur Versiegelung und PVAC sortenreine Trennung bei mechanischer Bindemittel m glich Dispersionskleber f r die Verlegung Befestigung leicht m glich lose verlegt Parkett mit Nut und Feder nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe i R ckbau nicht m glich System Impr gnierung mit len auf Naturharzbasis m glich flie end nach thermischer und oder Kunststoffbeschichtung Fungizid behandelt verlegt Vorbehandlung Altpapier kann Schwermeta
254. erreich signifikant auswirken werden Je nach Diffusionsrate in den Szenarien einer geringen mittleren und hohen Technologiediffusion werden Plusenergiegeb ude einen Anteil von 5 21 am sterreichischen Geb udebestand im Jahr 2050 erreichen Als Diffusionstreiber hin zu einer hohen Verbreitung von Plusenergiegeb uden k nnen in erster Linie Kosteneinsparungen der neuen Technologie z B durch hohe Energiepreise F rderungen und ordnungspolitische Ma nahmen z B eine ambitionierte Umsetzung der EU Geb uderichtlinie 2010 31 EU gesehen werden 2 400 000 Geb udegesamtbestand 1 600 000 Plusenergiegeb ude 1 200 000 geringe Diffuison Plusenergiegeb ude 800 000 mittlere Diffuison Plusenergiegeb ude 400 000 A hohe Diffuison 0 N 2010 2020 2030 2040 2050 Abbildung 2 Szenarien der Anzahl von Plusenergiegeb uden am sterreichischen Geb udebestand Je nach Diffusionsszenario werden im Jahr 2050 ca 100 000 bis 400 000 Wohngeb ude bei einer Gesamtzahl von 1 85 Mio Wohngeb uden durch Neubau und Sanierung Plusenergie Standard erreichen Im Bereich der Nicht Wohngeb ude k nnen 8 000 bis 50 000 Plusenergiegeb ude bis 2050 erwartet werden Bei einer Gesamtzahl von etwa 2 1 Mio Geb uden in sterreich im Jahr 2050 vgl M ller et al 2010 kann also bis zu einem F nftel Plus Energie Standard erreichen Seite 16 3 Einleitung Mit steigenden Preisen f r fossile Energietr ger wird die
255. ert werden Durchschnittliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Bei diesem Aufbau wird am wenigsten Energie ben tigt und am meisten CO2 gespeichert GWP kgCO2eq m 121 89 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgS02eq m 0 213926 Gesamtdurchschnitt der Schr gd cher f r Wohngeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 526 44 5 00 Produktrecycling 2 50 00 Kompostierbarkeit i Materialrecycling e IT Thermische Verwertung 150 00 Deponierung 2 160 77 200 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Eii Nutzungsdauer Seite 129 AW1 Hochlochziege EPS en BEH Je MFH B ro EN pen en ar i y 4 f U a Antr o f K 7 eI EE 7 A i A HIG i L 038 V 100 a 7 0OY7 wen 7 100 100 Kosten in m Bemerkungen Y N Massiver Aufbau Keine sortenreine Trennung m glich Eine Wiederverwendung der Baustoffe istnicht m glich Ein Downcyeling einiger Materialien istm glich Keine kompostierbaren Materialien Keine thermische Verwertung m glich Keine regional produzierbaren Materialien Lange Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Die Menge an CO2 die freigesetzt wird istbei diesem Aufbau am gr ten 2 I GWP kgCO2eq m 31 32 Abweichung der Okokennzahlen vom AP kgSO2ea m 0 276942 Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r r Wohngeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 1093 46 1505 05 1500 00 Produktrecycling Kompostierbarkeit 2 1000 00 m GWP Materialrecycling
256. es Mehrfamilienhaus f r unterschiedliche Wirkungsgrade Seite 82 Einfluss des W rmer ckgewinnungswirkungsgrads auf den Heizw rmebedarf im Mehrfamilienhaus Wien 25 kWh m a 20 kWh m a s 7 liz Ez e 15 kWh m a IF n m 3 10 kWh m a T we n ei A 0 kWh m a i z keine 45 55 65 75 85 W rmer ckgewinnung Wirkungsgrad EVI 23 4 12 7 94 5 9 3 6 2 4 Verringerung HWB 45 4 60 0 74 8 84 8 89 7 Abbildung 40 Einfluss der L ftungsw rmer ckgewinnung auf den Heizw rmebedarf beim Mehrfamilienhaus am Standort Wien V1 5 5 9 Nachtl ftung F r den Erhalt angenehmer Raumtemperaturen w hrend sommerlicher Hitzeperioden spielt die effektive Nachtl ftung in unseren Breitengraden eine wesentliche Rolle Je h her dabei der Luftwechsel ist desto st rker ist auch die erzielte Abk hlung und desto niedriger liegen die tags ber auftretenden Raumlufttemperaturen Im Wohnbau kann der n chtliche Luftwechsel durch Anordnung von L ftungs ffnungen in zwei oder mehr unterschiedlichen Fassadenebenen erh ht und die auftretenden Maximaltemperaturen gesenkt werden In Abbildung 41 ist erkennbar wie sich das Hinzuf gen einer zweiten L ftungsebene M1 auf die Raumtemperatur im Testraum nord s dorientiertes Mehrfamilienhaus auswirkt Seite 83 Am Teststandort Wien kann in den s dorientierten Testr umen mit nur einer L ftungsebene auch bei mindesterforderlicher Belich
257. es f r eine Woche mit unterschiedlicher Ger teausstattung F r die Ermittlung der Endger te bei denen eine Substitution elektrischer durch thermische Energie m glich ist wurde der 2 Stock eines B rogeb udes untersucht Das Geb ude besteht aus insgesamt 9 Etagen Abh ngig von den R umlichkeiten weisen die einzelnen Stockwerke entweder 17 oder 25 Arbeitspl tze auf Die Gesamtanzahl der Arbeitspl tze bel uft sich auf 193 Das Erdgescho wurde f r die Untersuchung nicht ausgew hlt da es aufgrund der Infrastruktur des Eingangsbereiches und der damit verbundenen Ausstattung von den anderen Stockwerken abweicht Die R umlichkeiten der Etage beinhalten sieben B ror ume Arbeitspl tze 25 eine K che ein Besprechungszimmer einen Konferenzraum einen Serverraum einen Pausenraum ein Lager sowie einen Sanit rbereich Der verbleibende Anteil wird vom Flur dem Lift und dem Stiegenhaus eingenommen In der nachfolgenden Tabelle findet sich eine Auflistung der R ume bzw der Ger te bei denen eine Substitution elektrischer durch thermische Energie m glich ist Seite 173 Tabelle 22 Stromverbraucher im B ro Quelle eigene Recherchen M gliche Substitution Anzahl elektrischer durch thermische Energie B ror ume Zt 7 ooo O meises s o ee TI en 1 Tosmemsehatsger te 8 O ke o Mikrowelle E Herd K hlschrank OOO Kme o e a I y Teer a e E Toaster a Pausenraum Konferenzraum Kaffeemaschine K hlschr
258. es sind dies die f r den langj hrigen Schnitt f r die Messstation Mallnitz repr sentativen Mittelwerte Der Erzeugung des Satzes halbsynthetischer Klimadaten wurden folgende Eingabedaten zu grunde gelegt Seite 324 Monatsmittelwerte der Au enlufttemperatur C BE Ha DE Aa a Mallnitz f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatsmittelwerte der relativen Feuchtigkeit der Au enluft O TS CEE O Eeer pe 775 77 73 728 73 709 7e7 72 orol s28 005 703 zave Mallnitz f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatssumme des Niederschlags mm CO CP pE L ee Te Te 47 ore a 562 077105 101 12a 002 ose 759 481 uno Mallnitz f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Mittlere monatliche Tagessummen der Globalstrahlung auf die horizontale Fl che Whm SMAA eoe EEE e os 1096 1860 2926 3841 4688 4680 4725 4095 3215 1896 1063 er 9 762 7 Mallnitz f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Mittlere monatliche Tagessummen der Himmelsstrahlung auf die horizontale Fl che Whm a U EL EG 1153 1735 2510 2925 3006 2661 2580 2086 1264 ZAMG 706 5 5 776 7 Mallnitz f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monat
259. esetzt werden oder einzelne Elemente ersetzen teilweise Funktionen der Geb udeh lle Eine vollst ndige Integration erfolgt dann wenn PV Module oder Solarkollektoren ganze Fassaden oder Dachelemente ersetzen und s mtliche Funktionen wie Belichtung Wetter W rme Sonnen und Schallschutz bernehmen Aus gestalterischer Sicht lassen sich verschiedene Entwurfsstrategien unterscheiden So kann die eingesetzte Solartechnik das Erscheinungsbild des Geb udes durch Farbe Form Gr e und Anordnung der Elemente dominieren sich als gestalterisches Element in einen Gesamtentwurf einordnen oder durch ihre Gestaltung und die Lage zum Betrachter in den Hintergrund treten Auch ein simples Besetzen des Geb udes oder das Imitieren traditioneller Bauteile etwa in Form von PV Dachpfannen ist m glich diese Strategien f hren jedoch eher selten zu architektonisch und sthetisch berzeugenden L sungen 6 2 3 Arten von Dampfbremsen Die NORM B 4119 2010 definiert eine Dampfbremse als Schichte oder Lage die den Wasserdampf Durchgang in der Konstruktion begrenzt Es gibt Dampfbremsen mit konstantem sd Wert und welche solche mit variablem sd Wert Feuchteadaptive Dampfbremsen FADAB weisen hohe sd Werte bei geringer Luftfeuchtigkeit auf Herrschen im Mittel hohe Luftfeuchtigkeiten an der Dampfbremse so weisen FADABS s einen niedrigen sd Wert auf Dampfbremsen k nnen auch die Funktion der luftdichten Schichte erf llen Die Luft bzw Wi
260. estehenden Planungsstrategien und Gestaltungskonzepte Damit wirtschaftliche und zugleich r umlich Seite 24 und architektonisch berzeugende Gesamtl sungen entstehen k nnen ist die Ber cksichtigung integrierter Energietr gertechnologien in einem fr hen Planungsstadium notwendig Im Rahmen des Forschungsprojektes Geb udeintegration wurden dazu erforderliche Grundlageninformationen recherchiert und zusammengestellt und entsprechende Ans tze entwickelt Der im Rahmen des Projektes entwickelte Leitfaden siehe Anhang soll au erdem Planer Architekten und Bauherren bei Projekten mit geplantem Einsatz regenerativer Energietr ger schon im Grundlagenermittlungsstadium sowie in der Vorentwurfs und Entwurfsphase bei der Entscheidungsfindung unterst tzen und durch Vermittlung des erforderlichen Basiswissens die Zusammenarbeit und Kommunikation mit Fachplanern erleichtern 4 2 Definition von Plusenergie Geb uden 4 2 1 Was bedeutet Plusenergie Geb ude oder Siedlungsprojekte die einen Ausgleich des durch die Nutzung bedingten Prim renergiebedarfs oder der damit verbundenen CO Emissionen in einer j hrlichen Bilanz anstreben werden h ufig mit der Bezeichnung Plusenergie gekennzeichnet Daneben kommen auch Bezeichnungen wie Nullenergiehaus oder Nullemissionshaus und im internationalen Sprachraum auch net zero energy building NZEB zero carbon building carbon neutral oder equilibrium building zur Anwendung Tats chlich
261. existiert jedoch f r den Geb udestandard Plusenergiehaus bisher keine einheitlich anerkannte oder gar standardisierte Definition Im Leitfaden zur 2 Ausschreibung der Programmlinie Haus der Zukunft Plus BMVIT 2009 S 8 wird ein Plus Energie Geb ude als ein Geb ude definiert dessen j hrlicher Prim renergieverbrauch vor dem Hintergrund h chster Energieeffizienz unter der vor Ort produzierten erneuerbaren Energie liegt Unter vor Ort wird innerhalb der Grenzen der Siedlung oder des Geb udes bzw in unmittelbarer Nachbarschaft hierzu verstanden Das Geb ude muss sich also mit Hilfe regenerativer Energiesysteme in der Betriebsphase vom Verbraucher zum Lieferanten von Energie entwickeln W hrend bei energieautarken Geb uden die Energieversorgung durch eine entsprechende Dimensionierung des Energiesystems und der Energiespeicher zu jedem Zeitpunkt sichergestellt sein muss wird bei Plus oder Nullenergiekonzepten eine ausgeglichene Energiebilanz ber den Zeitraum eines Jahres angestrebt Eine ganz wesentliche Rolle beim Ausgleich der tageszeitlichen und saisonalen Abweichungen von Energieangebot und nachfrage spielt daher die Kopplung an ein bestehendes Energieversorgungsneitz vgl Voss 2008 S 3 das die Aufgabe des Energiespeichers bernimmt Bei den meisten realisierten Plus Energieprojekten wird erzeugter Eigenstrom in das ffentliche Stromnetz eingespeist um die Gesamtjahresbilanz auszugleichen Grunds t
262. f ganze Zahlen gerundet Seite 174 Minuten Intervallen durchgef hrt Durch eine Spiegelung der Lastprofile wurde ein Zeitraum von einem Jahr modelliert siehe Abbildung 75 Abbildung 75 Lastprofil der Fabrikhalle eines Jahres in Kilowatt Quelle Messungen des Instituts f r Fertigungstechnik TU Wien ber den Zeitraum eines halben Jahres am Standort Engerthstra e Wien Abbildung 77 zeigt das Energieflussbild der Fertigungshalle Elektrischer und thermischer Energiebedarf f r Raumheizung halten sich dabei in etwa die Waage Daraus geben sich Energieeinsparungspotentiale durch eine Verbesserung der Geb udeh lle und in Folge eine Verringerung des Heizenergiebedarfs und beim Stromverbrauch insbesonders bei den Werkzeugmaschinen der Beleuchtung und der Druckluftversorgung Bei dem gr ten Stromverbraucher den Werkzeugmaschinen k nnen besonders im Betrieb durch ein entsprechendes Design der Maschine Einsparungen erzielt werden wie in Abbildung 76 ersichtlich ist Die M glichkeit des Einsatzes von Thermo lkreisl ufen im vorliegenden Fall ist als eher gering einzusch tzen In Gewerbebetrieben mit einem hohen thermischen Bedarf wie er z B in B ckereien W schereien oder Fleischereien gegeben ist lassen sich mit einem Thermo lkreislauf jedoch gro e Mengen an elektrischer Energie einsparen Beleuchtung 6 Reinigung 1 KSS Aufbereitung 3 Raumlufttechnik 14 Absaugung 3 Transport 5 Zerspanungsarbeit 5
263. ffusion zum Seite 105 Innenraum hin m glich Entlastend f r die Feuchtesituation in der Konstruktion ist dagegen die hohe Temperatur an der Au enseite des Gefaches au en i i f f f i j f j N V NINN AV VVVVV AAY J Vertikal Schnitt Au enwand Aufbau Solarkollektor typische Leichtbaukonstruktion Abbildung 56 schematische Darstellung des konvektiven W rme und Feuchtetransportes blaue Pfeile in einer Leichtbaukonstruktion Au enwand mit einem nicht hinterl fteten Solarkollektor Das physikalische Modell f r den gekoppelten W rme und Feuchtetransport befindet sich im Anhang 6 2 5 Beispiel Die Reflexions Absorptions und Transmissionsgrade der Kollektorabdeckung sind von der Bauart des Kollektors abh ngig Im folgenden Beispiel wurden typische Werte angenommen Zur Analyse der Hygrothermischen Zust nde in einer Holzbaukonstruktion mit einem integrierten Solarkollektor wurde eine dynamische Simulation der hygrothermischen Zust nde entsprechend der in den vorigen Kapiteln dargestellten Theorie durchgef hrt Ausgangspunkt ist eine einfache doppelschalige Konstruktion mit einer diffusionsoffenen Unterspannbahn an der Au enseite einer OSB Platte als Aussteifung einer 25cm dicken Seite 106 W rmed mmung aus Mineralwolle im Gefach einer inneren feuchteadaptiven Dam
264. finierte Minimumeffizienzstands bei Haushaltsger ten k nnen in der Regel ohne Mehrkosten bei der Anschaffung enorme Energieeinsparungen im Betrieb hervorrufen Eine periodische Evaluierung in etwa alle drei bis f nf Jahre Seite 263 von solchen Minimumeffizienzstands und ihre kontinuierliche Versch rfung sind daher dringend empfehlenswert vgl van Sark et al 2010 und Kapitel 6 5 2 2 Definition von verbindlichen u eren Grenzen f r Schatten werfende Objekte auf Nachbargrundst cke in lokalen Widmungspl nen Schaffung von Planungs und Rechtssicherheit in Deutschland unter dem Titel Recht auf Verschattungsfreiheit diskutiert Schaffung geeigneter Modelle zur optimalen Aufteilung von Speicheraufgaben auf Endkunden und Netzbetreiber ffnung der vorhandenen thermischen und elektrischen Netze f r dezentrale Netzeinspeisung Forcierung der Aus und Weiterbildung von unabh ngigem Fachpersonal f r nachhaltiges Bauen wie es in zahlreichen EU Dokumenten gefordert wird vgl u a 2009 28 EG Art 14 Diese Aus und Weiterbildung sollte ohne Anspruch auf Vollst ndigkeit Geb udeplaner und techniker Handwerker Zivilingenieure Immobilienmanager und makler Architekten sowie Energiefachleute umfassen Innovative Finanzierungsinstrumente wie Zinsverg nstigungen wurden bereits in einigen EU Mitgliedstaaten eingef hrt um Investitionen des Privatsektors in effiziente Geb udel sungen anzuregen Daneben sollen auch private F
265. fl che k mit der Orientierung j im K hlfall solar wirksame Kollektorfl che der transparenten Oberfl che k mit der Orientierung j im Heizfall Fl che eines Einzelbauteils zwischen innen und unkonditioniertem Raum bzw zwischen unkonditioniertem Atrans h k j 3 Raum und au en Oberfl che der Luftleitungen au erhalb der thermischen Geb udeh lle Faktor f r die Kostensteigerung der VK bzw VK 1 m Kompaktheit Au ex 2 lt olol olo w vo NESES i A OIT S EN A 7 I W Aufwandsfaktor Referenzparameter f r den Ausnutzungsgrad 1 im Heiz und K hlfall linearer Verlustfaktor des Kollektors gem NORM M 7701 bezogen auf die Aperturfl che EUR Barwert der Gesamtkosten d1 Ap konditionierte Bezugsfl che des Geb udes Geb udeteiles kKonditionierte Brutto Grundfl che des Geb udes Geb udeteils EUR Baukosten K EUR Barwert der kapitalgebundenen Kosten BNVK Barwert der nicht verbrauchsgebundenen Baunutzungskosten S MT m C JJ UR kg m Barwert der verbrauchsgebundenen Baunutzungskosten absoluter Feuchtegehalt Wh K wirksame W rmespeicherf higkeit des Geb udes J K m fl chenbezogene wirksame W rme Speicherkapazit t J K wirksame W rmespeicherkapazit t des Bauteiles J kg K spezifische W rmekapazit t der Einrichtungsgegenst nde Koeffizient f r Schimmelpilzr ckgang J kg K spezifische W rmespeicherf higkeit des Materials SB Cms D Seite 407 volumenbe
266. ftwerkparks Somit beinhalten die Angaben zur Prim renergie und zu den CO Seite 37 Emissionen den laufenden Betrieb vom Kraftwerk bis zum Verbraucher Die Bilanzgrenze kann also direkt an der Schnittstelle zum Geb ude angesetzt werden In Tabelle 3 schneiden Pellets aus kologischer Sicht am besten ab aus prim renergetischer Sicht die Fernw rme Dies beruht auf der Annahme dass die Fernw rme in einer KWK Anlage ausgekoppelt wurde wodurch der Stromanteil extra in die Konversionsfaktoren f r Stromimport einflie t Weiters wurde angenommen dass die KWK Anlage zu 75 aus Rest und Abfallstoffen und zu 25 aus fossilen Energietr gern befeuert wird Tabelle 4 Prim renergiefaktoren und CO2 Emissionen des Strombezugs vom Netz nach Monaten Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Daten der E Control Prim renergiefaktoren Prim renergiefaktoren CO Emissionsfaktoren bergabe an der Nicht Erneuerbar quivalent LCA Grundst cksgrenze Dezember 1 321 Anm Kraft W rme Kopplung Seite 38 4 5 Halbsynthetische Klimadaten Zur Unterst tzung der Planung von Geb uden maximaler Energieeffizienz ist es zum einen erforderlich die Auswirkung von planerischen Ma nahmen auf den Energiebedarf des Ge b udes mittels thermischer Geb udesimulation so genau wie m glich zu erfassen Zum anderen verlangt auch die Prognose der Effizienz aktiver Energieerzeugungssysteme nach einer m glichst genauen Simulation D
267. g Die Deponierung der Materialien ist bei diesem System ausschlie lich als letzte M glichkeit zu betrachten Seite 114 Die kologische Bewertung der einzelnen Nutzungsstufen f r den gesamten Aufbau erfolgte mit einer Punktebewertung abh ngig von der Trennbarkeit der Baustoffe der Masse der Baustoffe und der Nutzungsstufe mit folgender Formel X Trennbarkeit xMasseg xNutzungsstufeg l Nutzungsstufegufpau Aas a TI Tast 8 Masse Aufbau Parallel dazu erfolgte die kologische Bewertung der einzelnen Baustoffe in einer Konstruktion mit nachstehender Formel R ckbaugaust Trennbarkeitgaust X MaSSe gaust X Nutzungsstufengaust 9 Aufbauend auf den Bewertungen f r die einzelnen Baustoffe erfolgt die Bewertung des R ckbaus f r den gesamten Aufbau M X R ckbaupaust R ckbau 4 10 Aufbau MaSSeAufbau Im Nachfolgenden erfolgt eine detailliertere Beschreibung der einzelnen Nutzungsstufen sowie der Trennbarkeit der Baustoffe Trennbarkeit Die R ckbaubarkeit und die damit verbundene Wieder bzw Weiterverwendung von Baustoffen ist grunds tzlich zur ckzuf hren auf die Befestigungsart der einzelnen Baustoffe in einer Konstruktion und nat rlich auch auf die Verbindung der verschiedenen Bauelemente miteinander So erm glicht z B eine einfache R ckbaubarkeit der Konstruktion eine sortenreine Trennung der Baustoffe Dies ist f r eine Wiederverwendung oder umweltfreundliche Entsorgung unumg nglich weshalb die Tren
268. gangskoeffizient a a Kostensteigerung der VK bzw VK p kg m s Pa Feuchte bergangskoeffizient CE W m2 K Strahlungsw rme bergangskoeffizient Da Neigung der Fl che horizontal 0 Verh ltnis von W rmegewinnen zu W rmeverlusten im BEE rad Sonnenstand horizontal 0 7 IR Winkel zwischen Dem Sonnenstand und der Fl che in rad E 7 m Eindringtiefe f r Feuchtewellen m moisture Eindringtiefe f r Temperaturwellen m kg m s Pa s DE 5 kg m s Pa Permeabilit t von Wasserdampf in Luft mn s Diffusionskoeffzient von Wasserdampf in Luft o Emssonsvemgen kg m Feuchtespeicherkapazit t Dynamische Viskosit t von Luft Ausnutzungsgrad f r W rmegewinne im K hlfall im jeweiligen Monat W rmebereitstellungsgrad Reduktion der L ftungsw rmeverluste des Erdw rmetauschers W rmebereitstellungsgrad des Erdw rmetauschers im W rmebereitstellungsgrad des Erdw rmetauschers im AEG K hlfall Diffusionskoeffzient zum Wasserdampfpartialdruck F Y S S S a C F VK r C p h F J hj n NEWT wooo woo Ausnutzungsgrad f r W rmegewinne im Heizfall im n jeweiligen Monat Jahreswirkungsgrad des Heizsystems N vges W rmebereitstellungsgrad Reduktion der L ftungsw rmeverluste des Gesamtsystems Aves S W rmebereitstellungsgrad Reduktion der Seite 404 L ftungsw rmeverluste des Gesamtsystems im Heizfall im jeweiligen Monat
269. gesprochen Die Neubaurate in sterreich liegt nur bei 1 1 5 p a womit im Jahr 2050 nur etwa 16 der Wohngeb ude und 27 der Nicht Wohngeb ude in sterreich j nger als drei ig Jahre sein und den neuesten Geb udestandards entsprechen werden vgl M ller et al 2010 Damit liegt bei ungleich gr eren Herausforderungen f r die Planung und die Technologie das wesentlich gr ere Potential f r Plusenergie im Geb udebestand Es wird in Zukunft also vor allem auf L sungen zur Erreichung des Plus Energie Standards im Geb udebestand ankommen Deutlich wird dies auch in Abbildung 154 Es wird noch einige Jahrzehnte dauern bis sich Plusenergiegeb ude auf den Gesamtgeb udebestand in sterreich signifikant auswirken werden Je nach Diffusionsrate in den Szenarien einer geringen mittleren und hohen Technologiediffusion werden Plusenergiegeb ude einen Anteil von 5 21 am sterreichischen Geb udebestand im Jahr 2050 erreichen Die geringe Diffusionsrate entspricht in etwa einer Entwicklung ohne beg nstigende Einfl sse bei der hohen Diffusionsrate wird von einem positiven Marktumfeld f r Plusenergiegeb ude ausgegangen Als Diffusionstreiber hin zu einer hohen Verbreitung von Plusenergiegeb uden k nnen in erster Linie Kosteneinsparungen der neuen Technologie z B durch hohe Energiepreise F rderungen und ordnungspolitische Ma nahmen z B eine ambitionierte Umsetzung der EU Geb uderichtlinie 2010 31 EU gesehen werden
270. gie Entwurf hrsg vom VIK Verband der Industriellen Energie und Kraftwirtschaft e V Essen 2006 Viessmann 2004a Fachreihe Solartechnik Mit Solarenergie Heizkosten sparen Viessmann Werke Allendorf 2004 Viessmann 2004b Fachreihe Heiztechnik f r Neubauten Fortschrittliche Heiztechnik f r H user mit niedrigem W rmebedarf Viessmann Werke Allendorf 2004 Viessmann 2010 Fachreihe Photovoltaik Strom von der Sonne Viessmann Werke Allendorf 2010 Viitanen H Toratti T Makkonen L Peuhkuri R Ojanen T Ruokolainen L R is nen J 2010 Towards mdelling of decay risk of wooden materials European Journal of Wood and Wood Products Volume 68 Number 3 pp 303 313 Springer Berlin Heidelberg 2010 Voss Karsten Nullenergiehaus Plusenergiehaus Nullemissionshaus Was steckt dahinter und wie gelingt die Umsetzung Konferenzbeitrag zum 14 Herbstseminar 2008 Visionen werden wahr Im Rahmen der Hausbau und Energiemesse Bern 2008 Wagenknecht Thorsten 2006 Thermisch Hygrisches Verhalten einer transluzenten hinterl fteten Vorsatzfassade Diplomarbeit Institut f r Baustofflehre Bauphysik und Seite 281 Brandschutz Abteilung Bauphysik Fakult t f r Bauingenieurwesen Technische Universit t Wien 2006 Wertz D 2009a Straka W Ponweiser K Haider M Neue Perspektiven in der Erdw rmetechnik e amp i 126 2009 3 S 117 125 Springer Wien 2009 Wertz D 2
271. glasung Abbildung 43 Einfluss der Verglasungsart auf den sensiblen K hlbedarf eines Normsommertages und den Heizw rmebedarf eines durchschnittlichen J nnertages im Testraum B ro V1 am Teststandort Wien Seite 86 6 Aktive und passive Komponenten eines Plusenergie Hauses 6 1 Raummodell und Behaglichkeit 6 1 1 Raumklima und Behaglichkeit Thermische Behaglichkeit stellt sich ein wenn e der K rper in einem thermischen Gleichgewicht mit der Umgebung steht und e das Umgebungsklima unserer Erwartung entspricht Dementsprechend kann thermische Behaglichkeit nach zwei Modellen dem W rmebilanzmodell und dem Erwartungsmodell beschrieben werden Das W rmebilanzmodell ber cksichtigt dass das menschliche W rmeempfinden im Wesentlichen vom thermischen Gleichgewicht des K rpers als Ganzem abh ngt Die dazugeh rigen Umgebungsbedingungen f r thermische Behaglichkeit sind in der EN ISO 7730 beschrieben Zur Beurteilung der Behaglichkeit wurde 1972 von Prof Fanger ein empirisch soziologischer Komfortindex f r die Beurteilung von Behaglichkeit in R umen eingef hrt Ma gebend f r die Beurteilung von Behaglichkeit sind die beiden Gr en e PPD Predicted Percentage of Dissatisfied Prozentsatz zu erwartender Unzufriedener e PMV Predicted Mean Vote zu erwartende mittlere Beurteilung Predicted Mean Vote PMV und Predicted Percentage of Dissatisfied PPD Nach EN ISO 7730 2006 wird das vorausgesagte mittlere Votum PM
272. glasungsanteil in der Fassade Br stungsbereich opak Vollverglasung Vollverglasung mit PV im Br stungsbereich Grundfl che ca 44 m im Achsma von der Fassade bis zur Geb udemitte aus dem Regelgeschoss ausgeschnitten eine Fassadenebene mit L ftungs ffnungen Seite 63 ANSICHT P ANSICHT REGELGESCHOSS Abbildung 24 Ansichten und Regelgeschoss Grundriss zu Modellgeb udetyp B rohochhaus Abbildung 25 Umsetzungsbeispiel ENERGYbase Das B rogeb ude in Passivhausbauweise in Wien vereint Energieeffizienz und erneuerbare Energien mit h chstem Nutzerkomfort Hurnaus Seite 64 5 2 3 Gewerbebetrieb F r den Prototypen Gewerbebetrieb sollte urspr nglich eine Werkshalle in Anlehnung an die neue Werkshalle des Instituts f r Fertigungstechnik IFT der TU Wien entwickelt werden Die Pl ne zur Errichtung eines Neubaus wurden mittlerweile berholt Stattdessen ist derzeit eine Sanierung und Umnutzung der Siemens Halle im Arsenal Center Objekt 221 vorgesehen Der Werkshallen Prototyp wurde daher lediglich in Bezug auf seine Gr e und die dreischiffige Bauk rperform an die Siemens Halle angelehnt Typ K rzel Beschreibung Bauk rper BGF NGF Volumen H llfl che AV Verh ltnis Personenbelegung Ver nderliche Parameter Werkshalle IFT WIFT dreischiffige freistehende Werkhalle ohne angebauten B ro Verwaltungstrakt in Anlehnung an die neue
273. gsraum steigt In der folgenden Seite ist dargestellt welche Ergebnisse das Modell f r einen Referenzfall liefert Der zeitliche Verlauf des Betriebseinsatzes ist in der folgenden dreiteiligen Abbildung f r jeweils 48 Stunden beispielhaft dargestellt Auf der senkrechten linken Achse sind dabei die thermischen und elektrischen Inputs als positive Werte und die Verluste und Nutzenergiebetr ge als negative Werte aufgetragen In der Jahressumme ergibt sich dabei bis auf kurzfristige Speichereffekte Fl chengleichheit ber und unter der Achse 10 100 Energiebilanz und Temperaturverl ufe f r das System Pelletskessel und zugeh riger Speicher auf Stundenbasis 21 3 0 00 bis 23 3 0 00 80 a Temperatur C wu Rechendiff in kWh Summe Input elektrisch in kWh ausgetauschte Energiemenge in kWh mn wm Brennstoffw rmeleistung in kWh 30 EE an Raum Rauchgas Asche in kWh Verluste Kessel an Raum in kWh M wm P_SpeicherAnRaum in kWh 20 Em Leistungsbedarf WW in kWh Em Leistungsbedarf RH in kWh 10 s s VL_SOLLin C Kesseltemp IST in C 0 T_Speicher_misch in C 19 Der Speicher dient im praktischen Einsatz der Reduktion von Taktzyklen Dadurch kann im Allgemeinen von einer Erh hung der Lebensdauer der Kessel und von einer drastischen Reduktion der Kesselemissionen ausgegangen werden vgl Konersmann 2007 Streicher 2006 usw Da au erdem das f r
274. gung der Fl che in rad horizontal 0 Die Reflektionsstrahlung auf eine Fl che von der Umgebung wird mittels folgender Gleichung bestimmt 2 RL l l diff refl rU fon rE en sin ys De 16 Idift refi diffuse Reflektionsstrahlung auf eine Fl che in W m laift H diffuse solare Strahlung auf eine horizontale Fl che in W m lair n direkte solare Strahlung auf eine Fl che normal zur Sonne in W m YF Neigung der Fl che in rad horizontal 0 ys Sonnenstand in rad horizontal 0 rF Reflektionsgrad der Umgebung Seite 340 Die Gr e zur Beurteilung des W rmeeintrages durch Solarstrahlung ist der g Wert Der g Wert gibt an welcher Prozentsatz der eingestrahlten Energie im Innenraum wirksam wird Entscheidend f r die Beurteilung des W rmeeintrages ist der g Wert des Fassadensystems und nicht der g Wert eines Bauteils alleine Die Kombination aus Verglasung und Verschattung definieren den effektiven g Wert f r den Raum Diese h ngt von folgenden Faktoren ma geblich ab e Verglasungseigenschaft e Art Einbaulage und Stellung des Sonnenschutzsystems e Einfallsrichtung der Strahlung e Nindgeschwindigkeit und Windrichtung F r die drei Kenngr en Absorption Transmission und Reflektion gilt die Bedingung nach nachfolgender Gleichung A s t 1 17 s Reflexionsgrad a Absorptionsgrad Ts Transmissionsgrad Ein Teil der auf die u ere Scheibe einfallenden Sonnenstrahlung wird reflektiert ein Teil absorbiert und ein Tei
275. h links ambitionierte Marktentwicklung rechts moderate Marktentwicklung Quelle Bointner et al 2012 uuusssssuneesssnenessnsnnnnsnnnnnnnennnnnnneennn 183 Abbildung 85 Szenarien als Ausgangspunkt f r m gliche Marktentwicklungen erneuerbarer Energie Technologien in der EU 27 links ambitionierte Marktentwicklung rechts moderate Marktentwicklung Quelle Bointner et al 2012 uuusssssuneesssnnnesnnsnnnnsnnnnnnnennnnnnneenen 184 Abbildung 86 Erwartete Preis nderung von Energiebereitstellungstechnologien in Geb uden zur Bestimmung der Reinvestitionskosten unter Ber cksichtigung der Inflationsrate 184 Abbildung 87 zeitlicher Verlauf f r je zwei Tage in unterschiedlichen Jahreszeiten 189 Abbildung 88 Energiebilanz ber die einzelnen Abschnitte eines einfachen Pelletskessel Speichersystems f r ein Referenzjahr aus MS Excel mit den Bilanzgrenzen die auch in der folgenden Abbildung angegeben sind 44004040800000000nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnennnnennnnnn 190 Abbildung 89 Diese Energie Mengenflussbild Darstellung soll die Bilanzierungsgrenzen und ungef hre quantitative Verh ltnisse illustrieren u 4u40044400RRHnnn nenne nnnnnennnnn nennen 191 Abbildung 90 Zuordnung der elektrischen Energiemengen Ausschnitt aus Abbildung 89 192 Abbildung 91 Bei richtiger Auslegung der Kesselanlage ist der Aufwand an elektrischer Energie im Vergleich mit
276. hausbauweise maximale F rdergr e laut sterreichischen Wohnbauf rderungsgesetzen betr gt 130 150 m NFL die durchschnittliche NFL bei Wohnungen von Hauseigent mern betr gt laut Statistik Austria 2009 135 m kompakter Bauk rper quadratischer Grundriss 2 Geschosse Nettogescho h he 2 6 m unterkellert nicht unterkellert Flachdach Gr e der Fenster ffnungen entsprechen der mindesterforderlichen Belichtungsfl che nach OIB RL 3 davon 10 nach Norden je 25 nach Osten und Westen 50 nach S den 179 36 m 126 11 m 609 82 m 436 95 m 0 72 statistisch 2 96 Personen ber cksichtigt 3 Personen Gr e der Glasfl che in der S dfassade Variante mit Kellergeschoss innerhalb der Passivhaush lle Variante mit einh ftigem Satteldach s d westorientierter Wohnraum im OG zwei Fassadenebene mit L ftungs ffnungen 16 62 m Nutzfl che Seite 57 m JILI 1111 JIII m IIi DIL 11 Abbildung 15 Modellgeb udetyp Einfamilienhaus als Grundvariante mit Keller und mit einh ftigem Satteldach Abbildung 16 Umsetzungsbeispiel Das VELUX Sunlighthouse in Pressbaum soll innerhalb von 30 Jahren mehr CO2 Emissionen einsparen als bei seiner Errichtung und durch den Betrieb verursacht werden Adam Mork Kopenhagen Seite 58 5 2 1 3 Reihenhaus Da sich die Bauk rperform von Reihenh usern typischerweise nach den f r die Belichtung verf gbaren Fassadenfl chen richtet wurden hier ein Ost West
277. he Betriebsdauer der Komponenten mit Hilfsenergiebedarf f r W rmeverteilung der Raumheizung i AM Stunden pro Monat innerhalb des betrachteten 5 Temperaturintervalls Anzahl der Stunden pro Monat bei einem Stundenmittel der Au entemperatur von j C Raumheizung und Warmwasserbereitung Warmwasserbereitung Lufttemperatur monatliche Betriebsdauer der Luftheizung Lt M monatliche Betriebsdauer der mechanischen L ftungsanlage Nutzungsstunden zur Nachtzeit pro Jahr t gliche Betriebszeit der Nachtl ftung f W M monatliche Nutzungsgesamtzeit Nutzungstage mal n7 Nutzungsstunden operative Temperatur gem ONORM B 8110 5 Strahlungstemperatur Temperatur in der Schicht Temperatur in der linken Schicht I Temperatur in der rechten Schicht min Zeit zur berbr ckung der Schaltdifferenz K Himmelstemperatur h a j hrliche Laufzeit der Solarkreispumpe sol Ve j j hrliche Betriebszeit der elektrischer Ventile der Solaranlage h a Nutzungsstunden zur Tageszeit pro Jahr 7 K Referenztemperatur der W rmequelle f r den Carnot ATE Vergleichsprozess einer W rmepumpe bzw K ltemaschine Referenztemperatur der W rmesenke f r den Carnot T w rmesenke K Vergleichsprozess einer W rmepumpe bzw K ltemaschine Seite 426 3 pi IWW BE HE monatliche Betriebsdauer der Komponenten mit Hilfsenergiebedarf der F rdereinrichtung f r Biomasse Heizkessel der Warmwasserbereitung IWW K bb AM monatliche Dau
278. hitektur der Geb udeaufbauten und der Energiebereitstellung im Geb ude wie sie in den voran gegangenen Kapiteln beschrieben sind lassen sich Plusenergiegeb ude realisieren Dies wird in den folgenden Unterkapiteln anhand der Modellgeb ude siehe Kapitel 5 2 ausf hrlich dargestellt Zun chst folgt eine Darstellung der Spezifikationen der Modellgeb ude in ihrer Basisausf hrung als Niedrigstenergiehaus am Standort Wien Hohe Warte Die Basisausf hrung beinhaltet die konventionellen Aufbauten siehe Kapitel 6 4 mit Kunstrahmenfenstern die W rmeversorgung durch eine Fu bodenheizung mit Gaskessel die Stromversorgung aus dem Stromnetz und Standard Elektroger te siehe Kapitel 6 5 Zwecks Vergleichbarkeit der Ergebnisse sind alle Geb ude mit ihrer Hauptfassade exakt nach S den orientiert Varianten NS bzw Ost West bei den Varianten OW Die Personenbelegung entspricht den jeweiligen Vorgaben in Kapitel 5 2 Tabelle 25 zeigt neben dem j hrlichen Heizw rmebedarf die Kosten ohne Aushub Grundst ck und Erschlie ung den nicht erneuerbaren Prim renergiebedarf und die CO Emissionen aus Errichtung und Betrieb bis zum Jahr 2050 der Modellgeb ude in der Basisausf hrung Tabelle 25 Basisausf hrung der Modellgeb ude am Standort Wien Hohe Warte Ergebnisse aus Errichtung und Betrieb bis 2050 Bm Nicht Heizw rme Barwert der bedarf erneuerbarer CO durchschnittl m Gesamtkosten ll quivalent 2 KWh m 2a Puma i e A
279. hrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 2 Seite 243 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Die Ergebnisse verhalten sich hnlich wie bei der energetischen Optimierung der Mehrfamilienwohnh user die Nord S d orientierte Variante schneidet durch das h here Photovoltaik Fl chenpotential wesentlich besser als die Ost West orientierte Variante ab und erzielt ber den Betrachtungszeitraum sogar eine negative CO Bilanz E Mehrfamilienhaus OW PV amp Wind 8 Mehrfamilienhaus OW PV E Mehrfamilienhaus NS PV amp Wind w Mehrfamilienhaus NS PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt LEARN re nn 100 CO quivalent t en O 150 200 250 Abbildung 134 Die kologisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 244 7 4 3 konomische Optimierung Abbildung 135 zeigt die konomische Optimierung der Mehrfamilienwohnh user am Standor
280. htbar nur am windbeg nstigten Standort Wien ist der Einsatz einer Kleinwindkraftanlage wirtschaftlich vertretbar siehe Abbildung 136 Wie bei der energetischen und der kologischen Optimierung wird auch hier der gro e Kostenunterschied zwischen der Nord S d und der Ost West orientierten Variante der Mehrfamilienwohnh user sichtbar E Mehrfamilienhaus OW PV amp Wind m Mehrfamilienhaus OW PV w Mehrfamilienhaus NS PV amp Wind ws Mehrfamilienhaus NS PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 1 000 000 950 000 900 000 an u 850 000 u 800 000 750 000 e Abbildung 136 Die konomisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Gesamtkosten EUR Mehrfamilienhaus NS konomisch E Betriebskosten Strom 1 200 000 uw Betriebskosten W rme 1 000 000 m m Errichtungskosten 800 000 2 el 600 000 s gt 400 000 200 000 0 ps 2 3 4 5 Abbildung 137 Kostengliederung des Mehrfamilienhauses NS am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Gesamtkosten EUR Seite 246 7 5 B rogeb ude und Gewerbebetrieb 7 5 1 Energetische Optimierung Abbildung 138 zeigt die energetische Optimierung von B rogeb ude und Gewerbebetrieb am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhal
281. hteilen dargestellt siehe auch Tabelle 2 Bei der einfachsten Art der Bilanzierung wird die im Bilanzierungszeitraum bezogene Endenergie der im gleichen Zeitraum eingespeisten Energiemenge direkt gegen bergestellt Site ZEB Bei rein strombetriebenen also auch strombeheizten Geb uden ist diese Art der Bilanzierung relativ problemlos anwendbar Schwieriger wird es wenn bei der Bilanzierung unterschiedliche Energietr ger ber cksichtigt werden sollen wenn also das Geb ude beispielsweise mit Erdgas oder Holzpellets beheizt wird wenn nicht nur Strom sondern auch W rmeenergie importiert oder exportiert wird Fern oder Nahw rme oder wenn zwischen ko und Normalstrom unterschieden werden soll Die am h ufigsten angewandte Bilanzierungsmethode besteht daher darin nicht die bezogene und eingespeiste Endenergie sondern die jeweiligen Prim renergiemengen zu betrachten Source ZEB Dazu werden die importierten und exportierten Energiemengen mit einem Prim renergiefaktor multipliziert Da die jeweiligen Konversionsfaktoren einen erheblichen Einfluss auf das Bilanzergebnis haben k nnen m ssen sie sehr sorgf ltig ausgew hlt werden hnliches gilt f r einen weiteren Definitionsansatz bei dem nicht die Energiemengen sondern die damit verbundenen CO Emissionen betrachtet werden Emissions ZEB Null Emissionshaus Die bezogenen und eingespeisten Energiemengen werden daher vor der Gegen berstellung mit entsprechenden C
282. i Kimmo Vinha Juha Salminen Kati 2011 Classification of material sensitivity New approach for mould growth modelling Proceedings of the 9th Nordic Symposium on Building Physics 9th NSB Tampere Finland May 29th to June 2nd 2011 pp 867 874 NORM EN 13182 2002 L ftung von Geb uden Ger tetechnische Anforderungen f r Messungen der Luftgeschwindigkeit in bel fteten R umen Wien 2002 06 01 NORM EN 15251 2007 Eingangsparameter f r das Raumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Geb uden Raumluftqualit t Temperatur Licht und Akustik Wien 2007 09 01 NORM EN ISO 7730 2006 Ergonomie der thermischen Umgebung Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Behaglichkeit durch Berechnung des PMV und des PPD Indexes und Kriterien der lokalen thermischen Behaglichkeit Wien 2006 05 01 NORM B 4119 2010 Planungen und Ausf hrungen von Unterd chern und Unterspannungen sterreichisches Normungsinstitut Wien 2010 12 15 NORM H 6000 T3 1989 L ftungstechnische Anlagen Grundregeln hygienische und physiologische Anforderungen f r den Aufenthaltsbereich von Personen Wien 1989 01 01 Norm EN ISO 15927 4 W rme und feuchtetechnisches Verhalten von Geb uden Berechnung und Darstellung von Klimadaten Teil 4 St ndliche Daten zur Absch tzung des Jahresenergiebedarfs f r Heiz und K hlsysteme Okt 2005 2005 O Energiesparverband 2009 Biomasseheizanl
283. ialien k nnen alle Baustoffe thermisch verwertet werden Keine regional produzierbaren Materialien Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich F r diesen Aufbau wird mit Abstand am meisten Energie ben ligt sowie die gr te Menge an CO2 freigesetzt GWP kgCO2eq m 150 63 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 721450 Gesamtdurchschnitt der Flachd cher f r Wohngeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 2761 29 400 00 339 91 Produktrecycling 300 00 Kompostierbarkeit Materialrecycling 200 00 Thermische Verwertung 100 00 Deponierung 0 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 121 OGD2 Hachdach Stahlbeton Kork GZH EH RH MFH B ro Material ze Bezeichnung ie anteil PER r KIES U 60 a I Y 7 P 7 Be wu Kosten in m Bemerkungen Massiver Aufbau Sortenreine Trennung zum Teil m glich Kies und Kork k nnen wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Das Kork kann kom postiert werden Ale nicht mineralischen Baustoffe k nnen thermisch verwertet werden Keine regional produzierbaren Materialien Lange Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Der Energiebedarf ist f r diesen Aufbau am niedrigsten ee Ikgco2eq m 33 86 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 459987 Gesamtdurchschnitt der Flachd cher f r Wohngeb ude PEI nicht erneuerbar 1392 97 0 00 o am 2 0 MJ m Sy L
284. ich mechanische Befestigung m glich aber aus kologischer Sicht nicht kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien lose aufliegend empfehlenswert sehr als Verunreinigung Stabilisatoren und ggf sortenreine Trennung bei Randbereich hoch 43 MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten i mechanischer Befestigung m glich verklebt vernagelt Seite 370 mittel 18 MJ kg mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel hoch 24 7 MJ kg mittel 18 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel hoch 24 7 MJ kg mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel hoch 24 7 MJ kg mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel mittel 18 MJ kg hoch 20 3 MJ kg nicht m glich nicht m glich Zellulosefasern Glasfasern nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich 3 sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich bei leicht sortenreine mechanischer m glich Trennung abh ngig von Beschichtung und Bind
285. ich zum Teil auch gegenseitig beeinflussen sind der Standort die Architektur und die Wahl des Heizsystems sofern ein Heizw rmebedarf besteht Die Kenntnis grundlegender klimatischer Daten des Geb udestandorts erscheinen daher f r eine qualitativ hochwertige Planung unumg nglich Darauf hat das architektonische Konzept R cksicht zu nehmen insbesonders in Hinblick auf die Nutzung passiver solarer Ertr ge im Winter der Sommertauglichkeit und der Bereitstellung verschattungsfreier Fl chen zur Nutzung geb udeintegrierter Photovoltaik Bez glich des Heizsystems kann keine eindeutige Empfehlung abgegeben werden Je nach Nutzung des Geb udes und ben tigtem Temperaturniveau k nnen unterschiedliche Heizsysteme vorteilhaft sein Grunds tzlich ist davon auszugehen dass unter Ber cksichtigung aller Optimierungskriterien Energie kologie und konomie eine W rmepumpe ein Pelletkessel oder ein Fernw rmeanschluss die beste L sung darstellen Die h ufige Nennung der Fernw rme als konomisch und energetisch beste Variante in den vorangegangen Kapitel beruht auf der Annahme eines idealtypischen Fernw rmewerkes unter Einsatz einer KWK Anlage und einem hohen Anteil von M ll und Reststoffen An geeigneten Standorten kann bei entsprechenden inneren und solaren Gewinnen sowie sehr hohen D mmstandards der Einbau eines Heizsystems unter Umst nden ganz entfallen Die Volatilit t der Sonnenstrahlung macht den Einsatz von Solarthermie in den un
286. icht nicht m glich Schwefelwasserstoffe in Gasf llung nein m glich verlegt Klebeband nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe R ckbau nicht m glich lose aufliegend Seite 400 Impr gnierung mit len auf Naturharzbasis nach m glich und oder Kunststoffbeschichtung Fungizid thermischer behandelt Altpapier kann Schwermetalle aus flie end verlegt Vorbehandlung Farbpigmenten enthalten evtl mit Polyesterfaden sortenreine Trennung unter Verbindung durch hoch m glich verst rkt ja Beton Estrich nicht m glich erh rten Sch ttung kann abgesaugt oder eingesammelt und lose verlegt nicht m glich nein wiederverwendet werden Randbereich verklebt als sortenreine Trennung bei sehr hoch 43 44 Verunreinigung mechanischer Befestigung MJ kg auf Deponie nein m glich lose aufliegend kneneuemnmmr ame ME E mern iaa UGD Erdber hrt2 Beton Holzfaser dauer barkeit Produkt recycling Materialrecycling Pe Fe a a Zuschlagstoff m glich wegen Zusatzstoffen und hohem Feinanteil nur Zementestrich n b a Ha Verwertung Baupapier unter Estrich Beton w o o l ja a Nasserverfahren und keine Zusatzstoffe Holzfaserplatte 100 160 kg m enthalten Wiederverwendung Zerkleinerung gt Sch ttung WU Beton nein Bitumenbahnen verklebt nein da meist geklebt 50 oder stark nein da meist geklebt oder stark PE Folie 0 392 Dampfbremse nein verschmutzt verschmutzt Einschmelzen Zerkleinerung gt
287. ie kologisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 232 7 2 3 konomische Optimierung Abbildung 123 zeigt die konomische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che klein Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Gaskessel Effiziente E Ger te 2 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te 3 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik 4 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 5 Am kosteng nstigsten wenngleich architektonisch wenig reizvoll ist die Ausf hrung mit einem Flachdach Abermals wird die Standortabh ngigkeit bei den Kosten sichtbar nur am windbeg nstigten Standort Wien ist der Einsatz einer Kleinwindkraftanlage wirtschaftlich vertretbar siehe Abbildung 124 Bei allen Modellgeb uden ist aus heutiger konomischer Sicht die konventionelle Bauweise g nstiger als die konventionell kologische und die kologische Variante der Aufbauten Tabelle 31 Varianten bersicht Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromvers
288. ie angenommenen au enklimatischen Bedingungen k nnen die Ergebnisse von rechneri schen Simulationen erheblich beeinflussen Daher ist es notwendig der Aufbereitung geeigneter Klimadatens tze besonderes Augenmerk zukommen zu lassen Nat rlich ist es in diesem Zusammenhang in Hinblick auf die Erzielung realit tsnaher Ergebnisse wesentlich dass die verschiedenen Simulationsl ufe die zur Optimierung des Gesamtsystems Geb ude Energiebereitstellungssysteme durchgef hrt werden auf jeweils die gleichen oder auf zumindest zueinander kompatible Klimadatens tze zugreifen Da die zur Verwendung kommenden rechnerischen Verfahren zum Gro teil das Vorliegen von Stundenwerten meteorologischer Gr en voraussetzen aber f r Absch tzungen auch durchaus mit Monatsmittelwerten das Auslangen gefunden werden kann ist es notwendig Datens tze zu generieren die f r beide Berechnungsarten verwendbar sind Diese Problematik wurde bereits im Jahr 1990 von W Heindl et al 1 aufgegriffen und f hrte zur Entwicklung eines Programmsystems zur Erzeugung sog Halbsynthetischer Klimadaten HSKD deren Besonderheit in der Einhaltung vorgegebener Monatsmittelwerte f r alle erfassten meteorologischen Elemente liegt Auf dieses Programmsystem wird auch im Rahmen des aktuellen Forschungsberichtes Geb udeintegration zur ckgegriffen Die Ausarbeitung von Planungsgrunds tzen f r Geb ude maximaler Energieeffizienz wird von den klimatischen Gegebenhei
289. ie eine sehr gute W rmed mmung effiziente W rmer ckgewinnung Kompaktheit des Bauk rpers und die gezielte Nutzung von Speichermasse und passiven Solarenergiegewinnen Auch durchdachte Strategien zur nat rlichen Belichtung Bel ftung und K hlung sowie die geschickte Anordnung unterschiedliicher Nutzungsbereiche und Temperaturzonen tragen zur Energieeffizienz von Geb uden bei 2 Ein weiteres Ma nahmenb ndel betrifft die konsequente Reduktion des Energiebedarfs durch den Einsatz energieeffizienter Geb udetechnik effizienter Beleuchtung und energiesparender Verbrauchsger te Intelligente Regelungstechnik und elektrisches Lastmanagement spielen hier eine zunehmende Rolle 3 F r eine weitere Reduktion und den Ausgleich des verbleibenden Energiebedaris ist schlie lich die Einbindung regenerativer Energiesysteme in das Gesamtkonzept erforderlich Der Bilanzausgleich erfolgt in den meisten F llen mit Hilfe von Photovoltaik und Solarthermie Seltener kommen Windkraft Biomasse und W rmepumpen zur Nutzung der Erd und Umgebungsw rme zum Einsatz vgl Musall et al 2010 S 7 4 1 4 Herausforderungen f r Architekten und Planer Die Geb udeintegration erneuerbarer Energietr gertechnologien stellt Architekten St dtebauer und Raumplaner vor ganz neue Herausforderungen Der Umgang mit neuen Technologien und Materialien erfordert neue r umliche technische und gestalterische L sungsans tze ebenso wie auch eine Weiterentwicklung der b
290. ieeffiziente Geb udekonzepte anzustreben Die Gestaltung energieeffizienter Aufbauten der Geb ude mit integrierter Nutzung erneuerbarer Energiequellen ist damit ein wichtiger Schritt zur Gestaltung eines nachhaltigen Energiesystems mit einer Verringerung der Treibhausgasemissionen und Verbesserung der Versorgungssicherheit sowie einer deutlichen Erh hung der Energieeffizienz Die langfristige Vision ist eine bebaute Umwelt die vom Energieverbraucher zum Lieferanten von Energie wird und somit dem innovativen Konzept eines Plusenergiegeb udes entspricht Die zentrale Fragestellung der vorliegenden Arbeit behandelt somit die Einsatzm glichkeit und den Nutzen von Plusenergiegeb uden hinsichtlich ihrer energetischen kologischen und konomischen Machbarkeit und so die gesamte Geb udeh lle in dem Sinne optimal zu gestalten dass W rmeverluste minimiert und Gewinne aus der Nutzung erneuerbarer Energie maximiert werden In dieser Arbeit zeigen wir anhand konkreter Modellgeb ude Wohnhaus B ro und Fabriksgeb ude dass wirtschaftliche Plusenergiegeb ude unter Ber cksichtigung der kologie und mit Einsatz erneuerbarer Energie schon heute m glich sind Drei wesentliche Aspekte in der Gestaltung eines Plusenergiegeb udes die sich zum Teil auch gegenseitig beeinflussen sind der Standort die Architektur und die Wahl des Heizsystems wof r in erster Linie W rmepumpen Pelletsheizungen oder Fernw rmeanschl sse die beste L sung darstellen
291. iefe2 m jji F TUT 2 461 2 191 2 921 T Tiefe2 25 m 5 841 6 571 7 301 I T Tiefe2 5 m T Tiefe2 75 m I T Tiefe3 m T Tiefe3 25 m I T Tiefe3 5 m ll UIID AN II T I m Ti Tiefe3 75 m T Tiefe4 m l Iiii T Tiefe4 25 m l IN T Tiefe4 5 m IE T Tiefe4 75 m IL 5 I 30 0 10 60 0 Abbildung 104 Temperaturverl ufe des Erdreichs ohne oben und mit unten Ber cksichtigung der entzogenen thermischen Leistung Das Erdregister wurde hier in 2 5m Tiefe angenommen Seite 208 6 6 7 2 kologie Der Aufwand an Grauer Energie zur Herstellung einer W rmepumpe wurde von der Gesamtmasse ausgehend ber eine Annahme zur Materialzusammensetzung errechnet F r die in Abbildung 105 dargestellte Situation einer W rmepumpe mit 4 kW Heizleistung wurde eine Gesamtmasse von 282 kg zu Grunde gelegt Die eingesetzten K ltemaschinen Systeme wurden analog bilanziert 1 000 9 00 900 E Kunststoff Annahme PVC 300 u Zinn B Kupfei E Aluminium u Stahl angenommen unlegiert GWP keCO2ea AP kgSO2ea PEI n erneuerb MJ Abbildung 105 Ergebnisse zur kobilanz eines einfachen W rmepumpensystems Der Aufwand an Grauer Energie f r ein Erdregister wurde abgesch tzt indem von einem kunststoffummantelten Kupferrohr ausgegangen wurde 6 6 7 3 Technologiediffusion Heizungsw rmepumpen w
292. iermayr et al 2012 Leistung kWp 2009 Es 2010 BS 2003 Mm 2004 is 2005 Hk 2006 kemmas 2007 keam 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 k ta 2001 km 2002 is Insbesonders in den letzten Jahren hat die Photovoltaik in sterreich vor allem aufgrund ge nderter politischer Rahmenbedingungen und rasch sinkender Preise einen enormen Boom gestartet Sollte sich diese Entwicklung in den n chsten Jahren fortsetzen so ist von einer raschen Verbreitung dieser Technologie im Geb udesektor auszugehen Die hohe Lernrate von ca 20 siehe Abbildung 97 l sst vermuten dass sofern keine Rohstoffknappheit auftritt auch in Zukunft die Preise tendenziell sinken werden Eine zweite Untersuchung siehe Abbildung 100 hat f r Photovoltaik eine etwas niedrigere Lernrate mit ca 16 ermittelt Dennoch werden mit zunehmender Marktreife entsprechende L sungen zur technisch konomisch und architektonisch optimalen Geb udeintegration von Photovoltaik an Bedeutung gewinnen Die gr ten Unsicherheiten f r die zuk nftige Entwicklung von Photovoltaik stellen die politischen Rahmenbedingungen die Rohstoffpreise und die zu erwartende Lebensdauer der Module dar Seite 198 N F un a 21 A idi c SEHE a E a aE o L ALi OaE Ai E a m ahai 1976 2006 PR 0 794 0 003 N TA E 7 T a h I0 L J 4 e MERE SS E TTT T A E E E O p A ETT a E YTT E e e S 10 100 1000 10000 verage selling
293. iff in kWh F 40 ss Summe Input elektrisch in kWh m Brennstoffw rmeleistung in kWh bi 30 EE an Raum Rauchgas Asche in kWh Verluste Kessel an Raum in kWh wm P_SpeicherAnRaum in kWh 10 20 m Leistungsbedarf WW in kWh a Leistungsbedarf RH in kWh 10 s VL_SOLL in C Kesseltemp IST in C is T_ Speicher_misch in C Abbildung 37 zeitlicher Verlauf f r je zwei Tage in unterschiedlichen Jahreszeiten Als Endergebnis der Pelletskessel Jahressimulation wird eine kumulative Energiebilanz wie in Abbildung 88 dargestellt ausgegeben Diese wurde zum besseren Verst ndnis f r einen Referenzfall manuell in ein Energie Mengentflussbild Abbildung 89 bergef hrt Aus den im Betrieb insgesamt zugef hrten elektrischen Energiemenge und dem kumulierten Brennstoffmassenstrom errechnen sich mit Hilfe der zugeh rigen Emissionsfaktoren die Seite 189 CO Emissionen wie in Abbildung 91 beispielhaft dargestellt Die Endenergie l sst sich ebenso mit Hilfe passender Konversionsfaktoren in den Prim renergieaufwand umrechnen Abbildung 90 25 000 i 20 000 15 000 10 000 5 000 1 Input 2_ Bilanz A 3 Bilanz B 4 Outpul Speichereffekte kWh 46 E integr Leistungan Raum Rauchgas Asche in kWh 1 794 integr Verluste Kessel an Raum in kWh 2 192 E integr P_SpeicherAnRaum in kWh 1 038 u integr Leist ngsbedarf WW in kwh 16 616 E integr Leistungsbe
294. igung leicht aufllegend Randbereich mittel 18 MJ kg m glich m glich verklebt vernagelt nach thermischer sortenreine Trennung bei Vorbehandlung mechanischer Befestigung leicht mittel 18 MJ kg m glich m glich mechanische Befestigung nach thermischer Vorbehandlung mittel 17 5 MJ kg m glich Ballengarn Hanf Sisal PP sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich nicht bei Putzauftrag verklemmt nach thermischer sortenreine Trennung bei Vorbehandlung mechanischer Befestigung leicht mittel 18 MJ kg m glich m glich lose verlegt Impr gnierung mit len auf Naturharzbasis m glich nach thermischer und oder Kunststoffbeschichtung Fungizid behandelt lose aufliegend Vorbehandlung Altpapier kann Schwermetalle aus Farbpigmenten R ckbau nicht m glich Verklebung Randbereich hoch m glich enthalten evtl mit Polyesterfaden verst rkt und Verschlei erscheinung verklebt vernagelt nach thermischer sortenreine Trennung bei lose aufliegend Vorbehandlung mechanischer Befestigung leicht Randbereich mittel 18 MJ kg m glich m glich verklebt vernagelt nach thermischer Brand und Pilzschutzmittel Soda sortenreine Trennung bei Vorbehandlung Carbonate Borsalz Ammoniumpolyphosphat 1 mechanischer Befestigung leicht mittel 12 3 MJ kg m glich St tzfasern Kartoffelst rke Polyester m glich lose verlegt mittel 18 MJ kg Vorbehandlung mechanischer Befestigung leicht Befestigung l
295. ilien vorsehen Es ist zu erwarten dass sich dies binnen K rze doch deutlich auf den Marktwert von Geb uden auswirken und die Sanierungsrate anheben wird Bestandsanalyse und Baualter Der erste Schritt einer Sanierung ist die sorgf ltige Bestandsanalyse Neben der Beurteilung des spezifischen Bauzustandes eines Geb udes an Hand von geeigneten Checks oder Analyseprogrammen hilft die Zuordnung zu einer bestimmten Baualters Klasse f r die Erstellung eines ersten Sanierungskonzeptes weil es typische Herangehensweisen f r die Sanierung von Geb uden unterschiedlichen Baualters gibt Die wesentlichsten Epochen sind Mittelalter Barock bis Jugendstil bis Zwischenkriegszeit und die Betonbauten des 20 Jhdts sterreichischer Geb udebestand 30 000 gt u Geb udebestand 2010 25 000 u Geb udebestand 2050 20 000 15 000 4 10 000 5 000 b 0 S W rmebedarf in GWh amp Ko Ku 77 L N Ko A Ss O Abbildung 27 W rmebedarf der Geb ude in GWh WG Wohngeb ude NWG Nicht Wohngeb ude Quelle M ller et al 2010 eigene Darstellung Seite 71 Entwicklung des W rmebedarfs der Geb ude 100 000 u Summe Nicht Wohngeb ude 90 000 m Summe Wohngeb ude 80 000 70 000 60 000 50 000 40 000 W rmebedarf in GWh 30 000 20 000 10 000 2010 2050 Abbildung 28 Entwicklung des W rmebedarfs GWh des sterreichischen Geb udebestands von 2010 bis 2050 unter
296. im Nelbaln anne nee 76 Sale STANS een a se reset 76 5 5 2 S dorientierte Verglasungsfl chen u00224200220200000n00 nennen nnnnnennnnn nennen 17 5 5 3 Verglasungsanteil der Fassade im B robau 2 02222000222000nsnneennnnnenenneenn 78 5 5 4 Orientierung gro er Glasfl chen us02244002240000n0nnn nennen nennen nenne nennen 79 9 90 95 Pema SE nee este ee ee erento 81 5 5 6 Kompaktheit des Bauk rpers 0 0400022400020nnnnennnennnnnn nennen nnnnnnennnnnn nennen 81 5 5 7 Geb udeabstand im dichtverbauten Stadtraum 2444000404nnn nennen 82 5 5 8 L ftungsw rmer ckgewinnung u22240044400nenne nenne nnenn nenne nenne nnnnn nenn enenne nennen 82 559 NACH UN ON ner ren 83 8 9 10 SCHI AgVerglasungen E EEA E E 85 Tole yaa un Allee EEE ee 85 6 Aktive und passive Komponenten eines Plusenergie Hauses n nnnennnnnnnnnnsnrnnnennne 87 6 1 Raummodell und Behaglichkeit u 222002220002000RRnnn nenne nnnnn nenne nnnn nennen 87 6 1 1 Raumklima und Behaglichkeit uu04440044400Renn nenne nnnnn nenn nenne nenne nennen 87 Oid Raumli lemperalil see een een 89 6 1 1 2 Strahlungsasymmetrien durch Temperaturunterschiede der RaumumschlieBungstl chen u a 90 Cio Ramu SU CMG een Eee Et 92 Biel EIEDEWEIEN Ge ee ee ee 93 6 1 2 Modellbildung u 24400204000Bnnnnn nennen nennnn nenne nennn nennen
297. imadaten satzes sind dies die f r den langj hrigen Schnitt f r die Messstation Klagenfurt Flughafen repr sentativen Mittelwerte Der Erzeugung des Satzes halbsynthetischer Klimadaten wurden folgende Eingabedaten zu grunde gelegt Monatsmittelwerte der Au enlufttemperatur C EERSRSESLIENHENESENKAREEIEE Seite 315 Klagenfurt Flughafen f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre Monatsmittelwerte der relativen Feuchtigkeit der Au enluft C CPPP P PEE pe rpe 075 sra 78 mos sa 007 us ma sa2 o7e opa zave Klagenfurt Flughafen f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 Jahre Monatssumme des Niederschlags mm O CPPP P P EE Ee ppe 27 s e saa mafioro nzo mea er s26 743 sa zavor Klagenfurt Flughafen f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 Jahre Mittlere monatliche Tagessummen der Globalstrahlung auf die horizontale Fl che Whm SEMASA ee S e o 1302 2314 3350 4286 5336 5746 5758 5027 3793 2254 1225 a om 0 925 1 Klagenfurt Flughafen f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 Jahre Mittlere monatliche Tagessummen der Himmelsstrahlung auf die horizontale Fl che Whm BEE a A E A DD U DE 1060 1612 2566 2548 3113 2767 2645 2016 1380 ZAMG 838 7 6 80
298. in Tabellen erfasst Diese Tabellen enthalten au erdem jeweils eine kurze Geb udebeschreibung sowie Informationen zum Bauk rper Kompaktheit Nutzfl che Bruttogrundfl che zur Nutzung zur Personenbelegung und zu den vorgesehenen Simulationsvarianten Im Folgenden wird ein kurzer berblick zu den entwickelten Modellgeb uden gegeben detaillierte Informationen zu den Prototypen und Simulationsreihen finden sich in den Planungsleitf den Nord S d respektive Ost West Orientierung bezieht sich in der weiteren Folge bei Reihenh usern und Mehrfamilienwohngeb uden auf die Orientierung der Hauptfassaden 5 2 1 Wohngeb ude Wohngeb ude machen mehr als 85 des sterreichischen Geb udebestandes aus Statistik Austria 2007 Der Geb udetyp Wohngeb ude wurde in den Simulationsstudien daher eingehender betrachtet Den unterschiedlichen Wohnformen entsprechend wurde zwischen Geb uden mit 1 oder 2 Wohneinheiten und Geb uden mit mehreren Wohneinheiten unterschieden Beim Geb udetyp Einfamilienhaus wurden au erdem die Sonderformen Reihenhaus und Kleingartenwohnhaus untersucht Bei der Entwicklung der Wohngeb ude Prototypen wurde von folgenden Annahmen ausgegangen Die Wohnnutzfl chke WNFL ergibt sich aus 90 der Nettogrundfl che ohne Ber cksichtigung der Innenw nde bzw aus 90 der Bruttogrundfl che BGF abz glich der Konstruktionsgrundfl che der Au enw nde KGFaw WNFL BGF KGF4w X 0 9 Die brigen 10 werden p
299. inanzierungsmodelle sowie Energie Contracting Modelle wissenschaftlich untersucht und ggf politisch forciert werden vgl KOM 2011 112 S 9 Zus tzlich zur Energiepreisentwicklung bestimmten Steuern und Abgaben auf Brennstoffe ber die Effizienz mit denen diese eingesetzt werden Eine entsprechende Besteuerung fossiler Energietr ger bietet neben dem oben genannten Verbot von lkesseln einen wirkungsvollen Anreiz f r Bauherren Effizienztechnologien und erneuerbare Energiesysteme zu nutzen Aufwertung der Energieeffizienzklassen von Haushaltsger ten und Ausweitung auf weitere Haushaltsger te um den Stromverbrauch im Haushalts und Dienstleistungssektor zu senken Bereitstellung von entsprechenden F rdermitteln f r Forschung und Entwicklung von Plus Energie Geb uden insbesondere f r Grundlagenforschung zur konomischen kologischen und soziologischen Folgenabsch tzung Durch Grundlagenforschung kann neben der Ausbildung von hochqualifizierten Fachkr ften auch ein langfristiger sterreichischer Know How Vorsprung im Bereich innovativer Geb udesysteme gesichert werden vgl Bointner et al 2012 Im Falle schon bestehender thermischer Netze Verdichtung der Fernw rme bis zur vollfl chigen Erweiterung auf ganze Stadtgebiete in Verbindung mit thermischer Netzr ckspeisung aus dezentralen Ab w rmequellen Bei einer Verst rkung der Strategie umfassender thermischen Sanierungen im st dtischen Bereich k nnte ein weitgehender Ersat
300. ine weite Verbreitung im Geb udesektor finden F r das Erreichen eines Plus Energie Geb udestandards l sst sich folgende Reihenfolge definieren wobei der Zielerreichungsgrad in hohem Ma e vom Geb udestandort der zu Beginn gr ndlich untersucht werden muss sowie der fachlich einwandfreien Bauausf hrung vor Ort abh ngig ist 1 Niedrigstenergiegeb ude Energieeffizienz aller Geb udebauteile ist in der Regel die Grundvoraussetzung z B Geb udeh lle analog Passivhausstandard 2 Nutzung passiver W rmequellen Durch intelligente Planung des Geb udes sollen passive W rmequellen wie solare Einstrahlung Abw rme von Ger ten und die K rperw rme von Menschen und allenfalls Tieren bestm glich genutzt werden 3 Effiziente Ger teausstattung Eine energieeffiziente Ger teausstattung erh ht durch eine Verringerung der Abw rme zwar den Heizenergiebedarf senkt gleichzeitig jedoch den Strombedarf des Geb udes wodurch man dem Ziel Plus Energie Geb ude wiederum einen Schritt n her kommt 4 Nutzung erneuerbarer Energiequellen vor Ort Der thermische und elektrische Energiebedarf des Geb udes sollte prim r durch lokal verf gbare erneuerbare Energiequellen gedeckt werden Ein Strom berschuss sollte nach M glichkeit ins Netz eingespeist werden gleiches gilt in Abh ngigkeit vom Heizsystem f r W rme sofern ein W rmenetz vorhanden und die Einspeisung technisch m glich ist 5 Lieferung von erneuerbarer Energie In Zeiten in
301. ion heat rates Source energy use accounting and fuel switching can have a larger impact than efficiency technologies Does not consider all energy costs can have a low load factor May not reflect impact to national grid for demand as extra PV generation can be more valuable for reducing demand with on site storage than exporting to the grid Requires net metering agreements such that exported electricity can offset energy and non energy charges Highly volatile energy rates make for difficult tracking over time Other Issues Need to develop site to source conversion factors which require significant amounts of information to define Offsetting monthly service and infrastructure charges require going beyond ZEB Net metering is not well established often with capacity limits and at buyback rates lower than retail rates Need appropriate emission factors Tabelle 2 Vor und Nachteile h ufig verwendeter Bilanzierungsmethoden nach Torcellini et al Quelle Torcellini et al 2006 S 11 Seite 30 4 2 3 Gew hlte Definition von Plusenergie Geb uden Im Leitfaden zur 2 Ausschreibung der Programmlinie Haus der Zukunft Plus BMVIT 2009 S 8 wird ein Plus Energie Geb ude als ein Geb ude definiert dessen j hrlicher Prim renergieverbrauch vor dem Hintergrund h chster Energieeffizienz unter der vor Ort produzierten erneuerbaren Energie liegt Unter vor Ort wird innerhalb der Grenz
302. ionsschicht Seite 338 Die Bilanzgleichung Gleichung 5 gilt daher auch f r diesen Knoten es wird lediglich die W rmestromdichte von au en aus Gleichung 7 ber nachfolgende Gleichung wie folgt definiert q T To a r a To amp 0 11 Ta Temperatur der Au enluft in K To Temperatur der Oberfl che in K Qc konvektiver W rme bergangskoeffizient in W m K laitt diffuse Strahlung auf die Oberfl che in W m Idir direkte Strahlung auf die Oberfl che in W m a Absorptionsgrad der Oberfl che Ts Strahlungstemperatur der Umgebung in K E Emissionsverm gen der Oberfl che Qr Strahlungsw rme bergangskoeffizient in W m K Bei den Bauteilen mit W rmestrom von au en kommen als zus tzlicher und wesentlicher Faktor die Solaren W rmegewinne hinzu die einen wesentlichen Einfluss auf den Energiebedarf Energieverbrauch des Geb udes sowie auf die Behaglichkeit des Raumes haben Grunds tzlich wird die solare Einstrahlung auf Geb ude nach Riccabona 2008 von verschiedenen Faktoren beeinflusst e Jahreszeit e Standort e Seeh he e Tr bung Bew lkung Nebel e Horizont e Nachbarbebauung e Auskragende Bauteile e Fensterr ckspr nge Die solaren W rmegewinne sind Abh ngig von der Intensit t der Globalstrahlung und von der Energiedurchl ssigkeit der Au enh lle und wird nach dem Monatsbilanzverfahren nach folgender Gleichung beschrieben analog kann diese Gleichung mit variablen Zeitschritten angewendet
303. irchen Standort Freilandversuchsstelle Holzkirchen Bayern Abgerufen 10 9 2009 14 30 GEMIS 4 2 Stand Okt 2004 Download www gemis de Hoesch Bausysteme Typenbl tter D mmpaneele Wienn URL http www hoesch at 22 07 2010 Kleinwindkraft Seite der AEE W N http www aee now at icms index php id 51 abgerufen am 18 8 2010 Kleinwindkraftseite der IG Windkraft hitp igwindkraft at index php mdoc_id 1008677 abgerufen am 18 8 2010 Passivhausvenster Passivhausfenster und t ren Pfosten Riegel Konstruktion H rbranz Radstadt URL hittp passivhausfenster at 28 07 2010 Roma D mmsysteme Typenbl tter D mmpaneele Buttenwiesen URL http www roma daemmsysteme de 22 07 2010 Roto Designo R8 NE Bad Mergentheim URL http www roto frank com 28 07 2010 Rubner Rubner Passivhaust r Kiens URL http www tueren rubner com 28 07 2010 Sch co Passivhausfassade Bielefeld URL http www schueco at 23 07 2010 Seite 283 Standard 2011 unter http derstandard at 1319182764290 Kochen waschen Co Haushalte brauchen immer mehr Strom letzter Zugriff 2011 11 14 TECHNOpor Glasschaum Granulat Krems URL http www technopor com 27 07 2010 Topprodukte 2012 unter http www topprodukte at letzter Zugriff 2012 04 04 Wiehag Dach Decken und Wandsysteme Altheim URL http www wiehag at 27 07 2010 Weiters http passiv de www hausderzukunft at projekte index htm www giwog at w
304. isch verbinden L nge der Anbindeleitungen der Raumheizung in beheizten IH Ro Anbindel m u R umen L nge der Steigleitungen der Raumheizung in beheizten H Ro Steigl beh R umen L nge der Steigleitungen der Raumheizung in unbeheizten l H Ro Steigl u R umen lipie 7 Fu l Sol Ro hor beh Sol Ro hor u l Sol Ro ver beh L nge der Verteilleitungen der Raumheizung in unbeheizten L nge der Verteilleitungen der Raumheizung in beheizten R umen m R umen L nge der zweidimensionalen W rmebr cke L nge einer zweidimensionalen W rmebr cke zwischen m innen und unkonditionietem Raum bzw zwischen unkonditioniertem Raum und au en L nge der horizontalen Rohrleitungen des Kollektorkreises L nge der horizontalen Rohrleitungen des Kollektorkreises L nge der vertikalen Rohrleitungen des Kollektorkreises in beheizten R umen Seite 413 L nge der vertikalen Rohrleitungen des Kollektorkreises in unbeheizten R umen Transmissions Leitwert eines Geb udes thermischer Leitwert f r Bauteile die den konditionierten Innenraum ber unkonditionierte R ume mit der Au enluft verbinden Leitwert zwischen unkonditioniertem Raum und au en W K L ftungs Leitwert W K L ftungsleitwert des unkonditionierten Raumes L ftungs Leitwert im Heizfall f r Nicht Wohngeb ude infolge Fenster L ftung L ftungs Leitwert im K hlfall f r Nicht Wohngeb ude infolge Fenster L ftung L ftungs Leitwert f r Nicht Wohngeb ud
305. ische Energie einen 6 6 1 2 kologie F r die Berechnung des Global Warming Potentials des Vers uerungspotentials und des Prim renergieaufwandes wurde zun chst Formel 7 herangezogen um einen Ausgangwert f r die Kesselmasse zu erhalten Es wurde davon ausgegangen dass der Kessel zu 35 aus hochlegiertem Stahl zu 60 aus unlegiertem Stahl und 5 aus D mmstoff besteht Mit Hilfe der schon erw hnten Daten zur Grauen Energie f r verschiedene Werkstoffe und zuz glich 18 Fertigungszuschlag und 20 Zuschlag f r F rdertechnik und Lager wurde die Berechnung vorgenommen woraus sich f r einen Pelletskessel mit 90 kW thermischer Leistung und 872 kg Kesselmasse die in der folgenden Abbildung dargestellten Effekte f r die Herstellung ergeben Seite 193 deutlich h heren Emissionsfaktor aufweist als thermische Energie aus Holzpellets 3 500 4 45 000 7 40 000 3 000 u Steinwolle MW _PT 35 000 2500 30 000 a Fe 25 000 Stahl unlegiert nur Kohlenstoff Mn LEDO gt 20 000 lt 1 15 000 1 000 10 000 500 u Stahl hochlegiert Legierungsanteil 3 000 gt 5 0 4 0 GWP kgCO2ea PEI n erneuerb M3 Abbildung 92 F r die Herstellung eines Pelletskessels mit 90 kW Leistung errechnen sich die dargestellten Betr ge f r GWP AP und PEI 6 6 1 3 Technologiediffusion m Kumulierte Nennw rmeleistung u Kumulierte Pelletskessel
306. ist Dazu kommt dass v a eine Aufwertung der Wohnqualit t eine Abwanderung in die nahen st dtischen Rand Gebiete verhindern kann Die wirtschaftliche Bedeutung die viele Regionen in der Zukunft als Naherholungsgebiete f r ltere Menschen oder gestresste Stadtbewohner entwickeln k nnen wird vielfach noch au er Acht gelassen Nicht zu vergessen ist dabei die Gefahr der Energie Armut Wird in sozial schw cheren Siedlungs gebieten nicht rechtzeitig saniert besteht die Gefahr dass Betriebskosten bei Steigen der Energiepreise nicht mehr leistbar sind und die Wohnungen daher kalt bleiben Soziale Spannungen sind in diesem Fall vorprogrammiert Um mehr Sensibilit t f r diese Gefahr zu wecken wurde der Frage nachgegangen welche Raumtemperaturen sich in Geb uden unterschiedlicher Standards an kalten Wintertagen einstellen wenn keine Energie zur Verf gung steht z B weil diese zu teuer ist Dass der Weg in Richtung bester Standards plus Integration erneuerbarer Energietr ger gehen muss und zwar rechtzeitig zeigt die folgende Graphik sehr eindrucksvoll Standort Wien rm N ie Ok NU De VIO NO 10 0 Abbildung 31 Krisenszenario Temperatur in Geb uden nach OIB Richtlinien blau in Passivhaus gr n und in Plusenergie Standard rot im Winterhalbjahr Nur wenn die kontrollierte L ftungsanlage mit Solarstrom l uft stellen sich ohne weitere Energiezufuhr annehmbare Temperaturen von minimal etwa 12 C ein An
307. it Betreuer Wertz Dietrich Institut f r Energietechnik und Thermodynamik TU Wien Eikemeier S ren Gruppe f r Angepasste Technologie TU Wien Wien 2011 Baukosteninformationszentrum Deutscher Architektenkammern BKI Baukosten Schriftreihe Stuttgart BKI 2010 Behrendt Siegfried et al Roadmap Ressourceneffiziente Photovoltaik 2020 Arbeitspaket 9 des Projekts Materialeffizienz und Ressourcenschonung Wuppertal 2010 http ressourcen wupperinst org downloads MaRess AP9 1 pdf Abgerufen 24 10 2011 18 57 Bergmann l Wei W Fassadenintegration von thermischen Sonnenkollektoren ohne Hinterl ftung Berichte aus Energie und Umweltforschung Wien 2002 Biermayr P et al 2010 Innovative Energietechnologien in sterreich Marktentwicklung 2009 Berichte aus Energie und Umweltforschung Wien 2010 Biermayr P et al 2012 Innovative Energietechnologien in sterreich Marktentwicklung 2011 Berichte aus Energie und Umweltforschung Wien 2012 BINE Informationsdienst Recycling von Photovoltaik Modulen Forschungsbericht des BMWi Bonn Download www bine info Abgerufen am 1 8 2011 14 30 Bleiberschnig Daniel Kostenfunktionen Erneuerbare Energie Technologien Bachelorarbeit Betreuer Werner Andreas Wertz Dietrich TU Wien Wien 2010 BMLFUW BMWFJ 2009 Basispapier f r die Arbeitsgruppen zur Erarbeitung einer Energiestrategie sterreich BMLFUW 2011 Bundes Abfallwirts
308. ite 349 2 3 8 0 035 9 0 024 6 t 1 9 0 30 24 44 42 9 0 14 0 0 45 terit kritische Zeit in h O Stundenmittelwert der Lufttemperatur in C p Stundenmittelwert der relative Luftfeuchtigkeit in Masseverlust Prozess Ein Masseverlust tritt nur auf wenn a21 Ein Masseverlust errechnet sich nur bei Temperaturen ber O C und relativen Luftfeuchtigkeiten ber 95 Au erhalb dieser Bedingungen gibt es weder Masseverlust noch Massegewinn und a sinkt wieder Der Masseverlust Prozess ist nicht umkehrbar ML t eO t 2 u 45 tbeia 1 tbeia 1 ML t Masseverlust in dt Zeitschritt t time in h At Zeitschritt t time in h eO L 5 9610 1 96 10 0 6 25 10 46 au Masseverlust Masseverlust pro Zeiteinheit in h O Stundenmittelwert der Lufttemperatur in C 0 Stundenmittelwert der relative Luftfeuchtigkeit in Seite 350 12 3 3 2 Model f r Schimmelpilzbildung Die Vorhersage von Schimmelpilzwachstum erfolgt nach dem neuesten Model des VTT Technical Research Centre of Finland und der Tampere University of Technology Finland Ojanen 2011 Tabelle 41 Schimmel Index nach Ojanen 2011 Schimmel index Beschreibung des Schimmelwachstums Mould Index O kein Wachstum kleine mikroskopische Schimmelmengen an der Oberfl che Anfangsstadium lokalen Wachstums 2 einige lokale mikroskopische Schimmelkolonien an der Oberfl che sichtbare Stellen mit Schimmel lt 10 si
309. ittlere monatliche Tagessumme Whm 631 9 286 8 165 5 9 9 1129 44 1514 25 2063 44 1674 07 1330 1762 93 63 1190 11 708 1 3 390 0 5 Seite 331 Luftdruck m e 3 v Z 3 m AT Jin 1 jura nn LA m He p y 7 152 5 183 213 5 Tag Nummer im Jahr Monatsmittelwerte hPa BEI EEE EEE EEE EEE EEG EEE 881 9 879 7 879 4 877 6 880 6 882 1 883 1 883 882 9 881 9 879 7 880 6 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 00 hPa Seite 332 Windgeschwindigkeit sw yyd pumypsafpum ea z e M gt gt M gt Monatsmittelwerte ms Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 0 ms Seite 333 12 2 Mathematisches Modell des Raumes Zonenbilanz Die Energiebilanz einer Zone wird in Abbildung 158 dargestellt F r die Berechnung gilt der Energieerhaltungssatz erster Hauptsatz der Thermodynamik welcher besagt dass die Summe der Energiestr me gleich der zeitlichen nderung der gespeicherten Energie ist W rmeeintrag durch Personen L ftungsw rme verluste olare Gewinn W rmeeintrag durch technische Ausstattung W rmeeintrag durch Beleuchtung Heizenergiezufffhr ia i 1 hr Transmissions w rmeverluste DALA m m ergreerrtrag erer6 Zonenarenze Abbildung 158 Energiebilanz eine
310. iver technischer und organisatorischer L sungen im Sinne eines CO2 neutralen Geb udesektors geleistet Damit soll bis 2020 ein signifikanter Beitrag zur Sicherheit zuk nftiger Energieversorgung und zur Reduktion der treibhausrelevanten Emissionen im Geb udesektor geleistet werden vgl BMVIT 2008 S 8f Entsprechend dieser Zielsetzung werden im gegenst ndlichen Bericht einzelne Geb udekomponenten und erneuerbare Energietechnologien zum Einsatz im Geb ude eingehend untersucht Neben einer architektonischen Optimierung wird auch eine kobilanz der eingesetzten Materialien erstellt Darauf aufbauend wird nach Einbeziehung der Haustechnik und des Stromverbrauchs eine CO Bilanz ber den gesamten Lebenszyklus des Geb udes berechnet Den Abschluss bilden eine Optimierung des Gesamtkonzepts Plusenergie Geb ude sowie energiepolitische Schlussfolgerungen und Empfehlungen zur weiteren Verbreitung der behandelten Schl sseltechnologien Mittelfristig werden diese Ergebnisse in der Industrie und im Baugewerbe gro fl chig Anwendung finden vor allem durch die Voranbringung entsprechender energie und baupolitischer Rahmenbedingungen wie sie durch zahlreiche europ ische Rechtsakte gefordert sind z B EU Geb uderichtlinie 2010 31 EU Verordnung zu kostenoptimalen Niveaus der EU Geb uderichtlinie EU Nr 244 2012 Erneuerbare Richtlinie 2009 28 EG Energieeffizienz Richtlinie 2006 32 EG Energieeffizienzplan 2011 KOM 2011 109 EU Low Ca
311. izienten Elektroger ten ist die Optimierung des Geb udes und der W rmebereitstellung abgeschlossen 7 Durch den Einsatz von Photovoltaik 9 und die zus tzliche Erg nzung um eine Kleinwindkraftanlage 10 lassen sich bis 2050 sogar negative Treibhausgasemissionen erzielen Dies ist dem Umstand geschuldet dass die Einspeisung von bersch ssigem erneuerbaren Strom in das Netz durch die Substitution des Grenzkraftwerkes entsprechend der Merit Order g nstig bewertet ist Kleingartenhaus kologisch 150 0 100 0 l l l 0 0 ji hi an 1 2 3 gt 6 7 8 9 CO Aquivalent t 50 0 Abbildung 115 Die kologische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 224 Tabelle 27 Varianten bersicht Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung Kleine 1 Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Mittlere Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Gro e Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Gro e J 4 Penaren on onionil Standard Gaskessel keine Holz kologisch Aluminiumrahmen Bu Bu Bu Bu Solarthermie 2 3 5 7 8 Photovoltaik Abbildung 116 zeigt die kologisch g nstigste Variante Nr 10 aus Abbildung 115 an unterschiedlichen Standorten Damit wird deutlich wie gro der Einfluss des Standortes auf die erzielbaren
312. jeweiligen Stunde in W Q inour Innere W rmegewinne der jeweiligen Stunde in W QH hour Zur ckgewinnbare Verluste der jeweiligen Stunde in W Die st ndlichen W rmeverluste summieren sich aus O hour Or hour QW hour Our nour W 3 Qr hour Transmissionsw rmeverluste der jeweiligen Stunde in W Qv hour L ftungsw rmeverluste der jeweiligen Stunde in W QHr hour Verluste der Haustechnik der jeweiligen Stunde in W Der Heizbedarf ergibt sich aus der Aufsummierung der einzelnen Stundenwerte der Heizleistung Die Heizleistung in der jeweiligen Stunde ergibt sich folgenderma en Wird der Grenzwert der Solltemperatur unterschritten so wird in dieser Stunde ein W rmeeintrag durch das Heizungssystem generiert Durch die Verwendung des Einzonenmodells wird der Heizw rmebedarf etwas untersch tzt Genauere Informationen ber den Umfang dieser Untersch tzung k nnen bei Sofic 2009 nachgeschlagen werden Neben der energetischen Geb udesimulation sind kologie und konomie grundlegende Bestandteile der Optimierungen in der vorliegenden Arbeit Zur Bewertung der kologie dienen in erster Linie der Prim renergiebedarf des Geb udes das Versauerungspotential und das CO quivalent an Treibhausgasemissionen Die Grundlagen zur kologischen Berechnung von Plusenergiegeb uden sind im nachfolgenden Kapitel 4 4 und den in Kapiteln 6 3 6 6 ausf hrlich dargestellt Die konomische Optimierung erfolgt unter Ber cksichtigung von Investitions sowie
313. k nnen thermisch verwertet werden Sehr geringer Anteil an regional produzierbaren Materialien Durchschnitiliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Die Menge an CO2 die freigesetzt wird ist bei diesem Aufbau gr ten GWP kgCO2eq m 106 39 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 330778 Gesamtdurchschnitt der Trenndecken r 120 00 PEI nicht erneuerbar MJ m 1042 90 101 18 100 00 Produktrecycling 80 00 Kompostierbarkeit 60 00 Materialrecycling f 40 00 Thermische Verwertung 16 94 20 00 Deponierung X Bu 0 00 7 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 144 Trenndecke 2 Ziegelhohldecke Schafwolle Bezeichnung Kosten in m Bemerkungen IOI VN AA 44848 Sortenreine Trennung zum Teil m glich Die Schafwolle und die Hanf Lehmsch tltung k nnen wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Die Schafwolle und die Hanf Lehmsch ttung k nnen kompostert werden Die Holzbaustoffe die Tnttschalld mmung und die Sch ttung k nnen thermisch verwertet werden Geringer Anteil an regional produzierbaren Materialien Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich F r diesen Aufbau wird am meisten Energie ben tigt Jedoch wird wegen dem h heren Anteil an nat rlichen Baustoffen weniger CO2 freigesetzt als bei der STB EPS Vanante GWP kgCO2eq m 39 87 Abweichung der kokennzahle
314. k bel ftet dass sich m glichst wenig Kondensat an der Innenseite der Glasscheibe bildet dass aber auch so wenig W rme wie m glich aus dem Luftraum durch Konvektion verloren geht Seite 103 Die seitliche Begrenzung eines Flachkollektors besteht in Abh ngigkeit der Verlegeart wiederum entweder aus einer Holzwerkstoffplatte Holzstaffel oder Metall mit oder ohne W rmed mmung 6 2 2 Strategien zur Geb udeintegration von Photovoltaik und Solarthermie Bei Entwurf und Planung von geb udeintegrierter Photovoltaik und solarthermischen Anlagen spielen verschiedene Faktoren eine Rolle An erster Stelle wird bei allen berlegungen der Geb udestandort mit den jeweiligen lokalen Gegebenheiten stehen Topografische und lokalklimatische Begebenheiten haben einen wesentlichen Einfluss auf die Eignung des Standortes zur Sonnenenergienutzung Auch Verschattungsfreiheit und die Ausrichtung zur Sonne stellen bei der Planung wesentliche Faktoren dar Bei einem Geb ude in dichter st dtischer Bebauung wird sich etwa die Geb udeintegration schwieriger gestalten als bei frei stehenden Bauwerken auf gro en Grundst cken Dabei bieten sich jeweils unterschiedliche technische und gestalterische L sungen an Grunds tzlich bestehen sowohl bei der Photovoltaik als auch bei der Solarthermie verschiedene M glichkeiten zur konstruktiven Einbindung in das Geb ude Die Module oder Kollektoren k nnen der bestehenden und voll funktionsf higen Geb udeh lle vorg
315. kbau nicht m glich durch erh rten Seite 390 ms mm Nutzungsdauer Fa Produktrecycling Materialrecycling Holzdielenboden 8 9 e PRBRRENE 25 es Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten ja wenn Nasserverfahren und keine Zusatzstoffe Holzfaserplatte 100 160 kg m enthalten Wiederverwendung Weiterverwertung wenn Nassverfahren ja wenn Nasserverfahren und keine Zusatzstoffe Holzfaserplatte 100 160 kg m enthalten Wiederverwendung Weiterverwertung wenn Nassverfahren Brettschichtholz Standard 5 0436 Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatte Zellulosefaserplatten 0 6396 in DH Wiederverwendung Zerkleinerung gt neues D mmmaterial Brettschichtholz Standard 28 3703 Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatte Zellulosefaserplatten 3 59775 Wiederverwendung Zerkleinerung gt neues D mmmaterial ja nach ggf Zuschneiden gt Reinigung ggf ffnen gt neue Produkte aus Schafwolle Trittschalld ammung Zerkleinerung Trittschalld mmung Schafwolle Brettschichtholz Standard 17 55 I e Wiederverwendung eleryerwerung zu Spanplatte ee Drahtgebunden o Zain Panneate Earmplate Sensehutematisl a2 On Kalkoutz nein 00 Zerkleinerung gt Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Zuschlagstoff Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B mittel 18 MJ kg Acryl Lack Polymere aus Acryl und Methacryls ure
316. keit amp 200 00 m GWP Materialrecycling Br AP 100 00 Thermische Verwertung PE Deponierung 0 00 e 23 22 12 65 rpn a R ckbau Gesamt e Regionalit t amp Nutzungsdauer amp Seite 124 Rachdach Holz Mineralwolle Bezeichnung Kosten in m Bemerkungen Konstruktion ohne regensicherem Unterdach _ Diese Konstruktion gilt als wenig schadenstolerant da es keine Hinterl ftungsebene gibt Bei einer dichten Konstruktion sind keine Sch den zu erwarten Eine Leckage in der ERS TAT luftdichten Schicht an der Innenseite der D mmung f hrt jedoch zu einer Feuchtekum ulation in der D mmebene und kann zu Sch den an der Konstruktion f hren J a e O Es ist zu beachten dass die D mmpaneele nicht das Haupttragwerk bilden Das Haupttragwerk ist nicht in diesen Berechnungen inkludiert Sortenreine Trennung zum Gro teil m glich Die nicht verschwei ten Holzbaustoffe und die Glaswolle k nnen wiederverwendet werden Das Nadelholz kann kompostiert werden Mit Ausnahme der Glaswolle k nnen alle Baustoffe thermisch verwertet werden Der Gro teil der Materialien kann regional produziert werden Durchschnitliche Nuzungsdauerdauer Kennzahlen im Vergleich Der Energiegehalt ist f r diesen Aufbau am h chsten Trotzdem wird bei der Herstellung mehr CO2 gebunden als freigesetzt Besonnung und Verschattung sind zu beachten GWP kgCO2eq m 9 13 Abweichung der kokennzahlen
317. ken Aufgrund von l ngeren Ausk hlphasen bewirkt durch h here D mmst rken verschlechtert sich die durch den PMV beurteilte Klimasituation am Arbeitsplatz Wie Abbildung 52 und Abbildung 53 zeigt kann dieser Effekt durch die Anbringung von au enliegenden Verschattungselementen kompensiert werden 400 350 300 250 E Nord lt eher_kalt E Nord gt eher warm 200 150 100 05_30i 10 _19i 20_08i 05_50e 10_19e 20_08e ej B Abbildung 53 Kumulierte Bewertung f r PMV lt 0 25 bzw PMV gt 0 25 Insgesamt zeigt der Vergleich zwischen n rdlicher und s dlicher Arbeitsplatzsituierung den Einfluss der solaren Einstrahlung auf den Nutzer Im Heizfall ist dieser als positiv werten wohin gegen der Einfluss dieser im K hlfall deutlich negativ auff llt Fazit Grunds tzlich sind h here D mmst rken hinsichtlich des Prim renergiebedarfs als positiv zu bewerten Ebenso positiv wirkt sich ein niedriger U Wert der Fassadenelemente auf die Behaglichkeit im Heizbetrieb aus Die Beeinflussung der Behaglichkeit durch eine Verbesserung der thermischen H lle f llt zwar negativ im K hlbetrieb auf ist aber durch Anbringung einer au enliegenden Verschattung weitestgehend kompensierbar 6 1 4 K hlbedarf eines B ros In diesem Kapitel wird der K hlbedarf f r die in 6 1 3 berechneten R ume ermittelt Um praxisnahe Ergebnisse zu erlangen wurde die relative Anwesenheit auf 70 herabgesetzt Weiters wird unterschieden ob effiziente Ger
318. kologische Optimierung unuuuu0unnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 243 7 4 3 konomische Optimierung uuuuaaenannannnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 245 7 5 B rogeb ude und Gewerbebetrieb 0s022020000200nnnennnnnnnnnnnnnnnennnnn nennen 247 75 1 Enhergelische Oplimierung ses ae 247 7 5 2 kologische Optimierung nuu20u004nnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 249 7 5 3 konomische Optimierung uuuasenaennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 252 7 6 Wesentliche Erkenntnisse u00444004040 nenn nenn nenne nnnnn nenne nenne nenne nenne nennen 256 8 Schlussfolgerungen 2202000002000000nnennnnennnnnnnnnnnnnnnennnnnnennnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnn 260 8 1 EADE MUNO eee E E ee 261 8 1 1 Empfehlungen f r die Bauwirtschaft sseensnennnnnnnnnensnrnrnnenreerrrrsrreenrrreeneee 261 8 1 2 Empfehlungen f r politische Rahmenbedingungen ns nnnsnnnsnnnsnnnnnensnnnenne 262 8 1 3 Empfehlungen f r Forschung und Entwicklung ssssssesenesnsnsennnsnnsernennnnreeenne 265 8 2 Zuk nftige Bedeutung von Plus Energie Geb uden 02222002220002nnnnenne nennen 266 9 EISTAWIVEIZEICHNIS ee ee EE 270 1 0 ADDIIOUNGSVEIZEIEHNI a ae ee de 285 11 TSbellernVverzeich ist een ee 294 12 ADD AN ee A 296 Seite 7 12 1 Dokumentation der halbsynthetischen Klimadaten
319. kte sowie die Erscheinung der Solarkomponenten im gesamten Stadtkontext betrachtet werden 5 1 3 Ziele und Schwerpunkte Die Ziele einer energieeffizienten Planung auf Siedlungsebene liegen in der Schm lerung des Energieeinsatzes und Ressourcenverbrauchs durch Reproduktion Substitution und Regeneration bei gleichzeitiger Ber cksichtigung von Nutzeranspr chen stadt kologischen Aspekten sowie Anforderungen der Stadtgestalt und des ffentlichen Raums Eine Optimierung der Ressourceneffizienz wird unter anderem durch die Implementierung zukunftsweisender Geb udekonzepte wie etwa dem Plus Energie Standard erzielt Auch die Substitution des Individualverkehrs durch hochrangigen ffentlichen Verkehr spielt eine Seite 51 wesentliche Rolle Anstatt eines ringf rmigen werden ein polyzentrales Siedlungswachstum sowie ein ausgewogenes Ma an Nachverdichtung und infrastruktureller Erg nzung in zersiedelten Bereichen angestrebt Kommunale Widmungspolitik Raumordnungsgesetze bewusstseinsbildende Ma nahmen z B B rgermeisterschulungen und Best Practice Gemeinden sorgen f r Fortschritt in der energieeffizienten Stadtplanung Mit Hilfe der Gesetzgebung kann die Nutzung erneuerbarer Energien als Wirtschaftsgut f r Bauherren interessant werden 5 1 4 Entwurfsoptimierung und Planungsma nahmen Energieeffizienter St dtebau umfasst eine Vielzahl an Parametern die in einem komplexen Wirkungszusammenhang zu einander stehen F r die
320. ktor und Speicher monatlicher Netto W rmeertrag des Solarkollektors f r On kWh M u i l Raumheizung kWh M monatlicher Hilfsenergiebedarf der Solaranlage kWh M monatlicher Netto W rmeertrag des Solarkollektors monatlicher Netto W rmeertrag des Solarkollektors f r i Warmwasser monatliche W rmeverlustee der Rohrleitungen des Qso wv kWh M g i Kollektorkreises Q KWh M ane f r den jeweiligen Monat Au Au Au Q Q W kWh M bereitzustellende monatliche Heizenergie f r Warmwasser kWh a Wert 0 15 angesetzt Qw kWh M monatliche Warmwasser W rmebedarf monatlicher Hilfsenergiebedarf der F rdereinrichtung f r Biomasse monatlicher Hilfsenergiebedarf des F rdergebl ses f r j hrlicher K hlbedarf gem wobei zur Berechnung die h C W W inneren W rmegewinne und die Luftwechselrate null zu c a amp setzen sind die Infiltration nx wird in diesem Fall mit dem QWwW BE HE FG kWh M Bi iomasse monatlicher Hilfsenergiebedarf der F rderschnecke f r QWW BE HE FS kWh M Bi iomasse kWh M zur ckgewinnbare monatliche Verluste f r Warmwasser Seite 421 monatlicher Hilfsenergiebedarf des Gebl ses des kWh M Qww Geb HE l Heizkessels f r Warmwasser monatliche W rmeverluste von Heizkessel f r Warmwasser QwwK kWh M im jeweiligen Monat monatlicher Betriebsbereitschaftsverlust des Heizkessels f r Qww K bb kKWh M Warmwasserbereitung monatliche Betriebsverluste des Heizkessels f r Qww K be kWh M
321. kung Os Reflexionsgrad der inneren Bauteiloberfl che Osa Reflexionsgrad der u eren Abdeckung Seite 348 12 3 3 Bio Hygrisches Model f r Verrottung und Schimmelpilzbildung 12 3 3 1 Model f r Verrottung Die Vorhersage von Schimmelpilzwachstum erfolgt nach dem neuesten Model des VTT Technical Research Centre of Finland und der University of Helsinki Finland Viitanen 2010 Die folgende Gleichung basiert auf experimentellen Untersuchungen an Kiefernsplintholz F hrensplintholz Ein Masseverlust nach folgender Gleichung entsteht nur bei Temperaturen ber O C und relativen Luftfeuchtigkeiten ber 95 ML 8 t 42 9 t 2 3 9 0 035 0 0 14 8 1 0 024 09 9 0 45 o t 41 ML Masseverlust ML mass loss in t Zeit t time in Monaten O Lufttemperatur in C relative Luftfeuchtigkeit in Aktivierungs Prozess Der Parameter a startet bei O und steigert sich bis 1 wo der Masseverlust Prozess beginnt alt da JAu 42 0 o a Parameter dimensionslos In Zeiten au erhalb der notwendigen Bedingungen f r Verrottung 0 gt 0 C und gt 95 sinkt a wieder linear bis auf den Wert 0 Der Abfall von a 1 auf a 0 dauert zwei Jahre 17 520 Stunden wenn 6 gt 0 C und gt 95 AQ Z orit Q 43 Al in allen anderen F llen 17520 At Zeitschritt t time in h Die kritische Zeit tei in h erh lt man indem die Gleichung f r ML p 8 t nach t umgeformt und ML 0 setzt Se
322. kurs Klimapolitik S 115 151 Metropolis Marburg 2009 Eicker Ursula Low Energy Cooling for Sustainable Buildings John Wiley amp Sons 2009 Eicker Ursula Solare Technologien f r Geb ude Grundlagen und Praxisbeispiele Vieweg Teubner Verlag Auflage 2 vollst berarb und aktual Aufl Wiesbaden 2012 Einfalt Alfred et al Konzeptentwicklung f r ADRES Autonome Dezentrale Erneuerbare Energie Systeme FFG Forschungsprojekt Energie der Zukunft 1 AS Projektnummer 815674 Endbericht Wien 2011 Energie Control Austria Statistikbrosch re 2011 Wien 2011 EU Richtlinie 2006 32 EG des Europ ischen Parlaments und des Rates vom 5 April 2006 ber Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen und zur Aufhebung der Richtlinie 93 76 EWG des Rates Amtsblatt der Europ ischen Union L 114 64 EU Richtlinie 2009 28 EG des Europ ischen Parlaments und des Rates vom 23 April 2009 zur F rderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen und zur nderung und anschlie enden Aufhebung der Richtlinien 2001 77 EG und 2003 30 EG Amtsblatt der Europ ischen Union L 140 136 EU Richtlinie 2010 31 EU des Europ ischen Parlaments und des Rates vom 19 Mai 2010 ber die Gesamtenergieeffizienz von Geb uden Neufassung Amtsblatt der Europ ischen Union L 153 13 EU SET Plan What ist the SET Plan Information der Europ ischen Kommission Strategic Energy and Technologies Information System Download http
323. l che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che Seite 236 gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Der Vergleich der kologisch g nstigsten Varianten an unterschiedlichen Standorten zeigt Abbildung 128 Tabelle 33 Varianten bersicht Architektur Aufbauten Eigenstromversorgung Gro e Fensterfl chen Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Fe Tacnen Ke NUOT ell Reihenhaus kologisch m Reihenhaus OW flach m Reihenhaus OW schr g Reihenhaus NS flach p j Reihenhaus NS schr g 2 3 4 Abbildung 127 Die kologische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 CO quivalent t Seite 237 E Reihenhaus OW schr g PV amp Wind Reihenhaus OW schr g PV m Reihenhaus NS schr g PV amp Wind w Reihenhaus NS schr g PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt y v u 7 me Oo ar 8 Abbildung 128 Die kologisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 238 7 3 3 konomische Optimierung Abbildung 129 zeigt die konomische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb
324. l und Gefrierger te und weiterer Haushaltsgro ger te wie Geschirrsp ler Waschmaschine und Trockner Der Adaptierungsaufwand f r die Nutzung von thermischer Energie bei Kleinger ten z B Toaster Wasserkocher etc w re hingegen relativ hoch Das Einsparungspotential bei Haushaltsgro ger ten wird noch gr er wenn man eine aktuelle Studie der Statistik Austria betrachtet Standard 2011 die aufzeigt dass der Stromverbrauch in sterreichischen Haushalten trotz neuer energiesparender Produkte seit 2003 um ca 3 gestiegen ist Vor allem im Bereich Kochen und Backen sei ein deutlicher Anstieg von 10 zu beobachten gewesen Dieser Trend w rde die Einsparung die sich aus Seite 166 der Substitution elektrischer Energie durch thermische Nutzenergie ergibt deutlich vergr ern Tabelle 20 J hrlicher Stromverbrauch und Stromverbrauchs Reduktionspotentiale im Haushalt GrAT 2012 Beitragende Haushalte nn Reduktion Reduktion auf auf Umw lzpumpe 347 Gefrierger te 329 oo o k Beleuchtung 208 Herd Baokrohr 29 K niger te lo l oa Geschirrsp ler 222 Heizung inklusive Hilfsenergie 220 W schetrockner 178 Waschmaschine 175 Ver nderung des Stromverbrauchs in sterreichs Haushalten Abbildung 69 Stromverbrauch in sterreichs Haushalten GrAT 2012 Ger te aus den Bereichen der Beleuchtung und der Kommunikationsmedien sowie elektrische Motoren und Pumpen ben tigen ausschlie lich elektrische Energie Es besteh
325. l tritt hindurch Der Transmissionsanteil trifft auf die Innenkonstruktion und wird neuerlich in die drei Anteile zerlegt Der hier reflektierte Anteil trifft erneut auf die u ere Glasscheibe Die Gr e der Anteile h ngt vom Spektralbereich und von den Eigenschaften der Baustoffe ab In Abbildung 162 sind die einzelnen Strahlungseinfl sse auf die Fassade schematisch dargestellt Seite 341 u ere Scheibe innere Scheibe Scheibenzwischenraum Legende solare Strahlungsleistung a Absorptionsgrad p Reflexionsgrad T q solarer Transmissionsgrad sekund re W rmeabgabe Abbildung 162 Schematische Darstellung Strahlungsverteilung solarer W rmeeintrag Modell f r den W rmestrom nach innen Der innere Oberfl chenschichtknoten ist wie der u ere an der Schichtgrenze an der Oberfl che positioniert Daher muss als nderung zu einem innen liegendem Schichtknoten der W rmedurchlasskoeffizient U auf die gesamte Schichtst rke bezogen werden Weiters wird die W rmestromdichte von innen ber das angrenzende Raumklima berechnet Thin Kint Abbildung 163 Schematische Darstellung des W rmestroms der inneren Konstruktionsschicht Seite 342 Die Bilanzgleichung Gleichung 5 gilt daher auch f r diesen Knoten es wird lediglich die W rmestromdichte von innen aus Gleichung 7 ber nachfolgende Gleichung wie folgt definiert q Tk To A qra 18 Ta Temperatur der
326. lagstoff nicht wenn mit O 0 a a Bitumenbahnen verklebt nein da meist geklebt oder stark nein da meist geklebt oder stark PE Folie 50 Dampfbremse nein verschmutzt verschmutzt UGD Erdber hrt3 STB E ho o recycling Materialrecycling ggf Absaugen Einschmelzen gt 100 ggf Absaugen D mmsch ttung Schotter z B Schaumglasgranulat 36 75 Schaumglasschotter nein gt Sch ttung Stra enbau nein da meist geklebt oder nn i di ii Vlies PP 0 12 50 nein verschmutzt verschmutzt Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe nein R ckbau nicht m glich m glich aber aus kologischer Sicht nicht empfehlenswert als kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien sortenreine Trennung bei flie end verlegt sehr hoch 43 Verunreinigung Stabilisatoren und gof mechanischer Befestigung Verbindung durch MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten i m glich erh rten loser D mmstoff kann abgesaugt oder eingesammelt und lose verlegt nicht m glich Schwefelwasserstoffe in Gasf llung nein wiederverwendet werden Randbereich verklebt als sortenreine Trennung bei sehr hoch 43 44 Verunreinigung mechanischer Befestigung MJ kg auf Deponie nein m glich lose aufliegend Seite 403 12 6 Verwendete Formelzeichen ROT Absorptionsgrad P Parameter zur Ermittlung des Masseverlustes infolge Verrottung W m K konvektiver W rme ber
327. lations Aufwandes wird f r das Beispiel einer Fernw rme bergabestation mit einer thermischen Leistung von 80 kW wie in der folgenden Abbildung dargestellt von einer Gesamtmasse von 35 kg ausgegangen Die berechnete Fernw rmestation setzt sich dabei aus Stahl Aluminium Kupfer Zinn und Kunststoff zusammen 400 00 3 00 6 000 00 w Kunststoff Annahme PVC 350 00 2 50 5 000 00 300 00 m Zinn 2 00 4 000 00 250 00 150 00 1 00 2 000 00 100 00 u Aluminium 0 50 1 000 00 50 00 w Stahl Ann hochleg St f r Edelstahl GWP kgCO2eq AP kg502eq PEI n erneuerb MJ Abbildung 94 GWP AP und PEI f r eine Fernw rme bergabestation mit 80 kW thermischer Leistung 6 6 3 Kraft W rme Kopplung Eine Kraft W rme Kopplung KWK beschreibt einen Verbrennungsprozess bei dem Strom produziert und die Abw rme zu Heizzwecken verwendet wird Damit hat diese Form der Energieumwandlung einen sehr hohen Gesamtwirkungsgrad Beim Einsatz von Biomasse als Energietr germedium fallen dabei auch keine zus tzlichen CO Emissionen im Betrieb an Der Einsatz von KWK Anlagen ist nur bei ganzj hriger Nutzung der Abw rme und stromgef hrtem Betrieb wirtschaftlich vertretbar und somit spielen sie im Wohnbereich kaum eine Rolle Seite 195 Au erdem haben Systeme f r die gleichzeitige Erzeugung von thermischer und elektrischer Energie auf Basis von festen Biomassebrennstoffen im kleinen Leistungsbereich haben
328. lbedarf eines Normsommertages und den Heizw rmebedarf eines durchschnittlichen J nnertages im Testraum B ro am Teststandort Wien Bei Orientierungen in s dlicher Richtung zwischen etwa 105 und 255 steigt der K hlbedarf mit zunehmender Verglasungsgr e noch st rker an w hrend hier im Winterfall eine Umkehr eintritt Durch die erh hten solaren Gewinne im S den bei niedrigem Sonnenstand sinkt der Heizw rmebedarf der Testr ume mit gro er Verglasung unter jenen der Testr ume mit niedrigerem Verglasungsanteil Da der Heizw rmebedarf in modernen B rogeb uden einen eher geringen Anteil des gesamten Energieverbrauchs ausmacht und die hohen solaren Eintr ge in s dlicher Orientierung auch zu einer deutlichen Verl ngerung der K hlsaison f hren k nnen ist es jedoch unwahrscheinlich dass sehr gro e Verglasungen in s dlicher Orientierung ber das ganze Jahr betrachtet zu einer Energieeinsparung f hren 5 5 4 Orientierung gro er Glasfl chen Betrachtet man den Einfluss der Orientierung auf das Geb ude so zeigt sich dass eine exakte S dorientierung der S dfassade gegen ber einer Schwenkung nach Osten oder Westen sowohl f r den Heizw rmebedarf als auch f r die sommerlich auftretenden Temperaturen von Vorteil ist Die Strahlungseintr ge auf der vertikalen Fassade sind im Winter bei niedrigem Sonnenstand im S den am h chsten Bei h herem Sonnenstand im Sommer berwiegen auf der senkrechten Fassade die Strahlungseintr g
329. lben Mitte und f r einen Meter Tiefe unten Die rote Linie zeigt das Ergebnis aus einer einfachen TRNSYS Simulation Ausgehend von diesem Modell wurde in der Berechnung anschlie end die thermische Leistung des Verdampfers der W rmepumpe dem Erdreich entzogen Bezogen auf die W rmekapazit t dieser Schicht bewirkt dies eine Reduktion der Temperatur Neben der Seite 207 W rmeleitung aus der dar ber und der darunter liegenden Schicht errechnet sich damit die Temperatur f r den n chsten Zeitschritt 25 r 150 0 20 120 0 15 90 0 10 60 0 5 gas E 3 we Dem Erdreich zugef Th Leistung 7d Gleitendes Mittel Lufttemp 5 T Tiefe0 25 m 30 0 T Tiefe0 5 m T Tiefe0 75 m T Tiefel m T Tiefe1 25 m gt 1 Tiefel 5 m T Tiefe1 75 m T T Tiefe2 m T 1 461 2 191 2 921 T Ticfe2 25 m 5 841 6 571 7 301 8 031 T Tiefe2 5 m T Tiefe2 75 m T Tiefe3 m T Tiefe3 25 m T Tiefe3 5 m 5 7 T Tiefe3 75 m T Tiefe4 m T Tiefe4 25 m T Tiefe4 5 m T Tiefe4 75 m 30 0 25 r 150 0 20 120 0 15 90 0 10 60 0 T 4 3 Dem Erdreich zugef Th Leistung 7d Gleitendes Mittel Lufttemp 5 T Tiefe0 25 m 30 0 T Tiefe0 5 m ses T Tiefe0 75 m T Tiefei m T Tiefe1 25 m a Tiefe1 5 m T Tiefe1 75 m A MITTTT HIT 1 T T
330. ldung 47 sind die zul ssigen Luftgeschwindigkeiten in Abh ngigkeit von Temperatur und Turbulenzgrad der Luft dargestellt Wobei f r die Grenzkurven folgendes gilt e Girenzkurve l Tu lt 5 e Grenzkurve Il 5 lt Tu lt 20 e Girenzkurve Ill Tu gt 20 Mittlere Raumluftgeschwindigkeit in m s 5 rr er m 0 457 i 7 0 4 Zi jr 0 3 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Abbildung 47 zul ssige Luftgeschwindigkeit in Abh ngigkeit der Raumlufttemperatur nach EN 13182 Die annehmbare mittlere Luftgeschwindigkeit ist von folgenden Faktoren abh ngig e Lufttemperatur e Turbulenzgrad e Zugluftrisiko Seite 93 Tabelle 9 Auslegungswerte f r lokale Luftgeschwindigkeiten Mittelwerte in m s bei einer Messung ber drei Minuten die nach EN 13182 erfolgt ist Lokale Lufttemperatur blicher Bereich Standardwert DR 15 ANMERKUNG Bei individueller Luftvolumenstromregelung oder zeitlich begrenzter Intensivl ftung sind h here Werte zul ssig 6 1 2 Modellbildung Zur Berechnung der Raumkonditionen und daraus resultierender Behaglichkeit werden Energiebilanzen gebildet und verkettet wobei die Berechnung der Bauteile eindimensional erfolgt Das Berechnungsmodell ist aus einzelnen Modulen aufgebaut wobei als Vorlage das Modell der International Building Physics Toolbox von Angela Sasic Kalagasidis bez glich des W rmemodells diente Das Modell l sst sich in vier Modulgruppen unterscheiden e Konstruktion
331. lebstoffe sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich lose verlegt der sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich Gruppe lose verlegt Brandschutzmittel Borsalzmischung Ammoniumpolyphosphat Schwermetalle aus Farbpigmenten enthalten abh ngig Bindemittel z B Polykondensationsklebstoffe wie Melaminharz und Phenol Resorcinharzklebstoffe sowie Polyurethanklebstoffe aus der Polyadditionsklebstoffe lose verlegt mechanische Befestigung kann sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich mechanische Befestigung lose verlegt der sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich Gruppe Brandschutzmittel Borsalzmischung Ammoniumpolyphosphat Schwermetalle aus Farbpigmenten enthalten kann sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich lose verlegt Mottenschutzmittel Mitin Eulan It Hersteller Chlor des Mittels gt vollst ndige Umsetzung in Salzs ure evil Brandschutzmittel abh ngig Bindemittel z B Polykondensationsklebstoffe wie Melaminharz und Phenol Resorcinharzklebstoffe sowie Polyurethanklebstoffe aus der Polyadditionsklebstoffe sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich lose aufliegend mechanische Befestigung lose verlegt der sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich Gruppe sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigu
332. legen Diese Vorgabe wird hier nach Ma gabe der Verf gbarkeit der jeweiligen Datenart eingehalten Um auch die Einfl sse des derzeit ablaufenden Klimawandels zu erfassen wurden Messungen aus dem Zeitintervall zwischen 1 Januar 1978 und 31 Dezember 2007 der Mittelwertbildung zugrunde gelegt Die bei der Erzeugung halbsynthetischer Klimadatens tze als Eingabedaten eingehenden Mittelwerte bilden somit eine zum derzeitigen Zeitpunkt aktuelle Datenbasis Neben den einzuhaltenden Monatsmittelwerten muss zudem auch ein m glichst gro er Fundus an gemessenen Stundenwerten aus denen in der Folge Testreferenzjahre zusammengesetzt werden bereitgestellt werden Im vorliegenden Fall steht als Seite 48 Basisdatensatz ein Paket von an der Station Wien Hohe Warte gemessenen Stundenwerten aus dem Zeitintervall zwischen 1 Januar 1951 und 31 Dezember 2009 zur Verf gung Nachfolgend erfolgt eine genaue Erkl rung zur Generierung von halbsynthetischen Klimadatens tzen 1 Zur Erzeugung der halbsynthetischen Klimadatens tze wird in einem ersten Schritt durch Aneinanderst ckeln von aus dem Basisdatensatz ausgesuchten Monaten spezieller Jahre die Monatsmittelwerte bzw Monatssummen liefern die den vorgegebenen Werten m glichst nahe kommen ein Testreferenzjahr erzeugt Nat rlich wird bei jedem Monat f r alle Datenarten das gleiche Jahr ausgew hlt sodass die Korrelation zwischen den Messwerten streng erhalten bleibt 2 Neben den Monatsmittelwer
333. lich Verbindung durch erh rten Kunstharz Bindemittel auf Phenol Formaldehyd Basis Staubminderung aliphatische sortenreine Trennung Mineral le Hydrophobierung bei mechanischer nicht m glich Polysiloxanole nein Befestigung m glich geklemmt mechanische Befestigung evtl Korrosionsschutz durch R ckbau m glich mit Eloxieren oder teilweise sehr hoher Systemschienen Profilen nicht m glich Pulverbeschichtung nein Aufwand mechanische Befestigung evtl Korrosionsschutz durch R ckbau m glich mechanische Befestigung mit nicht m glich 3 Eloxieren oder nein teilweise sehr hoher Systemschienen Profilen 100 100 0 0 40 Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling 5 4 Seite 379 Pulverbeschichtung Aufwand ggf Zuschneiden gt ggf Reinigung Einschmelzen gt Wiederverwenden Beimischung neue Produkte 3 fach W rmeschutzglas G96 Einschmelzen gt Beimischung 4 14 4 14 4 AR i neue Produkte jedoch nur 50 Thermische Verwertung Regionalit t nicht m glich BEE nicht m glich sortenreine Trennung bei mechanischer nicht m glich Befestigung m glich mechanische Befestigung FE Befestigung sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung m glich mechanische Befestigung Seite 380 AW7 Schnellbaud mmpaneel ns nn Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling ggf Reinigung bzw Trennung von Stahl und ggf Zuschneiden gt Zink Einschmelz
334. lierung eines Pelletskessels Bachelorarbeit TU Wien IET Wien 2010 Sander Knut et al Studie zur Entwicklung eines R cknahme und Verwertungssystems f r photovoltaische Produkte kopol Studie Hamburg 2007 Download http www pvcycle org fileadmin pvcycle docs documents publications Studie PVCycle Do wnload 17 de 270808 pdf Abgerufen 24 10 2011 14 56 Sander Knut et al Stoffbezogene Anforderungen an Photovoltaik Produkte und deren Entsorgung Umwelt Forschungs Plan FKZ 202 33 304 Endbericht Okopol Institut f r kologie und Politik GmbH Hamburg 2004 http www umweltdaten de publikationen fpdf 2789 pdf Abgerufen 24 10 2011 19 13 Sartori Igor et al Criteria for Definition of Net Zero Energy Buildings Paper for the Eurosun 2010 Graz 2010 Gefunden unter http www iea shc org publications downloads Task40a Criteria for Definition _of Net Zero Energy Buildings pdf abgerufen 27 02 2011 12 42 Seite 279 Sasics Kalagasidis Angela H Tools International Building Physics Toolbox Block documentation Department of Building Physics Chalmers Institute of Technology Sweden Report R 02 3 Sattler Erhard Betriebsverhalten von Biogasanlagen Bachelorarbeit TU Wien Institut f r Thermodynamik und Energiewandlung Wien 2011 Sofic Mario 2009 Erh hung der Anwendbarkeit vereinfachter Berechnungsverfahren zur Bestimmung des Heizw rme und K hlbedarfs von Geb uden Dissertation Fors
335. lima und Energiefonds FFG Projekt 823049 Seite 161 e Demographie Anzahl der Erwachsenen Kinder und Personen im Ruhestand e Lage und Fl che der Wohnungen e Anzahl und Alter der verschiedenen Haushaltsger te e durchschnittliche Nutzung im Tagesverlauf und Regelm igkeiten der Nutzung sowie e die Einschaltdauer der Beleuchtung Da der Einsatz von Beleuchtung und der entsprechende Strombedarf an die Anwesenheit der Benutzer gekn pft sind wurden in Bezug auf die unterschiedliche Ben tzungszeit typische Kategorien von Haushalten definiert Die gesammelten Daten der durchgef hrten Umfrage wurden anschlie end mit den entsprechenden nationalen Daten der Statistik Austria verglichen F r die unterschiedlichen Haushaltsgr en zeigt sich eine gute bereinstimmung des Stromverbrauchs pro Jahr der Stichprobe mit den Daten der Statistik Austria Referenzjahr 2008 mit Ausnahme der Single Haushalte welche eine deutliche Abweichung zeigen vgl Abbildung 65 6000 5000 4000 Stromverbrauch kWh a WW 3 0 w Standardger te Effiziente Ger te Statistik Austria Abbildung 65 J hrlicher Stromverbrauch nach Haushaltsgr e mit unterschiedlicher Ger teausstattung modelliert im Vergleich zu Angaben der Statistik Austria Die Analyse der gesammelten Daten zeigt ein hohes Potenzial zur Einsparung von Energie alleine durch den Ersatz von alten ineffizienten Ger ten mit neuen energieeffizienten P
336. lle aus Farbpigmenten sortenreine Trennung unter Verbindung hoch m glich enthalten evtl mit Polyesterfaden verst rkt ja Beton Estrich nicht m glich durch erh rten nach thermischer lose verlegt Vorbehandlung abh ngig von Beschichtung und Bindemittel sortenreine Trennung bei mechanischer Randbereich mittel 18 MJ kg m glich Polyurethanharz bei Trockenverfahren Befestigung leicht m glich verklebt nach thermischer Vorbehandlung abh ngig von Beschichtung und Bindemittel sortenreine Trennung bei mechanischer mittel 18 MJ kg m glich Polyurethanharz bei Trockenverfahren Befestigung leicht m glich lose verlegt nach thermischer Mottenschutzmittel Mitin Eulan It Hersteller Chlor Vorbehandlung des Mittels gt vollst ndige Umsetzung in Salzs ure sortenreine Trennung bei mechanischer lose verlegt hoch 20 3 MJ kg m glich evtl Brandschutzmittel Befestigung leicht m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich da Hanf der gr ere Anteil hat Sch ttung kann abgesaugt doch in der Regel eingesammelt und wiederverwendet gering Kompostierung lose verlegt nein R ckbau nicht m glich lose aufliegend nicht m glich 2 3 nach thermischer sortenreine Trennung bei mechanischer Vorbehandlung Befestigung leicht m glich nicht bei mechanische mittel 18 0 MJ kg m glich verzinkter Draht 4 ja Putzauftrag Befestigung Verbindung nicht m glich 2 3 Zugabe von Fasern Kunststoffzus tzen m glich nein R c
337. llgeb uden die in Kapitel 5 definiert wurden Nach einer Gesamtoptimierung unter Einbeziehung aller Zielparameter beinhaltet Kapitel 8 neben Schlussfolgerungen insbesondere Empfehlungen zur Weiterverbreitung eines innovativen Plus Energie Geb udestandards Diese Empfehlungen richten sich an die Bauwirtschaft zur praktischen Umsetzung an Beh rden und Politik zur Seite 20 Entwicklung von politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen sowie an Forschung und Entwicklung um die derzeit bestehende Wissensbasis zu erweitern Das zentrale Ziel der vorliegenden Arbeit ist es die gesamte Geb udeh lle in dem Sinne optimal zu gestalten dass W rmeverluste minimiert und Gewinne aus der Nutzung erneuerbarer Energie maximiert werden Dabei werden kologische architektonische st dtebauliche und sozio konomische Aspekte ber cksichtigt Die Ableitung energiepolitischer Handlungsempfehlungen und die anschauliche Darstellung der Ergebnisse f r unterschiedliche Geb udetypen in konkreten Fallbeispielen anhand von Modellgeb uden sind weitere wesentliche Ziele Seite 21 Kapitel 1 3 Kurzfassung Zusammenfassung Einleitung Kapitel 4 Beschreibung der Methodik Klimadaten Definition von Plus Energie Geb uden Kapitel 5 Kapitel 6 Architektur und Modellgeb ude kologie und Bauphysik der Aufbauten Entwurfs und Planungsstrategien Energieverbrauch und bereitstellung Kapitel 7 kologische konomische und energetische Optimierung von Plus
338. ls f r andere Materialen wird mit einem Faktor als linearer Zusammenhang zu Holzoberfl chen ermittelt aM C aM 52 dt ma dio Ver nderung des Schimmel Index f r Holzoberfl chen pro Zeiteinheit t in 1 h mat On Koeffizient f r den R ckgang des Schimmel Index dM v Ver nderung des Schimmel Index f r andere Materialien pro Zeiteinheit t in 0 Seite 353 12 4 Energieverbrauch Tabelle 44 Thermische Verbraucher im Haushalt Statistik Austria 2008 Durchschnittlicher Stromverbrauch der Haushalte 2008 nach Werbrauchsk ategorien Beitragende Haushalte Alle Haushalte Kiittelwert Median in kWh in kWh Stromverbrauch insgesamt Z hlerablesung Kuhl und Gefrierger te K hlger te Sefrierger te Haushaltsgro ger te Herd Backrohr Waschmaschine W schetrockner Geschirrsp ler Weitere K chen und Haushaltsger te Kuhl und Klimager te Zusatzheizung Ventilatoren Luftent und Befeuchter Klimager te Zusatzheizung B ro und Unterhaltungsger te Kommunikation B roger te PC Laptop amp Co Unterhaltungsger te Femseher etc Kommunikationsger te Sonstige relevante Energieverbraucher Ladeger te Sonstige relevante Strormverbraucher Stand by Verbrauch B roger te FG Laptop amp Co Unterhaltungsger te Femseher etc Herd Backrohr K chen und Haushaltsger te Beleuchtung Warmw asserbereitung Heizung Umw lzpumpe Heizung inklusive Hilfsenergie Diffuser Stromverbrauch
339. lte prim r durch lokal verf gbare erneuerbare Energiequellen gedeckt werden Ein Strom berschuss sollte nach M glichkeit ins Netz eingespeist werden gleiches gilt in Abh ngigkeit vom Heizsystem f r W rme sofern ein W rmenetz vorhanden und die Einspeisung technisch m glich ist 4 Lieferung von erneuerbarer Energie In Zeiten in denen der thermische und oder elektrische Energiebedarf des Geb udes nicht durch die Energiequellen vor Ort gedeckt werden kann sollte elektrische Energie ber Stromnetze und thermische Energie abh ngig vom Heizsystem durch Fern Umgebungsw rme oder in Form von Biomasse bezogen werden 5 Nutzerverhalten Entscheidend neben der Planung und der qualitativ hochwertigen Ausf hrung ist im Betrieb der Nutzer Es ist auch bei den Bewohnern und Nutzern von Geb uden ein Umdenken im Umgang mit einem Plusenergiegeb ude notwendig Schulungsma nahmen und Auskl rungsarbeit k nnen hier einen entscheidenden Beitrag zur Nutzerakzeptanz und zufriedenheit leisten Seite 269 9 Literaturverzeichnis AEE 2002 High Energy Density Sorption Heat Storage for Solar Space Heating Ergebnisse zu den Versuchen mit der HYDES Testanlage in Gleisdorf AEE Gleisdorf 2002 AEE 2010 Empfehlungen f r Kleinwindkraftanlagen KWKA Information der AEE N Wien Download www igwindkraft at 20100615 18 06 Aichinger Georg Erstellung einer Datenbank zur Berechnung der Grauen Energie Projektarbe
340. lung die Art der Bilanzierung die bei der Bilanzierung ber cksichtigten Gr en und den Bilanzierungszeitraum sowie die Auswahl der f r die Bilanzierung verwendeten Konversionsfaktoren vgl Marszal et al 2011 und Sartori et al 2010 4 2 2 1 Systemgrenzen der Energiebereitstellung Niedrigstenergiegeb ude wie sie in der EU Geb uderichtliiniie von 2010 Richtlinie 2010 31 EU definiert werden sollen ihren geringen Energiebedarf zu einem wesentlichen Teil durch Energie aus erneuerbaren Quellen sowie Energie die am Standort oder in der N he aus erneuerbaren Quellen erzeugt wird decken Damit ergeben sich bei der Bilanzierung unterschiedliche M glichkeiten die Systemgrenzen f r die Energiebereitstellung zu ziehen Seite 26 l Generation on buildings footprint Il On site generation from off site renewables Transportation of sources needed biomass IV Off site generation Investment in off site technologies windmill V Off site supply purchase of green energy green power Abbildung 5 M gliche regenerative Energieversorgungsma nahmen und Systemgrenzen zur Bilanzierung von Plus Energiegeb uden Quelle Marszal et al 2011 S 5 Zun chst l sst sich unterscheiden ob die erneuerbaren Energiequellen am Standort selbst verf gbar sind Solarenergie Windenergie oder ob Energiequellen au erhalb des Standortes genutzt werden antransportierte Biomasse Energie aus Gro wasse
341. lz Nadel rauh lufttrocken 12 8 FE Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken e als Granulat f r Stra enbel ge oder als F llstoff f r andere Produkte wie z B Polyurethan unbedeckt nein in der Regel gebundene Matten oder Bel ge Gummi EPDM 5 65 20 30 nein vollfl chig verklebt von Sportpl tzen m glich Seite 360 MDF Platte gt ueirehnalen Pr 7 SE N EEE Weiterverwertung zu can Kreuzlagenholz nicht m glich PVC problematisch bei Verbrennung kann mit Hausm ll verbrannt werden keine Deponierung negative Auswirkung auf die Recyclingf higkeit anderer Kunststoffe getrennte Sammlung und stoffliches Recycling von PVC Abf llen sinnvoll Schadstoffverschleppung z B von Cadmium zu beachten mittel 18 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel mittel 18 MJ kg mittel 18 MJ kg mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten ffnen ggf Verpressen gt neuer we Zuschneiden Abbinden Baustrohballen D ngemittel evtl Bl hhilfsmittel lt 1Ma ca 35 Kautschuk 50 60 anorganischen F llstoffen wie z B Ton und Kaolin 5 Pigmente 1 5 Schwefel und Verarbeitungshilfsmitten ZWIENER MOTZL 2006 abh ngig von Bes
342. m renergie kWh a Abbildung 151 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante bei Wohngeb uden p a B ro NS Dach PV u B ro NS Dach amp Fassaden PV u Gewerbe schr g Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 100000 0 me S A oo w aed g pud wo i D g uU ao d pu 9 p Y a 2 z Abbildung 152 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante bei Nicht Wohngeb uden p a Seite 259 8 Schlussfolgerungen Wirtschaftlich umsetzbare Plusenergiegeb ude sind grunds tzlich auch unter Ber cksichtigung der kologie durch den Einsatz erneuerbarer Energie zur teilweisen Deckung des Eigenenergiebedarfs schon heute m glich Wesentliche Erkenntnisse zur Machbarkeit von Plusenergiegeb uden wurden in Kapitel 7 6 ausf hrlich geschildert Neben den dort ber cksichtigten lokalklimatischen architektonischen technischen energetischen kologischen und konomischen Rahmenbedingungen sind nat rlich auch rechtliche und soziale Komponenten f r Plusenergiegeb ude entscheidend Die Definition zur Erreichung kostenoptimaler Niveaus gem Artikel 4 1 der EU Richtlinie 2010 31 EU in Niedrigst Energiegeb uden Lebensdauer Zinss tze Preisentwicklungen sowie die Ausbildung und Schulung von Fachpersonal sind nur zwei dieser Herausforderungen der n chsten Jahre Dane
343. m Backen und Kochen zu finden Die ben tigte Temperatur f r diese Anwendungen ist jedoch deutlich h her und liegt mit ca 220 C im Mitteltemperaturbereich Eine m gliche Versorgung der Energiedienstleistungen ist also abh ngig vom Temperaturniveau Dieses l sst sich f r die ermittelten Energiedienstleistungen in zwei Bereiche aufteilen Thermische Energiestr me unter 100 C befinden sich im Niedertemperaturbereich und thermische Energiestr me ber 100 C befinden sich im Mitteltemperaturbereich Bereitstellung im Niedertemperaturbereich Eine Bereitstellung der ben tigten Energiestr me im Niedertemperaturbereich unter 100 C ist unproblematisch da diese durch jene Komponenten abgedeckt werden welche blicherweise bereits in Wohngeb uden zur Warmwasseraufbereitung durch Solaranlagen eingesetzt werden Das W rmetr germedium hierbei ist Wasser und auch die vorhandene Infrastruktur Warmwasseranschluss kann genutzt werden Zero CO Cooler der K hlschrank mit Warmwasseranschluss Industrielle Forschung Neue Energien 2020 FFG Projekt 825494 Seite 159 ek Ea a T E1 4 an m L IE A amo S wo ma m Ba TH Fmperabau Tis i M e eE y Abbildung 64 Vergleich des Dampfdrucks von Wasser und l HTT 2011 r Bereitstellung im Mitteltemperaturbereich Die ben tigten Energiestr me im Mitteltemperaturbereich f r die Anwendung des Backens und Kochens k nnen im Vergleich zum Niedertemperaturbereich nicht mit de
344. m a Wien Klagenfurt Innsbruck Radstadt Mallnitz 170 m 450 m 570 m 856 m 1191 m E Reihenhaus 9 3 11 4 9 7 13 5 16 3 E Einfamilienhaus 11 0 13 3 10 8 15 5 18 8 mKleingartenwohnhaus 112 140 a2 85 18 2 E Mehrfamilienhaus 2 4 3 6 2 0 Abbildung 32 Gegen berstellung des Heizw rmebedarfs unterschiedlicher Geb udetypen in Abh ngigkeit des Geb udestandorts in einem Einzonenmodell Es werden hier die nach S den ausgerichteten Geb ude mit Verglasungsvariante V1 kleinste s dseitige Verglasung dargestellt In Abbildung 32 und Abbildung 33 sind die ausgew hlten Teststandorte links aufsteigend nach ihrer jeweiligen H henlage geordnet Auf diese Weise ist gut erkennbar dass der Heizw rmebedarf mit zunehmender Seeh he tendenziell steigt w hrend die maximalen sommerlich auftretenden Raumlufttemperaturen sinken Dieser Effekt l sst sich durch die in der Regel mit zunehmender Seeh he sinkenden Lufttemperaturen erkl ren Seite 76 Eine Ausnahme bildet in beiden Grafiken der Teststandort Innsbruck Der Heizw rmebedarf der Modellgeb ude ist hier aufgrund der hohen passiven Solarenergiegewinne deutlich geringer als am etwas niedriger gelegenen Standort Klagenfurt Gleichzeitig liegen auch die sommerlichen Maximaltemperaturen der Raumluft am Standort Innsbruck etwas h her da die solaren W rmeeintr ge durch die s dseitige Verglasung in Innsbruck bei hnlichen Au enlufttemperaturen etwas gr er sind als jene in Klagenfurt Hie
345. mAP amp PEI Thermische Verwertung 500 00 Deponierung Toa naay 0 00 i m R ckbau Gesamt o Regionalit t Nutzungsdauer Seite 130 AW 2 Hochlochziegel Hanf GZH EH RH MFH B ro Bezeichnung f c JkgK Kosten in m Bemerkungen Sortenreine Trennung zum Teil m glich Der Holzstegir ger und die Hankl mmplatte k nnen wiederverwendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Die Hanf D mm platte kann komposiiert werden Der Holzstegtr ger und die Hankl mmplatte k nnen thermisch verwertet werden Die Holzbaustoffe und D mmplatten k nnen regional produziert werden Lange Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich F r diesen Aufbau wird am meisten Energie ben tigt Jedoch wird wegen dem h heren Anteil an nat rlichen Baustoffen weniger CO2 freigesetzt als bei der Variante AW1 GWP kgCO2eq m 84 33 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 339491 Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r Wohngeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 1267 68 1400 00 1290 73 Produktrecycling e 1200 0 1000 00 Kompostierbarkeit 8 200 00 B GWP Materialrecycling sodok AP Thermische Verwertung e 400 00 Br Deponierung 200 00 0 00 R ckbau Gesamt amp Regionalit t Nutzungsdauer amp Seite 131 AW3 Holz Stroh S House Bezeichnung geht nicht in die U Wert Berechnung ein 0 Mittel Kosten in m ee Bemerkungen Sortenreine Tren
346. mar et al Monitoring Results A technical report of subtask A SHC Task 38 Solar Air Conditioning Gleisdorf 2011 Jenseit Wolfgang et al Der Kumulierte Energieaufwand KEA im Baubereich Arbeitspapier im Rahmen des UBA F amp E Vorhabens Nr 104 01 123 Institut f r angewandte kologie e V Darmstadt Karlsruhe Weimar 1999 Jung Michael 2007 Untersuchung des Einflusses der Feuchtepufferung und des L ftungsverhaltens auf das Raumklima in Wohnungen durch numerische Simulation Technische Universit t Wien 2007 Kaltschmitt Martin et al Erneuerbare Energien Systemtechnik Wirtschaftlichkeit Umweltaspekte Vierte aktualisierte korrigierte und erg nzte Auflage Springer Berlin 2006 Seite 275 Kaltschmitt Martin Streicher Wolfgang Hrsg Regenerative Energien in sterreich Grundlagen Systemtechnik Umweltaspekte Kostenanalysen Potenziale Nutzung Vieweg Teubner Verlag Wiesbaden 2009 Kerskes H Dr ck H 2012 Thermische Energiespeicher im Geb ude Ein berblick ber neue Technologien in erneuerbare energie 01 2012 AEE Intec Gleisdorf 2012 Kirchweger Ch Kleinwindkraft in der Praxis Diplomarbeit Universit t f r Bodenkultur Wien 2009 erschienen im Grin Verlag 2010 ISBN 978 3640515059 Kobos P H et al Technological learning and renewable energy costs implications for US renewable energy policy Energy Policy Volume 34 Issue 13 S 1645 1658 September 20
347. me und deren Ausf hrungen grunds tzlich nicht m glich Eine ausf hrliche Darstellung von Einflussfaktoren wie Investitions und Betriebskosten CO Emissionen und Wirkungsgrad sowie dem Einsatz erneuerbarer Energiesysteme liefert Kapitel 6 6 und die Planungsleitf den Teil 1 und Teil 4 Strategien zur Geb udeintegration von Photovoltaik und Solarthermie bei Entwurf und Planung von geb udeintegrierter Photovoltaik und solarthermischen Anlagen finden sich in Kapitel 6 2 und den Planungsleitf den Teil 5 und Teil 6 Seite 70 5 4 Optimierung im Bestand Die Entwicklung neuer Richtlinien f r die Planung neuer energieeffizienter und nachhaltiger Geb ude ist essentiell als Wissensbasis f r das Aussch pfen aller M glichkeiten zur Schonung der Umwelt und Erhaltung unserer Ressourcen in der Zukunft Statistisch gesehen handelt es sich beim Neubau jedoch nur um einen kleinen Teil unseres Geb udebestands und ein wesentlich breiteres Aktionsfeld bietet die Geb udesanierung Nur ein deutliches Anheben der Sanierungsrate von derzeit 1 1 5 kann mittelfristig die Gesamtenergiebilanz des sterreichischen Geb udebestands verbessern Die europ ische Politik hat durch die Geb uderichtlinie 2010 31 EU daher einen Schritt in Richtung st rkerer Verbindlichkeit gemacht und in der nationalen Umsetzung der Richtlinie wird die Novelle zum Energieausweisvorlagegesetz Sanktionen bei Nicht Vorlage eines Energieausweises bei Vermietung oder Verkauf von Immob
348. men Dennoch wird es noch einige Jahrzehnte dauern bis sich Plusenergiegeb ude auf den Gesamtgeb udebestand in sterreich signifikant auswirken werden Je nach Diffusionsrate in den Szenarien einer geringen mittleren und hohen Technologiediffusion werden Plusenergiegeb ude einen Anteil von 5 21 am sterreichischen Geb udebestand im Jahr 2050 erreichen Als Diffusionstreiber hin zu einer hohen Verbreitung von Plusenergiegeb uden k nnen in erster Linie Kosteneinsparungen der neuen Technologie z B durch hohe Energiepreise F rderungen und ordnungspolitische Ma nahmen z B eine ambitionierte Umsetzung der EU Geb uderichtlinie 2010 31 EU gesehen werden Je nach Diffusionsszenario werden im Jahr 2050 ca 100 000 bis 400 000 Wohngeb ude durch Neubau und Sanierung Plusenergie Standard erreichen Im Bereich der Nicht Wohngeb ude k nnen 8 000 bis 50 000 Plusenergiegeb ude bis 2050 erwartet werden Bei einer Gesamtzahl von etwa 2 1 Mio Geb uden in sterreich im Jahr 2050 kann also bis zu einem F nftel Plus Energie Standard erreichen Seite 10 1 2 Abstract Energy supply services for buildings residential and non residential are largely responsible for the primary energy consumption in Austria Because the supply is mainly based on fossil energy sources high import dependence and a crucial security of energy supply are given In addition fossil energy sources cause immense greenhouse gas emissions during the productio
349. mepumpe im B ro respektive Wasser Wasser W rmepumpe in der Fabrikshalle Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 5 Tabelle 40 Varianten bersicht Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung BEE Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Gaskessel keine keine Photovoltaik Seite 252 B ro und Gewerbe konomisch s B ro ow 4 000 000 B ro NS 3 500 000 u Gewerbe flach ewerbe sc 3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 Gesamtkosten EUR 1 000 000 500 000 0 Abbildung 144 Die konomische Optimierung von B ro und Gewerbe am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Die Standortabh ngigkeit bei den Kosten des B rogeb udes zeigt Abbildung 145 nur am windbeg nstigten Standort Wien ist der Einsatz einer Kleinwindkraftanlage wirtschaftlich vertretbar Eine noch etwas g nstigere Variante kann durch Integration von Photovoltaik Modulen in die s dorientierten Au enw nde erzielt werden Diese ist in Kapitel 7 6 beschrieben E B ro OW PV amp Wind mB roOW PV m B ro NS PV amp Wind wB
350. mittelwerten 1 33 mm Seite 328 Globalstrahlung auf die horizontale Fl che m_e ee S me 0 4 EEE EEE ______ al Ali Al E zwym Sunyengeqogs ap awwunssage m e lt gt gt lt gt Mittlere monatliche Tagessumme Whm 4094 3215 1897 1063 761 9 98 28 49 33 2 27 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 1 45 Whm 47 25 4680 28 4687 12 1862 2926 3840 20 19 46 1096 42 Seite 329 Diffuse Sonnenstrahlung auf die horizontale Fl che Himmelsstrahlung 6500 7 6000 7 5500 5000 4 4500 4000 7 3500 7 3000 2500 a E Z 08 gt _ un e pa E u zZ i E E tA 2000 7 1500 1000 7 im ya se N am lu HMI LAN T Liu Mi Mi il REE UNAUA han PN NND um R 0 30 5 61 375 122 152 5 183 213 5 244 274 5 305 335 5 366 Tag Nummer im Jahr Mittlere monatliche Tagessumme Whm 706 3 1154 1736 2509 2925 3006 2661 2580 2085 1265 776 4 596 3 6 07 02 54 09 20 83 73 83 5 8 3 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 98 Whm Seite 330 Direkte Sonnenstrahlung auf die horizontale Fl che zmym unyeza 3p awwunssage JE IM i CANES 2 JERE E Mn q z e lt gt lt S gt M
351. mm Seite 319 Globalstrahlung auf die horizontale Fl che MI MINI MN Ni IL iii ne L A T Moea gt Z ea zwym Funyegeqogo ap awwnssage o Iil 500 Mittlere monatliche Tagessumme Whm e gt gt lt gt 925 00 1302 2313 3350 4285 5336 5746 5759 5026 3792 2253 1224 18 89 27 28 11 85 68 0 69 05 17 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 1 03 Whm Seite 320 Diffuse Sonnenstrahlung auf die horizontale Fl che Himmelsstrahlung Tagessumme der Himmekstrahlung Whm INN FINM MM INN ill ii il ii Jill i i N A INN ji 118 il 500 ol jil Il i pi i i m f il AAWO MI 30 5 61 91 5 122 152 5 213 5 244 274 5 305 335 5 366 Tag Nummer im Jahr 839 2 1060 1612 2565 2548 3111 2767 2645 2016 1379 799 3 648 1 5 22 90 14 30 85 20 07 02 66 5 2 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 1 48 Whm Seite 321 Direkte Sonnenstrahlung auf die horizontale Fl che Bali a N PMi w WAT l IN i Nre Ha m m PEB ee EED aeo Dan ammm fi INN an BE ii IN IM fl I T ii MN g E i A Il aai Zunjyeryspjaug 143p awwunssage q e lt gt S gt Mittlere
352. mmen der Globalstrahlung W m solare Einstrahlung auf die Fl che ka m j JAS Feuchtestromdichte bzw kg m s kg m2 s Luftmassenstromdichte a air a g Jahresnutzungsgradfaktor m s Fl ssigkeitsleitzahl m Luftpermeahbilit t Bodenreflexionskorrekturwert nach ONORM M 7701 nur bei Anlagen ber 60 Neigung Seite 412 kl Minderungsfaktor im Hinblick auf Beleuchtung kW Spezifische Investitionskosten Mindestinvestition ke Raumindex im Hinblick auf Beleuchtung kWh m2 a maximaler j hrlicher au eninduzierter K hlbedarf f r Nicht KB V NWG max Wohngeb ude Neubau bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen und das Referenzklima maximaler j hrlicher au eninduzierter K hlbedarf f r Nicht KB V NWGsan max kWh m a Wohngeb ude gr ere Renovierung bezogen auf das konditionierte Brutto Volumen und das Referenzklima j hrlicher K hlbedarf bezogen auf das konditionierte Brutto KB kKWh m a Volumen Korrekturwert des W rmebereitstellungssystems eooo ungsfkte thermischer Leitwert f r alle Bauteile die den Le W K konditionierten Innenraum und die Au enluft thermisch verbinden e BEE quivalenter LEK Wert LEK Wert Kennwert Kennlinie f r den W rmeschutz der Geb udeh lle LENI kWh m2 a Beleuchtungsenergiebedarf gem NORM H 5059 thermischer Leitwert f r Bauteile die den konditionierten Lg W K Innenraum ber den Boden mit dem Au enraum therm
353. mmung werden in MVA mechanische sehr hoch 3 Fetts uremetallsalze Metallkomplexe nein thermisch verwertet Befestigung D bel als sehr hoch 43 sortenreine Trennung bei mechanischer 44 MJ kg auf Deponie nein Befestigung m glich verklebt w a Erdber hrt1 Beton Glaswolle m a S e aaa er a e o ooo gt ar Zuschlagstoff m glich wegen Zusatzstoffen und hohem Feinanteil nur eigeschr nkte Zementestrich 100 nein Verwertung nein da meist geklebt oder stark nein da meist geklebt oder stark PE Folie 0 098 verschmutzt verschmutzt Reinigung gof Entfernung von D mmvlies Kaschierungen Einschmelzen gt neue Glaswolle TDPS 40 70 kg m3 nein Stopfwolle Produkte aus Glaswolle WU Beton nein nicht wenn mit Biiumenbahnen verklebt nein da meist geklebt oder stark nein da meist geklebt oder stark PE Folie TEEN verschmutzt verschmutzt Einschmelzen Zerkleinerung gt Schaumglasgranulat wenn nicht bitumenverklebt Schotterersatz im Schaumglas 105 kg Stra enbau Seite 399 Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Magerbeton 100 nein u wenn mit Bitumenbahnen verklebt Mun unter Estrich Beton Be hen nn Pe u n x Sch ttung ggf Absaugen gt Sch ttung Zuschlagstoff nein da meist geklebt oder stark nein da meist geklebt oder stark Vlies PP nein verschmutzt verschmutzt Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung mittel 18 MJ kg en von nach abh ngig von Beschichtung und Bind
354. mpen WIK spezifische W rmeverluste durch Anschlussteile Pumpen u dgl kWh d t glicher Bereitschaftsverlust des W rmespeichers Wh kW d t glicher Bereitschaftsverlust des W rmetauschers KW kW spezifischer Betriebsbereitschaftsverlust des Heizkessels bei Betriebsbedingungen Betriebsbereitschaftsverlust des Heizkessels bei Pr fbedingungen spezifische W rmeabgabe von Anbindeleitungen f r Raumheizung kWh M um WP WW ww d Qww zP HE D Ob ws Ob wr KW kW Obb Pb gt OH Ro Anbindel W m monatliche W rmeabgabe der Rohrleitungen f r Raumheizung in beheizten R umen qA H Ro beh spezifische W rmeabgabe von Steigleitungen f r Raumheizung OH Ro Steigl W m K St spezifische W rmeabgabe von Verteilleitungen f r Raumheizung QH Ro Verteil W 3 3 monatliche W rmeabgabe der Rohrleitungen f r Raumheizung in unbeheizten R umen W m spezifische W rmeverluste des W rmeabgabesystems Wim spezifischer W rmeverlust im Bereich Regelf higkeit des W rmeabgabesystems Seite 423 q HRo u OH WA OH WA 1 gt des W rmeabgabesystems Heizkostenabrechnung des W rmeabgabesystems durch Aufheizung Ausk hlung Rohrleitung des Kollektorkreises l ngenbezogene spezifische W rmeabgabe vertikaler Rohrleitung des Kollektorkreises ARo Steigl l ngenbezogene spezifische W rmeabgabe Steigleitung l ngenbezogene spezifische W rmeabgabe Verteilleitung q
355. n 336 Abbildung 160 Schematische Darstellung des W rmestroms durch eine Schicht 336 Abbildung 161 Schematische Darstellung des W rmestroms der u eren ISOLIS IKUK LONSSCHICHT nissen ERE 338 Abbildung 162 Schematische Darstellung Strahlungsverteilung solarer W rmeeintrag 342 Abbildung 163 Schematische Darstellung des W rmestroms der inneren KODSTURUONSSCHIE I nern ee 342 Abbildung 164 Strahlungsbilanz Prinzipskizze uu022400022400 Rennen nenne nenne enennnennen 347 Abbildung 165 Strompreisentwicklung Energie Control Austria 2011 356 Abbildung 166 Entwicklung der Kosteneinsparung bis 2030 Suna 2011 356 Seite 293 11 Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Hierarchische Darstellung der empfohlenen Energieversorgungsma nahmen f r Null oder Plus Energiegeb ude nach Torcellini et al 2006 S 3 us2220022200onnnennnneenenn 28 Tabelle 2 Vor und Nachteile h ufig verwendeter Bilanzierungsmethoden nach Torcellini et al Quelle Torcellini et al 2006 5 1 nen 30 Tabelle 3 Prim renergiefaktoren und CO2 Emissionen verschiedener Energietr ger Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Daten der E Control aannnnnnonnnnnnnnnnnnnnonnnnnnnnnnnnnnnne 37 Tabelle 4 Prim renergiefaktoren und CO2 Emissionen des Strombezugs vom Netz nach Monaten Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Daten der E Contro
356. n Hohlraumf llung D mmmaterial Sekund rmaterial OSB Platte 1 952 N Mn Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Seite 369 Absaugen gt Einblasd mmung Absaugen Reinigung ggf Trocknung gt neues TE 2 024 nein Hohlraumf llung D mmmaterial Sekund rmaterial oree Platte 10 98 Im Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken a de k Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten ggf Zuschneiden gt D mnmfilz Schafwolle D mmfilz a nach Zerkleinerung Hohlraumd mmung ggf Zuschneiden Reinigen gt D mmfilz Stopfwolle Zerkleinerung Zermahlung Trennung Absaugung von Fasern gt Sch ttung Zuschlagstoff bedingt m glich da durch Reaktion des Sulfatgehaltes Volumen und Gipsfaserplatte Festigkeits nderungen auftreten k nnen Zerkleinerung Zermahlung Trennung Absaugung von Fasern gt Sch ttung Zuschlagstoff bedingt m glich da durch Reaktion des Sulfatgehaltes Volumen und Gipsfaserplatte 14 75 nein Festigkeits nderungen auftreten k nnen Imermicheverwerung entsorgung aaa a sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht nicht m glich 2 3 nein m glich nicht bei M rtel nach S t Trennung bei Vorbehandlung mechanischer Befestigung leicht mittel 18 MJ kg m glich o je lose aufliegend Klammern nach thermischer sortenreine Trennung bei Vorbehandlung mechanischer Befestigung leicht mittel 18 MJ kg m glich m gl
357. n der Innenseite der W rmed mmung 109 Abbildung 60 Der gleitende Wochennmittelwert f r den W rmestrom von Innen nach Au en Fee T EEE SERELNEIUR WESREURENEANRCTERNEEICHE ERTNEESE EUNEEELE EE ERERANENRSERTERNEINEERNEEEENR 110 Abbildung 61 Lebenszyklus von Baustoffen Eyerer P et al 2000 111 Abbildung 62 Systemgrenzen der Bewertung GrAT 2012 222000224200222R2 2220 112 Abbildung 63 Gesamtsystem Energieautarkes Haus Wireless House berblick ber die Zusammenh nge der verschiedenen Komponenten nach Temperaturniveaus und thermischem und elektrischem Betrieb Wimmer et al 2009 u0222022200220000 157 Abbildung 64 Vergleich des Dampfdrucks von Wasser und l HTT 2011 160 Abbildung 65 J hrlicher Stromverbrauch nach Haushaltsgr e mit unterschiedlicher Ger teausstattung modelliert im Vergleich zu Angaben der Statistik Austria 162 Abbildung 66 J hrlicher Strombedarf ausgew hlter Haushaltsgro ger te und der Beleuchtung nach heutigem Standard und mit effizienter Ger teausstattung in unterschiedlichen Haushaltsgr en Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Messdaten und dem stochastischen Markovketten Modell man beachte die abweichende Skala bei den Ge NE DUG nee nee ee 164 Abbildung 67 Lastprofil eines 3 Personen Einfamilienhauses innerhalb eines Jahres
358. n der Regel gebundene Matten oder Bel ge Pr i EPDM 1 808 30 vollfl chig verklebt von Sportpl tzen m glich er Platte 10 98 Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel gehobelt om getrocknet 1 Wu a Weiterverwertung zu Spanplatten Reinigung ggf Entfernung von D mmvlies Kaschierungen Einschmelzen gt Glaswolle TDPS 40 70 kg m3 15 4904 50 nein Stopfwolle neue Produkte aus Glaswolle nein da meist 50 geklebt oder stark nein da meist geklebt oder stark PE a 098 us i verschmutzt verschmutzt wane OS Platte Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Thermische Verwertung Regionalit t SUN Befestigung PVC problematisch bei Verbrennung kann mit ca 35 Kautschuk 50 60 Hausm ll verbrannt werden keine Deponierung negative Auswirkung auf die Recyclingf higkeit anorganischen F llstoffen anderer Kunststoffe getrennte Sammlung und wie z B Ton und Kaolin 5 sortenreine stoffliches Recycling von PVC Abf llen sinnvoll Pigmente 1 5 Schwefel Trennung bei Schadstoffverschleppung z B von Cadmium zu und mechanischer beachten Verarbeitungshilfsmitteln Befestigung m glich sortenreine nach abh ngig von Beschichtung Trennung bei thermischer und Bindemittel z B mechanischer mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Vorbehandlung Kunstharze wie Harnstoff Befestigung leicht Bindemittel m glich Melamin oder Phenolharze m glich geklebt Seite 364 sortenrei
359. n monatlichen Heizungssystems am gesamten W rmebedarf bei Alternativ Betrieb der P WP KN in X pi W rmepumpe Anteil des zus tzlichen monatlichen Heizungssystems am gesamten W rmebedarf bei Parallel Betrieb der W rmepumpe Win QO ED ae O a Faktor f r de Kaksoichen Zinn Q W m2 W rmestromdichte aus Konvektion modifizierte W rmegewinne eines Geb udes Geb udeteiles Qie kWh M zZ 3 im jeweiligen Monat kWh a j hrlicher Heizw rmebedarf kWh M monatlicher Heizw rmebedarf monatlicher Heizw rmebedarf bei Berechnun mit On RK kWh M g I Referenzklimabedingungen Wm Seite 417 i I Y Qei kWh M monatlicher elektrischer Energiebedarf der W rmepumpe kWh M Gesamtw rmegewinne kWh M gesamter monatlicher Hilfsenergiebedarf kWh M monatliche Verluste der Raumheizung kWh M bereitzustellende monatliche Heizenergie f r Raumheizung monatlicher Hilfsenergiebedarf der F rdereinrichtung f r QH BE HE kWh M Biomasse kWh M zur ckgewinnbare monatliche Verluste der Raumheizung monatlicher Hilfsenergiebedarf des Gebl ses des QH Geb HE kWh M J Heizkessels f r Raumheizung KWh M monatliche Hilfsenergiebedarf der Raumheizung zur ckgewinnbare Verluste der jeweiligen Stunde Verluste der Haustechnik der jeweiligen Stunde KWh M monatliche Verluste des Heizkessels f r Raumheizung monatliche Betriebsbereitschaftsverluste des Heizkessels QH K bb kWh M i u f r Raumheizung monatliche Betriebsverlust
360. n process of components and the building operation briefly about the whole life cycle From an ecological and an economic view a sustainable and secure supply of renewable energy sources as well as energy efficient system solutions shall be applied The conception of energy efficient components of the building envelope with integrated renewable energy production is the prior step and the starting point of the creation of a sustainable energy system with a clear rise of energy efficiency reduction of greenhouse gas emissions and improvement of security of supply by the use of renewable energy sources The long term vision is a building sector evolving from an energy consumer to a supplier of energy which corresponds to the innovative concept of a plus energy building The core question of this work thus treats the applicability and the benefits of plus energy buildings in terms of energy ecological and economic feasibility to design the entire building envelope optimally so that heat losses are minimized and profits from the use of renewable energy can be maximized Shown by case studies residence office and factory buildings it becomes evident that plus energy buildings are economic feasible as the technology is already available Three important aspects in the design of plus energy buildings which influence each other to some extent are the location the architecture and the choice of heating system for which heat pumps pellet boilers
361. n vom AP kgSO2eg m 0 285490 Gesamtdurchschnitt der Trenndecken PEI nicht erneuerbar MJ m 1262 99 35 00 31 47 30 00 Produktrecycling 25 00 A GWP Kompostierbarkeit 20 00 m AP Materialrecycling 15 00 13 21 pE Thermische Verwertung 10 00 Deponierung e 5 00 0 93 0 00 r u R ckbau Gesamt Regionalit t 8 Nutzungsdauer Seite 145 Trenndecke 3 Hok Splitt Schafwolle S House Bezeichnung Kosten in m Bemerkungen Sortenreine Trennung m glich Ale Materialien k nnen wiederverwendet werden Das Nadelholz die Holzfaserplatte und die Schafwolle k nnen kompostiert werden Mit Ausnahme vom Splitt k nnen alle Baustoffe regional produziert und thermisch verwertet werden Durchschnittiche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich F r diesen Aufbau wird mit Abstand am wenigsten Energie ben tigt und bei der Herstellung mehr CO2 gebunden als freigesetzt GWP kgCO2eg m 7 61 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 232345 Gesamtdurchschnitt der Trenndecken PEI nicht erneuerbar MJ m 576 08 0 00 20 00 Produktrecycling a 40 00 40 03 Kompostierbarkeit 60 00 es EAP Materialrecycling 80 00 ae Thermische Verwertung 100 00 Deponierung E 120 00 ATS 140 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer EJ Seite 146 UGD Erdber hrt 1 Beton Glaswolle Bezeichnung Bemerkungen Sehr massiver Aufbau Fastk
362. nahme genutzt werden k nnen Dieses wirkt sich wegen dem geringeren Bedarf an Thermo l auch positiv auf die Kosten des W rmetr gers aus Vorteile Die Volumenszunahme mit der Temperatur wird durch den Feststoff gering gehalten Die Anlage funktioniert mit einfachen Materialien und ist unkompliziert im Bau Der Speicher arbeitet bei Teilbeladung effizient und kann daher z B auch mit einer Solaranlage kombiniert werden Hafner 1999 Seite 158 6 5 1 2 Temperaturniveau Bei einer Betrachtung des Energiebedaris der einzelnen Energiedienstleistungen wird deutlich dass jede einem bestimmten Temperaturniveau zuzuordnen ist 1 Warmwasser mit fast 1 3 des Gesamtenergiebedarfes Temperaturniveau ca 40 gt Niedertemperaturspeicher 2 Waschmaschine W schetrockner B geleisen Temperaturniveau ca 60 C gt Niedertemperaturspeicher Restenergiebedarf elektrisch Motoren Pumpen 3 K hl und Gefrierschrank Temperaturniveau ca 70 C gt Niedertemperaturspeicher 4 Elektrischer K chenherd Backrohr und Herdplatten Temperaturniveau ca 220 C gt Mitteltemperaturspeicher 5 Licht Computer Fernsehen elektrischer Energiebedarf Je nach Ger t ist eine unterschiedliche Temperatur f r einen thermischen Betrieb erforderlich Diese liegt prim r im Niedertemperaturbereich bis 100 C Gro es Potential f r die Substitution von elektrischer durch thermische Energie ist wie weiter oben beschrieben bei
363. nbarkeit der Baustoffe eine gro e Gewichtung bei dieser Bewertung hat Abh ngig von der Art der Befestigung wurden f r die Trennbarkeit 1 bis maximal 10 Punkte vergeben Je einfacher die Trennung der Baustoffe desto h her die Anzahl der Punkte Seite 115 Tabelle 15 Bewertung der Trennbarkeit Befestigung verlegt verklemmt Be lose Slc lose verlegt und Randbereich leich Verkl h h Sel e a verklebt verlegt mit Klebeband aufliegend mit Klammern etc Schrauben aa BEA ee EEE etc mechanische Befestigung und leichte Verklebung mechanische Schrauben N gel etc und Befestigung Randbereich leicht verklebt etc mechanische Befestigung des Pa demontier ui g Ten man a aufliegend e mittlere Verklebung Randbereich stark verklebt oder verschwei t verleimt etc starke Verklebung Verbindung verklebt mit Spachtel oder gt durch Erh rten M rtel Putze etc Verschwei en flie end verlegt Bitumen Beton Estrich etc Produktrecycling Nach einer erfolgreichen sortenreinen Trennung erfolgt entsprechend der Kaskadennutzung idealerweise ein Produktrecycling der Baustoffe wodurch es zu keiner Abnahme der stofflichen Wertsch pfung kommt Das Produktrecycling unterteilt sich in das direkte Produktrecycling 10 Punkte und Produktrecycling mit h herem Aufwand 8 Punkte Beim direkten Produktrecycling kann das bereits gebrauchte Produkt f r den urspr nglichen Nutzungszweck ohne zus tzlichen Aufbereitungsaufw
364. nd Geodynamik Wien Hohe Warte ZAMG 5 Langj hrige Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit geliefert von der ZAMG 5 Seite 298 Au enlufttemperatur Tag Nummer im Jahr m Ee a A m En er m un mn Er ara ee 3 nyesadwayynyuayny a d L C A O A A N N Monatsmittelwerte Seite 299 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 01 K Relative Feuchtigkeit der Au enluft BES og e I pm arai Di Morar neare Y p uam O L _ Eu m ab om et nn 1 ee Saaw yayina ayay r E 5 Monatsmittelwerte Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 1 Seite 300 Niederschlag E E 26 P J E g g z Ha HH ke TAN I GN ID Mk IN All un N ram LEN 30 5 152 5 183 213 5 274 5 335 5 Tag Nummer im Jahr Monatssummen mm Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 75 mm Seite 301 Globalstrahlung auf die horizontale Fl che Bane zwym Funyengeqogo ap awwnssage Mittlere monatliche Tagessumme Whm e lt m 5 5 gt ap 2 A co 3 x sp LO fo m er 2 A oD co 0 N vr r A x ee lt an N oO x LO To ap 2 LO Te LO lt t o9 16 xy op L Be o
365. nddichtheit der Geb udeh lle ist nach OIB Richtlinie 6 2011 nachzuweisen Seite 104 6 2 4 Hinterl ftete Fassade und Fassade mit Solarkollektor im Vergleich Vertikal Schnitt Au enwand Aufbau u ere Beplankung Hinterl ftung typische Leichtbaukonstruktion ANY DIS au en Abbildung 55 schematische Darstellung des konvektiven W rme und Feuchtetransportes blaue Pfeile in einer typischen Leichtbaukonstruktion Au enwand mit hinterl fteter Fassade Im typischen Holzbau Abbildung 55 gibt es Wasserdampfdiffusion vom Innenraum durch die Konstruktion in die Hinterl ftung wo die Feuchtigkeit durch Luftzirkulation in der Hinterl ftungsebene abtransportiert wird Auch konvektiv in die Konstruktion eingedrungene Feuchtigkeit durch unsachgem e Planung und oder Ausf hrung der inneren luftdichten Schicht hat die M glichkeit nach innen und nach au en in die Hinterl ftungsebene auszudiffundieren Zus tzlich kann das Austrocknen nach innen infolge von sommerlicher Diffusionsumkehr durch den richtigen Einsatz einer FADAB gef rdert werden Nusser 2011 Anders ist die Situation wenn auf eine Holzbaukonstruktion au en statt der Hinterl ftung und der u eren Vorsatzschale ein Solarkollektor nicht hinterl ftet befestigt wird Abbildung 56 Durch Diffusion und oder Konvektion eingedrungene Feuchtigkeit kann nach au en nicht ausdiffundieren Ein Abtransport der Feuchtigkeit ist nur durch Di
366. ndigung des Berichts erforderlich sind aber wegen ihres Umfangs nicht innerhalb des Berichts dargestellt sind 12 1 Dokumentation der halbsynthetischen Klimadaten Dieses Kapitel enth lt eine Dokumentation der Datengrundlagen und der erzeugten halbsyn thetischen Klimadatens tze f r die vier ausgew hlten Geb udestandorte Datenstruktur Die erzeugten halbsynthetischen Klimadatens tze sind f r jeden Standort in eine EXCEL Datei kopiert worden Als Ergebnis dieser Arbeit liegen somit folgende f nf Dateien vor HSKD_Wien xsix HSKD_Innsbruck xsix HSKD_Klagenfurt xsix HSKD_Mallnitz xsix HSKD_Radstadt xsix Die f nf Dateien haben jeweils dieselbe Struktur Der Dateianfang der HSKD f r Wien ist in folgender Abbildung exemplarisch dargestellt Halbsynthetischer Klimadatensatz langjaehrig 1978 2007 Standort Wien geogr Breite 48 15 0 geogr Laenge 16 21 28 Temperatur rel Feuchtigkeit Seehoehe 198 Tag Monat Stunde C 1 1 1 3 5 1 1 2 3 9 1 1 3 4 2 1 1 4 4 3 1 1 5 4 8 1 1 6 5 2 1 1 7 5 5 1 1 8 5 5 1 1 9 4 3 1 1 10 2 5 1 1 11 1 6 1 1 12 1 2 1 1 13 0 1 1 1 14 0 6 1 1 15 0 5 1 1 16 2 6 1 1 17 3 1 1 18 2 9 1 1 19 3 5 1 1 20 3 6 1 1 21 4 1 1 22 4 1 1 23 3 9 1 1 24 4 2 1 1 3 4 2 1 2 4 1 82 84 85 87 90 93 95 96 94 85 85 85 79 74 78 55 51 55 55 56 57 57 56 56 57 55 Niederschlag Global strahiung Himmelsstrahlung w am mm oOoO
367. ndung Antriebe und Ventilatoren bzw elektrischen Standby Aufwand bilanztechnisch dem Kessel dem Aufstellraum oder dem Rauchgas zu Gute kommt erfolgte gem der folgenden Tabelle F r diese Zuordnung wurden Default Werte angenommen die in den Berechnungen variiert werden k nnen Der daraus resultierende Energie Mengentfluss f r eine Jahressimulation ist beispielhaft in der n chsten Abbildung dargestellt Quantitativ hat diese Zuordnung bei einer dem Stand der Technik entsprechenden Kesseldimensionierung nur geringe Auswirkungen auf die Gesamtbilanz Z ndung nu el an Kessel Antriebe amp vent el an Rauchgas el Standby Abbildung 90 Zuordnung der elektrischen Energiemengen Ausschnitt aus Abbildung 89 Seite 192 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 kWh Endenergie an Grundst cksgrenze CO2 Emissionen LCA g CO2_ a kWh Endenergie 2000000 1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 Standby ws Antriebe amp Ventilatoren w Z ndung u Einsatz Pellets Standby u Antriebe amp Ventilatoren 5 Z ndung Einsatz Pellets Abbildung 91 Bei richtiger Auslegung der Kesselanlage ist der Aufwand an elektrischer Energie im Vergleich mit dem Gesamtenergieaufwand nahezu zu vernachl ssigen die relativ h heren Anteile an CO Emissionen sind ein Resultat daraus dass elektr
368. ne nach Trennung bei thermischer mechanischer mechanische Vorbehandlung Befestigung leicht Befestigung mittel 18 MJ kg m glich ja m glich Schrauben N gel Kunstharz Bindemittel Phenol Formaldehyd Basis sortenreine Staubminderung aliphatische Trennung bei Mineral le Hydrophobierung mechanischer nicht m glich Polysiloxanole i Befestigung m glich lose verlegt kann Additive wie Weichmacher sortenreine als Antioxidantien Stabilisatoren Trennung bei m glich aber aus kologischer Sicht nicht Verunreinigung und ggf mechanischer empfehlenswert sehr hoch 43 MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten i Befestigung m glich lose verlegt sortenreine geklammert an nach abh ngig von Beschichtung Trennung bei den R ndern thermischer und Bindemittel z B mechanischer geklebt mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Vorbehandlung Kunstharze wie Harnstoff Befestigung leicht mechanische Bindemittel m glich Melamin oder Phenolharze m glich Befestigung OGD 6 Flachdach Holz Stroh SN Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling als Granulat f r Stra enbel ge oder als F llstoff f r andere Produkte wie z B Polyurethan unbedeckt 20 nein in der Regel gebundene Matten oder Bel ge am EPDM 30 vollfl chig verklebt von Sportpl tzen m glich a U OOOO Platte 10 98 eo Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel gehobelt techn get
369. nenn nenne nnnnn nenn nenn nnnnnnnnn 51 5 1 Optimierung in St dtebau und Raumplanung 2u00022220000200nnnennnnnnnennnnnnn 51 5 1 1 Die energieeffiziente Stadt als unerl ssliches Zukunftsmodell 51 9 1 2 FONE er ae aaa nee heran ee 51 31 9 Zee Und Schwerpunkten een 51 5 1 4 Entwurfsoptimierung und Planungsma nahmen us 444s0444see nenne nennen 52 5 1 5 Urbane Dichte human kologische Betrachtung 4u02440002Hne nennen 54 52 MOOSIGEBAUdE een ea 55 Seite 4 21 SYONNgEeDalae ai ee 55 5 2 1 1 Kleingartenwohnhaus uus22susnsnnnnnnnnenennenennenennn nenn nenn nennenennn nenn nennen 56 52 12 ENISMICHNAUS ee ee een 57 52 1 3 REINERNAUS rare a re 59 5 2 1 4 Mehrfamilienwohnhaus 222002000220000000Rnno nenn anne nenne nen nnnn nenne nenne 62 922 BIWSGEDaNdr nennen 63 023 GEWEIDEDEIKIED Eee er een len ee 65 5 3 Entwurfs und Planungsstrategien 2 22002440002000020nnonnnnnnnnn nenne neuen nenne nenne nennen 67 5 3 1 Voraussetzungen und Ma nahmen zum Plus Energie Standard 67 5 3 2 Planungsleits tze aus den Simulationsstudien uus 4sss0n0snnen nennen 69 5 3 3 Auswahlkriterien der Energietr gertechnologien im Geb udebereich 70 5 4 Optimierung im Bestand 2 22s0022200000022000000nnnnnnonnnnnn nn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nennen 71 9 5 Opimierong
370. nenne nnnennn nennen 118 Tabelle 17 Bewertungskategorien us22440002000000ennnonnnnnnnnnnn nennen nenne nennen nennen nennen 118 Tabelle 18 Aufbauten der Modellgeb ude 2 2u0222000200000000 nenne nenne anne nenne nennen 120 Tabelle 19 bersicht ber den Stromverbrauch von Haushaltsger ten u uunennnne 163 Tabelle 20 J hrlicher Stromverbrauch und Stromverbrauchs Reduktionspotentiale im FAUSNaAI GTA 20I ee ee 167 Tabelle 21 Angenommene Ger teausstattung im B rogeb ude Quelle Eigene Daten und Erg nzungen von www topprodukte at 2 2uus024400nnennnnnnnne nenne nennn nennen nnnnnnn nennen nennen 171 Tabelle 22 Stromverbraucher im B ro Quelle eigene Recherchen 174 Tabelle 23 Brennstoff und Strompreise sowie die Lebensdauer von Energiebereit stellungstechnologien Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Daten der Statistik AUSIIS und ProP elet AUSIA ers ne er aN 182 Tabelle 24 Eingabeoptionen f r Erdw rmepumpen s ssn nssenssennnenrenrnnrnrnrrrnrrrsrrrsrrrsrrrsrrrnne 205 Tabelle 25 Basisausf hrung der Modellgeb ude am Standort Wien Hohe Warte Ergebnisse aus Errichtung und Betrieb bis 2050 s ssnennnsensnsrnsnsnrenrrrrsrrrrrrrrnrrrrerrrenrrrrene 218 Tabelle 26 Varianten bersicht u0 200024002440 Rene anne nnnnennnnnnnn nenn nenn nnnne nenn nenne nenn sans nnenn 222 Ladell amp 27 YAllantenlBelSichk een 225
371. nergie Wohngeb uden in sterreich Plusenergie Nicht Wohngeb ude geringe Diffusion Plusenergie Nicht Wohngeb ude mittlere Diffusion Plusenergie Nicht Wohngeb ude hohe Diffusion 2010 2020 2030 2040 2050 Abbildung 156 Szenarien der Anzahl von Plusenergie Nicht Wohngeb uden in sterreich Seite 268 F r das Erreichen eines Plus Energie Geb udestandards l sst sich im Allgemeinen aus technischer Sicht folgende Reihenfolge definieren wobei der Zielerreichungsgrad in hohem Ma e vom Geb udestandort der zu Beginn gr ndlich untersucht werden muss sowie der fachlich einwandfreien Bauausf hrung vor Ort abh ngig ist 1 Niedrigstenergiegeb ude Energieeffizienz aller Geb udebaufteile ist in der Regel die Grundvoraussetzung z B Geb udeh lle analog Passivhausstandard 1 Nutzung passiver W rmequellen Durch intelligente Planung des Geb udes sollen passive W rmequellen wie solare Einstrahlung Abw rme von Ger ten und die K rperw rme von Menschen und allenfalls Tieren bestm glich genutzt werden 2 Effiziente Ger teausstattung Eine energieeffiziente Ger teausstattung erh ht durch eine Verringerung der Abw rme zwar den Heizenergiebedarf senkt gleichzeitig jedoch den Strombedarf des Geb udes wodurch man dem Ziel Plus Energie Geb ude wiederum einen Schritt n her kommt 3 Nutzung erneuerbarer Energiequellen vor Ort Der thermische und elektrische Energiebedarf des Geb udes sol
372. nergieausweises von Geb uden durch Sanktionsmechanismen bei Zuwiderhandeln wie dies in der Vorlage zum Energieausweisvorlagegeseiz bereits angedacht ist Daneben muss in der Bev lkerung auch Aufkl rungsarbeit geleistet werden da das Wissen ber Energieausweise von Geb uden noch sehr wenig verbreitet ist e Forcierung der Sanierungsrate von Geb uden dies ist unter anderem eine Forderung der EU Kommission in ihrer Stellungnahme zur Energieeffizienz die Sanierungsrate der ffentlichen Geb ude auf 3 p a zu steigern vgl Energieeffizienzplan 2011 KOM 2011 109 Die ffentliche Hand kann hier mit einem positiven Beispiel voran gehen und ffentliche Geb ude durch ein Konjunkturprogramm verst rkt sanieren wodurch auch verst rkt private Investitionen ausgel st werden e D nemark geht mit einem positiven Beispiel voran und untersagt den Einbau von lheizungen in neuen Geb uden ab 2013 Bei Renovierungen gilt dieses Verbot ab 2016 falls ein Fernw rme oder Erdgasanschluss verf gbar ist siehe Koch 2012 und D nisches Ministerium f r Klima Energie und Geb ude 2011 Damit geht D nemark noch einen Schritt weiter als die Forderung der Erneuerbaren Richtlinie 2009 28 EG die den verpflichtenden Einsatz von erneuerbaren Energiequellen in Neubauten und bei gr eren Renovierungsarbeiten ab 2015 vorschreibt siehe Art 13 4 und nimmt einen zentralen Punkt der EU Low CGarbon Roadmap 2050 KOM 2011 112 vorweg e Gesetzlich de
373. nerung ja wenn Nasserverfahren und Keine Zusatzstoffe Weiterverwertung Holzfaserplatte 100 160 kg m 3 2 0 enthalten Wiederverwendung Nassverfahren Weiterverwertung 50 100 nein Wiederverwendung Spanplatten Kreuzlagenholz Seite 396 Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung mitte 18 MJ kg nach abh ngig von thermischer Beschichtung und Vorbehandlung Bindemittel m glich nach thermischer Vorbehandlung mittel 18 MJ kg m glich nicht m glich nach thermischer Vorbehandlung hoch 20 3 MJ kg m glich nach thermischer Vorbehandlung mittel 18 MJ kg m glich mitte 18 MJ kg nach abh ngig von thermischer Beschichtung und Vorbehandlung Bindemittel m glich abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B Acryl Lack Polymere aus Acryl und mMethacryls ure h ufig gemischt mit Alkyd oder Epoxidharzen Alkydhar Lack Beschichtung und Polyurethan zur Versiegelung Mottenschutzmittel Mitin Eulan It Hersteller Chlor des Mittels gt vollst ndige Salzs ure evtl Umsetzung in Brandschutzmittel abh ngig von Beschichtung und Bindemittel Polyurethanharz bei Trockenverfahren abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B mit PUR Klebstoff Anteil jedoch sehr gering sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich Sch ttung kann abgesaugt oder eingesammelt und wiederverw
374. ng Tendenziell nehmen die erzielbaren Energieeinsparungen durch ffnung der S dfassade mit zunehmender Seeh he des Geb udestandortes zu Zugleich nimmt das Risiko einer sommerlichen berw rmung mit zunehmender Seeh he des Geb udestandortes tendenziell ab Eine exakte S dorientierung der S dfassade ist sowohl f r den Heizw rmebedarf als auch f r die sommerlich auftretenden Raumtemperaturen gegen ber einer Verschwenkung nach Osten oder Westen von Vorteil Der zu erwartende K hlbedarf und die maximal auftretenden Raumtemperaturen liegen in westlich orientierten R umen in der Regel nur geringf gig h her als in gleichen R umen mit stlicher Orientierung Betrachtet man das Tagesmaximum der K hlleistung bzw die K hllast so f llt die Differenz zwischen stlicher und westlicher Orientierung wesentlich h her aus Die verf gbare Speichermasse spielt vor allem bei gro en s dseitigen Glasfl chen zur Erzielung von angenehmen Raumtemperaturen im Sommer eine wesentliche Rolle In dichtverbauten stadtr umlichen Situationen spielt die Stra enbreite bei ost westorientierten Geb udestandorten kaum eine Rolle Bei nord s dorientierten Geb uden hingegen wirkt sich der Geb udeabstand ber die Fassadenverschattung deutlich auf die erzielbaren passiven solaren Gewinne und damit auf den Heizw rmebedarf aus Durch den Einsatz einer kontrollierten Wohnrauml ftung mit L ftungsw rmer ckgewinnung kann der Heizw rmebedarf
375. ng Zuschlagstoff Weiterverwertung gt Asphalt im Tiefbau Fugenvergussmasse neue Bitumen wenn Bautenschutzmatten oder Tritt Polymerbitumen Dichtungsbahn 8 8 50 nein lose verlegt und K rperschalld mmung nein da meist geklebt 50 oder stark nein da meist geklebt oder stark PE Folie 4 9 Dampfbremse nein verschmutzt verschmutzt Wiederverwertung durch Einschmelzen oder Weiterverwertung zu Granulat f r Bodenauflockerung als D mmsch ttung oder Zuschlagstofff zu M rtel und Wiederverwendung Beton wenn sortenrein Polystyrol EPS 20 50 nein wenn lose verlegt gesammelt neue Bitumen wenn Aluminium Bitumendichtungsbahn 1 1 50 nein lose verlegt 50 oder stark nein da meist geklebt oder stark PE Folie i verschmutzt verschmutzt Zerkleinerung gt Sch ttung Stahlbeton Bitumenbahnen verklebt Zerkleinerung Mahlen Windklassieren Schwefeld nger Spachtel Gipsspachtel Erstarrungsregler Seite 357 Zementindustrie Thermische Verwertung wu nicht m glich I Befestigung kann abgesaugt oder eingesammelt und wiederverwendet werden sehr hoch 40 Mykg Verbrennung in Wirbelschichtofen ohne Bildung von Dioxinen m glich aber aus kologischer Sicht nicht empfehlenswert sehr hoch 43 MJ kg sehr hoch 39 9 MJ kg sehr hoch keine Trennung des Aluminiums m glich aber aus kologischer Sicht nicht empfehlenswert sehr hoch 43 MJ kg nicht m glich Baurestmassendeponie
376. ng leicht bei mechanische verzinkter Draht 4 Putzauftrag Befestigung Zugabe von Fasern Kunststoffzus tzen m glich nein R ckbau nicht m glich durch erh rten m glich nicht ja Seite 392 Trenndecke 1 STB EPS Tamasese pess n anna en A en Be Fr Fa em ooo Wiederverwertung durch Wiederverwendung Polystyrol expandiert EPS Trittschalld mmung nein wenn lose verlegt gesammelt Einschmelzen oder Weiterverwertung zu Granulat Zerkleinerung gt Sch ttung Stahlbeton nein Bitumenbahnen verklebt Zerkleinerung Mahlen Windklassieren Schwefeld nger Erstarrungsregler Spachtel Gipsspachtel 3 9 100 nein Zementindustrie f r Bodenauflockerung als Ea lan e a a a PS Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung D mmsch ttung oder abh ngig von Beschichtung und P gt a Zuschlagstoff m glich wegen Zusatzstoffen und hohem Feinanteil nur eigeschr nkte Zementestrich nein Verwertung Zuschlagstoff zu M rtel und Bindemittel z B wasserbasierte ae meist geklebt stark nein da meist geklebt oder PE Folie 0 196 0 Dampfbremse verschmutzt stark verschmutzt Beton wenn sortenrein mitte 18 MJ kg nach Einkomponenten Acrylat abh ngig von thermischer Dispersionslacke zur Versiegelung und sortenreine Trennung bei Beschichtung und Vorbehandlung PVAC Dispersionskleber f r die mechanischer Befestigung leicht Bindemittel m glich Verlegung m glich lose verlegt Parkett nicht m glich 2 3
377. ngsergebnis dient in diesen F llen dem Beleg dass im Geb ude auch w hrend klimatischer Extremsituationen der Komfort bewahrt bleibt Die beiden genannten Forderungen sind insofern nicht vertr glich als sich die Darstellung extremer Klimasituationen mit der gleichzeitig erw nschten Wiedergabe der im langj hrigen Schnitt zu erwartenden au enklimatischen Verh ltnisse innerhalb nur eines Jahres nicht oder nur schwer abbilden l sst In den hier vorliegenden Klimadatens tzen wird der m glichst genauen Beschreibung der am Standort im langj hrigen Schnitt zu erwartenden au enklimatischen Verh ltnisse Priorit t einger umt In diesem Zusammenhang anzumerken ist dass bei Bedarf immer die M glichkeit besteht verschiedenste Klimadatens tze f r ein und denselben Standort zu generieren Neben dem hier vorliegenden Datensatz der die langj hrigen Verh ltnisse beschreibt k nnen auch Da tens tze mit extremen winterlichen und oder auch extremen sommerlichen Klimasituationen erstellt werden F r die Erzeugung halbsynthetischer Klimadatens tze sind vorerst alle Monatsmittelwerte f r jede in den Datensatz aufzunehmende meteorologische Gr e vorzuschreiben Im Fall der hier generierten Datens tze sind dies jeweils die an der Messstation aus Langzeitmessungen durch Mittelung errechneten Werte die somit f r die langj hrigen Verh ltnisse charakteristisch sind Gem WMO sind langj hrigen Werten Messreihen ber 30 Jahre zugrunde zu
378. nigten realen St ckkosten konstant sinken wenn sich die kumulierte Ausbringungsmenge Produktionsmenge erh ht Die erreichbare Kostenreduktion bei Verdopplung der kumulierten Produktion wird als Fortschrittsrate f bezeichnet bei f 0 9 sinken die Kosten bei einer Verdopplung der kumulierten Produktion um 10 Gem dieser Definition werden Erfahrungskurven vor allem daf r herangezogen um zuk nftige Produktionskosten basierend auf erwartete Ausbringungsmengen abzusch tzen siehe Bointner et al 2012 Dieser Zusammenhang l sst sich mit folgender Formel ausdr cken log f Bei EUR 12 P mit Cx spezifische Kosten zum Zeitpunkt X Co spezifische Kosten zum Zeitpunkt 0 Px kumulierte Produktion zum Zeitpunkt X Po kumulierte Produktion zum Zeitpunkt O f Fortschrittsrate Lernrate 1 f In den folgenden Unterkapiteln sind zu den einzelnen Technologien n here Informationen zu deren bisheriger Entwicklung angegeben Die zuk nftige Entwicklung von Technologien zur Energiebereitstellung im Geb udesektor l sst sich anhand von Abbildung 84 f r sterreich bis 2030 und Abbildung 85 f r die EU 27 bis 2020 absch tzen z 500 E Photovoltaik E 450 E Solarthermie 400 5 m Umgebungsw rme W rmepumpen 350 E Windkraft 300 Endenergie PJ 250 P Biomassefest elektrisc Endenergie PJ 200 E Biogene Kraftstoffe tau O E Biogas 100 E Biomasse fest thermisc 50 E Wasserkraft 0 2005
379. nsterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Tabelle 35 Varianten bersicht Variante Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung BE u Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Gro e Fensterfl chen Konventionell Zn l Gi Se R a Standard Gaskessel keine Holz kologisch Aluminiumrahmen Bu S Gut erkennbar sind der gro e Sprung von konventionellen Aufbauten 1 hin zu kologischen Aufbauten 3 sowie die Verbesserung durch Substitution des Gaskessels durch einen Pelletkessel 5 und dem Einsatz von Photovoltaik 6 Bei den ob genannten Modellgeb uden schneidet aus energetischer Sicht die Fernw rme knapp am besten als Heizsystem ab Beim Mehrfamilienhaus und den weiteren nachfolgenden Geb uden ist der Pelletkessel im Vorteil Die Orientierung des Geb udes auf die Optimierungsschritte 1 5 hat kaum Auswirkungen doch ist die gro e S dfl che beim Nord S d orientierten Geb ude f r Seite 241 den Einsatz von Photovoltaik klar im Vorteil Die Standortabh ngigkeit der Mehrfamilienwohnh user wird wiederum in Abbildung 132 sichtbar wobei dieser Geb udetyp vorwiegend in inner
380. nung 1Per Kleingartenhaus 2Per Kleingartenhaus 3Per Einfamilienhaus _ 4Per Einfamilienhaus Simulationsergebnisse Geschirrsp ler s Standardger te m Effiziente Ger te 250 200 Ad 150 Pe 3 100 50 4 1Per Wohnung 2Per Wohnung 1Per Kleingartenhaus 2Per Kleingartenhaus 3Per Einfamilienhaus APer Einfamilienhaus Simulationsergebnisse K hl und Gefrierger te wStandardger te E ffiziente Ger te 1000 800 600 amp 400 n k j 1Per Wohnung 2Per Wohnung 1Per Kleingartenhaus 2Per Kleingartenhaus 3Per Einfamilienhaus 4Per Einfamilienhaus Simulationsergebnisse Beleuchtung Standardger te Effiziente Ger te 1000 4 800 u 600 zZ 3 400 g En En 0 1Per Wohnung 2Per Wohnung 1Per Kleingartenhaus 2Per Kleingartenhaus 3Per Einfamilienhaus 4Per Einfamilienhaus Simulationsergebnisse Abbildung 66 J hrlicher Strombedarf ausgew hlter Haushaltsgro ger te und der Beleuchtung nach heutigem Standard und mit effizienter Ger teausstattung in unterschiedlichen Haushaltsgr en Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Messdaten und dem stochastischen Markovketten Modell man beachte die abweichende Skala bei den Geschirrsp lern Seite 164 St ndardger te Effiziente Ger te Zeit h Abbildung 67 Lastprofil eines 3 Personen Einfamilienhauses innerhalb eines Jahres 6 5 2 2 Einsparungspot
381. nung m glich Ale Materialien k nnen wiederverwendet werden GZH EH RH MFH B ro c JkgK Bis aufdie verleimten Holzbaustoffe k nnen alle Materialien kompostert werden Mit Ausnahme vom Lehm putz k nnen alle Materialien thermisch verwertet werden Der Gro teil der Materialien kann regional produziert werden Lange Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Der Energiebedarf f r diesen Aufbau istim am geringsten Gleichzeitig wird auch die gr te Menge an CO2 gebunden GWP kgCO2ea m AP kgSO2eg m PEI nicht erneuerbar MJ m Produktrecycling Kompostierbarkeit Materialrecycling Thermische Verwertung Deponierung R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer 97 90 0 155526 329 16 Abweichung der kokennzahlen vom Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r 0 00 500 00 1000 00 1500 00 2000 00 Seite 132 Wohngeb ude 7 ZZ ZzZzSsaE 34 25 56 69 n GWP u AP amp PEI 1714 61 AWA Holz Stroh GZH EH RH MFH JkgK Kosten in m Bemerkungen EDEN ARD Sortenreine Trennung zum Teil m glich Die OSB Platte der Holzstegtr ger und die Baustrohballen k nnen wiederverwendet werden Die Baustrohballen k nnen komposiiert werden Die OSB Pilatte der Holzstegtr ger und die Baustrohballen k nnen thermisch verwertet werden Mt Ausnahme vom Kalkputz k nnen alle Materialien regional produziert werden Durchschnittiche
382. nzelnen Technologien installierter Leistungseinheit folgender Rechenansatz zu Grunde gelegt nenn K west min B K mes MaX 4 AWF A P E kW 11 nenn wobei Pnenn die Nennleistung in KW Kinvestmin die Mindestinvestition in f r eine bestimmte Anlage unabh ngig von der Leistung darstellt und AWF einen Aufwandsfaktor der standardm ig auf eins gesetzt werden kann und f r den als Default Wert 0 8 f r den Minimum Fall und 1 2 f r den Maximum Fall angenommen wird Die Parameter A und B werden f r die einzelnen Technologien passend gew hlt Der Zusammenhang zwischen spezifischen Investitionskosten und der Leistung ist in Abbildung 82 dargestellt Daneben muss nat rlich auch bedacht werden dass f r bestimmte Technologien in sterreich auf Bundes Landes und Gemeindeebene unterschiedliche F rderungen Beihilfen zinsfreie Darlehen und Investitionszusch sse gew hrt werden die die Entscheidungsfindung zur Technologieauswahl konomisch beeinflussen Seite 180 Kostenfunktionen ol rthennie 3 000 i Pelletskessel 3 x ae ie Photovoltaik X z 2 000 gt Windkraftanlage g v 2 Luft Luft WP u 1 500 O 5 Luft Wasser WP 1 000 Naser Wasser WP F A 500 Sole Erdreich Wasser WP A 0 y Gaskessel 0 20 40 60 80 100 Leistung kW Fernw rme Abbildung 32 F r die in der Studie betrachteten Energiewandler wurd
383. oder einer Dienstleistung erforderlich sind und errechnet sich aus den Daten der Inputbilanz als Summe des nat rlichen Energieinhalts der verbrauchten Energietr ger Der Prim renergieinhalt kann aufgeschl sselt in nicht erneuerbare Energietr ger und solche aus erneuerbaren Ressourcen angegeben werden Im Rahmen dieses Projektes werden nur die Daten der nicht erneuerbaren Energien f r die Berechnungen der grauen Energie der Baustoffe herangezogen IBO 2011 Zu beachten ist dabei allerdings auch die Suffizienz der Verwendung nachwachsender Rohstoffe sowie des daraus resultierenden Fl chenverbrauchs Die ermittelten quivalenten Gr en f r die kokennzahlen GWP AP und PEI beziehen sich jeweils auf die Fl che von 1 m des betrachteten Aufbaus Weiters wurden f r jeden Aufbau die prozentualen Abweichungen vom Gesamtdurchschnitt der jeweiligen Bauteilkategorie berechnet und in einem Diagramm dargestellt R ckbau Entsprechend einer besonders nachhaltigen und effektiven Nutzung von Rohstoffen beruht die R ckbau Bewertung auf der Grundlage der Kaskadennutzung bei der die Rohstoffe bzw daraus hergestellte Produkte ber mehrere Stufen so lange wie m glich in einem Wirtschaftssystem genutzt werden F r diesen Fall umfasst die Nutzungskaskade eine einfache bis mehrfache stoffliche Nutzung mit abnehmender Wertsch pfung Produkt und Materialrecycling mit anschlie ender Kompostierung oder energetischer Nutzung thermische Verwertun
384. ogischen Aufbauten 3 sowie die Verbesserung durch Substitution des Gaskessels durch Fernw rme 5 und dem Einsatz von Photovoltaik 6 Tabelle 26 Varianten bersicht Variante Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung BE Bun Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen p Gro e Fensterfl chen Konventionell NIEREN DEE i Standard Gaskessel Holz kologisch Aluminiumrahmen Gaskessel Photovoltaik Seite 222 Kleingartenhaus energetisch i Abbildung 113 Die energetische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 2 5 20 3 1 5 1 0 0 5 un O gt 9 w et c w i Sy ba D 2 5 U w c a y E 2 a Der Einsatz einer Kleinwindkraftanlage ist aus prim renergetischer Sicht vor allem eine Frage des Standortes wie in Abbildung 114 ersichtlich ist Durch die g nstigen Windverh ltnisse am Standort Wien ist dort ungeachtet der Rahmenbedingungen die Verwendung einer Kleinwindkraftanlage berlegenswert w hrend sie an den anderen Standorten kaum oder vergleichsweise geringe Verbesserungen mit sich bringt Ebenso ist die Erzielung einer negativen Prim renergiebilanz ber den Betrachtungszeitraum eine Frage des Standorts E Kleingartenhaus PV amp Wind E Kleingartenhaus PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt ddiin 5
385. ommertauglichkeit Drempelwand innen h 100 cm eine Fassadenebene mit L ftungs ffnung 10 88 m Nutzfl che Fl chen die an benachbarte Geb ude grenzen sind hier nicht ber cksichtigt Abbildung 22 Modellgeb udetyp Mehrfamilienhaus mit unterschiedlich gro en s dseitigen Verglasungsfl chen Seite 62 Abbildung 23 Umsetzungsbeispiel Plus Energie Dachgeschossausbau eines typischen Wiener Gr nderzeithauses in der Ybbsstra e in Wien Das Projekt soll die Anwendbarkeit des Plus Energie Konzeptes auf Dachgescho ausbauten von Gr nderzeith usern aufzeigen Sch berl und P ll GmbH 5 2 2 B rogeb ude Das Modell B rogeb ude wurde in Bezug auf Gr e und Gescho zahl in Anlehnung an das Chemiehochaus der TU Wien am Getreidemarkt entwickelt Die Geb udetiefe wurde jedoch aktuellen B robauprojekten entsprechend von rund 24 m auf 15 m reduziert Typ K rzel Beschreibung Bauk rper BGF NGF Volumen H llfl che AV Verh ltnis Personenbelegung Ver nderliche Parameter Testraum K hlbedarf B rogeb ude B RO Ost West bzw Nord S d orientiertes neungeschossiges freistehendes B rogeb ude in Anlehnung an das Chemiehochhaus der TU Wien am Getreidemarkt ca 230 APL bei 30 m NGF APL 9 Gescho e von OG 2 bis OG 10 Flachdach l nglicher hoher Bauk rper mit Flachdach 6750 00 m 5737 50 m 27600 00 m 6284 00 m 0 23 ca 230 Arbeitspl tze bei 253m NGF APL Ver
386. on ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 2 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Seite 230 Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Tabelle 30 Varianten bersicht Variante Architektur Aufbauten Gro e Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Die Ergebnisse der kologischen Optimierung wie in Abbildung 121 und Abbildung 122 dargestellt korrespondiert dabei weitgehend mit der energetischen Optimierung Einfamilienhaus kologisch 200 m EFH flach E EFH flach Keller 150 W EFH schr g E EFH schr g Keller 100 uheb zZ vo 50 hie 2 gt q 0 3 50 100 150 Abbildung 121 Die kologische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 231 E EFH flach PV amp Wind EFH flach PV m EFH schr g PV amp Wind mEFH schr g PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt S E amp 2 3 teg L o V Abbildung 122 D
387. onenten Acrylat Beschichtung und Vorbehandlung Dispersionslacke zur Versiegelung und PVAC sortenreine Trennung bei mechanischer Bindemittel m glich Dispersionskleber f r die Verlegung ja Befestigung leicht m glich lose verlegt Parkett nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe nein R ckbau nicht m glich verleimt m glich aber aus kologischer Sicht nicht empfehlenswert kann Additive wie Weichmacher Antioxidantien flie Bend verlegt sehr hoch 43 als Verunreinigung Stabilisatoren und ggf sortenreine Trennung bei mechanischer Verbindung MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten nein Befestigung m glich durch erh rten sortenreine Trennung bei verklebten Platten nicht m glich R ckbau WDVS wird vor Ort von Tragschicht getrennt durchschn 1 cm des EPS und die Klebespachtel verbleiben am Ziegel Entsorgung WDVS wird in MVA verbrannt inkl der anorganischen Bestandteile Ziegel M rtel Putz EPS sollen in Abfallverbrennungs oder Mitverbrennungsanlagen entsorgt werden da bei ung nstigen Verbrennungsbedingungen auch nach thermischer Bromwasserstoff und bromierte Furane und Dioxine Reste werden in lose verlegt sehr hoch 39 9 Vorbehandlung in geringen Mengen entstehen Zusammensetzung Aufbereitungsanlage getrennt Ziegel Randbereich MJ kg m glich 86 93 M Polystyrol 0 12 M Treibgas nein wird recycelt verklebt nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe
388. or district heating systems are probably the best solution Knowledge of fundamental climatic data of the building site appears essential for high quality planning Photovoltaics can be used as an elementary component of a plus energy building If photovoltaic technology and prices evolve as in the past few years it will reach a widespread adoption in the building sector during the next decade very likely Thus both the energy efficiency and the corresponding integration of renewable energy sources in buildings are expected to play a significant role in terms of reducing greenhouse gases and a reduced dependence on fossil fuels The economic evaluation of the cases studies is conducted by the present value method The best economic solution does not utilise the full ecological nor energetic potential of improvement However it achieves a negative non renewable primary energy balance per year and a plus energy standard by definition With regard to the future relevance of plus energy buildings beside new buildings there is a much greater potential in the existing building stock So it will be important to focus on solutions for plus energy buildings in the existing building stock However it will last some decades before plus energy buildings will impact significantly on the total building stock in Austria Depending on the diffusion rate in the scenarios of low medium and high Seite 11 technology diffusion 5 to 21 of the Austrian housing
389. orgung Kleine 1 Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Kleine KEN Fensterfl chen Standard Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Fensterfl chen Standard 3 4 2 Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Kunststoffrahmen Kleine Seite 233 Einfamilienhaus konomisch 250 000 m EFH flach m EFH flach Keller S EFH schr g en MN o O m EFH schr g Keller Gesamtkosten EUR 50 000 177 0 Abbildung 123 Die konomische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 E EFH flach PV amp Wind W EFH flach PV EFH schr g PV amp Wind m EFH schr g PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 150 000 145 000 140 000 5 135 000 w 2 130 000 8 125 000 par 5 120 000 U 115 000 110 000 105 000 100 000 Abbildung 124 Die konomisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 234 7 3 Reihenhaus 7 3 1 Energetische Optimierung Abbildung 125 zeigt die energetische Optimierung der Reihenh user am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller
390. ose Seite 373 m glich m glich verklemmt AW1 Hochlochziegel EPS e Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling Zerkleinerung gt Sch ttung Kalk Zementputz nein Zuschlagstoff oOo gt Sch ttung et durch Einschmelzen oder Weiterverwertung zu Granulat f r Bodenauflockerung als D mmsch ttung oder Zuschlagstoff Wiederverwendung zu M rtel und en IT EPS F f Fassaden s o wenn lose verlegt Beton wenn sortenrein gesammelt 0 Zerteinenung gt Sch ttung una mn nn armiert ME WE L Zerteinerun ES eee onem egga e o eee Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung Zugabe von Fasern sowie Zus tze aus nicht m glich m glich nein R ckbau nicht m glich m O e 0 nicht m glich nein R ckbau nicht m glich durch erh rten solen in Abfallverorennungs oder sortenreine Trennung bei verklebten Platten nicht Mitverbrennungsanlagen entsorgt werden m glich R ckbau WDVS wird vor Ort von da bei ung nstigen Tragschicht getrennt durchschn 1 cm des EPS Verbrennungsbedingungen auch und die Klebespachtel verbleiben am Ziegel nach Bromwasserstoff und bromierte Furane Entsorgung WDVS wird in MVA verbrannt inkl thermischer und Dioxine in geringen Mengen entstehen Der anorganischen Bestandteile Ziegel M rtel sehr hoch 39 9 Vorbehandlung Zusammensetzung 86 93 M Putz EPS Reste werden in Aufbereitungsanlage verklebt mit MJ kg m glich Polystyrol 0 12 M Treibga
391. pannung eine eindeutige Funktion des Wassergehaltes ist kann der Fl ssigwassertransport auch mit Hilfe der Diffusivit t beschreiben werden OW g DVw D K 31 OS R T g KYs K E 2 yp K Prono l 1 gp K P2 yp 32 op Op P Psat U g vp K PO yp oyp uy sutt 33 H U Mor K Puzo o OW D Vw Da K e 34 g eff eff eff ag 34 12 3 2 Solare W rmegewinne des Kollektors Die solaren Strahlungsgewinne setzen sich aus der direkten Strahlung der diffusen Strahlung und den Reflexionen zusammen Abh ngig sind diese Gr en je nach Berechnungsmodell von der Tageszeit vom Azimut von der Sonnenh he Bew lkung und von den Materialparametern Absorptionsgrad Reflexionsgrad Transmissionsgrad der absorbierenden Schichten lso Gesamtstrahlung in W m lair direkte Strahlung in W m dir gi litr T keti 35 Seite 346 laitt diffuse Strahlung in W m lrei reflektierte Strahlung in W m Os tatt 1 36 s Reflexionsgrad a Absorptionsgrad Ts Transmissionsgrad l t Io Q f LATEST I i Ta Q PEA L T T lT 8 a Ta j 9 l i Os 0 T Misr Gt Baustoff Hinterl ftung Baustoff Abbildung 164 Strahlungsbilanz Prinzipskizze Im Fall eines thermischen Solarkollektors ist die u ere Abdeckung eine Glasscheibe die je nach Produkt verschiedene Materialeigenschaften aufweist Zur Anwendung kommen in der Praxis normale Einscheibengl ser ESG die im Float Verfahren erzeugt
392. pen L ftungsanlagen und K hlung und dgl vgl Kapitel 6 4 und Kapitel 7 Spezifische Investitionskosten des Energiebereitstellungssystems j in EUR kW It Formel 11 Anlagenleistung des Energiebereitstellungssystems j in kW Seite 35 und mit CoeM CFpj Crj Cinj j Cm EUR 6 Croj J hrliche direkte Brennstoff und Stromkosten des Energiebereitstellungssystems j in EUR Cr J hrliche indirekte Brennstoffkosten des Energiebereitstellungssystems j in EUR z B Lagerkosten Lieferkosten Cinjj J hrliche Versicherungskosten des Energiebereitstellungssystems j in EUR Cm J hrliche Wartungskosten des Energiebereitstellungssystems j in EUR Bei den Aufbauten wird bis zum Jahr 2050 von keinen Reinvestitionskosten ausgegangen f r Systeme zur Energiebereitstellung sind die Reinvestitionskosten in Abh ngigkeit von der Lebensdauern und der allgemeinen Preisentwicklung der Technologie in Kapitel 6 6 definiert Dort finden sich ebenfalls Angaben zu den Brennstoffkosten f r Gas Pellets und Fernw rme in den jeweiligen Unterkapiteln Die Stromkosten werden in Kapitel 6 5 n her erl utert Die f r die Berechnung der j hrlichen Betriebskosten der Energiebereitstellungstechnologien n tige Kapitalverzinsung betr gt 6 und die j hrliche Inflationsrate 1 93 Diese bildet den statistischen Mittelwert der allgemeinen Preisentwicklung der letzten 10 Jahre berechnet mit Hilfe des Verbrauchpreisindex des Jahres 2000 der Statistik Austri
393. pfbremse und einer Gipskartonplatte Als Au enklima f r die Berechnung wird ein um 2 Kelvin reduziertes Klima von Klagenfurt verwendet um den Auslegungsfall f r Konstruktionen mit einer Kondensation an der Au enseite abzubilden An der Innenseite wird das Auslegungsklima f r Wohnungsnutzung verwendet mit einer operativen Au entemperatur von 22 C im Winter und 26 C im Sommer Die relative Luftfeuchte im Winter betr gt 50 im Sommer 65 Gesamtfeuchtigkeitsgehalt in kg m 4 5 7 4 0 4 e 3 0 4 7 a mit geringer Leckage 2 0 Luftdicht 1 5 10 0 5 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Zeit in Stunden Abbildung 57 Gesamtfeuchtegehalt der Grundkonstruktion mit und ohne Leckage an der Innenseite Wie in der vorigen Abbildung erkennbar ist die Grundkonstruktion als fehlertolerant einzustufen Selbst eine Leckage f hrt nicht zu einer Akkumulation der eindiffundierenden str menden Feuchtemengen Durch die Applikation eines Sonnenkollektors ohne Hinterl ftung wird eine dampfdichte Au enseite geschaffen Die Auswirkung auf den sich einstellenden Feuchtegehalt ist in der folgenden Abbildung zusammengestellt Ohne solare Einstrahlung wurde sich in diesem Fall ein j hrlicher Zuwachs an Feuchtigkeit in der Konstruktion einstellen Durch die solare Einstrahlung wird die Au enoberfl che aber so warm dass eine verst rkte Trocknung nach innen stattfinden kann Seite 107 Gesamtfeuchtigkeitsgehalt in
394. q m 0 464578 Gesamtdurchschnitt der Bodenplatten zum Keller PEI nicht erneuerbar MJ m 1654 90 2000 00 1542 42 Produktrecycling 1500 00 Kompostierbarkeit Materialrecycling 1000 00 Thermische Verwertung 500 00 Deponierung 7 40 14 04 0 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 141 UGD Keller 2 Bezeichnung unkonditioniert Kosten in m Bemerkungen NANNY YY AYYY YY VONN WY Sortenreine Trennung zum Teil m glich Die Schafwolle die HanfLehmsch ttung sowie die Holzfaserplatten k nnen wiederverwendet werden und sind komposterbar Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich Die Holzbaustoffe die Hanf Lehmsch ttung sowie die Schafwolle k nnen thermisch verwertet werden Geringer Anteil an regional produzierbaren Materialien Durchschnitliche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Obwohl deutlich weniger CO2 frei gesetzt wird als bei der Variante UGD Kelleri ist der Energiebedarf f r diesen Aufbau am h chsten GWP kgCO2eq m 12 77 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eg m 0 400655 Gesamtdurchschnitt der Bodenplatten zum Keller PEI nicht erneuerbar MJ m 1683 77 80 00 65 04 Produktrecycling amp 60 00 Kompostierbarkeit amp 40 00 m GWP Materialrecycling ER 16 03 ar IR 5 PEI Thermische Verwertung o _ N 0 00 S e Deponierung Gel 20 00 7 38 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer
395. r Verkehrsmittel Dezentrale VS zentrale Energieversorgung Dach bzw Sonnenkollektoren Windkraft Integrierte Photovoltaik Abwasserfreie Siedlungen durch Reinigung des Grauwassers M llseparations Verwertungsanlagen und Schaffung von Kontinuit t im Raum durch Feinstruktur gleichartiger Gliederungselemente proportionale Platzgestaltung Hierarchisch gestufte ffentliche R ume Pl tze mit hoher Aufenthaltsqualit t durch belebte Begrenzungen Nutzungsvielfalt Zug nglichkeit Ablesbarkeit Sicherheit urbaner Komfort urbanes Raumerlebnis durch stra enraumbegleitende Bebauung und Setzung von Vegetationselementen abwechslungsreiche Bebauungsstrukturen Ber cksichtigung der Charakteristika der Stadtbausteine Windkorridore zur Durchl ftung der Stadt im Sommer Hierarchisches Gr nfl chenkonzept in Abstimmung zur Hauptwindrichtung Ableitung der Vorgehensweise laut Projektanforderungen und M glichkeiten in Bezug auf baurechtliche Bestimmungen Erhaltung der Stadtcharakteristik sozi kologischen Auswirkungen und Energieziele Flexibilit t und Variabilit t bei Ausgestaltung von Geb uden standardisierte L sungsmodelle f r Stadtraumtypen Erf llung energetischer Anforderungsprofile Vielfalt an Wohnformen Geb udetypen und Nutzung durch viele soziale Gruppen Soziale Einrichtungen Angebote und Partizipative Organisationsformen Gemeinschaftsfl chen und r ume Betreuung Ber
396. r Tiefe unten Die rote Linie zeigt das Ergebnis aus einer einfachen TRNSYS Simulation 22002222000222000snnnnesnnnnnennnnne nennen nnnnn nennen 207 Abbildung 104 Temperaturverl ufe des Erdreichs ohne oben und mit unten Ber cksichtigung der entzogenen thermischen Leistung Das Erdregister wurde hier in 2 5m Dlele A09ENONMEN zn anreisen 208 Abbildung 105 Ergebnisse zur kobilanz eines einfachen W rmepumpensystems 209 Abbildung 106 Kumulierter Bestand an W rmepumpen in sterreich unter der Annahme einer technischen Lebensdauer von 20 Jahren Quelle Eigene Darstellung Daten Biermayr BLAU 2012 ee ee nee 210 Abbildung 107 F r den Fall des Mehrfamilienhauses wurden einfache Str mungssimulationen vorgenommen us2242s0020nneonnnnnn nenne nnnnnnennnnnn nenne nnnnnnennennennnnnnnnn 211 Abbildung 108 Darstellung von Geschwindigkeitskontur oben Str mungslinie mitte und Druckverteilung unten im Falle eines alleinstehenden Mehrfamilienhauses und Anstr mung vonder ee 212 Abbildung 109 Das Str mungsdargebot f r das in der Mitte angeordnete Mehrfamilienhaus ist bei der dargestellten Konstellation unbefriedigend 2200220002000000n00nnnn en 213 Abbildung 110 kologische Effekte f r die Herstellung eines Gaskessels 214 Abbildung 111 Die Erfahrungskurve von Gas Brennwertkesseln am Beispiel der Niederlande entnommen aus van Sark et al 20
397. r Verbesserung der Sommertauglichkeit von Testraum nord s dorientiertes Mehrfamilienhaus MFHn am Standort Innsbruck u0s022240000n00nnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnn 84 Abbildung 42 Einfluss der Nachtl ftung auf den sensiblen K hlbedarf eines Normsommertages in Testraum B ro V1 am Teststandort Wien u 20022002220nnnenennenn 85 Abbildung 43 Einfluss der Verglasungsart auf den sensiblen K hlbedarf eines Normsommertages und den Heizw rmebedarf eines durchschnittlichen J nnertages im Testraum B ro V1 am Teststandort Wien 0002220022200nnnnennnnnennnnennnnn nenn nenn nnnnne nennen 86 Abbildung 44 PPD als Funktion des PMV EN ISO 7730 2006 2 002 88 Abbildung 45 Lokale thermische Unbehaglichkeit durch asymmetrische Strahlungstemperatur Legende 1 warme Decke 2 k hle Wand 3 k hle Decke 4 warme Wand EN ISO 7730 2006 220022220002220000040000Rnnnnnnnnnne nenne ennnnne nennen 91 Abbildung 46 Behaglichkeitsfenster relative Feuchte nach NORM H 600 T3 92 Abbildung 47 zul ssige Luftgeschwindigkeit in Abh ngigkeit der Raumlufttemperatur nach ENT ee ee ee 93 Abbildung 48 Schematische Darstellung Raummodell 2u00222200222200020200 22200 95 Abbildung 49 Darstellung der Geometrie des Berechnungsmodells in Buildopt_VIE
398. r Zone Berechnung der Bauteile W rmebilanz Die Berechnung der Bauteile erfolg analog zur Zonenberechnung ber den Energieerhaltungssatz wobei die Bauteile jeweils in Schichten eingeteilt werden und die Energiebilanz f r jede einzelne Schicht gebildet wird Das physikalische Modell f r die W rmespeicherung und den W rmetransport wird nach folgenden Gleichungen berechnet und ist in nachfolgender Beschreibung f r die einzelnen Bauteiltypen Trennbauteil Bauteil mit W rmestrom nach au en Bauteil mit W rmestrom nach innen detailliert beschreiben 5 oT X t 5 Cr Py Cueo Preo URN EL vr TVT 1 Ctr spezifische W rmekapazit t in J kg K Ptr Dichte des trockenen Baustoffs in kg m Uy Feuchtigkeitsgehalt in kg m T Temperatur inK Ar w T W rmeleitf higkeit in W m K Seite 334 Als Randbedingung werden der konvektive W rme bergang der Infrarotstrahlungsaustausch und die Absorption von Solarstrahlung nach folgender Gleichung berechnet a T To e 0 T T ao l A w T VT X Dlo 2 Ac Konvektiver W rme bergangskoeffizient in W m K T Lufttemperatur in K To Oberfl chentemperatur in K effektiver Emissionsgrad dimensionslos Ts Strahlungstemperatur in K a Absorptionsgrad f r Solarstrahlung dimensionslos ls Solare Einstrahlung in W m T y Foky T 1 Foy TA 3 Fsky Sichtfaktor der Oberfl che zum Himmel dimensionslos Tsy Himmelstemperatur in K Irennbauteile Die Trennw nde werd
399. r bestehenden Infrastruktur in Wohnh usern zur Verf gung gestellt werden da Wasser aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften bei einer Temperatur von 220 C nicht drucklos als W rmetr germedium genutzt werden kann Eine Alternative ist Thermo l welches bereits seit l ngerem in der Industrie erfolgreich bei thermischen Prozessen bis 400 C als W rmetr germedium eingesetzt wird Ein wesentlicher Vorteil von Thermo l als organischem W rmetr ger ist dass es im Vergleich zu Wasser bei einem h heren Temperaturniveau einen deutlich niedrigeren Betriebsdruck hat vgl Abbildung 64 Speziell entwickelte Thermo le befinden sich im unteren Bereich der Bandbreite roter Bereich und k nnen bis zu 400 C als W rmetr ger eingesetzt werden ohne dass hohe Dampfdr cke entstehen Der gesamte Aufbau des Leitungssystems ist im Vergleich zu Systemen mit h heren Betriebsdr cken deutlich einfacher und kann aus weitgehend verf gbaren Komponenten hergestellt werden Ein weiterer Vorteil liegt im deutlich geringeren Aufwand f r die anfallenden Wartungs und Reparaturarbeiten 6 5 1 3 Kosten Eine vollst ndige Kostenkalkulation ist f r einen Thermo lkreislauf nicht m glich solange nicht s mtliche Komponenten des Systems definiert worden sind F r das Leitungssystem inkl Umw lzpumpe Ausdehnungsgef Sammelgef Armaturen Schaltschrank und Flanschverbindungen m ssen ca 15 000 veranschlagt werden wobei diese Angabe durch
400. r die 2 Ber cksichtigung des Einflusses von Niederschl gen Dichte des Erdreichs 1500 kg m c_p Spezifische W rmekapazit t des 1 35 kJ kg K Erdreichs W rmeleitf higkeit des Erdreichs di WwkK 1 1 Spezifische Entzugsleistung f r das P_Entzug gegebene Erdreich 10 W m L nge des betrachteten errechnet sich Gebiets Einzugsbereich des Erdw rmekollektors aus P_Entzug Breite des betrachteten Gebiets Einzugsbereich des Erdw rmekollektors m Delta_t Zeitschritt der Simulation F r eine erste Erprobung des Modells wurde f r den ungest rten Fall das hei t ohne Zu oder Abfuhr von Energie durch ein Erdregister ein Wetterdatensatz von der Freilandversuchsstelle in Holzkirchen Bayern herangezogen Dabei stehen nicht nur st ndliiche Messwerte zur Au entemperatur und zu Niederschl gen sondern auch Temperaturverl ufe f r das Erdreich in 100 cm und 50 cm Tiefe sowie an der Oberfl che zur Verf gung Messdaten Fraunhofer 2009 In den folgenden Abbildungen sind diese Daten grafisch dargestellt und werden einerseits mit dem f r das Gesamttool erstellten Mehrschichtmodell und andererseits mit den Werten verglichen die man erh lt wenn man den Rechenalgorithmus von TRNSYS Type 501 heranzieht Weiters wurde das gleitende Mittel f r 7 bzw 100 Tage eingef gt das f r den ungest rten Fall ebenfalls eine grobe N herung des zeitlichen Temperaturverlaufs f r eine bestimmte Schichttiefe darstellt u nn
401. r die Bestimmung der Reinvestitionskosten nach Ablauf der Lebensdauer der Energiebereitstellungstechnologien ist ist in folgender Abbildung dargestellt Nennenswerte Preisreduktionspotentiale weisen insbesonders die Solarthermie und die Photovoltaik auf Zu ber cksichtigen ist allerdings die Abh ngigkeit der tats chlichen Preise zum Reinvestitionszeitpunkt von der Anlagenleistung und dem Ausgangsniveau der spezifischen Investitionskosten siehe Seite 178ff Erwartete Preis nderung 2 00 Annahmen 1 80 1 60 1 40 Speicher Pelletkessel Tr an N O nderung o oO 0 80 Angenommene Preisreduktion ohne Inflation 0 60 Photovoltaik 4 Jahr Kleinwindkraft 1 5 Jahr 0 40 W rmepumpen 2 0 Jahr Solarthermie 3 Jahr Speicher 0 5 Jahr 0 20 Gaskessel 0 25 Jahr Pelletskessel 2 0 Jahr 0 00 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040 2042 2044 2046 2048 2050 Abbildung 86 Erwartete Preis nderung von Energiebereitstellungstechnologien in Geb uden zur Bestimmung der Reinvestitionskosten unter Ber cksichtigung der Inflationsrate Da der Startwert der Modellrechnungen vor 2010 liegt kommt es zu Abweichungen zwischen den beiden Szenarien bereits im Jahr 2010 Seite 184 kologie Die kologischen Aspekte der Herstellungsprozesse der einzelnen Energiewandler wurden auf Basis des Global Warming Potential GWP des Versauerungspotentials
402. r und Entwerfen Technische Universit t Wien DI FH S ren Eikemeier Gruppe Angepasste Technologie Verein an der Technischen Universit t Wien Wien Juni 2012 Ein Projektbericht im Rahmen des Programms WJ A II PEHAUS i FFF Es der Zukunft im Auftrag des Bundesministeriums f r Verkehr Innovation und Technologie Vorwort Der vorliegende Bericht dokumentiert die Ergebnisse eines Projekts aus dem Forschungs und Technologieprogramm Haus der Zukunft des Bundesministeriums f r Verkehr Innovation und Technologie Die Intention des Programms ist die technologischen Voraussetzungen f r zuk nftige Geb ude zu schaffen Zuk nftige Geb ude sollen h chste Energieeffizienz aufweisen und kosteng nstig zu einem Mehr an Lebensqualit t beitragen Manche werden es schaffen in Summe mehr Energie zu erzeugen als sie verbrauchen Haus der Zukunft Plus Innovationen im Bereich der zukunftsorientierten Bauweise werden eingeleitet und ihre Markteinf hrung und verbreitung forciert Die Ergebnisse werden in Form von Pilot oder Demonstrationsprojekten umgesetzt um die Sichtbarkeit von neuen Technologien und Konzepten zu gew hrleisten Das Programm Haus der Zukunft Plus verfolgt nicht nur den Anspruch besonders innovative und richtungsweisende Projekte zu initiieren und zu finanzieren sondern auch die Ergebnisse offensiv zu verbreiten Daher werden sie in der Schriftenreihe publiziert und elektronisch ber das Internet unter
403. r wird erkennbar dass die Ber cksichtigung der lokalen klimatischen Gegebenheiten bei der Optimierung der architektonischen Rahmenbedingungen von Plusenergiegeb uden und gegebenenfalls der Einsatz einer Au enverschattung unverzichtbar sind Einfluss des Standortklimas auf das sommerliche Temperaturverhalten Max empfundene Raumtemperatur w hrend der Nutzung Klagenfurt Innsbruck Radstadt Mallnitz 450 m 570 m 858 m 1190 m Leichtbau 28 5 C meg at Sur 22 4 C m Massivbau 27 4 C aae Arc aaae aac Abbildung 33 Temperaturverhalten des Testraums Einfamilienhaus EFH mit gro er s dorientierter Glasfl che V3 in der Sommertauglichkeitssimulation an f nf Standorten mit unterschiedlicher Klimalage und Seeh he 5 5 2 S dorientierte Verglasungsfl chen In Abbildung 34 ist erkennbar wie stark der Heizw rmebedarf durch eine Vergr erung des s dseitigen Verglasungsanteils und die damit verbundene Steigerung der passiven solaren Gewinne reduziert werden kann Durch eine Vervierfachung der s dorientierten Glasfl chen konnte in den Simulationsreihen f r verschiedene Geb udetypen eine Verringerung des Heizw rmebedarfs um 35 bis 64 erzielt werden In Abbildung 36 zeigen sich jedoch die gegenl ufigen Interessen Durch Vergr erung der s dorientierten Glasfl che V1 kleinste V2 doppelte V3 vierfache s dseitige Glasfl che kann der Heizw rmebedarf zwar reduziert werden rechte y Achse gestrichelt glei
404. rbon Roadmap 2050 KOM 2011 112 In diesem rechtlichen Rahmen liegt auch das besondere Umsetzungs Potenzial der vorliegenden Arbeit Sie liefert die Grundlage f r diese Weichenstellungen die rasch get tigt werden m ssen um bis 2020 entsprechende Erfolge hinsichtlich der klimapolitischen 20 20 20 Ziele der EU zu erreichen Daneben bieten die Ergebnisse auch Grundlagen f r anwendungsorientierte Forschung und Versuchsprojekte in denen die Empfehlungen in der Praxis umgesetzt werden Unter anderem sind folgende Verbesserungen denkbar die sich durch die Umsetzung der Resultate des gegenst ndlichen Projekts ergeben k nnen e Optimale Abstimmung der erneuerbaren Energieversorgungssysteme in Plus Energie Geb uden e Richtlinien f r besonders energieeffiziente Geb udebauteile e Richtlinien f r kologische Geb udebauteile e Empfehlungen zur optimalen Planung von Plus Energie H usern e Auslegungswerte f r Energiespeichersysteme Langfristig ergibt sich mit den Ergebnissen dieser Studie ein gro es Potential zur Generierung von neuen Produkten bzw M rkten f r die sterreichische Wirtschaft Das erlangte Wissen kann direkt in der Entwicklung neuer innovativer Produkte eingesetzt werden und somit dem Standort sterreich zur Technologief hrerschaft in der Geb udeintegration erneuerbarer Energie und dem Plus Energie Geb ude verhelfen Als Zielm rkte k nnen somit in sachlicher Hinsicht u a die Baubranche EVUs Architekten Plan
405. rderung drastisch Ebenso liefert die au enliegenden Verschattung eine Senkung des Prim renergiebedarfs von 30 bis 50 Prim renergiebedarf f r Raumheizung Raumk hlung Luftbef rderung in kWh m 500 450 400 350 300 250 20 u num 150 1 o 05_30i 10 19i 20 08i 05 _30e 10 19e 20 _08e a in 5o Abbildung 51 Prim renergiebedarf bezogen auf m BGF f r Raumheizung Raumk hlung Luftbef rderung in kWh m Der Vergleich der kumulierten Bewertung der Klimasituation f llt betreffend einer als zu warm beurteilten Klimasituation deutlich aus Mit au enliegender Verschattung ist die Bewertung der Behaglichkeit im K hlfall an den ausgewerteten Arbeitspl tzen durchgehend neutral Der Einfluss der Verschattung ist im Heizfall erwartungsgem gering 400 450 300 4 us E S d lt eher_kal 200 Sud gt eher warm 130 100 u 0 se 05 30i 10 19i 20 08i 05 30e 10 196 70 08 Abbildung 52 Kumulierte Bewertung f r PMV lt 0 25 bzw PMV gt 0 25 Seite 100 Die wegen des Blendschutzes auch in der Heizperiode aktivierte Verschattung verringert die solare Einstrahlung im Winter Hinsichtlich dieser Beeintr chtigung wirkt sich eine innenliegende Verschattung positiv aus Der Einfluss des Verschattungstyps auf die Behaglichkeit nimmt mit n rdlicher Orientierung ab Dieser Effekt hat entsprechend Abbildung 52 und Abbildung 53 geringere Auswirkungen bei gr eren D mmst r
406. reiche f r die Kategorien A B und C folgende operative Temperaturen bzw Temperaturbereiche siehe Tabelle 8 Seite 89 Tabelle 8 Kategorien optimaler operativer Raumlufttemperaturen nach EN ISO 7730 Operative Temperatur in C Sommer K hlungsperiode Winter Heizperiode A 0 2 lt PMV lt 0 2 24 5 1 0K 22 0 1 0K B 0 5 lt PMV lt 0 5 24 5 1 5 K 22 0 2 0 K C 0 7 lt PMV lt 0 7 24 5 2 5K 22 0 3 0 K 6 1 1 2 Strahlungsasymmetrien durch Temperaturunterschiede der Raumumschlie ungsfl chen Die Strahlungsverh ltnissee im Raum beeinflussen die Behaglichkeit Unter Strahlungsasymmetrie versteht man die maximale Temperaturdifferenz die in einem Raum zwischen zwei sich gegen berliegenden Fl chen auftritt Die daraus folgende einseitige Erw rmung bzw Abk hlung des Menschen durch uneinheitliiche Temperaturen der Umschlie ungsfl chen kann zu thermischem Unbehagen f hren Wird allein ber die Decke geheizt darf deshalb die Oberfl chentemperatur ca 27 C nicht berschreiten Im K hlfall sollte die Temperaturdifferenz der kalten Deckenfl che mit anderen Fl chen im Raum nicht gr er als 14 K sein EN ISO 7730 In Abbildung 45 ist der Prozentsatz der Unzufriedenen in Abh ngigkeit der Strahlungstemperaturdifferenz dargestellt Seite 90 80 40 n 00 5 0 6 2 5 W 3I Ahy Abbildung 45 Lokale thermische Unbehaglichkeit durch asymmetrische Strahlungstemperatur Legende 1 warme Decke 2
407. reine Trennung bei mechanischer MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten nein Befestigung m glich lose verlegt als Verunreinigung D sortenreine Trennung bei mechanischer sehr hoch 43 44 MJ kg auf Deponie nein Befestigung m glich Klebeband nach verklebte und verputzte Platten nicht thermischer zerst rungsfrei und sortenrein r ckbaubar Vorbehandlung einfache schwimmende Verlegung mittel 16 7 MJ kg m glich nein m glich gt sauberer R ckbau verlegt m glich aber aus kologischer Sicht als kann Additive wie W Weichmacher nicht empfehlenswert sehr hoch 43 Verunreinigung Antioxidantien Stabilisatoren und ggf sortenreine Trennung bei mechanischer auf Deponie Flammschutzmittel enthalten nein Befestigung m glich lose verlegt lose verlegt DE Randbereich nicht m glich in der Regel mineralische Zusatzstoffe nein R ckbau nicht m glich verklebt flie end verlegt Verbindung nicht m glich Stellmittel aus Kunststoffen nein R ckbau nicht m glich durch erh rten Nutzungs Kompostier Produktrecycling Materialrecycling dauer barkeit ggf Absaugen Reinigung amp Trocknung ggf Absaugen gt gt D mmsch ttung Zuschlag f r nein D mmsch ttung Leichtbaustoffe OGD 3 Flachdach Holz Stroh S House Bl hton Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten an Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Kreuzlagenholz Holz Schnittho
408. rer Seite 61 ber 1000 m gro en PV Anlage nicht nur den Eigenbedarf an Strom sondern erwirtschaften ber 1 Jahr bilanziert sogar einen berschuss ARCH BUERO KALTENEGGER 5 2 1 4 Mehrfamilienwohnhaus Um die Rahmenbedingungen f r einen urbanen Mehrfamilienhaus Prototypen zu definieren wurde von einem Geb ude in einer typischen Wiener Gr nderzeitbaul cke ausgegangen Der Bauk rper wird Nord S d als auch Ost West orientiert untersucht Typ Mehrfamilienhaus K rzel MFH Beschreibung Nord S d bzw Ost West orientiertes Mehrfamilienhaus in typischer Wiener Gr nderzeitbaul cke Bauklasse Ill geschlossene Bauweise Bauk rper l nglicher Bauk rper 20 m breit 13 m Trakttiefe 16 m Geb udeh he beidseitig angebaut 45 Dachneigung abgeflachter First mit Nord S d Verlauf 5 Vollgeschosse und 2 Dachgeschosse Raumh he 2 6 m Dachgeschosse teilweise terrassiert 17 Wohneinheiten im Schnitt 72 3 m Keller au erhalb der Passivhaush lle Fenster ffnungen entsprechen der mindesterforderlichen Belichtungsfl che nach OIB RL 3 50 nach Norden 50 nach S den BGF 1637 82 m WNFL 1229 05 m Volumen 5025 58 m H llfl che 1302 89 m AV Verh ltnis 0 26 Personenbelegung statistisch 28 9 Personen ber cksichtigt 29 Personen Ver nderliche Parameter Gr e der Glasfl che in der S dfassade Testraum s d bzw westorientierter Wohnraum im Dachgeschoss 45 Dachschr ge S
409. rer Energie thermische Kollektoren f r Brauchwassererw rmung und Photovoltaik zur Stromerzeugung bis zur Regenwassersammlung und Dachbegr nung Das darunter liegende Geb ude profitiert ebenfalls davon weil Synergie Effekte die Entscheidung f r die gleichzeitige Sanierung erleichtern Damit wird die Nutzungsmischung in der Stadt gef rdert und es entsteht eine Stadt der kurzen Wege Dies ist fast immer deutlich nachhaltiger als energetisch deutlich bessere Neubauten im Speckg rtel zu errichten die die Verkehrsbelastung der St dte weiter vergr ern Abbildung 30 Dachbodenausbau in der Maria Treu Gasse in Wien von pos fr eo ci Architekten Die untere B roebene Are 7 liegt noch im Altbau und weist Niedrigstenergie Standard auf die dar ber liegende neue Wohnebene hat Passivhaus Standard F a UNY Y Lt er A i G FA W D MOTS KE Qaf ANEY HN n f ii Seite 73 Umnutzung in der Stadt am Land Ein weiteres Potential bietet die Umnutzung von nicht mehr widmungsgem nutzbaren Geb uden In der Stadt geh ren h ufig Industriebauten dazu Hier sollte allerdings eine sorgf ltige Analyse vorweg den Weg weisen da Geb udestruktur und zustand eine sinnvolle Sanierung nicht immer zulassen Im l ndlichen Bereich sind es die Ortszentren wo der alte Baubestand f r die Identifikation der Bewohner mit der Gemeinde und die Erhaltung von urbaner Atmosph re zwar sehr wichtig ist dies aber meist nicht ausreichend bewusst
410. rgaben sich damit aufgeteilt auf die einzelnen Werkstoffe die in der folgenden Abbildung dargestellten kologischen Effekte f r die Herstellung 1 600 14 00 25 000 m Kunststoff Annahme PVC 1 400 12 00 20 000 1 200 10 00 4 Zinn 1 900 15 000 8 00 800 Kupfer 6 00 10 000 600 4 00 u Aluminium 400 5 000 200 2 00 Stahl angenommen nur Kohlenstoff Mn lt 1 0 0 00 GWP kgCO2ea AP kgSO2ea PEI n erneuerb MJ Abbildung 110 kologische Effekte f r die Herstellung eines Gaskessels 6 6 9 3 Technologiediffusion und Lernrate Gaskessel sind eine etablierte und ausgereifte Technologie Dennoch weisen sie mit 14 eine beachtliche Lernrate auf wie Abbildung 111 verdeutlicht Auf wenn durch die Brennwerttechnik mittlerweile hohe Wirkungsgrade erzielt werden sollten Gaskessel in den n chsten Jahren wo es m glich ist durch erneuerbare Energiequellen ersetzt werden In einem Plusenergiegeb ude sollte ein Gaskessel in keinem Fall eingesetzt werden Seite 214 I 1990 2 nn ni Inn Di d I a H oa ORR 4 7 1 Pa 1998 13 RO SG combi boilers in EUR a KW kN en an I 002 35 1994 177 N I I n Nyi U Y 1 2004 31 KR 0 i Pia 615 67x Htun zum S R LUX 1005 8 LR E Y PR Sb f condensing gi Price G S m m 10 TID Cumulative sales ol
411. rien der gesamtwirtschaftliichen Marktchancen verschiedener Technologielinien im Energiebereich Bericht zu einem Projekt aus der Programmlinie Energie der Zukunft Proj Nr 810707 Wien 2008 H berlin H Photovoltaik Strom aus Sonnenlicht f r Verbundnetz und Inselanlagen AZVerlag Aarau 2007 Hafner B 1999 Modellierung und Optimierung eines solar betriebenen Prozessw rmesystems Dissertation RWTH Aachen Verlag Shaker Aachen 1999 HTT 2011 Info Folder Firmenhomepage HTT energy systems GmbH Download am 02 05 2011 Herford 2011 Heindl W Kre Klaus 1985 Interpolation und Kontinuisierung Forschungsbericht im Auftrag des BMWF Wien 1985 Heindl W T Kornicki A Sigmund 1990 Erstellung halbsynthetischer Klimadatens tze f r meteorologische Messstationen Forschungsbericht im Auftrag des Bundesministeriums f r Wissenschaft und Forschung GZ 70 630 18 25 88 und des Amtes der N Landesregierung ZI NC 23 1988 1989 Wien 1990 Hens Hugo 2007 Building Physics Heat Air and Moisture Fundamentals and Engineering Methods with Examples and Exercises Ernst amp Sohn A Wiley Company Berlin 2007 Huber Arthur et al Auslegung von Luft Erdregister Benutzerhandbuch zum Programm WKM Huber Energietechnik Z rich 2003 Seite 274 Huber Fauland H et al Simulatonsvergleich von Pelletskesselmodellen Konferenzbeitrag zur BauSIM 22 24 9 2010 TU Wien Wien 2010
412. rkraft oder von Windparks die sich nicht am Standort befinden Bei der Nutzung erneuerbarer Energiequellen am Standort kann weiter unterschieden werden ob die Energie am Geb ude selbst z B durch geb udeintegrierte PV oder Solarthermie oder am dazugeh rigen Gel nde z B mit Kleinwind und wasserkraft oder PV am Grundst ck erzeugt wird Stammen die genutzten regenerativen Energiequellen nicht vom Geb udestandort so l sst sich differenzieren ob erneuerbare Energietr ger wie Biomasse zum Standort transportiert werden oder ob Energie aus Anlagen zur regenerativen Energieerzeugung zugekauft wird z B kostrom bzw Investitionen in solche Anlagen get tigt werden siehe Abbildung 5 Diese Unterscheidung wurde 2006 von Torcellini et al vorgeschlagen und zugleich auch in eine empfohlene Reihenfolge zur Wahl regenerativer Energieversorgungsma nahmen gebracht Seite 27 Ma nahmen Nr Energieversorgungsma nahmen Beispiele Reduktion des Energieverbrauchs durch Nat rliche Belichtung energieeffiziente 5 optimierte Geb udebauteile Geb udetechnik nat rliche Bel ftung Energiebereitstellung am Grundst ck Nutzung erneuerbarer Energiequellen an PV Solarthermie und Kleinwindkraft h der Geb udeh lle am Geb ude 2 Verwendung erneuerbarer Energiequellen PV Solarthermie Kleinwind und am Geb udegrundst ck Kleinwasserkraft am Grundst ck Energiebereitstellung durch externe Quellen Biomasse Pellets Ethanol
413. rliegenden Fall wurde eine Anwesenheitswahrscheinlichkeit von 100 festgelegt Der Energieeintrag durch eine anwesende Person betr gt in der Simulation 80Wh h Die inneren Energiegewinne durch Ger te z B PCs werden pauschal mit 150Wh h pro besetztem Arbeitsplatz angesetzt Im Falle eines unbesetzten Arbeitsplatzes wird ein Standby Energieeintrag von 5Wh h angenommen Die Grundlast der inneren Energieeintr ge in den Raum hervorgerufen z B durch Radios betr gt 10Wh h 6 1 3 6 Konversionsfaktoren Folgende Konversionsfaktoren f r die Ermittlung des Prim renergiebedarfs werden verwendet e Strom 2 62 e W rme 1 3 6 1 3 7 Variantenbeschreibung Die in 6 1 3 2 beschriebenen Parameter werden zu in Tabelle 13 dargestellten Kombinationen zu Berechnungsvarianten zusammengesetzt Tabelle 13 Variantenbeschreibung Lage der Abminderungsfaktor Variantenname Fenstertyp D mmstarke incm Verschattung Fc 0 s f0 Finneniiegend Jos Seite 99 6 1 3 8 Ergebnisse Abbildung 51 Zeigt den Vergleich der Berechnungsvarianten hinsichtlich des bruttogescho fl chenbezogenen Prim renergiebedarfs Die f r die Berechnung des Prim renergiebedarfs ben tigte ahresarbeitszahl der K ltekompressionsmaschine betr gt 3 Deutlich ist die Beeinflussung der Qualit t der thermischen Au enh lle zu erkennen Mit steigender D mmst rke und kleinerem U Wert der Fenster sinkt der prim re Energiebedarf f r Raumheizung Raumk hlung und Luftbef
414. rmepumpe im jeweiligen Temperaturintervall l A Rahmenfl chenanteil f AL Temperaturfaktor Quotient aus der Differenz zwischen der inneren Oberfl chentemperatur und der Au enlufttemperatur und der Differenz zwischen Innen und Au enlufttemperatur 0 u 0 Jr Bemessungstemperaturfaktor kleinster zul ssiger mindesterforderlicher Temperaturfaktor f r die raumseitige Oberfl che Fs z kWh m2 a spezifischer j hrlicher Heizenergiebedarf K d a Heizgradtage gem NORM B 8110 5 K d M monatliche Heizgradtage monatlicher Auslastungsgrad von Kesseln f r Warmwasserbereitung Minderungsfaktor Geb udebetriebszeit im Hinblick auf Beleuchtung Faktor f r nicht nutzbare berw rme bei Heizkessel ohne Modulierungsm glichkeit thermodynamischer carnot scher G tegrad der W rmepumpe kg s Feuchteproduktion m s Erdbeschleunigung Proportionalit tsfaktor Faktor der den Einfluss der Lufttemperatur in einem Raum auf die minimale Temperatur der Bauteiloberfl che im betrachteten Raum angibt Temperaturgewichtungsfaktor Faktor der den Einfluss der Lufttemperatur auf die Oberfl chentemperatur in an eine Baukonstruktion thermisch angekoppelten R umen angibt solarer Gesamtenergie Durchlassgrad lotrecht auf die Verglasungsfl che nach NORM EN 410 kg m2s Massenstromdichte Is I1 On Gesamtenergie Durchlassgrad eines transparenten Bauteiles om effektiv wirksamer Gesam
415. rmwasseranschluss Industrielle Forschung Neue Energien 2020 FFG Projekt 825494 Seite 171 K hlschrank Kaffeemaschine ii Teekocher E Geschirrsp ler E Toaster E Pausenraum Gadget il Wasserspender Tischlampe Radio Konferenzraum JE Z gt Zi Beamer Telefone E Kaffeemaschine K hlschrank Soundsystem 2 ao O o E Flatscreen Besprechung Beamer E 385 1 31 0 5 Telefone Brandmelder Hinweisschilder E Bewegungsmelder Allgemein 3 O K hlschrank Kafieemaschine UT Teekocher Geschirrsp ler U Toaster S EEE Wasserspender Tischlampe 77 Rado S Konterenzraum Beamer Ow Telefone Kafieemaschine K hlschrank Soundsystem 7 Flatscreen i Besprechung Beamer Telefone i Brandmelder Hinweisschilder Bewegungsmelder Allgemein Abbildung 74 illustriert die simulierten Lastprofile ber eine Woche Die blaue Linie zeigt den Leistungsbedarf der durchschnittlichen elektrischen Ger te und die rote Linie den Leistungsbedarf durch Nutzung der effizientesten am Markt verf gbaren Ger te Obwohl die Muster des Energiebedarfs sich nicht ndern zeigt das Modell Einsparpotentiale von ca 50 im B rogeb ude Seite 172 80000 Standardger te 70000 Effiziente Ger te 60000 50000 40000 30000 20000 wh 10000 _ Ena E E Zeit h Abbildung 74 Modelliertes Lastprofil des B rogeb ud
416. rocknet 12 95 u Weiterverwertung zu Spanplatten ffnen ggf Verpressen gt neuer i AE nen Baustrohballen D ngemittel Baustrohballen FE 651 nach Offnung gt D mmmaterial Einstreu Baupapier me 025 Seite 365 OSB Platte 9 15 60 nein Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Thermische Verwertung a u er Regionalit t u Befestigung PVC problematisch bei Verbrennung kann mit Hausm ll verbrannt werden keine Deponierung negative Auswirkung ca 35 Kautschuk 50 60 auf die Recyclingf higkeit anderer anorganischen F llstoffen wie z B Ton Kunststoffe getrennte Sammlung und und Kaolin 5 Pigmente 1 5 stoffliches Recycling von PVC Abf llen Schwefel und sortenreine Trennung sinnvoll Schadstoffverschleppung z B Verarbeitungshilfsmitteln ZWIENER bei mechanischer von Cadmium zu beachten MOTZL 2006 nein Befestigung m glich nach sortenreine Trennung thermischer abh ngig von Beschichtung und bei mechanischer mittel 17 MJ kg abh ngig von Vorbehandlung Bindemittel z B Kunstharze wie Befestigung leicht Beschichtung und Bindemittel m glich Harnstoff Melamin oder Phenolharze m glich nach sortenreine Trennung thermischer bei mechanischer mechanische Vorbehandlung Befestigung leicht Befestigung mittel 18 MJ kg m glich m glich Schrauben N ge sortenreine Trennung nach bei mechanischer thermischer Befestigung leicht Vorbehandlung m glich nicht bei mittel 17 5 MJ
417. rodukten Durch den Austausch alter Wei Ware sowie dem Fernseher mit ihrem jeweils besten verf gbaren Gegenst cken auf dem Markt k nnen im Jahr 2020 knapp 2 6 TWh Energie im Vergleich zu 2008 eingespart werden Ber cksichtigte man alle M glichkeiten zum Energiesparen im sterreichischen Haushaltssektor k nnten im Mittel 35 des j hrlichen Stromverbrauchs in Privathaushalten eingespart werden Seite 162 Tabelle 19 bersicht ber den Stromverbrauch von Haushaltsger ten Anzahl der Ger te pro Anzahl Ger te J hrlicher Energieverbrauch Haushalt insgesamt in Millionen GWh a iur iutetnn Gern me o e e e e ar 6 5 2 1 Stochastisches Bottom up Markovketten Modell Zus tzlich zu den gesammelten Informationen durch die Umfrage wurde eine Messkampagne gestartet Hier wurden sowohl der Summenlastverbrauch als auch Messungen an einer Vielzahl von einzelnen Ger ten durchgef hrt Die Messungen auf Sekundenbasis erstreckten sich jeweils ber zwei Wochen und wurden zweimal durchgef hrt einmal im Winter und einmal im Sommer um Aufschluss ber jahreszeitliche Abweichungen im Stromverbrauch zu erlangen Das hier verwendete Modell f r die Simulation der Haushaltslastprofile basiert auf der Kategorisierung der Familientypen und den Verbrauchsmustern der individuellen elektrischen Ger te Die Muster des elektrischen Verbrauchs der Ger te wurde mittels nicht homogener Markovketten mit zwei Zust nden und bergangswah
418. roduktrecycling y Cia nta ai 60 00 49 84 Kompostierbarkeit Materialrecycling 40 00 Thermische Verwertung 20 00 Deponierung 0 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 134 AW6 Sch co Passivhausfassade Taten 5 N c anteil AIh Li Wm JkgK ooo Tool oo 2e2 es _ Minimal Kosten in m 0 TE Bemerkungen H here U Werte im Vergleich zu den vorherigen Aufbauten Die h heren U Werte ergeben sich aus den gro en Rahmen anteilen und den Abstandhaltem Quelle Sch co Sortenreine Trennung der Materialien m glich Die Rahmenkonstnuktion kann wiederverwendet werden Vom Glas kann nur 50 wiederverwertet werden Keine kompostierbaren Materialien Keine thermische Verwertung m glich Keine regional produzierbaren Materialien Kurze Nutzungsdauer Der Energiebedarf ist bei diesen Aufbau deutlich geringer und auch die freigesetzte Menge an CO2 ist weniger GWP kgCO2ea m 50 47 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eg m 0 407571 Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r B rogeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 822 51 0 00 Produktrecycling 30 00 Hs Kompostierbarkeit amp u GWP Materialrecycling 40 00 mAP r PEI Thermische Verwertun o m pd 60 00 4988 Deponierung Den m 0 u o 80 00 69 87 R ckbau Gesamt o Regionalit t Nutzungsdauer Seite 135 AWT Schnellbaud mmpaneel Mateia
419. rscheinlichkeiten welche auf den detaillierten Datens tzen der gemessenen Haushalte beruhen generiert Die bergangswahrscheinlichkeitsmatrix wird f r jedes Ger t und jede Haushaltskategorie bestimmt F r die Generierung der synthetischen Lastprofile wurden Zufallszahlen zwischen O und 1 erstellt Damit wurde zu jedem Zeitschritt mit der bergangswahrscheinlichkeits matrix und dem Status des aktuellen Zeitschritts der Zustand im n chsten Zeitschritt berechnet Abbildung 66 zeigt den Strombedarf ber ein Jahr f r definierte Haushaltstypen und Haushaltsger te Blaue Balken zeigen die Energiebedarf der durchschnittlichen vorhandenen Ger te und die roten Balken den theoretischen Energiebedarf nach Austausch durch das effizienteste am Markt verf gbare Haushaltsger t Zu beachten ist der Strombedarf der Standard Waschmaschine im Kleingartenhaus hier handelt es sich um einen Ausrei er der in den Messdaten begr ndet ist In den Zweipersonen Wohnungen der Stichprobe waren keine Geschirrsp ler vorhanden weshalb keine Berechnung m glich war Abbildung 67 zeigt exemplarisch f r die Haushalte das Lastprofil eines Einfamilienhauses mit drei Bewohnern Gut erkennbar sind der verringerte Strombedarf durch energieeffiziente Ger te und der deutlich h here Strombedarf im Winterhalbjahr Seite 163 ws Standardger te amp Effiziente Ger te Waschmaschine 1000 800 Ss 600 40 2 0 u a n _ 1Per Wohnung 2Per Woh
420. rte im Zuge des Forschungsprojekts Update der Datenbasis des Klimadatenkatalogs f r Wien Hohe Warte am 8 4 2010 im Rahmen des Forschungsprojekts Update der Klimadatenbasis des Klimadatenkatalogs gelieferter Datensatz Mittelungen f r das Zeitintervall zwischen 1 1 1978 und 31 12 2007 Wien 2010 Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Warte im Zuge des Forschungsprojekts Update der Datenbasis des Klimadatenkatalogs f r Wien Hohe Warte am 19 5 2010 im Rahmen des Forschungsprojekts Update der Klimadatenbasis des Klimadatenkatalogs gelieferter Datensatz Mittelungen f r das Zeitintervall zwischen 1 1 1978 und 31 12 2007 Wien 2010 Seite 282 Zerobin F Modellierung einer solaren K ltemaschine Bachelorarbeit TU Wien IET 2012 Nationaler Aktionsplan f r erneuerbare Energie f r sterreich gem der Richtlinie 2009 28 EG des Europ ischen Parlamentes und des Rates ausgearbeitet durch die Verb nde der erneuerbaren Energien Wien 2010 Positionspapier f r ein sterreichisches Solarforschungs und Technologieprogramm Hrsg sterreichische Solarthermie Technologie Plattform Gleisdorf 2007 Internet Referenzen Dataholz Katalog gepr fter Holzwerkstoffe Wien URL http dataholz com 27 07 2010 Fakro Fakro FTT L5 Thermo Gaweinstal URL http fakro at 28 07 2010 Fraunhofer Messwerte des Fraunhofer Institut f r Bauphysik Institutsteil Holzk
421. rten Berechnungsparametern unterscheiden Die Beeinflussung der Scheibenanzahl auf den Gesamtenergiedurchlassgrad U Wert etc ist in Tabelle 12 zusammengefasst Tabelle 12 Fenstervarianten deren Berechnungsparameter Uf Wert in Ug Wert P m K u m K Pr Wert a in W m K Fenstertyo1 1 30 00 2 293 0 70 70 Fenstertyp 2 Fenstertyp3 110 Joso 0 2 los oo Seite 97 6 1 3 3 Haustechnikanlage Die Grenztemperatur f r den K hlfall liegt bei max 24 5 C und f r den Heizfall bei min 22 0 Das Anlagenschema der innerhalb des Geb udemodells simulierten Anlage ist in Abbildung 50 dargestellt Die L ftungsanlage ist Pr senz geregelt und liefert bei Anwesenheit eines Nutzers den vollen Volumenstrom von 210m h 105 m h je B roraum Bei Nicht Anwesenheit findet ein Luftwechsel mit einer Luftwechselrate von n 0 30h statt Die angegeben Daten gelten f r die beiden B ror ume wobei der Verbindungsgang unkonditioniert verleibt und kein Luftaustausch zwischen den Zonen stattfindet W RMETAUSCHER L FTER ABLUFT ui ZULUFT HEIZREGISTER K HLREGISTER LUFTER ENTFEUCHTEN Abbildung 50 Darstellung des zugrundeliegenden Anlagenschemas Die bauteilaktivierte Zwischendecke dient sowohl als Fl chenheiz als auch als Fl chenk hlelement Das System f r die Temperierung der Zwischendecke ist in Betonkernmitte angeordnet und wird mittels Steuerung des Massenstroms bei 25 C im Heizfall beziehungsweise 19 C Vorlauftempera
422. rtigparkett FE a O Zementestrich Baupapier unter Estrich Beton oas 45 FE hae ooo ja nach ggf Zuschneiden gt neue Zerkleinerung Trittschalld ammung Schafwolle 100 200 theoretische Nutzungsdauer jedoch Betrachtungszeitraum ggf Absaugen gt 100 Jahre Sch ttung a dho dbe booo ONE PB ggf Produkte aus Schafwolle Trittschalld mmung Hanf Lehmsch ttung 13 25 Ziegelhohlk rper ohne Aufbeton Zerkleinerung Zuschlagstoff Zerkleinerung Kalkputz Zuschlagstoff abh ngig von Bindemittel z B Einkomponenten Acrylat Beschichtung und wasserbasierte mitte 18 MJ kg nach en Zuschlagstoff glich wegen Zusatzstoffen und hohem Feinanteil nur gt Sch ttung m glich u Verwertung ffnen gt gt Sch ttung gt Sch ttung abh ngig von thermischer Beschichtung und Vorbehandlung Bindemittel m glich nicht m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich Dispersionslacke zur Versiegelung und PVAC Dispersionskleber f r die Verlegung in der Regel mineralische Zusatzstoffe Impr gnierung mit Olen auf Naturharzbasis m glich und oder Kunststoffbeschichtung Fungizid behandelt Altpapier kann Schwermetalle aus Farbpigmenten enthalten evtl mit Polyesterfaden verst rkt Seite 395 sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich R ckbau nicht m glich sortenreine Trennung unter Beton Estrich nicht m glich
423. rwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 cA gt u c U u tr lt E co u u 0 a Seite 228 7 2 Einfamilienhaus 7 2 1 Energetische Optimierung Abbildung 119 zeigt die energetische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che gro Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holz Aluminiumrahmen Gaskessel Standard E Ger te 2 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holzrahmen Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Gut erkennbar sind der gro e Sprung von konventionellen Aufbauten 1 hin zu kologischen Aufbauten 3 sowie die Verbesserung durch Substitution des Gaskessels durch Fernw rme 5 und dem Einsatz von Photovoltaik 6 Naturgem schneiden die Geb ude ohne Keller besser ab Die Varianten mit Flachdach sind aus energetischer Sicht besser als jene mi
424. s getrennt Ziegel wird recycelt Spachtel M rtel Seite 374 Zusatzstoffe enthalten Kunstharzputze Filmbildner Entsch umer Verdickungsmittel eventuell Fungizide Konservierungsstoffe und Wasser oder L sungsmittel zur Einstellung der Verarbeitungskonsistenz evtl kritisch nicht m glich 3 Zusatzstoffe von Kunstharzputzen nein Verbindung R ckbau nicht m glich durch erh rten AW2 er Hanf In m FE EEE E E Kalk eem O w e O fo e a Zuschlagstoff ja nach ggf Zuschneiden gt ggf ffnen gt neue en Drahtgebunden 6 a i Schilfrohrprodukte D mmplatte Sichtschutzmatte a gt Sch ttung Zuschlagstoff e Hochlochziegel 1200 kg m Holzstegtr ger B60 cm x H240 cm Hartfaserplatten technisch getrocknetes Nadelholz w he wenn E nach Zerkleinerung bei Mischung mit anderen organischen Materialien mit Ammoniumsalzen behandelter Hanf ist 7 3125 50 kompostierf hig ja wenn Nasserverfahren und keine Zusatzstoffe 15 50 enthalten Hanfd mmplatte mit St tzfasern Holzfaserplatte por s 250 kg m3 Kalkputz Seite 375 3 28125 To Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten ggf Zuschneiden gt D mmmatte Sockeld mmung Zerfaserung Zerkleinerung gt D mmmatte Hohlraumflocken Wiederverwendung Weiterverwertung wenn Nassverfahren Dr Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung an Zugabe von
425. s dem Widerstand f r die Beschaffenheit der Einlass ffnung der Wandreibung in der ganzen Hinterl ftungsebene und der Beschaffenheit der Auslass ffnung zusammen S 6 bet R t a 23 Ce Reibungsbeiwert der Einlass ffnung Cr Wandreibungsbeiwert Ca Reibungsbeiwert der Auslass ffnung Ber cksichtigung von Leckagen Die Luftdruckverh ltnisse die sich in der Konstruktion aufgrund von Leckagen einstellen sind von der Verteilung der Leckagen und von den lokalen Winddr cken abh ngig Die Berechnung erfolgt nach Clarke 2001 und nach COMIS 2003 Seite 344 12 3 Bauteilintegrierte Photovoltaik und Solarthermie 12 3 1 Physikalisches Model f r den gekoppelten W rme und Feuchtetransport RN _ y Seot D ypz t VK S VSCt 24 t u C Feuchtigkeitsgehalt in kg m X Weg t Zeit po I Permeabilit t von Wasserdampf in Luft oder Wasserdampfdiffusions Leitkoeffizient der Luft in kg m s Pa oder in s T Temperatur inK u p Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl dimensionslos 0 relative Luftfeuchte dimensionslos p Wasserdampfpartialdruck in Pa K s Fl ssigkeitsleitzahl in m s S Saugspannung in Pa Als Randbedingung werden der konvektive Feuchte bergang und das Aufsaugen von fl ssigem Wasser z B Schlagregen nach folgenden Gleichungen berechnet Konvektiver bergang von Wasserdampf Osurt v Pp Pair 2 Psur 25 Asuy Massenstromdichte infolge Konvektion in kg m s Bp Feuchte bergangskoeffizient
426. s flach mit Keller m Reihenhaus OW schr g Mehrfamilienhaus NS Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt Abbildung 1 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante von Plusenergie Wohngeb uden p a an f nf beispielhaften Standorten in sterreich Nicht erneuerbare Prim renergie kWh a Ein K hlbedarf sollte in Wohngeb uden in sterreich durch planerische Ma nahmen g nzlich vermieden werden was in den Modellgeb uden an den untersuchten Standorten realisiert werden konnte Im Modell B rogeb ude wird sich ein K hlbedarf selbst unter Einsatz entsprechender Sonnenschutzeinrichtungen und energieeffizienten Ger ten nicht vollst ndig vermeiden lassen vgl Kapitel 6 1 4 Einfache Ma nahmen zur Deckung dieses K hlbedarfs wie z B Nachtl ftungssysteme und eine gemeinsame Planung mit dem Heizsystem sind anzustreben Hier erscheint besonders die Kombination einer Photovoltaik Anlage mit einer Wasser Wasser oder Sole Wasser W rmepumpe als attraktive L sung falls Bel ftungsma nahmen nicht ausreichend sind Verschattungsfreie Photovoltaik kann nach den energetischen kologischen und konomischen Optimierungszielen als elementarer Bestandteil eines Plusenergiegeb udes angesehen werden Sollte sich die Photovoltaik hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften Seite 14 und der Preise wie in den vergangenen Jahren weiterentwickeln wird sie in den n chsten Jahren mit gro er Wahrscheinlichkeit e
427. satoren und ggf sortenreine Trennung bei hoch 43 MJ kg auf Deponie Flammschutzmittel enthalten nein mechanischer Befestigung m glich lose verlegt lose verlegt Randbereich nicht m glich 2 3 Treibmittel Aluminiumpulver nein R ckbau nicht m glich verklebt nicht m glich 3 Stellmittel aus Kunststoffen nein R ckbau nicht m glich Verbindung durch erh rten Nutzungs OGO 8 Schr gdach Holz Zellulose me Netzunas Kompostier barkeit Produktrecycling Materialrecycling Dachziegel abh ngig von Art der Dachziegel nein Befestigung Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken a S Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken a koo hk Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten PE Bahn nein da meist geklebt Dachauflegebahn PE diffusionsoffen D cher 50 nein oder stark verschmutzt nein da meist geklebt oder stark verschmutzt Holz Schnittholz Nadel rau lufttrocken k 5 Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten OSB Platte 1 952 w e ooo Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Absaugen Einblasd mmung Absagen Reinigung ggf Trocknung gt neues Zellulosefaserflocken 2 a sG Tr Hohlraumf llung D mmmaterial Sekund rmaterial Holz Furniersperrholz we kae a EEE Wiederverwendung Weiterverwertung zu Spanplatten Absaugen Einblasd mmung Absaugen Reinigung ggf Trocknung gt neues Zellulosefaserflocken 15 246 nei
428. sch durchf hrbarer L sungsansatz f r die saisonale Speicherung darstellen w rden AEE 2002 S 3 muss festgehalten werden dass diese Technologien f r den praktischen Einsatz in den in dieser Studie betrachteten Geb uden kaum geeignet erscheinen Oertel 2008 S 51ff Streicher 2006 S 3 Kerskes 2012 usw Ein dar ber hinausgehender Blick auf die konomisch und energetisch sinnvollen Optionen der Energiespeicherung im weiteren Sinne zeigt vor allem f r den innerst dtischen Bereich die M glichkeit der thermischen Netzeinspeisung Die Verwendung von bestehenden Netzinfrastrukturen ffnet insofern interessante M glichkeiten f r solarthermische Systeme als die Integration konventioneller thermischer Speicher gerade in st dtischen Strukturen h ufig nicht m glich oder zumindest wesentlich aufw ndiger als in l ndlichen Regionen ist In der Praxis erweisen sich das mangelnde Platzangebot und eigentumsrechtliche Fragen n mlich h ufig als un berwindbare H rde bei der Umsetzung einer solarthermischen Anlage mit hohem Deckungsgrad Umgekehrt bietet das Vorhandensein eines thermischen Netzes M glichkeiten die in Gegenden mit geringer Siedlungsdichte meist nicht vorhanden sind Zur Veranschaulichung welche Auswirkungen die Dimensionierung eines konkreten thermischen Speichers auf die gesamte kobilanz hat wurde ein Pufferspeicher mit 3 mm Wandst rke und einer Mindestd mmst rke von 30 cm betrachtet In der folgenden Abbild
429. sche Anforderungen bis zum Jahr 2050 Gef rdert vom Klima und Energiefonds Musall Eike et al Net Zero Energy Solar Buildings An Overview and Analysis on Worldwide Building Projects Conference Paper EuroSun 2010 Graz 2010 Nunez Thomas et al Heating and Cooling with a Small Scale Solar Driven Adsorption Chiller Combined with a Borehole System Konferenzbeitrag Eurosun Lissabon 2008 Nusser Bernd 2012 Flachgeneigt h lzerne Dachkonstruktionen Systemanalysen und neue Ans tze zur Planung hygrisch robuster flachgeneigter h lzerner Dachkonstruktionen unter Beachtung konvektiver Feuchteeintr ge und tempor rer Beschattungssituationen Dissertation Forschungsbereich f r Bauphysik und Schallschutz Institut f r Hochbau und Technologie Fakult t f r Bauingenieurwesen Technische Universit t Wien 2012 Obersteiner Carlo 2010 The market value of wind power from a generator s perspective Dissertation an der TU Wien 2010 Seite 277 Oertel D Energiespeicher Stand und Perspektiven Sachstandsbericht zum Monitoring Nachhaltige Energieversorgung B ro f r Technikfolgen Absch tzung beim Deutschen Bundestag Berlin 2008 OIB Richtlinie 3 Hygiene Gesundheit und Umweltschutz sterreichisches Institut f r Bautechnik Wien 2007 OIB Richtlinie 3 Hygiene Gesundheit und Umweltschutz sterreichisches Institut f r Bautechnik Wien 2007 Ojanen Tuomo Peuhkuri Ruut Viitanen Hannu L hdesm k
430. schen Jahrs genau einh lt Kontinuisierung gem 8 Au enlufttemperatur Au enlufttemperatur C 152 5 183 213 5 Tag Nummer im Jahr Langj hrige Monatsmittelwerte des Luftdrucks geliefert von der Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Warte ZAMG 5 Langj hrige Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit geliefert von der ZAMG 5 Seite 326 Monatsmittelwerte C Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 01 K Relative Feuchtigkeit der Au enluft nan San an a LE L S mem e n H en a I 11T See ee _ Ee si Ei Sem neun SE O SE NR 83 EN an T oo O o m oO in vyd zyonayyn7 apay r E 5 Monatsmittelwerte Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monatsmittelwerten 0 04 Seite 327 Niederschlag Niederschlag mm r i W mim nu H BA un MA IH 366 H Ah Ta A IM l MN A AA p 91 5 122 152 5 183 2135 244 274 5 305 335 5 Tag Nummer im Jahr 111 0 130 2 129 2 42 16 32 2 47 12 57 00 84 94 0 0 94 50 98 58 75 00 47 43 Gr te Abweichung zu den vorgegebenen Monats
431. scher Befestigung leicht m glich nicht bei Putzauftrag mechanische Befestigung lose verlegt mittel 17 MJ kg abh ngig von Beschichtung und abh ngig von nach thermischer Bindemittel z B Kunstharze wie sortenreine Trennung bei mechanische Beschichtung und Vorbehandlung Harnstoff Melamin mechanischer Befestigung leicht Befestigung Bindemittel mittel 18 MJ kg mittel 18 MJ kg m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich nach thermischer Vorbehandlung m glich Phenolharze Seite 384 m glich sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich sortenreine Trennung bei mechanischer Befestigung leicht m glich lose verlegt mechanische Befestigung mechanische Befestigung IW1 Stahlbeton Trennwand FE Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling Zerkleinerung Mahlen Windklassieren gt Schwefeld nger Erstarrungsregler in Spachtel Gipsspachtel a Pe Zementindustrie 2 Zerkteinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff Stahlbeton wa o o a wenn mit Bitumenbahnen verklebt Reinigung ggf Entfernung von Kaschierungen Einschmelzen gt neue Steinwolle Klemmifilz 2 en Fr Klemmifilz Produkte aus Steinwolle 0 oem gt Sch ttung Zuschlagstoff Stahlbeton a Sg T wenn mit Bitumenbahnen verklebt Zerkleinerung Mahlen Windklassieren gt Schwefeld nger Erstarrungsregler in Spachtel Gipsspachtel nein Zementindustrie
432. serkraft uuun u00444unennnnnnnnnnnnnenennnennn nennen nenn nenne nenne nenne nnenn nenne nennen 215 6 7 Energiespeicher ernennen ee ee 216 7 Optimierung von Plus Energie Geb uden 22220000220snneennnnnneennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnn 218 F Kenon nennen een 222 7 11 Etergelische Oplimierings anne 222 7 1 2 kologische Optimierung zuu20u00nnnennennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 224 7 1 3 konomische Optimierung uunaennnnanennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnn 226 7 2 EINIAMIIENNAUS rasen naar ae 229 7 2 1 Energetische Optimierung uus0222000022000neonnnnnnnenennnnnnnnnnnnennnnnnnennennnnennenn 229 7 2 2 kologische Optimierung uuuu0u0nnnennennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 230 7 2 3 konomische Optimierung uuueaenneenannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 233 7 3 ROINERN AU nenne ee A euere 235 73 1 Energetische OplimierlNg ausuaesnnneneke ee 235 7 3 2 kologische Optimierung uuuunuuunennennennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnn 236 7 3 3 konomische Optimierung uuuaaennennnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 239 7 4 Mehrfamilienwohnhaus 2 4u02444004440RRnnn nenne nenne nenne nnnnn nenne nenne nenne nenn nennen 241 7 4 1 Energetische Optimierung u0s2222000022000neo nennen nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnneennenn 241 7 4 2
433. sfreie Fl chen f r Photovoltaik eingeplant werden 8 1 2 Empfehlungen f r politische Rahmenbedingungen Gerade den politischen Rahmenbedingungen kommt in der Entwicklung und Markteinf hrung von neuen Technologien im Energiebereich eine gro e Bedeutung zu Aufgrund sich wandelnder Rahmenbedingungen durch die Verknappung von Ressourcen gewinnen die Fragen der Effizienz Suffizienz und kologie neben der konomischen Komponente immer mehr an Bedeutung Auf EU Ebene wurden in den letzten Jahren bereits zahlreiche gesetzliche Initiativen verabschiedet die auf diese Entwicklung Bezug nehmen In Anbetracht der Tatsache dass Erd l und Erdgas sich rasch ihrem globalen F rdermaximum n hern oder wie einige Experten behaupten bereits berschritten haben werden auch in Zukunft weitere Ma nahmen zur Verringerung der Abh ngigkeit von fossilen Energietr gern n tig sein Der Geb udebereich ist heute f r einen gro en Teil des Energieverbrauchs verantwortlich und durch lange Lebensdauern von Geb uden mit bis zu einhundert Jahren oder mehr wird sich ohne rasche Ma nahmen in den kommenden Jahrzehnten nicht viel ndern Dar ber hinaus werden Geb ude nur in langen Intervallen von etwa drei ig bis vierzig Jahren gr eren Sanierungsarbeiten unterzogen womit bis 2050 beim heutigen Geb udebestand von nur einer Renovierung auszugehen ist Somit wird es speziell im Geb udesektor darauf ankommen einerseits den Energiebedarf zu senken und ihn an
434. shalb an dieser Stelle nicht wiederholt werden Da Aufgrund physikalischer Bedingungen gro e hohe Anlagen weit effizienter als Kleinwindanlagen sind Seite 210 ist abgesehen von Einzelf llen im l ndlichen Raum unter optimalen Windverh ltnissen vom Einsatz der Kleinwindkraft zum aktuellen Zeitpunkt abzuraten 6 6 8 1 Energie Um eine Absch tzung zu den Str mungsverh ltnissen zu erhalten wurde eines der in der Studie betrachteten Referenzgeb ude einer zweidimensionalen Str mungsanalyse mit einem CFD Tool unterzogen Das Ergebnis deckt sich im Wesentlichen mit den Erkenntnissen aus AEE 2010 Deshalb kann in Hinblick auf eine Anordnung am betrachteten Geb ude auch an die dort festgehaltenen Empfehlungen angekn pft werden die sich folgenderma en zusammenfassen lassen e Je h her die WEA positioniert wird desto h her der Ertrag e Der Mast oder das Geb ude sollte mindestens 50 h her als umgebende Objekte sein e Die WEA soll an der Geb udeseite der Hauptwindrichtung platziert werden e Bei Montage auf einem Giebeldach soll die Turbine mindestens die halbe Dachh he ber dem First platziert werden e Die WEA soll idealerweise in Hauptwindrichtung ein ungest rtes Str mungsfeld haben SCHNITT Abbildung 107 F r den Fall des Mehrfamilienhauses wurden einfache Str mungssimulationen vorgenommen Seite 211 Abbildung 108 Darstellung von Geschwindigkeitskontur oben Str mungslinie mitte und Druckverteilung
435. skoeffizient der Schicht in W m K K W rmedurchgangskoeffizient der halben Schicht in W m K Terenzi Temperatur an der linken Schichtgrenze in K Seite 337 Terenz re Temperatur an der rechten Schichtgrenze in K Tschien Temperatur in der Schicht in K K d 2 9 K W rmedurchgangskoeffizient der halben Schicht in W m K W rmeleitf higkeit in W mK d Dicke der Schicht in m Die Berechnung der Temperatur an der Schichtgrenze Tsu Tsre wird anhand nachfolgender berechnet wobei sich die dargestellte Berechnung auf die linke Seite bezieht die rechtsseitige Schichttemperatur wird analog dazu berechnet _ Ky Tschicht UKschicht li Tschicht li 10 Te _ renz li Ky Kschichtji Terenzi Temperatur an der linken Schichtgrenze in K Tgchicnn Temperatur in der Schicht in K Tschicht i Temperatur in der linken Schicht in K U W rmedurchlasskoeffizient der halben Schicht in W m K Uschicht i W rmedurchlasskoeffizient in der linken Schicht in W m K Modell f r den W rmestrom von au en Der Unterschied des u eren Oberfl chenschichtknoten zum Schichtknoten liegt darin dass der Knoten an der u eren Schichtgrenze positioniert ist daher wird der W rmedurchlasskoeffizient U auf die gesamte Schichtst rke bezogen Weiters wird die W rmestromdichte von au en ber das angrenzende Klima berechnet Tung koo OLS Himmel Abbildung 161 Schematische Darstellung des W rmestroms der u eren Konstrukt
436. smittelwerte des Luftdrucks hPa EJLA LILILILI KALARI LALALA Eni 42 UPTEMP Programmpaket zur Berechnung von Temperaturstatistiken aus Tagesmittelwerten meteorologischer Messstationen 4 Langj hrige Monatsmittelwerte der relativen Feuchtigkeit der Au enluft geliefert von der Zentralanstalt f r Meteorologie und Geodynamik Wien Hohe Warte ZAMG 5 Langj hrige Monatssummen des Niederschlags geliefert von der ZAMG 5 Langj hrige Monatsmittelwerte der Globalstrahlung geliefert von der ZAMG 6 Langj hrige Monatsmittelwerte der Himmelsstrahlung geliefert von der ZAMG 7 Seite 325 880 ZAMG 881 9 879 7 879 4 877 6 880 6 882 1 883 1 883 0 882 9 881 9 879 7 Mallnitz f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1987 bis 31 12 2007 21 Jahre Monatsmittelwerte der Windgeschwindigkeit ms BERZEALEELEENENEN EIERN EHEGE ae se so zo 17 re rel ral 18 1a 1e 172m Mallnitz f r die Mittelung verwendetes Zeitintervall 1 1 1978 bis 31 12 2007 30 Jahre 12 1 4 2 berblick ber die erzeugten halbsynthetischen Klimadaten In den folgenden Abbildungen sind die Jahresverl ufe der erzeugten halbsynthetischen KIli madatens tze f r Mallnitz grafisch dargestellt Gezeigt werden die t glichen Maximal und Minimalwerte der f r die jeweilige Datenart erzeugten Stundenwerte Zudem wird ein ge gl tteter Jahresverlauf dargestellt der die Monatsmittelwerte des halbsyntheti
437. sser k S Peclet Zahl f r kombinierten Feuchtetransport elektrische Leistung der Regelung der Solaranlage P euet Raunas Verlust Leistung an das Rauchgas elektrische Nennleistung der Umw lzpumpen des Pso1P W Kollektorkreises Prv W m K volumenbezogener Transmissions Leitwert thermische Verlustleistung an den Aufstellraum eines Kesels Pww ant F r Warmwasserbereitung angeforderte Leistung PHeiz Anf KW F r Heizung angeforderte Leistung elektrische Nennleistung der F rdereinrichtung f r Biomasse des Heizkessels f r Warmwasserbereitung KW elektrische Nennleistung des Gebl ses des Heizkessels f r Warmwasser elektrische Gesamtleistung der Komponenten f r Hilfsenergiebedarf der W rmebereitstellung Warmwasser P kom WT S P Verlust Aufstellraum W X X P WW BE P WW K Geb P WW K HE Seite 416 elektrische Nennleistung der lpumpe des Heizkessels f r Pww K lp KW Warmwasser Ww elektrische Nennleistung der Pumpe des Heizkessels f r Warmwasser Nennleistung des Heizkessels f r Warmwasser elektrische Nennleistung der Warmwasserspeicher Pww ws p kW aa Ladepumpe g ji TEL Pww Kp K W w y W rmeleistung der W rmepumpe im jeweiligen Temperaturintervall spezifische elektrische Leistungsaufnahme des Dar wman S gt i Vorheizregisters spezifische elektrische Leistungsaufnahme der Ventilatoren Pel vent W m h bezogen auf den Luftvolumenstrom Anteil des zus tzliche
438. sserung der Versorgungssicherheit sowie einer deutlichen Erh hung der Energieeffizienz Die langfristige Vision ist eine bebaute Umwelt die vom Energieverbraucher zum Lieferanten von Energie wird und somit dem innovativen Konzept eines Plusenergiegeb udes entspricht Die zentrale Fragestellung der vorliegenden Arbeit behandelt somit die Einsatzm glichkeit und den Nutzen von Plusenergiegeb uden hinsichtlich ihrer energetischen kologischen und konomischen Machbarkeit Dabei zeigt sich dass wirtschaftlich umsetzbare Plusenergiegeb ude unter Ber cksichtigung der kologie und mit Einsatz erneuerbarer Energie schon heute m glich sind vgl Abbildung 1 Neben Aspekten der Planung und der konomischen Rahmenbedingungen sind nat rlich auch rechtliche und soziale Komponenten f r Plusenergiegeb ude entscheidend Die Definition zur Erreichung kostenoptimaler Niveaus gem Artikel 4 1 der EU Richtlinie 2010 31 EU in Niedrigst Energiegeb uden sowie die Ausbildung und Schulung von Fachpersonal sind nur zwei dieser Herausforderungen der n chsten Jahre Daneben ist nat rlich der Nutzer entscheidend Nur durch ein entsprechendes Nutzerverhalten wird es m glich sein dass Plusenergiegeb ude halten was sie versprechen Daf r sind ein Umdenken und ein bewussterer Umgang mit Energie n tig Letztlich k nnen richtig genutzte Plusenergiegeb ude neben Aspekten wie der Wirtschaftlichkeit und des geringen Energieverbrauchs auch mit einer Steiger
439. st dtischen Lagen vorzufinden sein wird Mehrfamilienhaus energetisch u Mehrfamilienhaus OW gt Mehrfamilienhaus NS g 9 Fl ce m t tg E Im A o gt w L 9 a I zZ Abbildung 131 Die energetische Optimierung der Mehrfamilienh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 u Mehrfamilienhaus OW PV amp Wind m Mehrfamilienhaus OW PV u Mehrfamilienhaus NS PV amp Wind s Mehrfamilienhaus NS PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt m se 2 i g 5 c Im rn Z Abbildung 132 Die energetisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 242 7 4 2 kologische Optimierung Tabelle 36 Varianten bersicht Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung Gro e 1 Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen 5 Mehrfamilienhaus kologisch T RT u Mehrfamilienhaus NS D S 8 CO quivalent t nm 3 Abbildung 133 Die kologische Optimierung der Mehrfamilienh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 Abbildung 133 zeigt die kologische Optimierung der Mehrfamilienwohnh user am Standort Wien Den Ausgangspunkt bildet ein Standardaufbau mit Fensterfl che gro Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die sc
440. sten Marktdurchdringungsraten weltweit Das kann aber nicht ber die Tatsache hinwegt uschen dass die j hrlichen Verkaufszahlen seit einigen Jahren r ckl ufig sind siehe Abbildung 99 Nachdem die Mehrheit der fr hen Technologieadaptoren die in der Regel h here Preise als die breite Masse akzeptiert in sterreich nahezu vollst ndig erreicht ist scheinen die kaum gesunkenen Preise der letzten Jahre die weitere Entwicklung der Technologie zu hemmen Entsprechend Abbildung 100 ergeben sich geringe Fortschrittsraten von 0 9 f r Flachkollektoren bzw 0 95 f r die Gesamtsystempreise im Einfamilienhaussektor Daneben wird es mit zunehmender Energieeffizienz der Geb ude immer unwirtschaftlicher bivalente Systeme f r Warmwassererw rmung und insbesondere f r die Raumheizung einzusetzen Das spiegelt sich auch im derzeitigen Trend im Wohnbereich wider der in Richtung monovalenter Systeme geht F r eine weitere Verbreitung der Solarthermie m ssen also die Systempreise in den n chsten Jahren sinken und Entwicklungen im Bereich der Energiespeicher siehe Kapitel 6 7 vorangetrieben werden Seite 200 4000 m J hrlich Installierte Leistung 3500 sm Kumulierte Leistung 3000 m in oO oO il Abbildung 99 In Betrieb befindliche thermische Kollektorfl che in sterreich Quelle Eigene Darstellung Daten von Biermayr et al 2012 all iN a8 mn eD an r ri 2001 2011 Leistung MW H j N un
441. stierbarkeit G RR m GWP Materialrecycling a 200 00 E AP Thermische Verwertung 300 00 G Denon 400 00 eponierung Pong 500 00 R ckbau Gesamt amp Regionalit t i Nutzungsdauer Seite 126 OGD Schr gdach Porenbeton Glaswolle Bezeichnung ojo NIN p K wi Kosten in m Bemerkungen Schr gdachaufbau mit regensicherem Unterdach Sortenreine Trennung zum Gro teil m glich Die Dachziegel die Glaswolle sowie alle Holzbaustoffe k nnen wiederver wendet werden Ein Downcyeling weiterer Baustoffe ist m glich YYYWYYYYYYYYYYYYV Alle Holzbaustoffe k nnen kom postiert werden Mt Ausnahme der mineralischen Materialien k nnen alle Baustoffe thermisch verwertet werden Die Holzbaustoffe k nnen regional produziert werden Durchschnitlliche Nutzungsdauer M1 30 Kennzahlen im Vergleich F r diesen Aufbau wird die meiste Energie ben tigt und auch die freigesetzte Menge an CO2 istam gr ten GWP kgCO2eg m 20 71 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 386308 Gesamtdurchschnitt der Schr gd cher f r Wohngeb ude PEI nicht erneuerbar MJ m 1318 17 200 00 Produktrecycling e 150 00 14430 Kompostierbarkeit m GWP Materialrecycling 100 00 AP Thermische Verwertung 8 50 00 dee nPE Deponierung e m 0 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 127 Schr gdach Holz Zellulose HolzJ Tr ger Bezei
442. t 30 0 l _ i 50 0 H AE Pi e N o O 8 2 O Nicht erneuerbare Prim renergie GJ 70 0 Abbildung 140 Die energetisch g nstigste Gewerbe Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 Im Gewerbebetrieb siehe Abbildung 140 ist es an allen Standorten m glich eine negative Prim renergiebilanz bis 2050 zu erreichen wobei die Halle mit Schr gdach aufgrund der Besserung Nutzungsm glichkeit f r Photovoltaik besser geeignet ist Das gro e Photovoltaik Fl chenpotential ist auch f r die vergleichsweise geringe Relevanz der Kleinwindkraft verantwortlich 7 5 2 kologische Optimierung Abbildung 141 zeigt die kologische Optimierung von B rogeb ude und Gewerbebetrieb am Standort Wien Den Ausgangspunkt bildet ein Standardaufbau mit Fensterfl che gro Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 2 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te
443. t Zu und Abluftanlage mit W rmer ckgewinnung Seite 167 die M glichkeit auch bei diesen Ger ten Einsparungen durch die Verwendung von energieeffizienten Topprodukten zu erzielen F r die Abdeckung der thermischen Energiedienstleistungen im Niedertemperaturbereich sind bereits verschiedene marktf hige Endger te vorhanden die im Fachhandel vertrieben werden Hierzu z hlen z B Waschmaschinen oder Geschirrsp ler mit Warmwasseranschluss Die Erw rmung auf die gew nschte Betriebstemperatur durch ein elektrisches Heizregister entf llt Einzig der ben tigte Restenergiebedarf f r z B Pumpen und Motoren muss elektrisch bereitgestellt werden Der Verbrauch von Waschmaschinen kann damit um bis zu 77 von 175 kWh auf 40 kWh reduziert werden und der Verbrauch von Geschirrsp lern um bis zu 78 von 222 kWh auf 50 kWh im Jahr siehe Tabelle 20 und Wertz 2009b In den nachfolgenden Abbildungen wurden Waschmaschinen und Geschirrsp ler aus verschiedenen Kategorien miteinander verglichen um ausgehend vom Verbrauch eine bersicht der Betriebskosten bzw der Kosteneinsparungen von energieeffizienten Endger ten zu erhalten F r die Standardger te BAU business as usual und die elektrisch betriebenen Topprodukte vom Januar 2011 TOP_2011 01 wurden Daten aus der Studie The relevance of end use electricity efficiency improvements for a sustainable Austrian economy Deriving policy strategies Suna et al 2011 herangezogen
444. t nicht m glich 23 booo nein R ckbau nicht m glich geklemmt Zugabe von Fasern Kunststoffzus tzen Verbindung durch nicht m glich m glich nein R ckbau nicht m glich erh rten Seite 386 Nutzungsdauer Kompostierbarkeit Produktrecycling Materialrecycling Fertigparkett 7 4 nein Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff m glich wegen Zusatzstoffen und hohem Feinanteil nur eigeschr nkte Zementestrich 120 nein Verwertung nein da meist geklebt oder stark nein da meist geklebt oder verschmutzt stark verschmutzt Wiederverwertung durch Einschmelzen oder Weiterverwertung zu Granulat f r Bodenauflockerung als D mmsch ttung oder Zuschlagstoff zu M rtel und Wiederverwendung Beton wenn sortenrein wenn lose verlegt gesammelt Zerkleinerung gt Sch ttung Zuschlagstoff nicht wenn mit Bitumenbahnen verklebt Wiederverwertung durch Einschmelzen oder Weiterverwertung zu Granulat f r Bodenauflockerung als D mmsch ttung oder Zuschlagstoff zu M rtel und Wiederverwendung Beton wenn sortenrein wenn lose verlegt gesammelt Zerkleinerung Windklassieren Schwefeld nger Erstarrungsregler Zementindustrie D nein PE Folie 50 Dampfbremse Polystyrol EPS3O nein nein Spachtel Gipsspachtel Seite 387 Verwertung Anmerkungen Regionalit t Befestigung mittel 18 MJ kg abh ngig von Beschichtung und Bindemittel z B Me von nach thermischer wasserbasierte Einkomp
445. t zu diesem Thema Salcher 2010 sowie einem Bericht Huber Fauland 2010 wurden herangezogen und f r die Anspr che dieser Arbeit adaptiert Insbesondere wurden alle Energiebilanzen auf Stundenbasis errechnet Dabei wurde von folgenden vereinfachenden Grundannahmen ausgegangen e Die thermische Energie die vom Kessel in der Mindestlaufzeit einer Stunde geliefert wird kann von einem Speicher oder vom Verbraucher immer aufgenommen werden sofern f r die betreffende Stunde das Kesselanforderungssignal aktiv ist e Der Kessel arbeitet nicht im Teillastbetrieb Sofern f r einen bestimmten Kesseltyp keine genaueren Daten aus Pr fstandsprotokollen oder Datenbl ttern bekannt sind wurde angenommen e Der Wasserinhalt Vwass des Kessels steigt logaritnmisch mit der Nennleistung gem der Formel 30 000 Vn P kW fnamn lt GLEW Lo 13 Wass 53 533 In u _ 74 678 sonst 1 kW e Die Masse des Kesselk rpers Kesselstahl Mess errechnet sich gem der Formel 210 Mess 344 85 eine wT nenn 679 77 sonst P lt u u 14 NORM Energie FFG Projekt Nummer 822211 18 vgl Einfalt 2010 Seite 186 Die effektive W rmekapazit t Cp des Kessels errechnet sich dann daraus wie folgt kg J J een gt kg P wass IM a er TZE Mkess l g eral EE Die Restglutleistung betr gt in der ersten Stunde nach Abfall des Anforderungssignals ein Zehntel der Kesselnennleistung jedoch mindestens
446. t Schr gdach Die Standortabh ngigkeit wird wiederum in Abbildung 120 sichtbar Tabelle 29 Varianten bersicht Variante Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung Gro e 1 Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Gro e Fensterfl chen Konventionell enstert chen j Konventionel Standard Gaskesse Holz kologisch Gaskessel Photovoltaik Seite 229 Einfamilienhaus energetgisch m EFH flach E EFH flach Keller E EFH schr g i s Sen m in a MEFHschr g Keller ge un pa O in Nicht erneuerbare Prim renergie GJ Abbildung 119 Die energetische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien Errichtung und Betrieb bis 2050 E EFH flach PV amp Wind MEFHflach PV m EFH schr g PV amp Wind mEFH schr g PV Wien Klagenfurt Innsbruck Mallnitz Radstadt 0 6 0 4 0 2 6 H H Em 0 4 0 6 N u 20 uU u L Hy E pi A je amp H e U c i Y Um 2 Abbildung 120 Die energetisch g nstigste Variante an unterschiedlichen Standorten Errichtung und Betrieb bis 2050 7 2 2 kologische Optimierung Abbildung 121 zeigt die kologische Optimierung der Einfamilienh user am Standort Wien Den Ausgangspunkt bildet ein Standardaufbau mit Fensterfl che gro Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Dav
447. t Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che klein Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Gaskessel Effiziente E Ger te 2 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te 3 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik 4 konventioneller Aufbau Fensterfl che klein Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 5 Tabelle 37 Varianten bersicht Architektur Aufbauten Elektroger te Kleine 1 Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel Kleine 2 Fensterfl chen Standard BE Kunststoffrahmen Bu Kleine 3 Fensterfl chen Standard BE Kunststoffrahmen zz Gaskessel Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Kleine Fensterfl chen Standard Kunststoffrahmen Mehrfamilienhaus konomisch u Mehrfamilienhaus OW 1 200 000 E Mehrfamilienhaus NS 1 000 000 800 000 600 000 400 000 Gesamtkosten EUR 200 000 0 Abbildung 135 Die konomische Optimierung der Mehrfamilienh user am Standort Wien nach der Barwertmethode Errichtung und Betrieb bis 2050 Seite 245 Abermals wird die Standortabh ngigkeit bei den Kosten sic
448. t durch den Ventilator geachtet werden Es ist somit eine nat rliche Nachtl ftung anzustreben Seite 84 Einfluss der Nachtl ftung auf den K hlbedarf des Testraums V1 in Wien 0 6kWh q 5kwh A ea un x 45 315 pe Fr x Akwh A Nachtl ftung Fenster 270 5 90 Nachtl ftung RLT 180 Abbildung 42 Einfluss der Nachtl ftung auf den sensiblen K hlbedarf eines Normsommertages in Testraum B ro V1 am Teststandort Wien 5 5 10 Schr gverglasungen Die durchgef hrten Simulationsreihen zeigen wie schwierig es durch die hohen Solarenergieeintr ge ist in Dachgescho r umen mit Schr gverglasung angenehme sommerliche Temperaturen zu erreichen Selbst bei mindesterforderlicher Belichtungsfl che treten in der Sommertauglichkeitssimulation an den Standorten Wien Innsbruck und Klagenfurt im Testraum weit ber dem Grenzwert liegende Temperaturen auf Durch Erh hen der speicherwirksamen Masse W nde in Massivbauweise Sargdeckel Einf gen einer zweiten L ftungsebene und die Ausf hrung der Schr gverglasung mit speziellen Sonnenschutzgl sern niedriger g Wert konnte in der Simulation Sommertauglichkeit erreicht werden 5 5 11 Verglasungsart Auch bei der Fassadengestaltung von B rogeb uden ist neben dem U Wert der Gesamtenergiedurchlassgrad g Wert der eingesetzten Gl ser von Bedeutung In den durchgef hrten Simulationsreihen wurde eine durchschnittiche Zweischeiben
449. t zwei alternativen Varianten unter Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen verglichen Der Vergleich bezieht sich jeweils auf 1 m des Aufbaus Die Erhebung der relevanten Daten f r die kologische Bewertung erfolgte zun chst durch Recherche von Fachliteratur Forschungsberichten sowie Internetdatenbanken und wurde durch Befragungen von Baustoffexperten erg nzt In einzelnen F llen wurde erg nzend auf die Produktangaben der Hersteller zur ckgegriffen Die ermittelten Daten siehe Anhang Daten f r kologische Bewertung dienten als Grundlage f r die Erstellung einer umfangreichen Baustoffdatenbank welche f r die Bewertungen der einzelnen Konstruktionen hinsichtlich des Energie und Ressourcenverbrauchs der Nutzungsdauer der Baustoffe sowie weiterer Nutzungs und Entsorgungsm glichkeiten verwendet wurde Ein besonderer Fokus lag dabei auf der R ckbauf higkeit der Konstruktionen bzw auf der Trennbarkeit der verwendeten Baustoffe Zur Auswertung der Daten wurden folgende Bewertungskriterien ausgew hlt die nachfolgend im Einzelnen noch genauer dargestellt werden Seite 112 e kokennzahlen o GWP o AP o PEI e R ckbau o Trennbarkeit Produktrecycling Kompostierbarkeit Materialrecycling Thermische Verwertung O O O o Deponierung e Regionalit t e Nutzungsdauer Es wurden ebenfalls Daten zu in Innenr umen nachgewiesenen Schadstoffgruppen wie z B Flammschutzmitteln Weichmachern L sungsmittel oder mineralischen
450. tails zum Merit Order Effekt bietet unter anderem Obersteiner 2010 Anders verh lt es sich beim Import von Strom dessen Konversionsfaktoren vom jeweiligen Strommix abh ngig sind Entsprechend der monatlichen Erzeugung elektrischer Energie in sterreich wurden die Prim renergiefaktoren und das COs quivalent auf Monatsbasis berechnet Generell ist dabei anzumerken dass der sterreichische Strommix trotz jahreszeitlicher Schwankungen aus kologischer Sicht durch den hohen Anteil an Wasserkraft besser abschneidet als dies in Nachbarl ndern der Fall ist Tabelle 3 Prim renergiefaktoren und CO2 Emissionen verschiedener Energietr ger Quelle Eigene Berechnungen basierend auf Daten der E Control Fernw rme Erdgas Pellets elle an Einheit KWK Export Strom Prim renergiefaktor bergabe an der 1 330 1 250 0 800 2 120 kWh kWn Grundst cksgrenze Nicht erneuerbarer 1 330 0 150 0 270 2 120 kWh kWh u Bilanziert wird dabei ber den Zeitraum eines Jahres wobei f r die Berechnungen auf Daten der E Control zur j hrlichen Elektrizit tsstatistik zur ckgegriffen wird die eine detaillierte Aufschl sselung der monatlichen Stromversorgung in sterreich bietet siehe E Control 2011 Ber cksichtigt werden dabei die Stromerzeugung aus unterschiedlichen Energiequellen Stromimporte nach sterreich und der Stromtransport durch Leitungs und Netzverluste Ohne Ber cksichtigung bleibt die graue Energie des Stromnetzes und des Kra
451. teilung der Behaglichkeit nach dem PMV Index erfolgt nach Einsch tzung der am kritischsten zu bewertenden Raumlage dargestellt in Abbildung 49 Abbildung 49 Darstellung der Geometrie des Berechnungsmodells in Buildopt_VIE Seite 96 6 1 3 2 Beschreibung der Bauteile Gescho decken Die beiden Gescho decken bestehen aus einer Stahlbetonkonstruktion mit Trittschalld ammpl tte Zementestirch und einem Parkettboden wobei diese im Zuge der Berechnungsdurchl ufe nicht variiert werden Tabelle 10 Schichtaufbau und Materialdaten der Gescho decke von unten nach oben Dicke inem Dichte in kglm Ain W m K spez Wkp In J kg K Stahlbeton Tanschai mmung 3 so os 1030 Zementestrich 5 1800 1080 Parkett _ 2 go 015 2500 Au enwand Die Au enwand besteht aus einer tragenden Stahlbetonkonstruktion mit W rmed mmverbundsystem bestehend aus EPS F und einer Putzschichte Die St rke der EPS F Platte wird im Zuge Verbesserung der Au enh lle variiert Tabelle 11 Schichtaufbau und Materialdaten der Au enwand von innen nach au en ET Dichte in kg m A in W m K spez Wkp In J kg K Stahlbeton 2300 TEE 1000 EPS F 5 10 20 1450 1500 os droo Fenster Um eine konsistente Verbesserung der thermischen Au enh lle der unterschiedlichen Varianten zu schaffen werden drei verschiedene Fensterkonstruktionen verwendet welche sich durch die Anzahl der Scheiben und dem daraus resultierenden ver nde
452. ten Raum und dem Au enraum sofern keine genauen Werte bekannt Luftwechselzahl gemessen bei 50 Pa Druckdifferenz zwischen innen und au en 50 Pa Partialdruck der trockenen Luft N m Kostensteigerung der NVK P Faktor f r die Kostensteigerung der NVK Seite 415 P Pa Wasserdampf S ttigungsdruck Wasserdampf Teildruck bei Pszt N m relativer Luftfeuchtigkeit 100 volumenbezogener Preis der w rmeschutztechnisch wirksamen Schicht Pow P o elektrische Nennleistung der F rdereinrichtung f r l Biomasse des Heizkessels f r Raumheizung elektrische Nennleistung des Gebl ses des Heizkessels f r Raumheizung Elektrische Leistung f r Antriebe und Ventilatoren eines P A amp V elektrisch W K essels PVW F H K Geb elektrische Gesamtleistung der Komponenten mit Hilfsenergiebedarf des Heizkessels f r Raumheizung ki Raumheizung elektrische Nennleistung der Pumpe des Heizkessels f r BEE PHKHE KW W PuKp KW l Pan Nennw rmeleistung des Heizkessels f r Raumheizung Ph vent elektrische Nennleistung des Ventilators Ph wsp elektrische Nennleistung der Heizungsspeicherpumpe Pu wT kW Nennw rmeleistung des W rmetauschers f r Raumheizung W Puwvp elektrische Nennleistung der Umw lzpumpe Pin O W Nennw rmeleistung des Heizkessels kW Nennw rmeleistung des Heizkessels f r Raumheizung und Pkom KN KW Warmwasser W Nennw rmeleistung des W rmetauschers f r Raumheizung und Warmwa
453. ten am Geb udestandort mitbestimmt Um den Einfluss des Au enklimas auf die zu entwickelnden Planungsempfehlungen quantifizieren zu k nnen werden Klimadatens tze f r verschiedene Geb udestandorte in sterreich zusammen gestellt Eine Gemeinsamkeit dieser Klimadatens tze stellt die Forderung dar dass die zu generierenden Jahresverl ufe meteorologischer Gr en die im langj hrigen Schnitt am Geb udestandort zu erwartenden au enklimatischen Verh ltnisse repr sentieren 4 5 1 Auswahl der Standorte Die Auswahl der Standorte f r die Klimadatens tze erzeugt werden sollen wird von ver schiedenen Gesichtspunkten beeinflusst Zum einen wird die gesuchte Abh ngigkeit der pla nerischen Ausgestaltung hoch energieeffizienter Geb ude von den au enklimatischen Be dingungen nur dann deutlich zu Tage treten wenn sich die klimatischen Verh ltnisse an den jeweilig ausgew hlten Standorten deutlich unterscheiden Zum anderen ist es nahe liegend sich auf Gebiete zu konzentrieren an denen rege Baut tigkeit vorherrscht und f r die somit die Entwicklung von Planungsempfehlungen Seite 39 besonders bedeutsam ist Zudem sollen Klimadatens tze generiert werden die in vern nftiger Weise in sterreich verteilt und nicht auf eine Region alleine konzentriert sind Schlie lich ist die Bereitstellung von Klimadatens tzen die langj hrige au enklimatische Verh ltnisse repr sentieren sollen dort und nur dort mit ausreichender Genauigkeit
454. ten k nnen zur Auswahl der Monate f r den Zusammenbau zum Testreferenzjahr auch Vorgaben in Hinblick auf die statistischen Verteilungen ber cksichtigt werden Vorgegeben werden hierbei monatlich die Summenh ufigkeitskurven die vom betrachteten meteorologischen Element f r den langj hrigen Schnitt vorliegen Nat rlich kann nicht erwartet werden dass ein f r das Testreferenzjahr ausgew hlter Monat genau die vorgegebene Summenh ufigkeitsverteilung aufweist Daher wird aus den in Frage kommenden Monaten gem EN ISO 15927 4 2 jener Monat ausgew hlt der der vorgegebenen Verteilung am ehesten entspricht 3 Im vorliegenden Datensatz wurde eine Summenh ufigkeitsverteilung nur f r die Tagesmittelwerte der Au enlufttemperatur vorgegeben Diese monatlichen Verteilungen und die langj hrigen Monatsmittelwerte wurden unter Zugriff auf das Programmpaket OEKLIM 3 ermittelt 4 Die Wahrscheinlichkeit Monate zu finden die zum einen die vorgegebenen Mittelwerte f r alle in Betracht zu ziehenden meteorologischen Gr en gleich gut erf llen und zum anderen auch den vorgegebenen statistischen Verteilungen sehr nahe kommen liegt nahe bei null eine f r Testreferenzjahre gut bekannte Problematik 5 Daher wird in einem zweiten Schritt dieses Testreferenzjahr durch kleine nderungen an den Stundenwerten aller in Betracht gezogenen meteorologischen Gr en derart ver ndert dass die vorgegebenen Monatsmittelwerte von jeder Datenart m gli
455. tenergie Durchlassgrad der Verglasung Energiedurchlassgrad infolge Verschaltung des Wintergartens T LE O O Zr 5 monatliche Heizgradtage f r ein zus tzliches Heizungssystem bei Alternativ Betrieb HGT p zus al K d M Seite 410 monatliche Heizgradtage f r ein zus tzliches Heizungssystem bei Parallel Betrieb K d M monatliche Heizgradtage bei Alternativbetrieb monatliche Heizgradtage innerhalb der betrachteten Merz K d M I O 3 x a HGT in K d M Temperaturintervalle monatliche Heizgradtage innerhalb der betrachteten HGT inal K d M Temperaturintervalle f r Alternativ Betrieb der W rmepumpe HGT pa K d M monatliche Heizgradtage innerhalb der betrachteten Temperaturintervalle f r Parallel Betrieb der W rmepumpe K d M monatliche Heizgradtage bei Parallelbetrieb HT d M Heiztage im jeweiligen Monat gem NORM H 5056 Anzahl der monatlichen Heiztage bei einer Temperatur HTyo d M unter dem Bivalenzpunkt Anzahl der monatlichen Heiztage bei einem Tagesmittel der Au entemperatur innerhalb des betrachteten HT d M Temperaturintervalls Anzahl der monatlichen Heiztage bei einem Tagesmittel der HT heiz j d M Au entemperatur von j HTEBsar kWh m a j hrlicher spezifischer Heiztechnik Energiebedarf j hrlicher spezifischer Heiztechnik Energiebedarf f r HTEB BGF kWh m2 a P I Raumheizung j hrlicher spezifischer Heiztechnik Energiebedarf f r HTEBT ser kKWh m a
456. tersuchten Geb uden ohne entsprechende Energiespeicher wenig attraktiv da der Heizw rmebedarf so gering ist dass Seite 256 in allen drei Optimierungsdimensionen ein monovalentes Heizsystem zum Einsatz kommt Die Entwicklung von Energiespeichern und oder der W rmeeinspeisung in Fernw rmenetze werden daher hinsichtlich des zuk nftigen Potentials der Solarthermie in Plusenergiegeb uden entscheidend sein Ein K hlbedarf sollte in Wohngeb uden in sterreich durch planerische Ma nahmen g nzlich vermieden werden was in den Modellgeb uden an den untersuchten Standorten realisiert werden konnte Im Modell B rogeb ude wird sich ein K hlbedarf selbst unter Einsatz entsprechender Sonnenschutzeinrichtungen und energieeffizienten Ger ten die geringe innere Lasten mit sich bringen nicht vollst ndig vermeiden lassen vgl Kapitel 6 1 4 Ma nahmen zur Deckung dieses K hlbedarfs wurden in der gegenst ndlichen Arbeit nicht n her untersucht es sind aber einfache L sungen wie z B Nachtl ftungssysteme und eine gemeinsame Planung mit dem Heizsystem anzustreben Hier erscheint besonders die Kombination einer Photovoltaik Anlage mit einer Wasser Wasser oder Sole Wasser W rmepumpe als attraktive L sung falls Bel ftungsma nahmen nicht ausreichend sind Verschattungsfreie Photovoltaik kann nach den energetischen kologischen und konomischen Optimierungszielen als elementarer Bestandteil eines Plusenergiegeb udes angesehen werden
457. tkessel Fernw rme Wasser Wasser W rmepumpe Sole Wasser W rmepumpe Luft Wasser W rmepumpe Au enluft Zuluft W rmepumpe Zus tzlich Solarthermie mit Schichtspeicher im Bivalenz Betrieb Eigenstromversorgung neben dem Netzanschluss optional mit Photovoltaik Kleinwindkraft Standort Wien Hohe Warte Innsbruck Universit t Klagenfurt Mallnitz Radstadt Seite 221 7 1 Kleingartenhaus 7 1 1 Energetische Optimierung Abbildung 113 zeigt die energetische Optimierung des Kleingartenhauses am Standort Wien inklusive Errichtung Betrieb und Instandhaltung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che gro Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holz Aluminiumrahmen Gaskessel Standard E Ger te 2 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holzrahmen Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Fernw rme Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Gut erkennbar sind der gro e Sprung von konventionellen Aufbauten 1 hin zu kol
458. tsprechende Isolierung notwendig da bei h herer Temperatur des W rmetr gers auch die Leitungsw rmeverluste entsprechend h her sind Aus diesem Grund sollte der W rmeerzeuger immer m glichst nah am Speicher bzw am Ort des Bedarfs liegen damit die Leitungswege m glichst kurz gehalten werden k nnen Des Weiteren sind eine Umw lzpumpe ein Sammelgef f r eine Entleerung bei m glichen Reparaturen sowie ein Ausdehnungsgef erforderlich Letzteres wird aufgrund der Ausdehnung von Thermo l um ca 10 bei 100 C ben tigt Bei einer Temperatur von 300 C liegt die Ausdehnung des W rmetr gers bei ca 30 Speicher Es ist ein charakteristisches Merkmal thermischer Energiespeicher dass aufgrund stark variierender Anforderungsprofile jeweils spezifische optimale L sungen hinsichtlich Effizienz und Wirtschaftlichkeit gefunden werden m ssen Das hat zur Konsequenz dass es nicht den einen optimalen W rmespeicher f r alle Anwendungen gibt Tamme 2005 Aufgrund der einfacheren Bauart der drucklosen Betriebsweise des h heren Entwicklungsstandes und des besseren W rmetransportes zwischen Speichermedium und W rmetr gerfluid f llt die Wahl auf einen sensiblen thermischen Speicher Hafner 1999 Somit bietet sich f r den Anwendungsfall Thermo lkreislauf ein Zweistoffspeicher mit Steinsch ttung an da so die Vorteile des Thermo ls als W rmetr ger unter Ber cksichtigung der gro en Volumenausdehnung bei Temperaturzu
459. tung R ckbau In der nachfolgenden Tabelle erfolgt eine Zusammenfassung der einzelnen Nutzungsstufen Tabelle 16 Bewertung Nutzungsstufen C Kaskadennuizung Beispiel Punkte direkte Kompostierbarket Leimireie Holzbaustote 9 Produktrecycling mit h herem Aufwand ___ BitumierteDraimagepiatte 8 Materialrecyaling gleicher Zwek Stewe 6 Thermische Verwertung Abfallverbrennung Verleimte Holzbaustoffe Deoonieklasse 1 Nicht kontaminierter i Bodenaushub l Nicht gef hrliche inerte Deponieklasse 2 und 3 Abf lle rum Deponieklasse 4 Gef hrliche Abf lle 00 Zur besseren bersicht bzw f r einen besseren Vergleich erfolgte ausgehend von der erreichten Punktezahl die Einteilung der Nutzungsstufen und der R ckbaubarkeit des gesamten Aufbaus in die Kategorien rot gelb und gr n Ampelbewertung Tabelle 17 Bewertungskategorien R ckbau Produkt Kompostier Material Thermische ra Free wre Pre ey Per rer rot jo 69 99 0 19 99 017 9 0 13 99 10 1399 03 99 70 139 99 20 39 99 18 35 99 14 27 99 14 27 99 4 7 99 Regionalit t Die Regionalit t ist ein weiteres Kriterium welches in die Bewertung der Aufbauten einflie t In dieser Bewertung umfasst der Begriff Regionalit t eine Aussage zur m glichen Herstellung von Baustoffen aus nachwachsenden Rohstoffen die in sterreich angebaut werden k nnen Im Genaueren werden darunter heimische land und forstwirtschaftliche Seite 118 Rohstoff
460. tung des Geb udes bis 2050 Den Ausgangspunkt bildet ein konventioneller Standardaufbau mit Fensterfl che gro Kunststoffrahmen Gaskessel und Standard Elektroger ten 1 Davon ausgehend erfolgen die schrittweisen Verbesserungen konventionell kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holz Aluminiumrahmen Gaskessel Standard E Ger te 2 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Holzrahmen Gaskessel Standard E Ger te 3 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Gaskessel Effiziente E Ger te 4 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te 5 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik 6 kologischer Aufbau Fensterfl che gro Pelletkessel Effiziente E Ger te Photovoltaik und Windkraft 7 Gut erkennbar sind der gro e Sprung von konventionellen Aufbauten 1 hin zu kologischen Aufbauten 3 sowie die Verbesserung durch Substitution des Gaskessels durch einen Pelletkessel 5 und dem Einsatz von Photovoltaik 6 Tabelle 38 Varianten bersicht Variante Architektur Aufbauten Elektroger te Eigenstromversorgung RUE u Fensterfl chen Standard Standard Gaskessel keine Kunststoffrahmen Gro e Fensterfl chen Konventionell IN NEN Standard Gaskessel Holz kologisch Aluminiumrahmen Gaskessel Bund e Photovoltaik Seite 247 B ro und Gewerbe energetisch B ro OW s B ro NS a
461. tungsfl cke nach OlB Richtiiniie kaum Sommertauglichkeit erzielt werden Sommerliches Temperaturverhalten in Dachgeschossr umen 31 0 C 5 k 30 0 C amp Be 290 C U ZD ES 280 C lt E a e ne EE 26 0 C a S E gt 25 0 C T z 24 0 C 2 23 0 C MO Testraum MFn M1 Hinzuf gen einer M2 Sonnenschutz Dachschr ge mit zweiten verglasung zus tzlich Dachfl chenfenster L ftungsebene f r zur zweiten eine L ftungsebene Diagonall ftung L ftungsebene 8 Leichtbau 29 8 C 28 1 C 26 9 C EEE EEE u E W nde massiv 29 1 C 27 5 C m Sargdeckel 28 9 C 27 2 C 26 1 C Abbildung 41 Wirksamkeit verschiedener Ma nahmen zur Verbesserung der Sommertauglichkeit von Testraum nord s dorientiertes Mehrfamilienhaus MFHn am Standort Innsbruck Auch im B robau spielt die Nachtabk hlung eine sehr wesentliche Rolle In Abbildung 42 ist erkennbar wie stark der sensible K hlbedarf eines Normsommertages durch Erh hen der Luftwechselzahl von 1 5 1 h Fensterl ftung nach NORM B 8110 5 auf 2 5 1 h verst rkte Nachtl ftung ber RLT Anlage gesenkt werden kann Bei der Nachtl ftung ber die RLT Anlage muss beachtet werden dass die Anlage normalerweise auf den 1 5 fachen Luftwechsel dimensioniert wird und ein h herer Luftwechsel zu einer berdimensionierung der Anlage f hrt Weiters muss auf die Temperaturerh hung des der Zuluf
462. tur im K hlfall geregelt 6 1 3 4 Lage der Arbeitspl tze Die Beurteilung der Behaglichkeit am Arbeitsplatz nach dem PMV Index bewertet neben der Raumlufttemperatur auch Strahlungsasymmetrie und Strahlungstemperatur Aus diesem Grund ist die Positionierung des zu begutachteten Arbeitsplatzes im Raum wesentlich F r den Heiz aber insbesondere f r den K hlfall ist aufgrund von solarer Einstrahlung durch nicht opake Bauteile eine Positionierung in der N he der Fenster als kritisch anzusehen F r die beiden B ror ume wird der Punkt in Raummitte 1m hinter der Ostfassade gew hlt Seite 98 6 1 3 5 Randbedingungen Als Au enklima wird das Testreferenzjahr f r Wien Innere Stadt herangezogen wobei das erste Jahr dem im Jahre 2007 auf den Asperngr nden in Wien gemessenen Klima entspricht Dieses Klima besitzt eine besonders ausgepr gte Hitzeperiode und wird vorrangig f r die Bewertung der Behaglichkeit im K hlfall herangezogen An den Innenw nden und Zwischendecken wird eine adiabatische Randbedingung angelegt Innere Lasten Neben der W rmeabgabe durch Personen entsprechend ihrer Aktivit t geben elektrische Ger te und Beleuchtung einen Teil ihrer elektrisch zugef hrten Energie als W rme an ihre Umgebung ab F r Personen wird in BuildOpt_VIE mit Hilfe eines Zufallsgenerators je nach Anwesenheitswahrscheinlichkeit bestimmt wie viele der zur Verf gung stehenden Arbeitspl tze zwischen 8 Uhr bis 17 Uhr besetzt sind F r den vo
463. tzen Das liegt an der langen Lebensdauer von Geb uden die zu einer geringen Neubaurate im Vergleich zum Gesamtgeb udebestand f hrt und der bis heute oft mangelhaften Information von Bauherren Planern und Bauunternehmen ber die vielf ltigen M glichkeiten zum energieeffizienten Bauen unter Einsatz erneuerbarer Energie Es ist unter Fortf hrung des Status Quo also von einer langsamen Diffusion der Technologien auszugehen die einen Plus Energie Haus Standard erm glichen Dabei liegen die Vorteile dieses innovativen Geb udestandards auf der Hand Diese betreffen die Nutzer von Plus Energie Geb uden ebenso wie die Volkswirtschaft und involvierte Unternehmen e Geringe bis keine Brennstoffkosten e Geringe Geb ude Betriebskosten e Ein H chstma an Behaglichkeit und Wohlbefinden e Viel nat rliches Tageslicht durch entsprechende Architektur e Einsatz kologisch vertr glicher Baumaterialien e Aktiver Beitrag zum Klimaschutz durch Reduktion von Treibhausgasen e Ein H chstma an aktiver und passiver Energieeffizienz e H here Versorgungssicherheit mit Energiedienstleistungen durch verringerte Abh ngigkeit von fossilen Energietr gern e Technologief hrerschaft sterreichischer Spitzenunternehmen durch Nutzung des First Mover Advantage Die ersten Vorteile sind dabei als Kundenvorteile zu sehen w hrend die weiteren volkswirtschaftiiche Vorteile sind Der letzte Punkt bietet durchaus auch betriebswirtschaftlichen Vorteil f
464. tzliche monatliche Verluste des Qkom WB eh kWh M W rmebereitstellungssystems f r Raumheizung und Warmwasser durch die Einschalth ufigkeit monatliche Verluste der W rmebereitstellung f r Qkom wT kWh M Raumheizung und Warmwasser durch Nah Fernw rme oder sonstige W rmetauscher monatliche Verluste der W rmebereitstellung f r Okom WT s kWh M Raumheizung und Warmwasser durch Nah Fernw rme oder sonstige W rmetauscher sekund r monatliche Verluste der W rmebereitstellung f r kom WT t kWh M Raumheizung und Warmwasser durch Nah Fernw rme oder sonstige W rmetauscher terti r kWh M monatliche W rmeverluste nach NORM B 8110 6 LH Ih zur ckgewinnbare monatliche Verluste der QLH Ll beh kWh M L ftungsleitungen in beheizten R umen monatlicher Hilfsenergiebedarf des Ventilators f r die QLH HE kWh M l g l Luftheizung Verluste f r W rmeabgabe der Luftheizung im jeweiligen Qiu wa kWh M g E i Monat Verluste der W rmebereitstellung der Luftheizung im Qi H wB kWh M T J j jeweiligen Monat Verluste f r W rmeverteilung der Luftheizung im jeweiligen Gurny kWh M g gm iii i Monat monatliche Hilfsenergiebedarf des Ventilators f r Qni ue kWh M 3 mechanische L ftung Seite 420 m KWh M ee f r die Vorw rmung eines ungeregelten Heizregisters solarer Eintrag der opaken Oberfl che k mit der kWh M Q zur ckgewinnbare monatliche Verluste der Rohrleitungen Osol beh kWh M l l zwischen Solarkolle
465. u entemperatur C Notwendige Vorlauftemperatur f r Warmwasserbereitung Referenztemperatur f r die W rmequelle eines W rmepumpensystems Referenztemperatur f r die W rmesenke eines W rmepumpensystems W m K W rmeleitf higkeit W m2 K Nennwert der W rmeleitf higkeit der w rmeschutztechnisch wirksamen Schicht W m K Bemessungswert der W rmeleitf higkeit Ov WW Ow rmequelle OWw rmesanke One Anv gt Seite 405 Wasserdampf Diffusionswiderstandszahl Zahl die angibt um wie viel Mal gr er der u Diffusionswiderstand eines Stoffes gegen ber jenem einer gleich dicken Luftschicht gleicher Temperatur ist Luft u 1 T EA C aooo o T eea ET reene Wandreung E amp R Reibbeiwert der Einlass ffnung a am kg m Dichte des Wassers 1000 kg m bei 20 C CE ER Transmissionsgrad S Transmissionsgrad Geb udezeitkonstante Referenzgeb udezeitkonstante 16 im Heiz und K hlfall an h R ckw rmzahl abluftseitiges Temperaturverh ltnis gem NORM EN 308 der W rmer ckgewinnung Im Bedarfsfall Dyrc bzw in bereinstimmung mit NORM H 5057 ist die M glichkeit eines Bypasssystems Birne 0 zu ber cksichtigen relative Luftfeuchtigkeit on E Verh ltnis des tats chlich vorhandenen BR Wasserdampfdruckes zum S ttigungsdruck auch in ausdr ckbar i relative Feuchtigkeit der Raumluft i interior rn relative Feuchtigkeit der Au enluft e exterior
466. ultwert wird von einem Temperaturniveau von 8 C ausgegangen W rmesenkentemperatur gewichtetes Mittel wie oben beschrieben e Sole Wasser W rmepumpe W rmequellentemperatur Dazu wurde das Erdreich in einem eigenen Tabellenblatt modelliert wie einige Abs tze weiter unten beschrieben W rmesenkentemperatur gewichtetes Mittel wie oben beschrieben Effizienz von W rmepumpen bei 4 C Verdampfertemperatur in Abh ngigkeit von der Kondensatortemperatur iM CAN abgegebene thermische Energie eingesetzte elektrische Energie 20 30 40 50 60 70 80 Vorlauftemperatur bzw Kondensatortemperatur C Abbildung 101 Mit steigender Temperatur im Heizsystem sinkt die Effizienz von W rmepumpen Die durchgezogene schwarze Linie zeigt den COPineoretisen In Abh ngigkeit von der Kondensatortemperatur unter der Annahme von 4 C Verdampfertemperatur Die Kreise und Rechtecke darunter zeigen Pr fresultate realer W rmepumpen nach EN 14511 Das blaue Feld markiert das Gebiet in dem die meisten in Feldtests ermittelten Jahresarbeitszahlen zu liegen kommen Wertz2009 Die elektrische Leistung die zur Deckung der thermischen Last ben tigt wird errechnet sich dann aus dem Zusammenhang P P Da Z Heiz _ Anf kWh 25 real Seite 204 Neben dem Betriebsstrom wurde eine Spalte f r den Hilfsstrombedarf des zugeh rigen Reglers eingef hrt Als Standardwert wird hier eine ganzj hrige Dauerleistung von 25 W vorgegeben
467. ung Ventilation m kg s Massenstrom zwischen Bauteil und Raum Surface Tage im jeweiligen Monat gem NORM B 8110 5 h energetisch wirksame Luftwechselrate bei Fensterl ftung h mittlere monatliche Luftwechselrate im K hlfall i h N NL real 1 h L h NL u 1 sind ist n 0 5 1 h zu setzen nicht verbrauchsgebundene Baunutzungskosten Rechenjahr Falschluftrate n 0 11 n gt 1 5 Ny 1 h i u n 0 07 n 0 6 lt n lt 1 9 n 0 04 N o lt 0 6 gesamte speicherwirksame Masse eines Raumes speicherwirksame Masse eines Bauteils fl chenbezogene speicherwirksame Masse eines Bauteils speicherwirksame Masse der Einrichtung immissionsfl chenbezogene speicherwirksame Masse eines Mw kg m Raumes mindesterforderliche immissionsfl chenbezogene Mw l min kg m i speicherwirksame Masse berschuss an immissionsfl chenbezogener Am min kg m u speicherwirksamer Masse volumenbezogene speicherwirksame Masse eines Raumes Nutzungsdauer m2 Nutzfl che des Geb udes beheizte Nettogrundfl che bei Nicht Wohngeb ude Heizk rperexponent h Luftwechselrate der Luftheizung h Luftwechselzahl Luftwechselrate i mittlere monatliche Luftwechselrate im Heizfall energetisch wirksame Luftwechselrate bei Nachtl ftung Nachtluftwechselrate bezogen auf das reale L ftungsvolumen im Geb ude energetisch wirksame Luftwechselrate bei Raumlufttechnik Luftwechsel zwischen dem unkonditionier
468. ung ist ein Vergleich zwischen zwei verbreiteten L sungen zur Ausf hrung der Speicherd mmung im Einfamilienhausbereich dargestellt N here Informationen zu unterschiedlichen Speichertypen und deren wirtschaftlichem Potential finden sich in Bointner et al 2012 Seite 216 E Holzschalung Holz Schnittholz Nadel rauh lufttrocken E D mmstoffZellulosefas erflocken Unterlegd mmpla tte z B Glasschaumplatte Sch aumglas 160 kg m 3 E Unterlegplatte z B OSB Holzplatte OSB Platte V20 SpeichermaterialStahl unlegiert nur Kohlenstoff Mrr lt 1 AP kgSO2eg S D mmstoffSteinwolleMW_PT m Kunststoff WickelfolieHandwickelfolie statt dessen PE Folie Unterlegd mmplatte z B Glasschaumplatte Schaumglas 160 kg m 3 Unterlegplatte z B OSB Holzplatte OSB Platte V20 u SpeichermaterialStahl unlegiert nur Kohlenstoff Mn lt 1 GWP kgCO2ea AP kgSO2eg PEI n erneuerb MJ Abbildung 112 F r die kobilanz wurde ein Speicher mit 1 6 m Nutzvolumen herangezogen Der obere Teil der Grafik zeigt die Ergebnisse f r die Variante mit rechteckiger Holzschalung und Zellulose Ausblasd mmstoff der untere Teil gibt die Ergebnisse f r die Umwicklung des Speichers mit Steinwolle D mmstoff wieder Alle Werte sind auf ein m Speichervolumen bezogen Seite 217 7 Optimierung von Plus Energie Geb uden Durch die passende Auswahl und das optimale Zusammenspiel der Arc
469. ung der Nutzerzufriedenheit berzeugen und damit ihren Bewohnern und Nutzern zum Vorteil dienen Drei wesentliche Aspekte in der Gestaltung eines Plusenergiegeb udes die sich zum Teil auch gegenseitig beeinflussen sind der Standort die Architektur und die Wahl des Heizsystems sofern ein Heizw rmebedarf besteht Die Kenntnis grundlegender klimatischer Daten des Geb udestandorts erscheinen daher f r eine qualitativ hochwertige Die konomischen Annahmen zu Lebensdauer Zinss tzen Preisentwicklungen etc haben einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit unterschiedlicher Varianten von Geb uden insbesondere ber eine Betrachtung ber den Lebenszyklus Seite 13 Planung unumg nglich Darauf hat das architektonische Konzept R cksicht zu nehmen insbesonders in Hinblick auf die Nutzung passiver solarer Ertr ge im Winter der Sommertauglichkeit und der Bereitstellung verschattungsfreier Fl chen zur Nutzung geb udeintegrierter Photovoltaik Bez glich des Heizsystems kann keine eindeutige Empfehlung abgegeben werden Je nach Nutzung des Geb udes k nnen unterschiedliche Heizsysteme vorteilhaft sein Grunds tzlich ist davon auszugehen dass W rmepumpen Pelletkessel oder Fernw rmeanschl sse die beste L sung darstellen An geeigneten Standorten kann bei entsprechenden inneren und solaren Gewinnen sowie sehr hohen D mmstandards der Einbau eines Heizsystems unter Umst nden ganz entfallen u Einfamilienhau
470. ungen f r die Konzeption hocheffizienter Geb ude Energiesysteme mittels Simulation an unterschiedlichen Modellgeb uden durchgef hrt Die Entwicklung dieser Modellgeb ude folgt dabei folgendem Schema e Untersuchung und Beschreibung optimaler architektonischer Rahmenbedingungen f r die Konzeption hocheffizienter Geb ude Energiesysteme e Entwicklung repr sentativer Modellgeb ude Einfamilienhaus Kleingartenwohnhaus Reihenhaus Mehrfamilienhaus B rogeb ude und Fabrikgeb ude e Auswahl verschiedener Geb udestandorte in sterreich um den Einfluss der klimatischen Gegebenheiten Au enklima auf die Plusenergiegeb ude quantifizieren zu k nnen Dem Standort kommt in der M glichkeit Plusenergie Standard zu erreichen entscheidender Einfluss zu e Aufbereitung geeigneter Klimadatens tze sog Halbsynthetischer Klimadaten f r die thermische Geb udesimulation zur Ermittlung der Auswirkung von planerischen Ma nahmen auf den Energiebedarf des Geb udes sowie f r die Prognose der Effizienz aktiver Energieerzeugungssysteme Die Ausarbeitung der Modellgeb ude spielte dabei zusammen mit den gew hlten Aufbauten der Energieversorgungssysteme der Orientierung des Geb udes sowie der Ausstattung an elektrischen Verbrauchern eine entscheidende Rolle in der Berechnung Diese Berechnung wurde mit Hilfe eines an der Technischen Universit t Wien entwickelten Plusenergiegeb ude Programmes berechnet Die Ergebnisse dieser Berechnungen sind
471. ungsb ros Zivilingenieure sowie s mtliche Firmen im Bereich der erneuerbaren Energie angesehen werden In r umlicher Hinsicht definieren sich die Zielm rkte durch alle Seite 19 Regionen in denen die oben genannten Branchen t tig und die rechtlichen Rahmenbedingungen zur Umsetzung von Plus Energie H usern gegeben sind 3 2 Beschreibung des Aufbaus der Arbeit Um Klimaschutzziele erreichen zu k nnen ist es unerl sslich auf erneuerbare Energietr ger Energieeinsparung und effizienten Energieeinsatz zur ck zu greifen In den letzten Jahren und Jahrzehnten gab es zahlreiche Neu und Weiterentwicklungen im Hochbau und der Geb udesanierung wodurch in einigen europ ischen L ndern Niedrigenergie und Passivbauten bereits zum Geb udestandard wurden Die vorliegende Arbeit geht von diesen heutigen Standards noch einen Schritt weiter in Richtung Null Energie und Plus Energie Geb uden Dazu werden technische konomische und kologische Aspekte zur Implementierung eines Plusenergie Geb udestandards sowie n tiger politischer Begleitma nahmen zur Steuerung dieses Prozesses analysiert Plus Energie Geb ude erfordern einen umfassenden Planungsprozess der bereits bei der Architektur beginnt Kapitel 5 liefert daher unerl ssliche Informationen zur architektonischen Gestaltung des Geb udes zur Erreichung des Plus Energie Standards Um die Aufgabe der Planer zu erleichtern werden ber die Planung hinaus auch Empfehlungen f r die Entwi
472. verwertet werden Der Gro teil der Materialien kann regional produziert werden Durchschnittiche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Obwohl bei diesem Aufbau mehr CO2 gebunden als freigesetzt wird ist der Energiebedarf ist f r diesen Aufbau am h chsten GWP kgCO2eq m 29 78 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgSO2eq m 0 233424 Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r Hallen PEI nicht erneuerbar MJ m 561 49 25 00 7 159 22 18 Produktrecycling 20 00 Kompostierbarkeit 15 00 GWP Materialrecycling 2 mAP 10 00 a PEI Thermische Verwertung Deponierung MM 0 00 R ckbau Gesamt Regionalit t Nutzungsdauer Seite 137 AW9 Hallenwand Hokz Stroh Bezeichnung Kosten in m Bemerkungen Sortenreine Trennung m glich Alle Materialien k nnen wiederverwertet werden Ale leimfreien Holbaustoffe und die Baustrohballen k nnen kompositiert werden Ale Materialien k nnen thermisch verwertet werden Ale Materialien k nnen regional produziert werden Durchschnittiche Nutzungsdauer Kennzahlen im Vergleich Der Energiebedarf ist f r diesen Aufbau am geringsten Gleichzeitig wird die gr te Menge an CO2 gebunden GWP kgCO2eqg m 95 65 Abweichung der kokennzahlen vom AP kgS02eq m 0 188963 Gesamtdurchschnitt der Au enw nde f r Hallen 1 57 25 83 PEI nicht erneuerbar MJ m 340 85 0 00 Produktrecycling 50 00 Kompostierbarkeit
473. werden Everding 2007 Energieeffizienz in St dtebau und Raumplanung ist ein komplexes Themengebiet zu dessen Erforschung noch zahlreiche Pilotprojekte und Langzeitstudien anhand energieeffizienter Stadt und Raummodelle erforderlich sein werden In sterreich und Deutschland wurden jedoch bereits erfolgreich einige Musterst dte G ssing SolarCity Linz Hannover Kronsberg K ln B cklem nd etc mit sehr ambitionierten Energiekonzepten umgesetzt Erfolgreiche Beispiele von realisierten Geb uden folgen im n chsten Kapitel Seite 54 5 2 Modellgeb ude Zur Ermittlung der Optimierungspotentiale im Neubau wurde eine Analyse der architektonischen Rahmenbedingungen f r die Konzeption hocheffizienter Geb ude Energiesysteme mittels Simulation an vier Typen von Modellgeb uden durchgef hrt Die Ausarbeitung der Prototypen spielte dabei zusammen mit der Auswahl der zu untersuchenden Parameter und der Entwicklung einer Struktur f r die vorgesehenen Simulationsreihen eine entscheidende Rolle Da f r die Formulierung allgemeing ltiger Planungsempfehlungen m glichst repr sentative Modellgeb ude erforderlich sind wurden f r die Prototypenentwicklung Bebauungsbestimmungen F rderrichtliniien Benchmarks und statistische Daten herangezogen Zur Weiterbearbeitung wurden die Modellgeb ude jeweils grafisch aufbereitet und die Geb udeh lle fl chenanteilig nach Eigenschaften wie Transparenz W rmedurchgangskoeffizient Orientierung usw
474. wesentlichen Eintrag mehr gibt Die Verwendung des Glaserverfahrens zur Auslegung der Bauteile ist ungeeignet das Verhalten abzubilden Seite 110 6 3 kologische und bauphysikalische Bewertung der Bauteile Bei der Bewertung von Bauteilen werden in den meisten F llen Kriterien wie D mmwirkung W rmebr ckenfreiheit und von Seiten der Konsumenten die Kostenfrage zur Auswahl der eingesetzten Materialien herangezogen Unter Ber cksichtigung der bauphysikalischen Berechnungen sowie einer sorgf ltigen Konstruktionsdurchf hrung kann ein w rmebr ckenfreier Aufbau mit ausreichender D mmwirkung mit den unterschiedlichsten Materialen erreicht werden Gro e Unterschiede findet man hingegen bei der kologie der Baustoffe F r eine umfassende kologische Bewertung ist eine Betrachtung des gesamten Lebenszyklus von der Rohstofigewinnung bis zur abschlie enden Verwertung oder Entsorgung der Baustoffe erforderlich HERSTELLUNG DER BAUSTOFFE UFBEREITUNG VERWERTUNG VERWERTUNG EXTERN BESEMIGUNG q NUTZUNGSPHASE Abbildung 61 Lebenszyklus von Baustoffen Eyerer P et al 2000 Systemgrenzen Baustoffe beeinflussen w hrend ihres Lebenszyklus die verschiedensten Umwelt und Gesundheitsbereiche in sehr unterschiedlichem Ausma F r eine umfassende Bewertung bei der m glichst viele dieser Bereiche und Wirkungen abgedeckt werden ist eine umfangreiche Datenerhebung erforderlich Die hier angewendeten Bewertungen erstrecken
475. wichtigste Energiequelle Beitrag zur Fachtagung Erneuerbare Energien Bitte mehr des sterr Biomasseverbandes Wien 2010 Lechner H Austrian Energy Agency sterreichs Energiemix 2020 Beitrag zum IWO Symposium Palais Nieder sterreich 23 September 2010 Liersch Klaus 1986 Bel ftete Dach und Wandkonstruktionen Bauverlag Wiesbaden Berlin 1986 Lipp Bernhard Der OI3 Index IBO sterreichisches Institut f r Bauphysik IBOmagazin 2 06 Wien 2006 http www ibo at documents Olsindex pdf Abgerufen 25 10 2011 11 58 Malenkovic Ivan Modellierung eines Erdw rmetauschers Diplomarbeit Betreuer Werner Andreas Institut f r Energietechnik und Thermodynamik TU Wien Wien 2005 Marszal Anna J et al Zero Energy Building A review of definitions and calculation methodologies Energy and Buildings 2011 DOI 10 1016 j enbuild 2010 12 022 Gefunden unter http www iea shc org publications downloads S TA 20Anna 20Marzal 20 Elsevier pdf 27 02 2011 13 03 Martini S et al Kopplung von Biomsaaevergasung mit SOFC Brennstoffzelllensystem AustrianBioEnergy DGMK Tagungsbericht 2008 2 ISBN 978 3 936418 80 4 M ller A Biermayr P Kranzl L Haas R Altenburger F Weiss W Bergmann Friedl G Haslinger W Heimrath R Ohnmacht R 2010 Heizen 2050 Systeme zur W rmebereitstellung und Raumklimatisierung im sterreichischen Geb udebestand Technologi
476. ww pos architecture com buero www igpassivhaus at Seite 284 10 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Nicht erneuerbare Prim renergie der konomisch g nstigsten Variante von Plusenergie Wohngeb uden p a an f nf beispielhaften Standorten in sterreich 14 Abbildung 2 Szenarien der Anzahl von Plusenergiegeb uden am sterreichischen denaude BES A ee ee 16 Abbildung 3 Schematische Darstellung der Studienstruktur und Inhalte 22 Abbildung 4 Grafische Darstellung des Plusenergiekonzeptes Der Energiebedarf des Geb udes wird durch gezielte Energieeinsparungsma nahmen reduziert und durch am Standort produzierte Energie gedeckt berschussenergie wird ins Strom netz eingespeist Unterdeckungen durch Energiebezug kompensiert Die Differenz zwischen Energiebereitstellung und Energiebezug aus dem Netz f r eine ausgeglichene Bilanz wird auch als Mismatch eine Diskrepanz bezeichnet Je geringer dieser Mismatch ausf llt desto geringer ist auch die Beanspruchung des Netzes u0224u0020s00nenn nenne nenne nenne nennen 26 Abbildung 5 M gliche regenerative Energieversorgungsma nahmen und Systemgrenzen zur Bilanzierung von Plus Energiegeb uden Quelle Marszal et al 2011 S 5 27 Abbildung 6 Bilanzierungsgrenzen eines Plusenergiegeb udes Quelle IEA Annex 53 32 Abbildung 7 Monatsmittelwerte der Au enlufttemperatur an verschiedenen Standort
477. z von fossiler Energie zur Deckung des W rmebedaris eher erreichbar sein Seite 264 8 1 3 Empfehlungen f r Forschung und Entwicklung Aus der gegenst ndlichen Arbeit lassen sich zahlreiche Empfehlungen f r zuk nftige Forschungs und Entwicklungst tigkeit ableiten Die Durchf hrbarkeit dieser Forschungsvorhaben ist unter den heutigen Rahmenbedingungen jedoch vorwiegend an die politische Bereitschaft entsprechende Forschungsgelder f r Grundlagenforschung bereitzustellen gekn pft wie dies bereits oben erw hnt wurde Die Empfehlungen f r Forschung und Entwicklung im Detail sind e Die konsequente Anwendung von Erkenntnissen zu Plusenergiegeb uden im Neubau sollte in den n chsten Jahren zur fr hen Marktreife der Technologie f hren Weitere Grundlagenarbeiten sind aber zur Entwicklung von Plusenergie Sanierungskonzepten notwendig da im Geb udebestand wesentlich mehr Einsparungspotential als im Neubau gegeben ist e Vorgefertigte Plusenergie Geb udekomponenten k nnen zur Kosteneinsparung in Neubau und Sanierung beitragen und Bauzeiten verringern Um eine m glichst gro e Bandbreite an Einsatzbereichen abzudecken sollen diese Komponenten in standardisierter Weise einfach zu gr eren Baugruppen zu vereinen sein die vor Ort nur noch montiert werden m ssen In diesem Punkt ist vor allem anwendungsorientierte Forschung und das Gewinnen von Erfahrungswerten durch Demonstrationsgeb ude gefragt Falls man solche vorgefertigten Kompon
478. zelner Technologien ist folgendes zu ber cksichtigen Die Berechnung mit diesen Methoden stellt lediglich eine Momentanaufnahme dar und ber cksichtigt nicht dass der Einsatz regenerativer Energie Technologien innerhalb der Systemgrenze in der ein bestimmtes Energiebereitstellungssystem produziert wird die spezifischen Emissionsfaktoren reduziert Das bedeutet beispielsweise dass die Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage dazu f hrt dass die n chste Produktionscharge an Modulen und Zubeh r bereits mit einem niedrigeren CO Faktor hergestellt wird sofern sich Einsatzort und Produktionsstandort innerhalb derselben Bilanzgrenze befinden Eine detaillierte Darstellung wie sich der Produktionsstandort einer Anlage im Lichte unterschiedlicher Emissionsfaktoren in verschiedenen L ndern auf deren kobilanz auswirkt bietet etwa Wild Scholten 2011 Festzuhalten ist dass der Einsatz regenerativer Energie Technologien prinzipiell immer zu einer Verbesserung der materialbezogenen Emissionsfaktoren f hrt Langfristig werden die Emissionsfaktoren f r den regionalen Energiemix auch dann gesenkt wenn die Anlagen zun chst mit fossilen Energieformen produziert wurden Weiters gibt eine isolierte Betrachtung einzelner Emissionsfaktoren noch keine Antwort darauf ob der Einsatz einer bestimmten Technologie zur Erreichung bestimmter Ziele oder zur Einhaltung eines bestimmten Zielpfades z B EU 2050 Ziele zweckdienlich ist So kann etwa der Ersatz
479. zlich ist jedoch auch ein Bilanzausgleich z B durch die W rmeeinspeisung in Nahw rmenetze vorstellbar In jedem Fall bildet h chste Energieeffizienz in allen Bereichen die Seite 25 Voraussetzung zur Konzeptionier amp ung eines Plus Energiegeb udes Nur durch eine konsequente Minimierung des Energiebedarfs kann der sogenannten Mismatch und die damit verbundene Netzbelastung niedrig gehalten werden vgl Abbildung 4 Energiegutschrift Netzeinspeisung Plusenergie Einspeise Gutschrift BEN a Mismatch Energie einsparung gt Energiebezug Abbildung 4 Grafische Darstellung des Plusenergiekonzeptes Der Energiebedarf des Geb udes wird durch gezielte Energieeinsparungsma nahmen reduziert und durch am Standort produzierte Energie gedeckt berschussenergie wird ins Strom netz eingespeist Unterdeckungen durch Energiebezug kompensiert Die Differenz zwischen Energiebereitstellung und Energiebezug aus dem Netz f r eine ausgeglichene Bilanz wird auch als Mismatch eine Diskrepanz bezeichnet Je geringer dieser Mismatch ausf llt desto geringer ist auch die Beanspruchung des Netzes 4 2 2 Bestehende Definitionsans tze Wie weiter oben bereits erw hnt wurde existiert bisher keine einheitliche Auffassung eines Geb udestandards Plusenergie Verschiedene Ans tze zur Definition eines Plus Energiestandards unterscheiden sich etwa in Bezug auf die Festlegung von Systemgrenzen bei der Energiebereitstel
480. zogene W rmespeicherf higkeit von Luft Co1 PL W m K man verwende c P 0 34 spezifische W rmespeicherf higkeit von Stahl spezifische W rmespeicherf higkeit von Wasser W rmekapazit t eines Kessels Cp St J kg K J kg K Cp w J D o p lelole lt Wh K wirksame W rmespeicherf higkeit des Geb udes spezifische W rmekapazit t volumenbezogene wirksame W rmespeicherkapazit t des Raumes ideale Carnot sche Leistungszahl Coefficient of Performance ideale Carnot sche Leistungszahl Coefficient of Performance der W rmepumpe bei den Temperaturniveaus des betrachteten Temperaturintervalls bei Volllast J kg K J K K m J kg K 0 COP COPo n Leistungszahl Coefficient of Performance der W rmepumpe des Temperaturniveaus der betrachteten COPzin Temperaturintervalle bei Volllast unter Betriebsbedingungen Sore gt enpensa Tn o nn Temperaturintervalls bei Teillast COP Pe Leistungszahl der W rmepumpe im Normbetriebspunkt Leistungszahl der W rmepumpe im Referenzfall der betrachteten Stunde mas EUR Differenz der BK zweier zu vergleichender Varianten m Dicke der Schicht Betriebstage der K hlung pro Jahr dha Betriebstage der Heizung pro Jahr laufender Tag des Monats 1 bis zum Monatsletzten dyutz d M Nutzungstage im jeweiligen Monat Fe f Aemndenngsiakor emerAbschatungsemrihting Korrektur Faktor 1 4 t lt 90 fcorr 3 0 01 7 2 3 90
481. zung Ger te Betrieb in Jahresenergiebedarf von bis der Uhrzeit Stunde 600 W 5 00W 30 min h 131 kWh a 14h m I m een 1 1m ee I I m An eme PT m Seite 355 12 Zu En a EEE BE 5 Entwicklung der Haushaltspreise Strom 3 500 kWh in Cent KWh abzgl aller Rabatte 22 Nk Energie AG EVN Energie Graz Innsbruck KB KELAG Energie Klagenfurt Zu Linz AG 17 Salzbur BAG Siewesg Sieg IO Tag A vum 2004 20 2006 2007 2008 2009 2010 wien Energie 18 16 14 10 Apr iul Hkt l n Apr iui Brn akt J n Apr Ji Okt Bn Apr Jul Dkt An Apr Jul Dkt rni Apr iul kt an Apr Jul Sa Abbildung 165 Strompreisentwicklung Energie Control Austria 2011 Development of saving cost up to 2030 Cost of saving Ecent kWh E Refrigerators O Freezers E Dishwashers EWashing Machines E Laundry Dryers E Electric Ovens amp Cookers OcCirculation Pumps Abbildung 166 Entwicklung der Kosteneinsparung bis 2030 Suna 2011 Seite 356 12 5 Daten f r die kologische Bewertung Ausgehend von der Datenrecherche erfolgt in den nachfolgenden Tabellen eine Auflistung der Baustoffe bzgl ihrer kologie in Abh ngigkeit von den Konstruktionen Diese Daten dienten als Grundlage f r die durchgef hrte kologische Bewertung Masse Nutzungs Kompostier Produktrecycling Materialrecycling dauer barkeit OGD 1 Flachdach Stahlbeton EPS Kies 108 100 nein Sch ttung Sch ttu
482. zung Stadtstruktur Verkehr und Energie Schaffung von Identifikation mit dem Stadtteil Charakteristik Breitgef chertes Angebot verschiedenen Parzellengr en von Abgestufte bauliche Dichten Umnutzung von innerst dtischen Brachen Innen vor Au en Objektkonfiguration durch dichte kKleinteilig parzellierte Bebauung Erstellung unterschiedlicher Szenarien N he zum Stadtzentrum kurze Wegstrecken Gewerblich genutzte Erdgescho zonen sorgen f r Belebtheit des ffentlichen Raumes Tempolimits Haltestellen als wichtige Konzentrationspunkte fu l ufige Erschlie ung Erreichbarkeit ffentlicher Verkehrsmittel Ausbau der Schiene als Energiebedarf verbrauch CO Vermeidung Entsorgung Freifl chenbedarf Au enraumgestaltung ffentlicher Raum Stadtklimatische Aspekte Bauweise Eingriffsempfindlichkeit Bilanz Soziale Aspekte autoreduziert oder verkehrsberuhigt Bevorzugung der Fu g nger und Radfahrer innerhalb der Baubl cke Energieversorgungskonzept Heizung Warmwasseraufbereitung elektrische Energiegewinnung umweltfreundliche Energietr ger Entsorgungs und Recyclingkonzepte Gr nraumkonzept Stra enraumgestaltungskonzept Gestaltungskonzept Bauk rperanordnungskonzept Vegetationskonzept Stadtklimakonzept Passiv Solar oder Plusenergiekonzept Neubau Bestandssanierung Nutzungskonzept Seite 53 leistungsf higes Nahverkehrsmittel kurze Intervalle ffentliche

56a/2012 - EEG - Technische Universität Wien

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