Performance von Gebäuden

Kriterien · Konzepte · Erfahrungen

Karsten Voss, Sebastian Herkel, Doreen Kalz, Thomas Lützkendorf, Anton Maas, Andreas Wagner
Hrsg.: FIZ Karlsruhe, BINE Informationsdienst, Bonn
2016, 323 S., 420 Abb. u. 32 Tab.
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-8167-9584-1

Inhalt

Zur Messung und Bewertung der »Performance« von Gebäuden sind eindeutige Methoden hilfreich – dies gilt sowohl für die Planungs- als auch für die Nutzungsphase. Denn obwohl die meisten Planer und Betreiber die Ziele Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Gebäuden bei hoher Zufriedenheit der Nutzer erreichen wollen, ist die Bewertung der hierfür erwogenen Planungsentscheidungen anspruchsvoll. Was mit bestimmten Konzepten und konkreten Maßnahmen mit welchen ökonomischen Konsequenzen tatsächlich erreicht wird, ist nicht so einfach zu bewerten.
Das Buch »Performance von Gebäuden« erläutert die Grundlagen und Methoden einer fundierten Messung und Bewertung der Gebäudeperformance. Erkenntnisse aus vielen Forschungs- und Demonstrationsprojekten verdeutlichen das Performance-Konzept. In Praxisbeispielen werden Kennwerte und Orientierungsgrößen für die Planung und den Gebäudebetrieb anschaulich dargestellt. Ein umfangreicher Anhang stellt praktisch anwendbare Planungs- und Bewertungshilfsmittel vor und verweist auf allgemein zugängliche Informationsquellen.
Wissenschaftler aus unterschiedlichen Forschungsdisziplinen und Experten aus der Planungspraxis geben mit dem vorliegenden Buch einen Einblick in die Methoden und Anwendungsmöglichkeiten einer Performancebewertung von Gebäuden. Gezeigt wird außerdem, wie sich das Performance-Konzept nahtlos in die Idee der integralen Planung und in die Praxis des Facility Managements einfügen kann.

Verfügbare Formate

Inhaltsverzeichnis

Impressum

Zum Geleit

Inhalt

Vorwort: Performance von Gebäuden

1 Eine Standortbestimmung

1.1 Herausforderungen und Trends

1.2 Klimawandel und Gebäude

1.3 Energiewende im Gebäudesektor

1.4 Internationale Trends

2 Die Performance von Gebäuden erfassen und beurteilen

2.1 Performance von Gebäuden – Einordnung und Interpretation

2.2 Die Bedeutung der Nutzungsphase

2.3 Akteure und ihre Interessen

2.4 Systeme zur Bewertung der Nachhaltigkeit

2.5 Energetische Portfolioanalyse und Nachhaltigkeitsbericht

3 Energie- und Umweltperformance

3.1 Einführung in die Methodik

3.2 Energie- und Emissionskennwerte

3.3 Kennwerte von Gebäuden mit ausgeglichener oder positiver Energiebilanz

3.4 Bedarf versus Verbrauch

4 Die ökonomische Performance

4.1 Grundlagen zu Kostenkennwerten

4.2 Baukosten

4.3 Nutzungskosten

4.4 Wirtschaftlichkeit und Wertstabilität

5 Nutzerzufriedenheit

5.1 Nutzerzufriedenheit – eine Begriffsbestimmung

5.2 Nutzerzufriedenheit in der Planung und im Betrieb

5.3 Arbeitsplatzkomfort aus Nutzersicht

5.4 Nutzerzufriedenheit im Kontext der Nachhaltigkeitsbewertung

5.5 Nutzer-Gebäude-Interaktion

6 Raumklima im Detail

6.1 Thermischer Komfort

6.2 Luftqualität

6.3 Licht und Beleuchtung

6.4 Raumakustik

7 Baukonstruktionen im Detail

7.1 Luftdichtheit

7.2 Wärmebrücken

7.3 Phasenwechselmaterialien in Bauteilen

7.4 Vakuumisolationspaneele

7.5 Sonnenschutzvorrichtungen

8 Performance von technischen Anlagen

8.1 Technologienübersicht

8.2 Wärmepumpen

8.3 Kühlen und Kältetechnik

8.4 Wärme- und Kälteversorgung mit Thermoaktiven Bauteilsystemen

8.5 Solaranlagen

8.6 Holzpelletkessel

8.7 Lüftungsanlagen

8.8 Gebäude interagieren mit dem Netz

9 Gebäudeperformance in Planung und Betrieb verbessern

9.1 Qualitätssicherung planen / Prozesse optimieren

9.2 Gebäudeautomation sicher planen und in Betrieb nehmen

9.3 Gebäudemonitoring: Messwerte erfassen und verarbeiten

9.4 Gebäudemonitoring: Betriebsüberwachung, Fehlererkennung und Optimierung

10 Gestaltungsqualität und Nachhaltigkeit

11 Werkzeuge für die Praxis

11.1 Konzeptfindung & Planung

11.2 Messung

11.3 INKA – Instrument für Nutzerbefragungen zum Komfort am Arbeitsplatz

11.4 Betriebsführung

11.5 Datenbanken für die Gebäudeanalyse

Projekt-Steckbriefe

Herausgeber

Autoren

Stichwortverzeichnis

Bildnachweis

Rezensionstext

„(…) Sehr empfehlenswert! Auch zum Nachschlagen einzelner Energiethemen (…)“ In: HIS: Mitteilungsblatt (2016), Ausgabe 3, Seite 4

Autoreninfo

Prof. Dr.-Ing.Karsten Voss
Bergische Universität Wuppertal, Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen, Lehr- und Forschungsgebiet Bauphysik und technische Gebäudeausrüstung, Institutsleiter
Dipl.-Ing Sebastian Herkel
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Abteilung Solares Bauen, Abteilungsleiter
Dr.-Ing. Doreen Kalz
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Abteilung Solares Bauen, Gruppenleiterin
Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Lützkendorf
Karlsruher Institut für Technologie KIT, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, Fachgebiet Immobilienwirtschaft, Lehrstuhl Ökonomie und Ökologie des Wohnungsbaus, Institutsleiter
Prof. Dr.-Ing. Anton Maas
Universität Kassel, Fachbereich für Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung, Fachgebiet Bauphysik, Institutsleiter
Prof. Dipl.-Ing. Andreas Wagner
Karlsruher Institut für Technologie KIT, Fakultät für Architektur, Fachgebiet Bauphysik und Technischer Ausbau, Institutsleiter

Publikationslisten zum Thema:
Fraunhofer ISE, energieeffizientes Gebäude, Gebäudeenergietechnik, Betriebsführung und Gesamtenergiekonzepte,

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Energieeffiziente Schulen
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2021, 372 S., 262 Abb. u. 63 Tab., Hardcover
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Von Wohnungsunternehmen wird gefordert, dass ihre Gebäudebestände künftig den ambitionierten Klimaschutzvorgaben entsprechen. Dazu sollte zunächst der gegenwärtige energietechnische Zustand des Wohngebäudebestands festgestellt und transparent erfasst werden. Die Unternehmen stehen vor der Herausforderung, die z. B. durch Energieausweise gewonnenen Daten sowie weitere energierelevante Informationen in ihren Managementprozess - insbesondere das Portfoliomanagement - zu integrieren. Für die Unternehmen der Wohnungswirtschaft bedeutet der Aufbau eines umfassenden energietechnischen Portfoliomanagements jedoch häufig einen erheblichen Aufwand. Ein pragmatischer Einstieg in das energietechnische Portfoliomanagement über ein Energiekataster und eine Gebäudetypologie, um technische und wirtschaftliche Einsparpotenziale zu identifizieren, ist Inhalt einer energietechnischen Potenzialanalyse und wird im Buch am Beispiel eines fiktiven Wohnungsunternehmens dargestellt. Das Buch wendet sich in erster Linie an das Management von (kommunalen) Wohnungsunternehmen, aber auch an Akteure auf (kommunal)politischer Ebene, die mit entsprechenden Vorgaben die Entwicklung des Unternehmens wesentlich beeinflussen können.

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In zahlreichen Beiträgen namhafter Autoren aus Wissenschaft und Praxis werden aktuelle Fragestellungen rund um das Themengebiet Denkmal und Energie beleuchtet. Es dient zum Wissenstransfer von praxisrelevanten Projektbeispielen, aktuellen Forschungserkenntnissen und der Wirkungsweise neu entwickelter Materialien an die Handlungsakteure im Bauwesen. Hierzu werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie eine Symbiose zwischen dem behutsamen Umgang mit dem Gebäudebestand, einer energetischen Ertüchtigung und der Verbesserung des Nutzerkomforts geschaffen werden kann.

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Forschungsberichte

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Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

Lutz Dorsch, Kati Jagnow
Einheitliche Dokumentation der Gesamt- und Zwischenergebnisse der Energiebilanz nach DIN V 18599
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Mit der Energiebilanzierung von Gebäuden sind im Rahmen der Bauantragsstellung oder Bestandsmodernisierung Fachplaner betraut. Für den Nichtwohnungsbau ist in Deutschland die Normenreihe DIN V 18599 die einzig zulässige Norm, für den Wohnungsbau eines von mehreren Alternativverfahren. Kommt die DIN V 18599 zum Einsatz, wird eine Software verwendet. Darüber hinaus ist für jede Zone des Berechnungsmodells eine Monatsbilanz u.a. für die Nutzungs- und Nichtnutzungszeiten sowie für den Heiz- und Kühlfall durchzuführen. Alleine die Fülle der erforderlichen Berechnungen macht den Softwareeinsatz erforderlich. Ziel des Projektes war es daher, eine verbindliche Dokumentationsrichtlinie (Ausgabeformat und Handlungsanweisung zur Erstellung) zu entwickeln, die allen Ansprüchen einer Prüfung und allen Wünschen der beteiligten Kreise gerecht wird. Angestrebt wird die Veröffentlichung der Projektergebnisse als Beiblatt zur DIN V 18599.

Tamara Bimesmeier, Karin Gruhler, Clemens Deilmann, Jan Reichenbach, Sonja Steinmetzer
Sekundärstoffe aus dem Hochbau
Energie- und Materialflüsse entlang der Herstellung und des Einsatzortes von Sekundärstoffen aus dem Hochbau für den Baubereich
Abschlussbericht SEROBAU.
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Das Recycling von Bauabfällen ist ein wichtiger Baustein zur Ressourcenschonung. Das Forschungsvorhaben ist eine Sondierungsstudie, die sich insbesondere dem Aspekt der energetischen Aufwendungen im Zuge der Kreislaufführung im Bausektor widmet. Den bisher üblichen massebezogenen materiellen Betrachtungen zum Recycling werden energetische Aufwendungen gegenübergestellt und geprüft, inwieweit sich Recycling auch aus energetischer Perspektive lohnt. Dabei wird die Wertigkeit des möglichen neuen Einsatzortes der Rückbaumaterialien mitberücksichtigt. Für jede Bauproduktgruppe werden instruktive Nutzungsbeispiele in Form charakteristischer "durchgängiger" Prozessketten vom Rückbaumaterial bis zur Einsatzvariante nachgezeichnet und aus energetischer Perspektive in drei Schritten analysiert: 1. Aufbereitung des Rückbaumaterials bis zum Sekundärstoff - Modulare Berechnung des Energieaufwands der Sekundärstoffaufbereitung; 2. Erreichen der funktionalen Äquivalenz (Einsatzfähigkeit als Substitut) auf Grundlage von Unterschieden zwischen Primär- und Sekundärstoffverwendung bis zur Einsatzvariante; 3. Gegenüberstellung der Energieaufwendungen für die Substitut- und Primärstoffherstellung.

Stefan Schäfer, Alexander Pick
Entwicklung von planaren Ziegelfertigteilen für die Herstellung von weitspannenden Schalentragwerken
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3188
2020, 157 S., 206 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Schalentragwerke besitzen unter baukulturellen, tragkonstruktiven und ästhetischen Gesichtspunkten hohe Potentiale für das Bauwesen. Obwohl sie zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Konstruktionen aufweisen, kommen sie in der heutigen Architektur aufgrund hoher Kosten nur noch selten zur Anwendung. Die Relevanz des Forschungsthemas wird deutlich an dem geringen Anteil von Schalentragwerken an der Anzahl neuer Bauprojekte. Dies ist auf den hohen Ressourceneinsatz an Personal, Schalung und Unterkonstruktionen, wie z. B. Lehrgerüsten zurückzuführen. Um dieser Problematik entgegenzuwirken gilt es, den Anteil an Personal und Schalung zu reduzieren, Lehrgerüste zu vereinfachen und den Planungs-, Produktions- und Bauprozess zu vereinfachen. Unser Forschungsansatz sieht eine Methodik zur wirtschaftlichen Herstellung von mehrfach gekrümmten Ziegelschalen durch einfache, planare Bauteile vor. Ziel ist es, komplexe Bauwerke wie Schalentragwerke durch einen erhöhten Vorfertigungsgrad konkurrenzfähiger zu machen und damit die Diversität des Spektrums an Bauwerken dieser Art wieder zur erhöhen. Durch die Verlagerung eines Großteils der Arbeiten von der Baustelle in die Vorfertigung lässt sich diesem Problem entgegenwirken.

Dynamisch thermisch-hygrisches Verhalten von Massivbaukonstruktionen: Entwicklung eines Wärmespeicherfähigkeitsindex für Gebäude aus Mauerwerk und thermisch aktivierbare Massivholzelemente. Abschlussbericht

Oliver Kornadt, Svenja Carrigan, Tim Schöndube, Stefan Winter, Klaus Mindrup, Gerhard Knieriemen, Franz Loderer, Juliane Nisse, Hans R. Peters, Saif Rashid, Christof Richter, Torsten Schoch, André Staniszewski
Dynamisch thermisch-hygrisches Verhalten von Massivbaukonstruktionen: Entwicklung eines Wärmespeicherfähigkeitsindex für Gebäude aus Mauerwerk und thermisch aktivierbare Massivholzelemente. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3129
2019, 189 S., 192 Abb. u. 80 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die thermische Speicherfähigkeit von Baukonstruktionen kann erheblichen Einfluss auf den Energieverbrauch und die thermische Behaglichkeit von Gebäuden haben. Im Zuge immer genauerer Berechnungs- und Bilanzierungsverfahren ist es notwendig, auch den Einfluss der Wärmespeicherfähigkeit eines Gebäudes auf den Energiebedarf zu berücksichtigen. Hier setzt das vorliegende Forschungsprojekt mit einer Untersuchung und Bewertung der Auswirkungen der Wärmespeicherfähigkeit auf das thermische Verhalten von Gebäuden an. Außerdem wird eine Berücksichtigung der Wärmespeicherfähigkeit auch für moderne Holzkonstruktionen immer wichtiger. Ziel des Forschungsprojektes war zum einen die Entwicklung eines Wärmespeicherfähigkeitsindex für Gebäude, welcher es ermöglicht, ohne aufwendige Simulationsrechnungen Aussagen bezüglich des Einflusses der Wärmespeicherfähigkeit auf den Nutzenergiebedarf für Heizen, das sommerliche Überhitzungspotential und die thermische Behaglichkeit treffen zu können.

Studie zur technischen, energetischen und wirtschaftlichen Bewertung von Abluft- und Umluft-Dunstabzugshauben in Wohnküchen in energieeffizienten Gebäuden

Kristin Bräunlich, Martina Broege, Alfred Bruns, Thomas Hartmann, Oliver Kah, Christine Knaus, Sven Knothe, Matthias Weinert, Julia Sophie Weiser, Enrico Zönnchen
Studie zur technischen, energetischen und wirtschaftlichen Bewertung von Abluft- und Umluft-Dunstabzugshauben in Wohnküchen in energieeffizienten Gebäuden
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2019, 156 S., 66 Abb. u. 38 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll für Dunstabzugssysteme in Wohnküchen der energetische Einfluss im Gebäude und die Wirksamkeit der Systeme in Bezug auf die Reduzierung von Küchendünsten untersucht werden und dies insbesondere im Abluft- und Umluftbetrieb. In einem ersten Arbeitsschwerpunkt wurden normative und gesetzliche Rahmenbedingungen ermittelt. Die sich daraus ergebenden Anforderungen sind sowohl für die weiteren Untersuchungen als auch zur Ableitung von Planungsempfehlungen grundlegend. Außerdem befasst sich das Forschungsvorhaben mit der technischen Bewertung von Dunstabzugssystemen. Hierbei sollen wesentliche Bewertungsverfahren und Kennzeichnungen einer kritischen Prüfung unterzogen werden. Der dritte Themenbereich behandelt die Wechselwirkung von Dunstabzugssystemen mit dem Gebäude und weiteren technischen Systemen. Werden Dunstabzugssysteme im Abluftbetrieb verwendet, muss für eine ausreichende Nachführung von Außenluft gesorgt werden, andernfalls können kritische Unterdrücke in der Wohnung auftreten. Die Erkenntnisse aus der Studie sind ferner in einem Leitfaden für Nutzer, Planer und Gutachter zusammengefasst.

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Zeitschriftenartikel

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Smartes Energiekonzept für nachhaltiges Wohnen (kostenlos)
Modernisierung, 2021

Wischer, A.
RE-USE-BUILDING - das Haus der 1000 Geschichten
Ingenieurblatt Baden-Württemberg, vereinigt mit Baumeisterzeitung, 2020

Wehmeier, Anne; Weber, Andreas
Informationspunkt "Step by Step" - das Siegerprojekt zum Urban hub für den Solar Decathlon 2021
Bauphysik, 2020

Westphal, Tim
Alle sitzen im gleichen Boot. Open BIM (kostenlos)
Bundesbaublatt, 2020

Netz, Hartmut
Energiesprung fürs Haus. Neues Verfahren macht energiefressende Altbauten zu Nullenergiehäuser
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