Energieeffiziente Nichtwohngebäude
Grundlagen, Beispiele und Bilanzierungsansätze nach DIN V 18599Achim Hamann
2017, 296 S., 78 Abb. und 23 Tab., Hardcover
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-8167-9768-5
Inhalt
Vierzig Prozent des bundesweiten Wärmeverbrauchs durch die Gebäudebeheizung wird durch Nichtwohngebäude verursacht, aber erst seit dem Jahr 2015 wird der Effizienzhaus-Standard bei Nichtwohngebäuden gefördert und somit gewürdigt.
Die Realisierung von energieeffizienten Nichtwohngebäuden sowie deren energetische Bilanzierung sind komplexe Aufgabenstellungen, denn die Planung eines energieeffizienten Nichtwohngebäudes sowie der Bau oder das Modernisieren erfordern integrale und interdisziplinäre Ansätze. Zusätzlich sind Prozesse auf der Stadtebene notwendig, damit die Transformation hin zu einer zukunftsfähigen Stadtentwicklung bzw. Smart City gelingt. Die anstehenden Baumaßnahmen verursachen dabei Investitionskosten auf der Stadtebene, die für volkswirtschaftliche und politische Betrachtungen von Interesse sind.
Daher wendet sich dieser Leitfaden an alle am Bau beteiligten Planer (Architekten und Ingenieure), Bauausführende (Generalunternehmer und Teilleistungsunternehmer), an Investoren und Immobilienökonomen, an Facilitymanager, Projektentwickler, Banken, Politiker und Stadtplaner.
Der Leitfaden erläutert die wesentlichen Grundlagen zur Bilanzierung und beschreibt Bilanzierungsbeispiele nach DIN V 18599 zu verschiedenen Nichtwohngebäudetypen. Ziel ist es, Energieeffizienzhäuser nach KfW-Standards zu realisieren.
Darüber hinaus werden Handlungsempfehlungen und immobilienökonomische Aspekte für die Stadtebene aufgezeigt. Die Darstellung von Trends und zukunftsfähigen Lösungsansätzen runden den Leitfaden ab.
Verfügbare Formate
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Teil I: Einführung
1 Einleitung
2 Historie der Nichtwohngebäude
2.1 Das vorindustrielle Zeitalter bis heute
2.2 Das Industriezeitalter und die Moderne
2.3 Die heutige Dienstleistungsgesellschaft
2.4 Großflächige Nichtwohngebäude des Handels und Gewerbes
2.5 Heutige Sanierungsprojekte
2.6 Zusammenfassung zum Sammelsurium der Gebäudetypen
3 Von den Anfängen des Wärmeschutzes über KfW bis BIM
3.1 1929: Die DIN V 4701
3.2 1952: Die DIN 4108
3.3 1977: Die Einführung der Wärmeschutzverordnung
3.4 1978: Die Einführung der Heizanlagenverordnung
3.5 2002: Die Geburtsstunde der Energieeinsparverordnung
3.6 2005: Die Vornorm DIN V 18599 erblickt das Licht der Welt
3.7 2009: Das Erneuerbare Energien Wärmegesetz, ein Meilenstein
3.8 2015: Die KfW-Effizienzhausförderung für Nichtwohngebäude
3.9 2016: Aktuelle Randbedingungen der Bilanzierung
3.10 Ab 2017: Building Information Modeling und energieeffizientes Bauen
4 Politische Zielsetzungen, Handlungsempfehlungen für die Stadtebene
4.1 2019: Niedrigstenergiegebäude und klimaneutraler Gebäudebestand
4.2 1990–2050: CO2-Reduzierung um 80 bis 90 % und Szenarien
4.3 2010–2050: Handlungsempfehlungen für die Stadtebene
4.4 2016: Das »Klima-Profit-Netzwerk« als Instrument zur Modernisierung des Nichtwohngebäudebestands
4.5 Nach 2016: Übergang auf die Gebäudeebene bzw. zum Effizienzhausstandard
4.6 Zusammenfassung und Überleitung zu Teil II
Teil II: Leitfaden
5 Die wichtigsten Planungsgrundlagen und ihre Einflüsse auf die Bilanzierung
5.1 Exkurs: Modellgebäude zu Nichtwohngebäudetypen
5.2 Planungsgrundlage EnEV
5.3 Planungsgrundlage EEWärmeG
5.4 Planungsgrundlage DIN 4108: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden
5.5 Anmerkungen zur DIN 4701-10: Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen
5.6 Planungsgrundlage DIN EN ISO 6946: Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren
5.7 Grundlagen und Einflüsse auf die Bilanzierung bei Anwendung der DIN EN ISO 13370: Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Wärmeübertragung über das Erdreich
5.8 Anmerkungen zur DIN EN ISO 13788: Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Bauteilen und Bauelementen
5.9 Grundlagen nach DIN EN ISO 13789: Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Spezifischer Transmissions- und Lüftungswärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren
5.10 Grundlagen nach DIN EN ISO 13790: Energieeffizienz von Gebäuden – Berechnung des Energiebedarfs für Heizung und Kühlung
5.11 Grundlagen nach DIN EN ISO 10211: Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme und Oberflächentemperaturen
5.12 Einflüsse auf die Bilanz und Erläuterungen zur Bilanzierung nach DIN V 18599 Teil 1 bis 11: Energetische Bewertung von Gebäuden
5.13 Zusammenfassung und Überleitung zu Beispielen
6 Umsetzen des KfW-Effizienzhaus-Standards an Beispielen
6.1 Allgemeines
6.2 Das Bürogebäude
6.3 Das Hotel mit Gastronomie
6.4 Das Produktionsgebäude mit Verwaltung
6.5 Großflächige Handelsgebäude: 17 °C Innenraumtemperatur, keine Kühlprodukte
6.6 Großflächige Handelsgebäude: 21 °C Innenraumtemperatur, mit Kühlprodukte
6.7 Die Logistik- und Gewerbehalle mit Verwaltung
6.8 Zusammenfassung und Überleitung zu Teil III
Teil III: Immobilienökonomie und sonstige Trends mit Blick auf einen nachhaltigen Nichtwohngebäudebestand
7 Modellansatz zur Abschätzung des Investitionsvolumens auf der städtischen Ebene zur energetischen Modernisierung des Nichtwohngebäudebestands
7.1 Allgemeines
7.2 Ausgangssituation
7.3 Stand der Forschung
7.4 Vorgehensweise und Zielsetzung am Beispiel Wuppertal-Vohwinkel
7.5 Methodische Vorgehensweise beim Modellieren des Bestands
7.6 Beschreibung des Modellansatzes für die Stadtteilebene
7.7 Ergebnisse bei Anwendung des Modells auf einen Stadtteil und die Hochrechnung auf Stadtebene am Beispiel Wuppertal
7.8 CO2-Szenarien bis zum Jahr 2050
7.9 Nutzen für immobilienökonomische Betrachtungen
7.10 Notwendiges Investitionsvolumen am Beispiel von Wuppertal-Vohwinkel bis 2020
8 Trends und zukunftsfähige Lösungsansätze
8.1 Virtuelle Kraftwerke und Energiespeicher in Gebäuden
8.2 Weitere geothermische Möglichkeiten
8.3 Power to Gas
8.4 Bauteile aus PCM – Phase Change Materials
8.5 Sonstige Bilanzierungsansätze zu nachhaltigen Gebäuden
8.6 Smart City
Teil IV: Ausblick
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Quellenverzeichnis
Liste der Normen bzw. Grundlagen im Teil »Leitfaden«
Stichwortverzeichnis
Autoreninfo
Achim Hamann ist promovierter Bauingenieur und hat zusätzlich Umweltwissenschaften und Technisches Gebäudemanagement studiert. Seit 1990 ist er in der Wasser- und Immobilienwirtschaft tätig. Im Rahmen der Architektur- und Ingenieurleistungen beschäftigt er sich schwerpunktmäßig mit interdisziplinären und integralen Planungsaufgaben bei Wohn- und Nichtwohngebäuden.
Publikationslisten zum Thema:
Nichtwohngebäude, Energetische Bewertung, DIN 18599, EnEV, Praxisbeispiel,
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Die Umsetzung der neuen Normengeneration DIN 1045 im Betonbau in die Praxis wird durch die Verbände der Bauwirtschaft unterstützt. Die bisher überaus erfolgreiche Aufnahme dieser Kommentierten Kurzfassung zu DIN 1045-1 bestätigt den Bedarf der Tragwerksplaner nach einem vereinfachten Hilfsmittel für die Arbeit mit der Bemessungsnorm im üblichen Stahlbetonhochbau. Zur besseren Handhabung sind in dieser 3., überarbeiteten Auflage alle Änderungen der im Jahre 2008 erschienenen konsolidierten Neuausgabe von DIN 1045-1 farbig unterlegt und ermöglichen so die schnelle Nachvollziehbarkeit. Die zusätzlichen Kommentare und Erläuterungen der Hintergründe sowie Hinweise auf begleitende Regelwerke erleichtern die Anwendung der neuen DIN 1045-1 in der Praxis.
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Aus bauaufsichtlicher Sicht besteht die Notwendigkeit, bei Außenlärmeinwirkung Anforderungen an die Schalldämmung von Gebäudehüllen zu stellen. Hierdurch sollen für die Nutzer innerhalb der Gebäude entsprechend der EU-Verordnung 305/2011 gesunde Arbeits- und Wohnverhältnisse sichergestellt werden. Entsprechende Regelungen befinden sich in DIN 4109 "Schallschutz im Hochbau", deren Neufassung aus dem Jahr 2016 bzw. 2018 auch für den Schallschutz gegen Außenlärm überarbeitet wurde.
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Im Rahmen dieses Forschungsberichts erfolgt ein Vergleich der seismischen Einwirkungen in deutschen Erdbebengebieten nach DIN En 1998-1/NA-2020 mit den Einwirkungsniveaus in den Anrainerstaaten Niederlande, Belgien, Luxemburg, Polen, Tschechien, Österreich, Schweiz, Frankreich, und Italien. Zusätzlich werden Portugal, Italien und Griechenland hinzugezogen, obwohl diese Länder nicht direkt an Deutschland grenzen. Für jedes der genannten Länder erfolgt eine Auswertung der aktuellen normativen Dokumente für die Definition der Antwortspektren und ein Vergleich mit dem neuen Nationalen Anwendungsdokument für Deutschland. Im Anschluss erfolgt die Gegenüberstellung der Erdbebeneinwirkungen in den Grenzbereichen zwischen Deutschland und den Anrainerstaaten sowie ein Vergleich der Antwortspektren im Hinblick auf die Spektralform und die Amplifikationsfaktoren. Den Abschluss des Berichts bildet eine zusammenfassende Beurteilung der Untersuchungsergebnisse.
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Im Rahmen des Forschungsprojekts "Vergleichsberechnungen zu stehenden zylindrischen Tanks", wurde die DIN EN 1993-4-2 vor dem Hintergrund einer bauaufsichtlichen Einführung und dem unklaren Sicherheitsniveau, das bei einer Bemessung im neuen Normenumfeld aus DIN EN 1991, DIN EN 1993 und DIN EN 1993-4-2 vorliegt, untersucht. Dabei wurden Schwachstellen identifiziert, diskutiert und Vorschläge für eine Verbesserung der Richtlinie erarbeitet.
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Für häufig vorkommende Nichtwohngebäude liegen nur wenige Informationen über das Vorhandensein unterschiedlicher Nutzungszonen und deren Anteil an der Nettogrundfläche vor. Darüber hinaus fehlt bei der Energiebilanzierung von Nichtwohngebäuden bisher die normative Möglichkeit, den Nutzer- bzw. Anwenderstrombedarf anhand gesicherter Kennwerte realitätsnah abzuschätzen und somit eine vollständige Wärme-, Kälte- und Strombilanz zu erzeugen. Mit dem Ziel, Aussagen zur Zonenflächenzusammensetzung unterschiedlich genutzter Nichtwohngebäude zu treffen, konnten detaillierte Angaben zur Zonenhäufigkeit und der Flächenzusammensetzung für Büro- und Verwaltungsgebäude, Schulen, Kindertagesstätten, Handelsgebäude/Lebensmittel, Hotels mit Restaurant, Museen und Theater erarbeitet werden.
Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.
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