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Methodenvergleich zur Abschätzung des Heizwärmebedarfs von Gebäuden infolge thermischer Sanierung

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[Quelle: http://repositum.tuwien.ac.at]

Diese Dissertation befasst sich empirisch mit der Abweichung des erwarteten und tatsächlichen Heizwärmebedarfes von den zum Passivhausstandard sanierten Gebäuden. Diese Studie stützt sich auf die Stichprobe der sieben folgenden sanierten Gebäude: vier Wohnhausanlagen in Vorarlberg, das Obergeschoss eines Zweifamilienhauses in Niederösterreich und einem Pensionistenheim in der Steiermark. Datenlogger wurden in diesen Gebäuden während der Heizperiode 2009/2010 (vom 1. Oktober 2009 bis zum 30. April 2010) aufgestellt. Mittels des Heizenergieverbrauches wurde der tatsächliche Heizwärmebedarf abgeschätzt und mit der Energiekennzahl des Energieausweises verglichen. Dabei zeigten sich, mit einer Ausnahme, große Abweichungen. Um die Ursache dieser Diskrepanz abzuklären, wurden mehrere Berechnungsmethoden des Heizwärmebedarfes verwendet: das Jahresverfahren, das Monatsverfahren und die dynamische thermische Simulation. Die dabei vorgenommene Normalisierung der Abschätzungen hinsichtlich Wetter, Raumlufttemperaturen und die internen Gewinne konnten die Abweichungen nicht erklären. Erst die Berücksichtigung der vom Nutzerverhalten abhängigen Luftwechselzahlen in diesem Fall die Fensterlüftung konnten Hinweise auf die signifikante Abweichung der rechnerisch ermittelten Heizwärmebedarfs-Werte von den tatsächlichen Werten liefern.

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Bücher, Broschüren

Marion Schulz, Hubert Westkämper
Das neue Heizen
Effizient, nachhaltig, ressourcenschonend - aktuelle Standards und Trends bei Wärmeerzeugung und Warmwasserbereitung
2022, 336 S., 300 Abb. 24 cm, Hardcover
Ökobuch Verlag u. Versand

 

 

Für welche Heiztechnik soll man sich entscheiden, wenn die Heizungsanlage im Haus erneuert werden muss bzw. soll? Welcher Brennstoff ist wirtschaftlich und zukunftssicher zugleich, und welche Technik gilt als die beste, wirtschaftlichste und umweltverträglichste, wenn ein Neubau oder ein energetisch sanierter Altbau mit einer Heizung ausgestattet werden soll? Darauf wird in dem Buch ausführlich eingegangen.

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Recknagel - Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik 2021/2022 - Basisversion, 2 Bde
Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik, Band Edition Recknagel
einschließlich Trinkwasser- und Kältetechnik sowie Energiekonzepte
2020, o. Ang. v. S., Hardcover
ITM InnoTech Medien

 

 

Das Nachschlagewerk dokumentiert den letzten Stand der technischen Entwicklung und der rechtlichen Vorgaben in der Heizungs-, Lüftungs-, Trinkwasser-, Klima- und Kältetechnik. Gegenüber der Vorgängerausgabe wurden für die 80. überarbeitete Neuauflage die folgenden Kapitel neu bearbeitet oder einer wesentlichen Überarbeitung unterzogen oder erweitert: - Grundlagen: Im Kapitel Wärmetechnische Grundlagen wurden vor allem die Themen Brennstoffe und Verbrennung überarbeitet. Das Kapitel Akustische Grundlagen wurde überarbeitet. Im Kapitel Messtechnische Grundlagen wurde vor allem das Thema Staubmessung neu bearbeitet. Das Kapitel Energiewirtschaftliche Grundlagen wurde überarbeitet. Im Kapitel Planerische Grundlagen wurde vor allem das Thema Simulation neu bearbeitet. - Heizungstechnik: Im Kapitel Allgemeines wurde vor allem das Thema Wärmenetze überarbeitet. Im Kapitel Systemübergreifende Gebiete wurde vor allem das Thema Öllageranlage überarbeitet. Im Kapitel Berechnung und Auslegung der Heizungsanlagen wurde vor allem das Thema Gasleitungen überarbeitet. - Lüftungs- und Klimatechnik: Im Kapitel Maschinelle Lüftung wurde vor allem das Thema Lufterhitzer und Luftkühler neu bearbeitet. Im Kapitel Ausführung für verschiedene Nutzungsarten wurden vor allem die Themen Laboratorien, Museen, Tierställe und Tunnel neu bearbeitet. - Energiekonzepte: Im Kapitel Energiekonzepte auf Quartiersebene wurde vor allem das Beispiel zu Energiekonzepten auf Quartiersebene erweitert.

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Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik, Band Edition Recknagel
Neues Hauptkapitel 'Trinkwassertechnik'
78., überarb. Aufl.
2016, 2700 S., m. zahlr. Abb. 213 mm, Hardcover
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Seit über 100 Jahren setzt das Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik den Maßstab für die Wissensvermittlung in der HLK-Branche. Das für HLK-Planer und Ingenieure unverzichtbare Nachschlagewerk dokumentiert den letzten Stand der technischen Entwicklung und der rechtlichen Vorgaben in der Heizungs-, Lüftungs-, Trinkwasser-, Klima- und Kältetechnik. Die nun 78., grundlegend überarbeitete Auflage enthält das neue Hauptkapitel "Trinkwassertechnik". Neben einer Einführung in alle wesentlichen Aspekte der Trinkwassertechnik finden sich auch Ausführungen zu Anforderungen an die Planung, Aufbau, Bestandteile und Berechnung von Trinkwasserinstallationen und Auslegung von Trinkwassererwärmungsanlagen. Auch das Hauptkapitel Energiekonzepte wird um Betrachtungen auf Quartiersebene erweitert. Die Mehrplatzversion des "Recknagel" ist auch als Datenbank gestütztes Lizenzangebot erhältlich.

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Hermann Recknagel, Eberhard Sprenger, Karl-Josef Albers
Recknagel - Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik 2017/2018, 2 Bde.
Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik, Band Edition Recknagel
Neues Hauptkapitel 'Trinkwassertechnik'
78., Aufl.
2016, 2700 S., m. zahlr. Abb. 126 x 143 mm, CD-ROM, Audio CD
Vulkan Verlag

 

 

Seit über 100 Jahren setzt das Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik den Maßstab für die Wissensvermittlung in der HLK-Branche. Das für HLK-Planer und Ingenieure unverzichtbare Nachschlagewerk dokumentiert den letzten Stand der technischen Entwicklung und der rechtlichen Vorgaben in der Heizungs-, Lüftungs-, Trinkwasser-, Klima- und Kältetechnik. Die nun 78., grundlegend überarbeitete Auflage enthält das neue Hauptkapitel "Trinkwassertechnik". Neben einer Einführung in alle wesentlichen Aspekte der Trinkwassertechnik finden sich auch Ausführungen zu Anforderungen an die Planung, Aufbau, Bestandteile und Berechnung von Trinkwasserinstallationen und Auslegung von Trinkwassererwärmungsanlagen. Auch das Hauptkapitel Energiekonzepte wird um Betrachtungen auf Quartiersebene erweitert. Die Mehrplatzversion des "Recknagel" ist auch als Datenbank gestütztes Lizenzangebot erhältlich.

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Bernhard Weyres-Borchert, Bernd-Rainer Kasper
Solare Wärme
BINE-Fachbuch
Technik - Planung - Hausanlage
2015, 168 S., 139 farb. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Band geht neben den Basics der Solarthermie (samt Kollektoren, Heizungsanlage und Speichertechnik) speziell auf Solarthermie in Neu- und Altbauten ein. Dafür fokussieren sich die Autoren auf den Komfort, die Wirtschaftlichkeit und die Anlagendimensionierung. Ein weiterer Schwerpunkt bildet die sogenannte "Solarisierung" im Bestand: die teilweise oder komplette Sanierung eines Altbaus, die Heizkesseloptimierung, der Denkmalschutz und die aktuelle EnEV. Vorgestellt werden auch die Themen Mehrfamilienhäuser/Geschosswohnungsbau und die hierbei zu erfüllenden Anforderungen.

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Forschungsberichte

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Ansgar Beuth, Achim Hamann
Hemmnisse und Potenziale der Abwasserwärmenutzung zur Gebäudeheizung - technische, wirtschaftliche, planerische und rechtliche Aspekte
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3123
2019, 120 S., 63 Abb. u. 1 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Es ist festzustellen, dass das Potenzial der Abwasserwärmenutzung bisher nicht in dem bestmöglichen Maße genutzt zu werden scheint, obwohl ausgereifte Technologien zur Verfügung stehen. Demnach ist der Kernfrage nachzugehen, welche Hemmnisse und Anreize im Zusammenhang bei der Abwasserwärmenutzung vorliegen und welche Strategien zur Beseitigung technischer, wirtschaftlicher, planerischer und rechtlicher Hemmnisse zur Einbeziehung der Abwasserwärmenutzung in den Wärmemarkt formuliert werden können. Dazu waren die Akteure der Immobilienwirtschaft, des Hochbaus bzw. der Bauwirtschaft im Allgemeinen zu identifizieren, die bei der Entwicklung, der Planung, dem Bauen und Betreiben von Immobilien beteiligt sind. Um deren Erfahrungen und Standpunkte zu nutzen, kam methodisch eine thematisch strukturierte Online-Befragung mit einem Höchstmaß an Datensicherheit in Frage. Festgestellt wurde, dass Defizite bezüglich Erfahrungen, Informationsbezug und Kenntnissen zu Investitionskosten und Wirtschaftlichkeit bestehen. Daraus leiten sich die Strategien und Handlungsfelder ab aus denen dann Handlungsempfehlungen zur Steigerung der Anwendungsfälle der Abwasserwärmenutzung formuliert wurden.

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Thomas Braun, Jörg Franke
Baustoff-integrierte Flächenheizung (BiFH)
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3177
2019, 109 S., 114 Abb. u. 22 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Forschungsarbeiten bestanden darin, mit Hilfe eines kaltaktiven Atmosphärendruckplasmas und Metallpulver eine Heizstruktur additiv auf Oberflächen im wohnlichen Umfeld aufzutragen. Ziel war es, die elektrische Flächenheizung bereits in Gipskartonplatten oder alternativen typischen Baustoffen zu integrieren und die aufgedruckten Strukturen dabei als elektrische Widerstandsheizung einzusetzen. Aufgrund der zahlreichen Vorteile wurde dafür die Plasma-Coating-Technologie verwendet, welche es erlaubt, auf einer Vielzahl von Materialien elektrisch leitende Strukturen in beliebiger Form aufzubringen. Mit Hilfe von Plasma und Metallpulver bestehend aus Mikro- bzw. Nanopartikeln kann eine dauerhafte Verbindung auf einem dreidimensionalen Basismaterial entstehen. Dadurch ist die Integration einer Heizung direkt am Baumaterial in nur einem Arbeitsschritt, innerhalb weniger Sekunden, möglich.

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Angele Tersluisen, Klara Bauer, Kamyar Nasrollahi, Mozhgan Shirani, Johannes Modersohn, Felix Reiter, Günter Pfeifer, Annette Rudolph-Cleff
Untersuchung zur rechnerischen Bilanzierung solarer Luftheizsysteme und -konstruktionen. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2983
2016, 147 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Häuser werden, um Wärmeverluste zu reduzieren, gedämmt. Es gibt jedoch auch Häuser, die Verluste reduzieren, indem sie über die Gebäudehülle Wärmeenergie erzeugen. Luftkollektorkonstruktionen nutzen den Glashauseffekt und wandeln Licht in Wärme um. Als Hüllfläche an Gebäuden statt klassischer Wärmedämmung eingesetzt, können Luftkollektoren einerseits mit einer ruhenden Luftschicht für die notwendige Dämmwirkung sorgen und so Verluste reduzieren, andererseits Wärmeenergie bereitstellen und Gewinne generieren. Gemäß DIN V 18599 fließen solare Gewinne über opake sowie über transparente Bauteile in die Bilanz eines Gebäudes bzw. einer Zone ein. Die Bilanzierung von solaren Gewinnen über mehrschichtige, solare Gewinne generierende Bauteile wie Luftkollektoren, ist bislang nicht möglich.

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Raphael Lechner, Nicholas O'Connell, Markus Brautsch
Identifikation von Einsatzmöglichkeiten und Potentialen der Zündstrahltechnologie zur Verbesserung der Anlageneffizienz und Wirtschaftlichkeit von BHKW-Anlagen mit experimenteller Überprüfung der Vorteile an einer Pilotanlage unter realen Bedingungen im P. raxisbetrieb. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2943
2015, 141 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Nach dem Stand der Technik bei erdgasbetriebenen Blockheizkraftwerken werden vorwiegend Gas-Otto-Motoren als Antriebsaggregate eingesetzt. Damit werden üblicherweise elektrische Wirkungsgrade von kleiner 40 Prozent erreicht. Als Alternative wurden v. a. im Biogasbereich Zündstrahlmotoren entwickelt, die nach dem Dieselprinzip arbeiten und elektrische Wirkungsgrade von größer 40 Prozent erreichen. Insbesondere bei Anwendungen bei denen der Stromerzeugung ein hoher Wert beigemessen wird (z.B. wenn eine hohe Einspeisevergütung erzielt werden kann) können mit Zündstrahlmotoren wirtschaftliche Vorteile erzielt werden. Ziel des Projektes ist es, die erwarteten Vorteile der Zündstrahltechnologie unter realen Bedingungen an einer Pilotanlage experimentell zu überprüfen und die Praxistauglichkeit unter realen Betriebsbedingungen nachzuweisen. Darüber hinaus soll ggf. erforderlicher weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf identifiziert werden.

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Heiko Werdin, Bert Oschatz
Erarbeitung eines Verfahrens zur energetischen Bewertung von Wärmepumpen für EnEV und DIN V 18599. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2814
2012, 94 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das novellierte Verfahren zur energetischen Bewertung von Wärmepumpen stützt sich weiterhin auf die Temperaturklassen, die mit den Prüfpunkten nach EN 14511 identisch sind. Über die Häufigkeit der jeweiligen Temperaturen werden Gewichtungsfaktoren für die einzelnen Temperaturklassen festgelegt. An Hand der Betriebsart der Wärmepumpe (parallel, teilparallel, alternativ) wird bestimmt, welcher energetische Anteil bedingt durch das Klima von einem zweiten Wärmeerzeuger übernommen werden muss. Dabei werden die Bivalenztemperatur und die Heizgrenze durch ein neues Rechenverfahren bestimmt. In Abhängigkeit der Kennwerte (Leistungen bei Normprüfpunkten) und der Regelung der Wärmepumpe (stufig, stufenlos) sowie möglicher Nichtnutzungszeiten des Gebäudes und Abschaltzeiten des EVU werden anschließend Laufzeiten der Wärmepumpe für den Kombibetrieb, Heizbetrieb und Trinkwassererwärmung berechnet. Reicht die zur Verfügung stehende Heizzeit der Wärmepumpe für die einzelnen Betriebszustände nicht zur Deckung des energetischen Bedarfes aus, muss die Differenz vom zweiten Wärmeerzeuger übernommen werden. Abschließend werden die Endenergieaufnahme, die Wärmeerzeugerverluste, die Erzeugernutzwärmeabgabe, die Hilfsenergie, der regenerative Energieertrag und die Arbeitszahl berechnet. Die Ergebnisse des neuen Verfahrens wurden mit der VDI 4650 verglichen. Dabei zeigt sich, dass bei Niedertemperatursystemen, wie z.B. FBH mit 35/28/20, die Jahresarbeitszahlen der VDI 4650 und der DIN V 18599 vergleichbar sind. Bei höheren Systemtemperaturen ist festzustellen, dass die DIN V 18599 geringere Arbeitszahlen errechnet als die VDI 4650.

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Zeitschriftenartikel

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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Schellhorn, Martin
Neue Heizgeräte versprechen Durchbruch beim Wasserstoff. Serie zur Wasserstoffheizung, Teil 3 (kostenlos)
Bundesbaublatt, 2022

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Werdin, Heiko; Marx, Uwe
Energe?tische Bewertung von Wärmepumpen. VDI? 4650 Blatt?1. Tl.1. Beschreibung des Verfahrens (kostenlos)
SBZ Sanitär. Heizung. Klima., 2021

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Koop, Dittmar
Hybrid mit zwei Holzarten. Scheitholz-Pellet-Kombikessel (kostenlos)
SBZ Sanitär. Heizung. Klima., 2021

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Beck, Michael; Großeschmidt, Henning
Temperieranlagen für Gebäude
Der Maueranker, 2021

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Obermoser, Edina
Kühlen und Heizen mit Eis. Wohnhaus Aumühle / Aumühle, Deutschland / Buero Bechtloff (kostenlos)
Architektur / Fachmagazin, 2020

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Highlights aus dem Programm 2022