Technologien und Techniken zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden durch Wärmedämmstoffe

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Inhalt

Durch eine Beschreibung des Stands der Technik und aktueller Innovationen in Bezug auf die eingesetzten Dämmstoffe, die Anwendungsbedingungen, die ökologischen und gesundheitlichen Aspekte und qualitätssichernden Maßnahmen sowie einer realistischen und bauteilbezogenen Abschätzung des Einsparpotentials bei Sanierungsmaßnahmen im Bestand, sollen den privaten und öffentlichen Entscheidungsträgern und Investoren umfassende Informationen zum Nutzen von Wärmedämmmaßnahmen bereitgestellt werden.

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Hintergrund: Steigerung der Energieeffizienz durch baulichen Wärmeschutz

2.1 Energiepolitische Ziele

2.2 Energieverbrauch im Gebäudebereich

3 Dämmstoffe im Hochbau

3.1 Grundlagen: bauphysikalische und technische Eigenschaften

3.2 Überblick über Dämmstoffmaterialien und Dämmprodukte

3.3 Regelung und Normung

3.4 Anwendung im Hochbau

3.5 Marktentwicklung

3.6 Verfügbarkeit alternativer Dämmstoffe

4 Innovationen

4.1 Physikalischer Hintergrund

4.2 Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit bei Dämmstoffen

4.3 Verbesserung bei der dämmenden Wand

4.4 Sonstige Entwicklungen

4.5 Umstrittene Entwicklungen

4.6 Problemfelder und Ziele für Weiterentwicklungen

5 Nachhaltigkeit von Dämmstoffen

5.1 Grundlagen und Bewertungskriterien

5.2 Ökologische Qualität

5.3 Ökonomische Qualität

5.4 Soziokulturelle Qualität

5.5 Aktuell: Rückbau von WDVS

5.6 Aktuell: Probleme nach Hochwasser

6 Bedeutung der Wärmedämmung im Kontext der Energiewende: Potentialabschätzung

6.1 Überblick über den Gebäudebestand

6.2 Energieverbrauchskennwerte

6.3 Energetischer Zustand der Gebäudehülle

6.4 Bauteilbezogene Abschätzung des Einsparpotentials

7 Motivation und Hemmnisse bei der Sanierung

7.1 Sanierungsgründe

7.2 Sanierungshemmnisse

8 Wärmedämmung im Visier der Medien

8.1 Überblick

8.2 Ressentiments potentieller Anwender

9 Qualitätssicherung und vorgeschriebene bzw. freiwillige Gütesiegel oder Qualitätszeichen

9.1 Kennzeichnung von europäisch harmonisierten Bauprodukten

9.2 Freiwillige Produktzertifizierung

10 Zusammenfassung: Wärmedämmung als Baustein der Energiewende

11 Literatur

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Bücher, Broschüren

20 Jahre unabhängige Energieberatung. Mit dem Deutschen Energieberater-Netzwerk die Energiewende meistern
Über die Zukunft der Energieberatung, die Ästhetik von morgen und neue Konzepte des Wohnens
2023, 212 S., 64 Abb. u. 4 Tab., Hardcover
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Das Deutsche Energieberater-Netzwerk e.V. besteht seit 20 Jahren und nimmt dies zum Anlass, die gemeinsame Zeit Revue passieren zu lassen und das Potential der Energieeffizienz sachlich aufzuarbeiten. Genau diese Aspekte stehen im Fokus unseres Jubiläumsbuches. Dabei beleuchten das DEN zunächst die Geschichte des Netzwerkes, zeigt, wie viel der Verband in den letzten Jahren erreichen konnte, aber auch welche Themen in Zukunft noch intensiver an Politik und Gesellschaft vermittelt werden müssen. Im fachlichen Teil diskutieren und formulieren Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Praxis Antworten auf die Klimakrise. Im Fokus steht die (Gebäude-)Energieberatung und die Frage, wie Menschen in diesem Beruf möglichst effizient und nachhaltig wirken können. Weiterhin was sich in Gesellschaft und Politik wird ändern müssen, damit die zahlreichen bereits durchdachten Lösungsansätze wirklich realisiert werden können.

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Steil- und Flachdächer
57. Frankfurter Bausachverständigentag am 23. September 2022
Planung, Qualitätssicherung und Sanierung.
2022, 69 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
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Dächer und Dachabdichtungen sind immer stärkeren Witterungs- und Umwelteinflüssen ausgesetzt. Sie müssen dicht bleiben und den Anforderungen des baulichen Wärmeschutzes entsprechen. Gleichzeitig werden Dachflächen immer häufiger zur Energiegewinnung genutzt. Damit erhalten Dächer einen zusätzlichen Nutzen, der jedoch gleichzeitig neue Anforderungen an Planende und Ausführende stellt. Der 57. Frankfurter Bausachverständigentag widmet sich aus diesem Grund Steil- und Flachdächern. Besonders diskutiert werden Problempunkte bei Flachdächern und die Flachdachrichtlinie, aber auch neue Technologien zur Energieerzeugung auf Dächern werden betrachtet. Darüber hinaus werden Fragen zur Montage, Instandhaltung und Entsorgung von Solaranlagen sowie zum Umgang mit dem Tragwerk bei Nachrüstungen von Solaranlagen beantwortet. Der abschließende Rechtsvortrag befasst sich mit nachhaltigen und recyclingfähigen Baustoffen für Dächer.

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Bauen+ Schwerpunkt: Energie
Edition Bauen+, Band 2
Forschung und Technik, Projekte, Interviews
2022, 128 S., 154 Abb., 16 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der zweite Band der Schriftenreihe "Edition Bauen+" beinhaltet wesentliche Fachbeiträge der Fachzeitschrift Bauen+ aus dem Bereich Energie. Vom Hofer Sonnenhaus mit zukunftsweisendem Energie- und Baukonzept über die Vorteile eines Makadamspeichers, ein dreigeschossiges Verwaltungsgebäude aus Holz, die beeindruckende Verwandlung einer Kirche bis zu einem Plusenergiehof auf dem Land werden wegweisende Projekte vorgestellt. Die ausgewählten Fachartikel zeigen neben den Projektbeispielen neueste Forschungsentwicklungen, die in der Praxis angekommen sind, und geben damit vielfältige Anregungen. Die Experteninterviews setzen ebenfalls interessante Impulse. Zusammengefasst wird gezeigt, wie Bauen heute funktioniert: interdisziplinär, kompetent und spezialisiert.

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Mike de Saldanha
Smart bauen
Architektonische und technische Strategien für energieoptimierte Gebäude, Quartiere und Städte
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Smart zu bauen bedeutet, ein ganzheitliches Konzept zu entwickeln, das sowohl eine Optimierung des Energie- und Materialverbrauchs als auch der Behaglichkeit und Gestaltung zum Ziel hat. Der Autor stellt anhand von Praxisbeispielen eine Vielzahl von zukunftsorientierten, energieoptimierten Baukonzepten vor - vom einzelnen Raum bis zu ganzen Stadtteilen. Durch den themenübergreifenden Ansatz wendet sich das Buch gleichermaßen an Architekten und Ingenieure wie an Bauherren und alle, die sich für Architektur und Stadtplanung im Kontext der Energiewende interessieren.

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Energieeffiziente Schulen
Konzept - Umsetzung - Messung - Ergebnis - Kosten
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Die räumlichen und hygienischen Bedingungen vieler Schulen erfüllen nicht mehr die heutigen Erwartungen. Zudem weisen die Gebäude einen hohen Energieverbrauch auf und belasten damit den Haushalt der Kommunen. In der Bevölkerung besteht Konsens, dass Schulen für die gesellschaftliche Zukunft eine hohe Bedeutung haben. Mit der Forschungsinitiative "Energieeffiziente Schulen - EnEff:Schule" förderte das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) ein Vorhaben, bei dem gezeigt wurde, wie Schulgebäude das energetische Niveau einer 3-Liter-Haus-Schule oder einer Plusenergieschule erreichen können. Neben der energetischen Sanierung von zum Teil 50 Jahre alten Schulgebäuden wurden auch Schulneubauten erstellt. Die umgesetzten Beispiele zeigen, wie durch heute verfügbare technische und bauliche Innovation der Primärenergiebedarf für Heizung, Lüftung, Kühlung, Trinkwarmwassererwärmung und Beleuchtung wirtschaftlich gesenkt werden kann. Eine Begleitforschung hat alle Projekte intensiv begleitet, die Messergebnisse ausgewertet, dokumentiert und die Daten in Querauswertungen einander gegenübergestellt. Ferner fanden Befragungen der Schülerinnen und Schüler sowie der Lehrerinnen und Lehrer vor und nach der Sanierung statt. Anhand der ermittelten Daten und Erkenntnisse konnten umfangreiche Empfehlungen zusammengestellt werden, die sowohl für die Sanierung als auch für den Schulneubau hilfreich sind. Für alle Personen und Institutionen, die bei der Planung eines Schulneubaus oder der Sanierung eines Schulgebäudes eingebunden sind, enthält das Buch wertvolle Informationen.

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Forschungsberichte

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Kati Jagnow, Steffen Henning
Statistische Untersuchung der Flächen- und Nutzstromanteile von Zonen in Nichtwohngebäuden
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3221
2021, 149 S., 98 Abb. u. 85 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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.

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Heike Erhorn-Kluttig, Hans Erhorn, Micha Illner, Johannes Schrade, Linda Lyslow, Astrid Ecker-Brinkmann, Konstantinos Koutsomarkos
EU-Projekt CoNZEBs - Solution sets for the Cost reduction of new Nearly Zero-Energy Buildings. Lösungsansätze für die Kostenreduzierung von Niedrigstenergiegebäuden
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3232
2021, 42 S., 18 Abb. u. 4 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In vier EU-Ländern wurde analysiert, wie die erhöhten Investitionskosten von Niedrigstenergiegebäuden im Vergleich zu den Gebäuden gemäß den energetischen Mindestanforderungen im Jahr 2017 reduziert werden können. Die Analysen Projekt haben gezeigt für die deutsche Situation, dass die anhand realisierter Mehrfamilienhäuser ermittelte Investitionskostendifferenz zwischen einer Umsetzung gemäß den energetischen Mindestanforderungen und einem KfW-Effizienzhaus 55 durch ein intelligentes Energiekonzept nicht nur ausgeglichen, sondern sogar das KfW-Effizienzhaus 55 kostengünstiger errichtet werden kann.

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Tim Schöndube, Oliver Kornadt, Svenja Carrigan, Thomas Lützkendorf, Christoph Beecken, Sabine Becker
Weiterentwicklung der EnEV-Nachweisverfahren und -Anforderungen unter Berücksichtigung des Gebäudelebenszyklus
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3231
2021, 201 S., 69 Abb. u. 34 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die wesentlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden sind in Deutschland im Jahr 2019 durch die Energieeinsparverordnung (EnEV) und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) festgelegt. Bei der Bewertung der energetischen Gebäudequalität wird jedoch nur der Energiebedarf während der Nutzungsphase betrachtet. Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass mit Verschärfung der energetischen Gebäudeanforderungen in der Vergangenheit auf der einen Seite der Energieverbrauch des Gebäudebestandes gesenkt werden konnte. Auf der anderen Seite ist der prozentuale Anteil des Energieaufwands für die Herstellung und Instandhaltung von Gebäuden im Vergleich zum Energiebedarf für den Gebäudebetrieb gestiegen. Es erscheint deshalb im Sinne des Erreichens der anspruchsvollen Klimaschutzziele Deutschlands nicht mehr zweckmäßig den Energieaufwand für die Herstellung und Instandhaltung von Gebäuden bei der Bewertung der energetischen Qualität weiterhin zu vernachlässigen. Mit diesem Forschungsprojekt wurde insbesondere das Ziel verfolgt das Berechnungsverfahren der EnEV sinnvoll weiterzuentwickeln, um zukünftig zusätzlich zum Energiebedarf resultierend aus dem Gebäudebetrieb auch den Energieaufwand für die Herstellung, Instandhaltung und Entsorgung von Gebäudekomponenten berücksichtigen zu können.

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Oliver Kornadt, Svenja Carrigan, Marco Hartner, Tim Schöndube, Jonas Wilhelm, Moritz Lachmann, Hanna Lermen, Moritz Kissinger, Christoph Beecken, Sabine Becker
Analyse der Diskrepanz zwischen berechnetem Energiebedarf nach EnEV und tatsächlichem Energieverbrauch
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3217
2021, 60 S., 41 Abb. u. 24 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Studien haben aufgezeigt, dass es Diskrepanzen zwischen nach EnEV berechneten Energiebedarfswerten und gemessenen Energieverbrauchswerten gibt. Diskrepanzen können zu Irritationen und zur Minderung der Akzeptanz der EnEV führen. Ferner können zu erwartende Betriebskosten oft nur unzureichend abgeschätzt werden und eine präzise Aussage hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen zur energetischen Optimierung ist kaum möglich. Zur Untersuchung der Abweichungen zwischen Energiebedarf und Energieverbrauch, werden diese für reale Gebäude verglichen. Weiter werden aufbauend auf den Ergebnissen Ansätze entwickelt, um die Berechnungs- und Nachweisverfahren besser an den tatsächlichen Verbrauch anzupassen.

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Lutz Dorsch, Kati Jagnow
Einheitliche Dokumentation der Gesamt- und Zwischenergebnisse der Energiebilanz nach DIN V 18599
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3376
2020, 244 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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.

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Lemaitre, Christine; Hettinger, Pia
Runter mit den grauen Bauemissionen (kostenlos)
DBZ Deutsche Bauzeitschrift, 2023

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Hasper, Wolfgang
Gebäudeförster gesucht. Ansätze für Nullenergie-Gebäude
Gebäude-Energieberater GEB, 2023

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Neue Förderbedingungen ab 2023. Die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) wurde zum Jahresbeginn erneut angepasst. Teil I: Kesseltausch
IKZ Haustechnik, Magazin für Gebäude- und Energietechnik, 2023

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Klein, Michael; Rumpfhuber, Andreas
Knapp, knapp, knapp! (kostenlos)
DBZ Deutsche Bauzeitschrift, 2023

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Lass, Jörn P.; Benitz-Wildenburg, Jürgen
Klimasicher Bauen. Fenster und Verglasungen
GEG Baupraxis, 2023

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