Wirtschaftlichkeit baulicher Investitionen bei Erhöhung energetischer gesetzlicher Anforderungen
Metastudie
Sabine Erdmann, Angelika Lückert, Klaus Probst
Hrsg.: Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau -IRB-, Stuttgart
2018, 67 S., 6 Abb. u. 7 Tab.
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-7388-0226-9
Metastudie
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2018, 67 S., 6 Abb. u. 7 Tab.
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Inhalt
Das Thema der Wirtschaftlichkeit in Bezug auf energieeffiziente Baumaßnahmen ist von hoher Brisanz. Besonders vor dem Hintergrund möglicher zukünftiger Verschärfungen der gesetzlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden ist die Auseinandersetzung mit der Frage nach der Wirtschaftlichkeit sehr aktuell.
Eine Vielzahl an Veröffentlichungen und zahlreiche Diskussionen auf Fachtagungen untersuchen dieses Thema auf unterschiedlichste Weise, wodurch eine Zusammenführung aller Ergebnisse zu einer übereinstimmenden Aussage weder belastbar noch wirklich zielführend ist. Insbesondere aus Sicht privater Bauherren ist für eine fundierte Entscheidungsfindung bei der Vielzahl der Veröffentlichungen zu diesem Thema eine Orientierung und Einordnung der Ergebnisse vonnöten.
Mit dieser vergleichenden Metastudie sollen daher die wesentlichen Erkenntnisse der jeweiligen Veröffentlichungen herausgestellt und die Annahmen, Randbedingungen und Methoden, auf denen sie basieren verdeutlicht werden.
Als Ausgangsbasis wird zunächst die aktuelle Gesetzeslage beschrieben und der Untersuchungsrahmen festgelegt. Darauf aufbauend wird dargestellt, welche Rahmenbedingungen wie Baukostensteigerungen, Energiepreise und Energiepreisentwicklungen innerhalb der Publikationen angesetzt und welche Energiestandards miteinander verglichen werden. Des Weiteren werden die Studien nach den verwendeten Berechnungsverfahren gebündelt betrachtet und hinsichtlich der Anwendung des Kopplungsprinzips beleuchtet. Außerdem werden wesentliche Aspekte zum Thema Sanierung gegenüber Neubau aus den Studien herausgestellt.
Die vorliegende Metastudie liefert somit eine gegenüberstellende Betrachtung relevanter Ergebnisse der untersuchten Studien im Hinblick auf die Bewertung der Wirtschaftlichkeit energetischer Baumaßnahmen (für Selbstnutzer).
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Gesetzliche Rahmenbedingungen
2.1 Europäische Richtlinie
2.2 Nationale Vorgaben
2.3 Gebäudeenergiegesetz (GEG) [voraussichtlich ab 01.01.2019]
2.4 Quartiersbezug
3 KfW-55-Standard
4 Untersuchungsrahmen
4.1 Inhaltliche Betrachtung
4.2 Inhaltliche Abgrenzung
5 Grundlagen zum Aufbau der Metastudie
6 Wirtschaftlichkeit
6.1 (Gesetzliche) Definition von Wirtschaftlichkeit im Kontext baulicher Investitionen
6.2 Wirtschaftlichkeitsberechnungsmethoden
6.2.1 Gängige Berechnungsverfahren
6.2.2 Geeignete Methoden: Methodenauswahl für selbstnutzende Eigentümer
6.2.3 Abweichende Betrachtung von Neubau vs. Sanierung
7 Zusammenfassung wesentlicher Inhalte der ausgewählten Publikationen
8 Gegenüberstellender Vergleich der Publikationen
8.1 Vergleich der Steigerung der Bauwerkskosten
8.2 Vergleich auf Basis der Methoden zur Wirtschaftlichkeitsberechnung
8.3 Vergleich der gewählten Energiekosten und deren Steigerung
8.4 Vergleich der behandelten Energiestandards
8.5 Vergleich Neubau vs. Sanierung
8.6 Vergleich der Anwendung des Kopplungsprinzips
8.7 Schlussfolgerungen
9 Fazit
10 Glossar
11 Literaturverzeichnis
11.1 Ausgewählte Publikationen
11.2 Sonstige Literatur
12 Tabellen- und Abbildungsverzeichnis
13 Anhang
Publikationslisten zum Thema:
Studie, Untersuchung, Bauinvestition, Energetische Gebäudesanierung, Wirtschaftlichkeitsanalyse, Vergleich, Energieeffizientes Bauen, Bauwerkskosten,
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Energetische und raumklimatische Aspekte von Entwurfsentscheidungen werden heutzutage in städtebaulichen Planungsphasen kaum berücksichtigt. Die Ursachen hierfür sind unzureichende Bedienschnittstellen und Softwarelösungen. Zur Auflösung dieser Diskrepanz wurden Anforderungen an Analysemethoden zur energetischen Betrachtung in frühen Planungsphasen untersucht - aufbauend hierauf Lösungsansätze konzeptionell entwickelt und prototypisch umgesetzt. Ausgehend von raumklimatischen / energetischen Gesichtspunkten wurde eine Anforderungsanalyse für die Bereiche Fernwärmeversorgung, erneuerbare Energiepotentiale sowie Tageslicht- und thermische Simulationen auf Gebäudeebene erarbeitet. Unter Berücksichtigung dieser Anforderungen wurden im Rahmen des Projektes 5 Berechnungsmethoden erarbeitet und auf Basis der CDP // Collaborative Design Platform implementiert.
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Im BIQ Das Algenhaus werden in einer Bioenergiefassade mit Sonnenlicht Mikroalgen und Wärme produziert. Allerdings war die Nutzung der Wärme aus der Fassade für die Versorgung des Gebäudes nicht optimal, da ein Großteil über lange Zeiträume im Erdreich zwischengespeichert werden musste. Um das System zu optimieren war es Ziel des vorliegenden Projektes, ein neues Energiekonzept zu entwickeln, mit dem die Speicherung der Wärme minimiert und die direkte Nutzung maximiert wird, ohne dass die Produktion an Mikroalgen gestört wird. Der Forschungsansatz bestand darin, für die am BIQ Das Algenhaus vorhandene Bioreaktorfassade eine Anlagen- und Steuerungstechnik zu entwickeln und umzusetzen, mit der die Wärme, die in der Bioreaktorfassade produziert wird, optimal zur Deckung des Bedarfs im Wohnhaus genutzt werden kann.
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Ziele des Vorhabens waren die Untersuchung der Potenziale von klassischen Verfahren der Analysis und der Statistik sowie der Computational Intelligence im Hinblick auf die Effizienzsteigerung heutiger Energiemanagementsysteme. Im ersten Arbeitsschritt wurden mögliche Verfahren für die automatisierte Anlagen- und Verbrauchsüberwachung konzeptionell entwickelt. Im zweiten Arbeitsschritt wurde die Umsetzbarkeit der Verfahren am Beispiel des Energiemanagementsystems der Landeshauptstadt München untersucht und ein Prototyp als Testumgebung aufgebaut. Die Untersuchung von klassischen Verfahren der Analysis und der Statistik hat das größte Potenzial für eine systematische und möglichst automatisierte Anlagen- und Prozessanalyse gezeigt. Insbesondere der Einsatz statistischer Methoden wie die Korrelationsanalyse kann bei Bestandsanlagen gut herausstellen, ob gewünschte Regelaufgaben von der Gebäudeautomation erfüllt und plausible Anlagenzustände erreicht werden.
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Die zentrale Problematik bei der Wärmerückgewinnung aus Abwasser ist der gehemmte Wärmeübertrag. Grund dafür ist der Biofilm auf den Wärmeüberträgern, der sich im Abwasser bildet. Dieses Biofilmwachstum wurde bisher nur unzureichend untersucht und daher zum Gegenstand dieses Forschungsprojektes gemacht. Dazu wurde ein Versuchsstand konzipiert, der es ermöglicht das Biofilmwachstum auf Wärmeübertragern ausreichend genau zu ermitteln. Es wurden verlässliche Angaben über die Biofilmentwicklung auf Wärmeübertragern sowie die Höhe der Wärmeübertragsreduktion ermittelt. Außerdem wurden verschiedene Arten der Anströmung auf den Wärmeübertrager durchgeführt und dadurch eine Reduktion des Biofilms erreicht.
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Das Projekt beschäftigte sich mit der Qualitätssicherung von energieeffizienten Gebäuden hinsichtlich der verbesserten Planung und Berechnung von Gebäuden und der verbesserten Umsetzung auf der Baustelle. Dazu wurden im Projekt mit Teilnehmern aus verschiedenen EU-Mitgliedsstaaten die kritischen Situationen sowohl bei der Erstellung der Energieausweise als auch bei der Umsetzung auf der Baustelle zusammengestellt und mit Studien aus den Ländern belegt. In den Ländern vorhandene Lösungsmöglichkeiten wurden zusammengestellt und ihre Übertragbarkeit analysiert.
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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