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Energetische Sanierung von Gebäuden im Bestand: Wirtschaftlichkeit und Maßnahmen am Beispiel von drei Einfamilienhäusern

AutorChristian Meyer
VerlagDiplomica Verlag GmbH
Erscheinungsjahr2015
Seitenanzahl124 Seiten
ISBN9783958500396
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis34,99 EUR
Angesichts der Bedeutung des Themas 'Energieeffiziente Gebäude' ist in den letzten Jahren ein enormer Markt für die nachträgliche Wärmedämmung von Bestandsgebäuden entstanden. Vorgaben der Energieeinsparverordnung von 2007, wie beispielsweise die Einführung des Energieausweises für Bestandsgebäude, untermauern dies. Begriffe wie 'Wärmedämmverbundsysteme' oder 'Kerndämmung' haben sich zunehmend in dem Bewusstsein der Bevölkerung verankert. Das liegt u.a. auch daran, dass mittlerweile eine Vielzahl an Unternehmen diese Arten der Dämmungsmaßnahmen anbietet. In den Werbeunterlagen dieser Unternehmen wird eine Energieeinsparung von bis zu 30% postuliert. Daraus ergibt sich die primäre Zielsetzung des vorliegenden Buches. Es untersucht die nachträgliche Wärmedämmung in Form der Kerndämmung mit Aminoplastortschaum und klärt über die tatsächlich eingesparte Energie auf.

Christian Meyer wurde 1980 in Friesoythe geboren. Das Studium des Wirtschaftsin-genieurwesens im Fachbereich Bauwirtschaft an der Fachhochschule Olden-burg/Ostfriesland/Wilhelmshaven schloss er im Jahre 2009 erfolgreich ab. Bereits während des Studiums sammelte der Autor umfassende praktische Erfahrungen im Bereich der nachträglichen Wärmedämmung von Bauobjekten. Die Faszination von dem in den letzten Jahren entstandenen enormen Markt für nachträgliche Wärme-dämmung von Bestandsgebäuden und der in den Werbeunterlagen der Unterneh-men postulierten Energieeinsparung von bis zu 30% motivierte den Autor, sich dieser Thematik im vorliegenden Buch zu widmen.

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Leseprobe
Textprobe: Kapitel 3.3, Wärmedurchlasszahl, Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchlasskoeffizient: Die Wärmedurchlasszahl [? in W/(m2•K)] ist der Wärmestrom W, der in einer Stunde durch eine 1 m2 große Wandfläche, bestehend aus einer oder mehrerer Schichten unterschiedlicher Baustoffe, fließt, wenn das Temperaturgefälle in Richtung Wärmestrom 1K beträgt. Die Wärmedurchlasszahl ergibt sich durch die Wärmeleitfähigkeit, dividiert durch die Dicke der betreffenden Schicht in Meter. Die Summe aller Einzelwerte ergibt die Wärmedurchlasszahl [? = ?1/S1+?2/S2+....?n/Sn]. Der Kehrwert der Wärmedurchlasszahl ?, für Groß Lambda, ergibt den Widerstand R einer Schicht gegen das Durchströmen von Wärme. Bei mehrschichtigen Bauteilen ist für jede Schicht nach diesem Rechenverfahren der Einzelwert festzustellen. Die Summe aller Einzelwerte ergibt dann den Wärmedurchlasswiderstand beziehungsweise Wärmedämmwert für das gesamte Bauteil [R = 1/? = S1/?1 + S2/?2+...Sn/?n = (m2•K)/W]. Je größer 1/?, desto besser die Wärmedämmung. Der Wärmedurchlasskoeffizient gibt an, welche Wärmemenge (Ws) im Beharrungszustand (bei Dauerbeheizung) in einer Sekunde (1s) durch 1m2 eines Bauteils mit einer Schichtdicke (s in Meter) durchgelassen wird, wenn die Temperaturdifferenz beider Bauteiloberflächen 1 Kelvin (1K=1°C) beträgt. Der Kehrwert des Wärmedurchlasswiderstandes ist der Wärmedurchlasskoeffizienten [?/1 = ?1/S1 + ?2/S2 +...?n/Sn = W(m2•K)]. 3.4, Wärmedurchgang, Wärmedurchgangswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient: Als Wärmedurchgang wird eine Energieübertragung bezeichnet, die entsteht, wenn Flüssigkeiten oder Gase mit unterschiedlicher Temperatur durch eine feste Wand voneinander getrennt sind. Der Wärmedurchgang im Gebäudebereich findet beispielsweise durch die Außenwand oder das Fenster vom warmen oder beheizten Innenraum zur kalten Außenluft statt. Energie fließt immer von der höheren zur niedrigeren Temperaturseite und niemals Kälte zur warmen Seite. Der Wärmedurchgangswiderstand [RT = 1/ U] eines Bauteils (ein- oder mehrschichtig) zuzüglich der Wärmeübergangswiderstände 1/?i und 1/?a ergibt den Wärmedurchgangswiderstand [1/U= 1/?i + 1/?+1/?a = (m2•K)/W]. Je größer 1/U desto besser die Wärmedämmung. Der Wärmedurchgangskoeffizient, im Folgenden auch U-Wert genannt, dient als Messgröße des Wärmedurchgangs durch jedes Bauteil. Als U-Wert wird der Wärmestrom W bezeichnet, der durch eine Bauteilfläche von 1m2 in einer Stunde hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied, der das Bauteil auf beiden Seiten umgebenen Luft, 1 K beträgt. Der Wärmedurchgangskoeffizient ist der Kehrwert des Wärmedurchgangswiderstandes (U-Wert = 1/[(1/?i)+ (1/?)+(1/?a)] = W/(m2•K)). Es gilt, je kleiner der U-Wert, desto besser die Wärmedämmung. Der Wärmdurchgangskoeffizient lässt sich berechnen, indem man die Wärmeleitfähigkeit eines Baustoffes durch seine Dicke in [m] dividiert und anschließend den Kehrwert des Ergebnisses bildet. 3.5, Wasserdampfdiffusionswiderstand: Der Wasserdampfdiffusionswiderstand ist der Widerstand, welcher ein Bauteil in Abhängigkeit vom Material und seiner Schichtdicke dem Wasserdampftransport entgegensetzt. Dieser Widerstand wird durch die Zahl µ (sprich: mü) gekennzeichnet. Der Wasserdampfdiffusionswiderstand gibt an, wie dicht ein Material für Dampf ist und bezieht sich auf den Widerstand von Luft. Je größer die Zahl µ ist, desto dichter ist ein Material. Beispielsweise hat Holz ein µ von 40, ist also 40mal so dicht wie Luft. Der Aminoplastortschaum der Marke Dämmschaum AT hat ein µ-Wert von 2,4. Im Bereich der Dämmstoffe ist ein hoher µ-Wert nicht von Vorteil, da damit ein schlechter Wasserdampftransport verbunden wird. Gerade bei Dämmstoffen ist es wichtig, Wasserdampft nach außen zu transportieren, damit Schimmelbildung vermieden wird. 3.6, Bewertung: Verstärkte Bemühungen beim Wärmeschutz von Gebäuden im Bereich der Energieeinsparung und beim Klimaschutz führten in den letzten Jahrzehnten zu einer stärkeren Einbeziehung bauphysikalischer Überlegungen in die Gebäudeplanung. Heute sind bauphysikalische Kenntnisse bei Entwurf, Planung, praktischer Ausführung und Nutzung von Bauwerken unerlässlich. Denn für die Sicherung der Funktionen und den Erhalt eines Gebäudes muss das Raumklima behaglich und auf seine Nutzer abgestimmt sein, Feuchtschäden vermieden und das Außenklima berücksichtigt werden. Notwendig ist auch der intelligente Einsatz bauphysikalischer, baustofflicher, baukonstruktiver, anlagentechnischer und gestalterischer Mittel. Mithilfe der Bauphysik lassen sich nachhaltige Gebäude entwickeln, die eine hohe thermische Behaglichkeit und einen niedrigen Energiebedarf aufweisen, sowie die bei Bedarf zugeführte Restenergiemenge effizient nutzen. Neben der Vermeidung jeglicher Kondensations- und Schimmelpilzprobleme verfügen sie außerdem über eine gute Versorgung mit Tageslicht und eine gute Raumakustik. Die dazu notwendigen Baustoffe und Konstruktionen werden in der Bauphysik besonders bezüglich der Durchlässigkeit von Wärme (Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Wärmedämmung, Wärmeschutz), Feuchtigkeit (Wasserdampfgehalt, Feuchttransport, Kondensation von Wasser, Schimmelbildung in Wohnungen), Akustik und Luft untersucht. Der wesentliche Grund, dass die zu untersuchenden Objekte dieser Ausarbeitung nachträglich gedämmt wurden, ist eine Wärmeschutzverbesserung, die eine Energieeinsparung zum Ziel hat.
Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Energetische Sanierung von Gebäuden im Bestand: Wirtschaftlichkeit und Maßnahmen am Beispiel von drei Einfamilienhäusern1
Inhaltsverzeichnis3
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis7
Abku¨rzungsverzeichnis10
Vorwort11
1. Einleitung13
1.1 Historie der politischen Entwicklung13
1.2 Zielsetzung14
1.3 Aufbau der Studie15
2. Vorstellung der Untersuchungsobjekte (3 EFH)17
2.1 Gebäude I17
2.2 Gebäude II17
2.3 Gebäude III18
2.4 Allgemeines18
3. Bauphysikalische Grundlagen zur Bewertung des Energieverbrauchs der Untersuchungsobjekte (3EFH)19
3.1 Leistung, Verbrauch und Temperatur19
3.2 Wärmeleitfähigkeit19
3.3 Wärmedurchlasszahl, Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchlasskoeffizient22
3.4 Wärmedurchgang, Wärmedurchgangswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient23
3.5 Wasserdampfdiffusionswiderstand24
3.6 Bewertung24
4. Vorgaben fu¨r die Untersuchungsobjekte (3 EFH)aus der Energieeinsparverordnung 2007 (EnEV2007)28
4.1 Bauliche Anforderungen und Maßnahmen durch die EnEV 2007 an Gebäude im Bestand in Hinblick auf die Gebäudehu¨lle29
4.1.1 Außenwände31
4.1.2 Fenster, Fenstertu¨ren und Dachflächenfenster32
4.1.3 Außentu¨ren33
4.1.4 Decken, Dach und Dachschrägen33
4.1.5 Wände und Decken geg. unbeheizte Räume und Erdreich34
4.1.6 Vorhangfassaden35
5. Analyse der Gebäudehu¨lle der Untersuchungsobjekte(3 EFH) nach folgenden Bauteilgruppen37
5.1 Außenwandkonstruktion mit U-Wert38
5.1.1 Gebäude I39
5.1.2 Gebäude II42
5.1.3 Gebäude III45
5.2 Dach/Decken48
5.2.1 Gebäude I48
5.2.2 Gebäude II49
5.2.3 Gebäude III50
5.3 Fußboden51
5.3.1 Gebäude I51
5.3.2 Gebäude II52
5.3.3 Gebäude III53
5.4 Resu¨mee54
6. Mauerwerksaufbau und Dämmung der Außenwändeder Untersuchungsobjekte (3 EFH)55
6.1 Kerndämmung und Umsetzung der Einschäumung der Außenwände mit Aminoplastortschaum56
6.1.1 Die Bestandsaufnahme der Außenwandkonstruktion59
6.1.2 Die Anforderungen der Dämmstoffe62
6.1.3 Der Dämmstoff „Aminoplastortschaum“64
6.1.4 Das Dämmungsverfahren67
6.1.5 Vor- und Nachteile der Kerndämmung69
6.2 Außen-Dämmung70
6.2.1 Vor- und Nachteile der Außendämmung (WDVS)73
6.3 Innendämmung73
6.3.1 Vor- und Nachteile der Innendämmung76
6.4 Fazit bezogen auf die Dämmungsarten76
7. Vergleich der Energiebilanzen (Energieverbrauch)der nachträglich wärmegedämmten Objekte mitAminoplastortschaum78
7.1 Vergleichskriterien78
7.1.1 Veränderung des Heizverhalten78
7.1.2 Veränderung der Bauteile und der Haustechnik78
7.1.3 Veränderung der Nutzeranzahl79
7.1.4 Klimafaktor (Witterungsbereinigung)79
7.2 Energiebilanzen vor der Sanierungsmaßnahme80
7.3 Energiebilanzen nach der Sanierungsmaßnahme81
7.4 Vergleich anhand des Verbrauchs84
8. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der nachträglichkerngedämmten Untersuchungsobjekte (3 EFH) mitAminoplastortschaum87
8.1 Verfahren zur Berechnung88
8.2 Kosten-Nutzen-Analyse88
8.2.1 Investitionskosten89
8.2.1.1 Gebäude I90
8.2.1.2 Gebäude II91
8.2.1.3 Gebäude III92
8.2.2 Berechnung der monetären Energieersparnis93
8.2.2.1 Preisentwicklung von Erdgas je Cent pro kWh93
8.2.2.2 Einsparung Gebäude I94
8.2.2.3 Einsparung Gebäude II95
8.2.2.4 Einsparung Gebäude III95
8.2.3 Durchfu¨hrung der Kosten-Nutzen-Analyse96
8.2.3.1 Gebäude I97
8.2.3.2 Gebäude II98
8.2.3.3 Gebäude III99
8.3 Äquivalenter Energiepreis100
8.3.1 Gebäude I102
8.3.2 Gebäude II103
8.3.3 Gebäude III104
8.4 Amortisationsdauer105
8.4.1 Gebäude I106
8.4.2 Gebäude II107
8.4.3 Gebäude III108
8.5 Opportunitätskosten109
8.5.1 Gebäude I110
8.5.2 Gebäude II111
8.5.3 Gebäude III112
9. Fazit der Studie113
Anlagenverzeichnis115
Anlage 1 – Technisches Datenblatt117
Anlage 2 – Datenblatt Formaldehyd118
Quellenverzeichnis119

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