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Uponor Kongress 2012 energetische Sanierung 3.0 Ko n g r e ss b e i t r 채 g e

Uponor Kongress 2012 Netzwerke leben


34. Internationaler

Uponor Kongress 2012 energetische Sanierung 3.0

F眉r alle Beteiligten und Freunde unseres Hauses

Uponor Kongress 2012 路 Energetische Sanierung 3.0

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34. Internationaler Uponor Kongress in A-6580 St. Christoph/Tirol 18. bis 23. März 2012 Veranstalter Uponor Central Europe Uponor GmbH Postfach 1641 97433 Hassfurt Germany T +49 (0) 9521 690-0 F +49 (0) 9521 690-540 W www.uponor.com E academy@uponor.com Gesamtherstellung designverign GmbH, Düsseldorf www.designverign.de Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers bzw. Verfassers des Beitrages. Der Inhalt der einzelnen Beiträge entspricht nicht unbedingt der technischen Auffassung des Kongress-Veranstalters.

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Inhalt Vorwort.................................................................................................................................................9 Interview mit Hermann Scherer Plädoyer für Probleme „Ihr seid blind“.........................................................................................13 Jens Pfafferott und Florian Kagerer Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik........................17 Hans Erhorn Die Bedeutung der Gebäude bei der Energiewende....................................................................29 Andreas Lücke Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen für Gebäudesanierung: Entwicklungen und Perspektiven des Heizungsmarktes............................................................35 Dr.-Ing. Michael Günther Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?..................................................................39 Index der bisherigen Referenten....................................................................................................69

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Energetische Sanierung 3.0 Die Zukunft energetischer Gebäudesanierung – im Spannungsfeld zwischen Politik, Ökonomie und Ökologie Das Thema ist hochaktuell und brisant. Mit vielen Expertenmeinungen und ebenso vielen Gerüchten. Es geht um die energetische Gebäudesanierung. Gefördert von der Politik, mehr oder weniger genutzt von der Wirtschaft, geplant von vielen Eigentümern älterer Gebäude. Der 34. Uponor Kongress war die richtige Plattform für das komplexe Thema. Hier konnte man mit anderen hochkarätigen Teilnehmern, ausgewählten Experten, prominenten Referenten und Meinungsmachern diskutieren. Zum Beispiel über die Schnittpunkte zwischen Anlagentechnik und Gebäudedämmung. Gemeinsam analysierte man den eigentlichen Sinn und Zweck energetischer Renovation und deren Wirtschaftlichkeit.

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Auf dem Arlberg wurden die wichtigen Fragen gestellt – und beantwortet:  Welche Chancen und Risiken werden für den Markt der energetischen Sanierung zu erwarten sein?  Unter welchen politischen und ökologischen Rahmenbedingungen muss energetische Sanierung stattfinden?  Welche Rolle spielen die gesetzlichen Vorgaben (EnEV)?  In welcher Höhe sind Fördermittel zu erwarten? Unternehmen müssen in diesem Themenfeld heute zuhause sein, um in dem dynamischen Marktumfeld zu bestehen. Der Besuch beim 34. Uponor Kongress fand statt in gewohnt ansprechender Atmosphäre und fachlich exzellentem Umfeld. Die Teilnehmer nutzten die europaweit unvergleichliche persönliche Plattform für branchengleichen und interdisziplinären Erfahrungsaustausch. Sie konnten ihr bestehendes Netzwerk beleben und neue Verbindungen zu Experten ihrer Branche knüpfen.

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Vorwort

Georg Goldbach

„Ihr seid blind!“, ruft der Businessexperte Hermann Scherer mittelständischen Unternehmern zu. Der Top-Referent des 34. Uponor-Kongresses meint mit dieser provokanten Aussage, dass die meisten Menschen und Unternehmen Chancen nicht erkennen und deshalb im Mittelmaß stecken. Ich bin mir sicher, für die Teilnehmer des diesjährigen Branchentreffens auf dem Arlberg gilt das nicht. Denn hier wird seit mittlerweile 34 Jahren ein ganz wertvolles Gut gehandelt: unternehmerische Perspektiven! Es war dennoch gut, dass Hermann Scherer die Problematik des „Chancen Erkennens“ angesprochen hat. Schließlich drehte sich eine Woche lang alles um ein Thema, bei dem die Chancen nicht so klar auf der Hand liegen: die Zukunft energetischer Gebäudesanierung. Was wir in unserem Kongress-Motto mit dem „Spannungsfeld zwischen Politik, Ökonomie und Ökologie“ formuliert haben, bedeutet ja ganz konkret: Welche wirtschaftlichen Perspektiven kann man wie realisieren, wenn die politischen und ökonomischen Rahmenbedingungen schwierig sind – und sich immer wieder ändern?

Dabei ging es um die Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung. Um die Bedeutung der Gebäude bei der Energiewende. Um politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen – und hier vor allem um die Entwicklungen und Perspektiven des Heizungsmarktes. Schließlich wurden die Vorteile geothermischer Wärmepumpenanlagen erörtert und im Kundenworkshop über Deckenkühlsysteme im Gewerbebau diskutiert. Rund um die Fachbeiträge, die Workshop-Tage und die Podiumsdiskussion konnten die Teilnehmer wieder Netzwerke bilden und beleben. Mit dieser Kombination aus Fachwissen und Netzwerkbildung war der Uponor-Kongress sicher auch in seinem 34. Jahr eine gelungene Veranstaltung. Uponor bedankt sich bei allen Referenten und Teilnehmern für ihre hervorragenden Beiträge und inspirierenden Diskussionen in Vorträgen und Workshops. Bei dem Team des Arlberg-Hospiz bedanken wir uns für den wieder gelungenen Rahmen.

Hochkarätige Referenten haben den Teilnehmern Lösungs­ wege skizziert, auf Sackgassen hingewiesen, indem sie das Kongressthema aus unterschiedlichen Blickwinkeln analysiert haben. Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

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Referenten

Hermann Scherer Wirtschaftsexperte und Buchautor Jens Pfafferott Hochschule Offenburg Florian Kagerer Fraunhofer ISE Hans Erhorn Fraunhoferinstitut für Bauphysik (IBP) Stuttgart, Abteilungsleiter Wärmetechnik Andreas Lücke Hauptgeschäftsführer des BDH Dr.-Ing. Michael Günther Uponor GmbH, Haßfurt

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Interview mit Hermann Scherer

Ihr seid blind Plädoyer für Probleme Businessexperte Hermann Scherer meint, die meisten Menschen und Unternehmen sind zu blind um Chancen zu erkennen und deshalb stecken sie im Mittelmaß. Hermann Scherer

Herr Scherer, wir suchen nicht erst seit Finanzkrisen nach neuen Chancen und Möglichkeiten. Sie schreiben das Buch „Glückskinder“ und behaupten, wir sind nicht in der Lage Chancen zu erkennen und stecken deshalb im Mittelmaß. Warum behaupten Sie das und was haben Sie gegen das Mittelmaß? Ich habe nichts gegen das Mittelmaß, im Gegenteil es hilft den Anderen außergewöhnlich zu sein, es ist nur langweilig. Die meisten Menschen suchen Erfolg, dabei liegen die Chancen auf der Straße. Sie kennen den Spruch „Das Geld liegt auf der Straße.“ Das ist nicht wörtlich gemeint, doch die Chancen, die uns dazu führen, liegen tatsächlich auf der Straße. Die meisten Menschen jammern über Probleme und sehen die Chancen nicht, weil sie glauben, dass Chancen im leuchtenden Gewand kommen. Oft merken die Menschen dabei nicht, dass die Chancen direkt vor ihnen liegen. Sie sehen die Bäume vor lauter Wald nicht. Sie meinen „Wald vor lauter Bäumen“ und wie sehen wir nun die Chancen? Wir sehen die Bäume vor lauter Wald, die Chancen vor lauter Problemen nicht. Was wir sehen sind Schwierigkeiten, Krisen und Probleme - an unserem Arbeitsplatz, bei unseren Prozessen, unseren Kunden und wir verbringen noch mehr Zeit damit auf den Unternehmensfluren Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

darüber zu jammern. Dabei ist jedes Problem eine Chance in einem „negativen“ Gewand. Ein Problem ist eine Gelegenheit in Arbeitskleidung. Probleme sind Chancen. Ein anderes Wort für Chance: Problem. Die Welt ist voller Probleme und damit voller Chancen. Solange es Probleme gibt, gibt es Chancen. Gäbe es keine Probleme, gäbe es nichts zu tun. Was, wenn sich Produkte von alleine verkaufen ließen? Wozu dann der Außendienst? Wer kleine Probleme lösen kann, wird kleine Wertschöpfung erzielen, wer große Probleme lösen kann, der wird .... Je größer die Probleme, desto größer die Wertschätzung ihrer Lösung. Je größer die Wertschätzung ihrer Lösung desto größer ist die Wertschöpfung. Je größer Ihre Problemlösungskompetenz ist, desto größer sind Menge, Marktanteil und Marge. Wer zentrale Marktprobleme sichtbar besser löst als andere, der regt einen kybernetischen Kreislauf an, mit dem er einen Erfolg nicht verhindern kann! Nirgends wachsen wir besser als im Garten unserer Probleme. Also wünsche ich Ihnen Probleme an denen Sie fast, zugegeben nur fast ersticken. Wenn wir Chancen entdecken wollen, dann dürfen wir uns nicht auf die Chancen konzentrieren, sondern auf die Probleme.

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Interview mit Hermann Scherer

Wir sollen uns also auf die Probleme konzentrieren? Die Qualität unseres Lebens hängt doch davon ab, mit welcher Qualität von Problemen wir umgehen können. Wir entscheiden ein Leben lang, wie weit wir uns entwickeln wollen, wie weit wir diese Treppe nach oben steigen. Je höher wir kommen desto besser die Aussicht. Im Versuch des Unmöglichen ist doch das Mögliche erst entstanden. Ihr Problem ist nicht Ihr Problem. Sie glauben nach der Lösung wären Sie glücklich. Das stimmt nicht, denn dann kommt das nächste Problem. Ihr Problem ist in Wahrheit, dass Sie glauben Ihr Problem sei Ihr Problem. Ihr Problem ist, dass Sie glauben, keine Probleme im Leben haben zu dürfen. Aber dann wäre Ihr Leben doch stinklangweilig. Menschen, die keine Probleme haben, liegen auf dem Friedhof. Dabei ist das größte Problem der Deutschen, kein Problem zu haben. Sie sind nicht allein mit Ihrem Problem und Sie allein sind nicht das Problem. Deswegen machen Sie sich bewusst, Probleme sind Lebenslektionen, Aufgaben, Ereignisse, Situationen, die passieren. Wenn Sie die lösen, erhöhen Sie Ihre Lebensqualität. Sie bleiben dabei, dass wir unfähig sind Chancen zu entdecken? Ja, größtenteils schon - weil wir es gar nicht lernen. Unser Schulsystem hat – nicht nur diesbezüglich – versagt. Immer wieder liest man Berichte darüber wie viele Deutsche in Armut leben. Ich will weder die Schicksale, noch die tragischen Umstände leugnen, dennoch stelle ich mir die Frage, ist es nicht machbar, dennoch etwas zu tun. Mir ist nicht ganz klar, warum Menschen so oft glauben, dass nichts geht. Ich habe bisher alle meine Firmen mit maximal 2.500 Euro gegründet. Ich komme nicht aus behütetem Elternhaus mit Sondervorteilen, sondern habe meine ersten fünf Mark als Gläsereinsammler in einer Diskothek verdient und wäre erst später zum Gläserabwäscher befördert worden. Was 14

lässt Menschen in Hartz IV, Frust und Langeweile verharren, statt sogar zum Millionär zu werden? Welches Gen ist dafür verantwortlich, dass wir Menschen eine innerliche Handbremse haben? Ich bewundere immer den jungen Mann vor dem IKEA in Eching. Er passt die Leute zwischen Ausgang und Parkdeck ab und bietet ihnen freundlich an, ihnen beim Tragen zu helfen. Augerüstet ist er mit Verpackungsmaterialien, Schnüren und Messer. Damit hilft er den Leuten, die mal wieder mehr eingekauft haben als sie mit zwei Händen transportieren können, ihre neuerworbenen Schätze zum Auto zu bugsieren und transportfertig zu machen. Eigentlich ist er ein Bettler. Aber eigentlich ja gerade auch wieder nicht, denn er fragt nie nach Geld. Er tritt als charmanter, gut gelaunter, hilfsbereiter junger Mann auf. Er würde auch lächeln, wenn er kein Trinkgeld bekäme. Aber er bekommt immer eins. Und nicht zu knapp. Ich habe ihn beobachtet, und ich schätze, dass sein Stundenlohn klar höher ist als der der Angestellten drinnen im IKEA. Er hat Probleme in Chancen umgewandelt. Wir müssen also die Weltanschauung bezüglich unserer Probleme ändern? Ja, die gefährlichste aller Weltanschauungen ist ja die Weltanschauung der Leute, die die Welt nicht angeschaut haben. Als ich die Firmen meiner Eltern übernahm, gab es eine Herausforderung. Es fiel mir schwer, mit den damals knapp 30 Mitarbeiterinnen umzugehen. Nach meinem Betriebswirtschaftsstudium hatte ich zwar viel über Break-Even-Points und Return on Investments gelernt, jedoch keine Ahnung, was ich mit knapp 30 weiblichen Mitarbeiterinnen tun sollte, insbesondere dann, wenn die mit Migräne oder anderen mir unbekannten Problemen auf mich zukamen. So ging ich in einen Kommunikationskurs, um zu lernen, was neben der Betriebswirtschaft noch für eine Unternehmensführung wichtig ist. Dort wurde mir wieder klar, welche Probleme andere Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0


Interview mit Hermann Scherer

Menschen hatten, mit den Mitarbeitern umzugehen, so dass ich von da an parallel nicht nur als Unternehmer mit schlussendlich 100 Mitarbeitern, sondern gleichzeitig auch als Trainer für Persönlichkeitsentwicklung einiges bewegen durfte. Später durfte ich feststellen, dass es Zeitungsverlagen schwer fällt, eine Leserblattbindung zu generieren. Daher gründeten wir die Firma Unternehmen Erfolg (www.unternehmenerfolg.de), die wiederum Marktführer darin wurde, Vortragsveranstaltungen in 42 Städten für Verlage durchzuführen. Der Markt der Redner war wiederum durch Intransparenz geprägt, also gründeten wir das Deutsche Rednerlexikon und erkannten, dass es nicht nur darum ging, die Informationen über die Redner in Lexika abzudrucken, sondern die Redner auch zu vermitteln und somit gründeten wir eine Redneragentur Vortragsimpulse, http://www.unternehmenerfolg.de/vi/index.php. Hier können Sie sich aus über 1.000 Rednern die Besten aussuchen. Doch ein Problem zieht das nächste nach sich. Redner brauchen Räume, Hotels oder Veranstaltungsorte, also ist das Deutsche Hotellexikon nicht weit um auch dieses Problem zu lösen. Sie wissen, worauf ich hinaus will. Jedes Problem ist in Wirklichkeit eine Chance. Die Lösung ergibt aber gleichzeitig wieder neue Probleme, die dann wieder gelöst werden sollen, sowohl im Kleinen als auch im Großen.

möglichen detailliert ausgearbeiteten Möglichkeiten. Von der Begrüßungsmappe bis hin zum Fläschchen Wasser für die Heimreise inklusive Gummibären und sonstigen Annehmlichkeiten war alles organisiert. Ich durfte selbst für die Anwesenden ein kleinen Vortrag halten und fragte vor der Veranstaltung meine Mitarbeiter, warum dieser Tisch hier im Raum sei? Warum ist dieser Fernseher im Raum? Was wollt Ihr an dem Fernseher zeigen? Was wollt Ihr an dem Tisch demonstrieren und warum ist da hinten dieser Aufbau? Die Antwort meiner Mitarbeiter: „Der stand vorher schon da.“ Ich fragte daraufhin: „Braucht Ihr denn diesen Fernseher?“. Sie verneinten diese Frage. Also räumten wir die unnötigen Dinge raus und hatten plötzlich wesentlich mehr Platz, in dem eh schon beengten Raum. Sie hatten die Fähigkeit, sich den Dingen gut anzupassen. Einerseits sehr wichtig, aber ganz häufig nehmen wir die Umstände einfach nur so hin wie sie sind, obwohl wir sie ändern könnten. „Das war schon so.“, „Das war schon immer so.“, „Das haben wir schon immer so gemacht.“, „Das wurde uns vorgegeben.“, das sind die Aussagen, die wir dann hören. Wir sind zu wenig Rebell, um uns gegen die Dinge, die uns vorgegeben werden, zu wehren. Genauso ist unser Leben. Wir nehmen die Umstände wie sie sind, wir nehmen den Tagungsraum wie er ist. So ist unser Leben. Statt im Tagungsraum stehen wir nur im Lebensraum und nehmen zu häufig den Lebensraum so wie er ist, als ihn so zu gestalten, wie er für unsere Bedürfnisse sein sollte.

Die Besonderheit dabei liegt nicht darin, die Chancen zu sehen, sondern die Probleme zu sehen. Und die Probleme sehen wir dann gut, wenn wir die Umstände nicht so annehmen, wie sie sind. Wie sollten wir dann mit den Umständen umgehen? Vor kurzem organisierten zwei meiner Mitarbeiterinnen eine Tagung. Bestens vorbereitet von A bis Z mit allen Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

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Jens Pfafferott und Florian Kagerer – Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik.

Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik. Die Planung anspruchsvoller Sanierungskonzepte steht im Spannungsfeld politischer Rahmenbedingungen, steigender Energiekosten und der Verknappung der Primärenergieträger sowie der Forderung nach einem hohen Nutzungskomfort. Gleichzeitig soll das Sanierungsprojekt auch wirtschaftlich nachhaltig sein. Die Informationsflut, eine breite Auswahl an Sanierungskonzepten und verfügbaren gebäudetechnischen Lösungen sowie persönliche Präferenzen der Projektbeteiligten und vielfältige Erwartungen an das spezielle Projekt machen es zudem schwierig, eine Entscheidung für eine optimale Kombination zu finden. Dieser Artikel stellt in diesem komplexen Kontext zunächst einige möglichst objektive Eckdaten zusammen und versucht darauf basierend Grundsätze zur Auswahl von Sanierungsvarianten zu entwickeln. Die Auswahl soll dabei einerseits den energiewirtschaftlichen Grundforderungen Wirtschaftlichkeit, Versorgungssicherheit und Umweltverträglichkeit folgen. Andererseits sind im Kontext nachhaltigen Bauens in diesem Zusammenhang auch die Aspekte Behaglichkeit und Ressourcenschonung zu berücksichtigen [DGNB 2012]. Eine gemeinsame Bewertung von Gebäude bzw. Bauphysik und Anlagentechnik gelingt mit einer gemeinsamen Darstellung von Komfort (Nutzer), Nutzenergiebedarf (Gebäudestandard) und Primärenergiebedarf (Anlageneffizienz) getrennt für den Heiz-­und den Kühlfall [Kalz 2010].

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Motivation – EnEV 2009 Die Europäische Gemeinschaft fordert in der Richtlinie 2010/31/EU vom 19. Mai 2010 über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden EPBD 2010 „den Energieverbrauch in der Union bis 2020 um 20 % zu senken“ und fordert in Artikel 9 konkret, dass „die Mitgliedstaaten gewährleisten, dass bis 31. Dezember 2020 alle neuen Gebäude Niedrigstenergiegebäude sind.“ Als nationale Umsetzung der EPBD fordert das Energieeinsparungsgesetz (aktuelle Fassung: EnEG 2009) einen energiesparenden Wärmeschutz bei zu errichtenden Gebäuden, eine energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden und einen energiesparenden Betrieb von Anlagen, definiert Anforderungen an bestehende Gebäude und führt den Energieausweis ein. Die Energieeinsparverordnung EnEV regelt die praktische Umsetzung dieser politischen Forderung. Die EnEV löste mit Inkrafttreten die Wärmeschutzverordnung (WSchV) und die Heizungsanlagenverordnung (HeizAnlV) ab und fasste sie zusammen. In den beiden Fassungen EnEV 2002 und EnEV 2004 wurde zunächst nur der Primärenergiebedarf für die Heizung begrenzt. Mit Inkrafttreten der EnEV 2007 wurde die primärenergetische Gesamtbilanzierung für Heizung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung eingeführt. Gleichzeitig wurde das so genannte Referenzgebäudeverfahren eingeführt, um die komplexen Anforderungen aus der Gesamtbilanzierung bewerten zu können. Als Rechenverfahren ist seitdem die 17


Jens Pfafferott und Florian Kagerer – Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik.

DIN V 18599 (aktuelle Fassung vom Dezember 2011) für Wohn- und Nichtwohngebäude und als alternatives Rechenverfahren für Wohngebäude auch die DIN V 4108-­6 in Verbindung mit der DIN V 4701-10 in der Fassung vom Juni bzw. August 2003 vereinbart. Die EnEV 2009 hat die Anforderungen an Gebäude und Anlagentechnik verschärft. Die nächste Fassung EnEV 2012 ist bereits angekündigt und wird der Forderung nach einer weiteren Reduzierung des Energiebedarfs für den Gebäudebetrieb entsprechen. Für die energetische Gebäudesanierung gilt – unter Berücksichtigung komplexer Nebenbedingungen – die Regelung, dass der (spezifische) Primärenergiebedarf 40 % höher als bei einem Neubau liegen darf: qp,Sanierung ≤ 1,4·qp,Ref.geb. Mit DIN V 18599 steht zwar ein durchgängiges Nachweisverfahren zur Verfügung. In der täglichen Planungspraxis haben sich allerdings zahlreiche Probleme bei der Anwendung dieses umfangreichen Berechnungsverfahrens herausgestellt. Neben dem zeitlichen Aufwand für die fehleranfällige Eingabe aller Planungswerte stehen die gekoppelte Berechnung einzelner Energieströme (z.B. Wärmeverluste der Verteilung als interne Wärmegewinne) und die fehlende Möglichkeit, innovative Anlagenkonzepte (z.B. Betriebsführungskonzepte für Blockheizkraftwerke) bewerten zu können, in der Kritik [BBR 2011]. Dem Vorteil eines vergleichenden Bewertungsverfahrens auf Basis des Referenzgebäudes steht der Nachteil gegenüber, dass kein allgemeingültiger Standard in Form eines spezifischen Energiebedarfs quantifiziert werden kann. Als Anhaltswert kann ein typisches Einfamilienhaus gelten. Dieses erfüllt die Anforderungen der EnEV 2009 in etwa mit einem spezifischen Nutzwärmebedarf qh,b von 50 kWhth/m²a für Heizen und Warmwasser und einem spezifischen Primärenergiebedarf qh,p von 60 kWhprim/m²a bei einer Anlagenaufwandszahl ep von knapp 1,2. 18

Wie können Bauphysik und innovative Anlagentechnik unter diesen rechtlichen Rahmenbedingungen und unter Verwendung eingeführter Normen und Richtlinien möglichst optimal aufeinander abgestimmt werden? Marktsituation: Energetische Gebäudesanierung Der Endenergieverbrauch Deutschlands lag im 2008 bei rund 2500 TWh Endenergie [AGEB 2010]. Davon entfielen 29 % auf den Wärmeverbrauch für Raumheizung und 5 % auf die Warmwasserbereitung. 70 % dieses Wärmeverbrauchs entfallen auf private Haushalte, ein gutes Fünftel auf den Bereich Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) und etwa 7 % auf Industriegebäude. Klimakälte fällt nahezu ausschließlich in den Bereichen GHD und Industrie an und macht mit rund 1,5 % nur einen Bruchteil des Gesamtenergieverbrauchs für die Energiedienstleistung Heizen, Warmwasserbereitung und Klimakälte aus. Basis für die Beschreibung des Wohngebäudebestands ist die Gebäudetypologie des Instituts für Wohnen und Umwelt in Darmstadt [IWU 2011]. Die energetisch relevante Qualität der einzelnen Gebäudetypen ist dort jeweils für den Erbauungszustand, d.h. ohne die Berücksichtigung zwischenzeitlicher Sanierungsmaßnahmen, beschrieben. Die äquivalente Vollsanierungsrate berücksichtigt gewichtete Teilsanierungen und stieg für den Altbaubestand bis Baujahr 1978 von 0,5 % in 1976 auf 2,2 % in 2006, [BMVBS 2007] und [Technomar 2005]. Eine energetische Bewertung der durchgeführten Maßnahmen kommt zu dem Ergebnis, dass die gesetzlichen Anforderungen für Neubauten aus dem jeweiligen Sanierungsjahr in der Regel als Maßstab für Sanierungen genommen werden. Die Dämmstoffdicken bei der nachträglichen Dämmung der Gebäudehülle liegen im Mittel ca. 16 % unter den Dämmstoffdicken bei Neubauten, die im gleichen Zeitraum errichtet werden [Diefenbach 2010].

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Jens Pfafferott und Florian Kagerer – Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik.

Die Sanierungsqualität beschreibt das Verhältnis aus eingespartem Energieverbrauch aufgrund einer energetischen Vollsanierung zu dem ursprünglichen Energieverbrauch und liegt bei 35 % [Schlesinger 2010]. Diese Einschätzung ist auf den Gebäudebestand im Bereich Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) und Industrie übertragbar [Schlomann 2011]. Insgesamt sind seit 1976 bis heute nur knapp 30 % des Altbaubestandes bzw. 18 % der Bestandsgebäude energetisch auf den MindeststanGebäude

dard des jeweiligen Sanierungsjahres saniert worden [IWU 2007]. Im Forschungsprogramm EnSan werden beispielhafte Sanierungsvorhaben messtechnisch begleitet und evaluiert. Diese Projekte wurden unter marktüblichen Bedingungen ohne Investitionskostenzuschuss realisiert und erreichen eine Reduzierung des Heizwärmebedarfs von mindestens 50 % bis zu 90 %, siehe Bild 1.

Heizwärmeverbrauch [kWh/m²a] 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275

Kleine Wohn­gebäude Inner­städtische Gebäude

Vor der Sanierung Nach der Sanierung Nach der Sanierung, Vorhaben abgeschlossen

Große Gebäudekomplexe

Büro- und Verwaltungsgebäude Bildungsstätten

Beherbergungs­ gebäude Sonstige Gebäude

Bild 1 Gemessener Heiz­ wärmeverbrauch ausgewählter Sanierungsprojekte im Forschungsprojekt EnSan Quelle: Fraunhofer IBP, Erhorn und Reiß

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Jens Pfafferott und Florian Kagerer – Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik.

Eine weitere Erfahrung vieler Planer mit Sanierungsprojekten wurde in zwei anderen Forschungsprojekten quantitativ belegt:  In energieffizienten Gebäuden spielt das Nutzerverhalten eine große Rolle. So lag der Nutzwärmeverbrauch für Raumwärme und Warmwasser in sieben baugleichen Passivhäusern mit identischer heizungstechnischer Ausstattung und vergleichbarer Nutzerstruktur um den Faktor 4 auseinander [Bühring 2001].  Unterschiedliche Sanierungsstrategien können zu ähnlichen Ergebnissen führen. Die Sanierung zweier baugleicher Altbauten mit dem Ziel einmal einen spezifischen Primärenergiebedarf von 40 und einmal von 60 kWh/(m² a) zu erreichen, lieferte trotz unterschiedlicher Technologien mit 57,7 bzw. 64,0 kWh/(m² a) sehr ähnliche Messwerte nach der Sanierung [Kagerer 2011]. Die energetische Gebäudesanierung zeigt kein einheitliches Bild. Die sehr unterschiedlichen Erfahrungen aus dem Planungs- und Baualltag mit Einzelprojekten spiegeln sich in der heterogenen Marktsituation, den unterschiedlichen Sanierungserfolgen, den vielfältigen (überwiegend bekannten) Hemmnissen [Schulz 2011] und dem unzureichend genutzten Potenzial [Bürger 2011] wider. Wie finden die Projektbeteiligten das passende Konzept für die Gebäudesanierung? Marktsituation: Innovative Anlagentechnik Die Beheizungsstruktur von Bestandsgebäuden (48,7 % Erdgas und 29,8 % Heizöl am Endenergieverbrauch) und die Verkaufszahlen von Heizungsgeräten (68,9 % Erdgas und 18,2 % Heizöl) zeigen deutlich, dass vor allem Gas und Öl nach wie vor eine zentrale Rolle in der Wärmebereitstellung einnehmen. Zunehmend bemerkbar machen sich – insbesondere im Neubau – die Anteile von elektrischen Wärmepumpen (8,6 %) und Biomasseheizungen (4,3 %). Der Anteil der Fernwärme am Heizungsmarkt 20

bleibt bei ca. 12 % nahezu konstant, [AGEB 2010] und [BDH 2012]. Die solarthermische Wärmebereitstellung hat zwar immer noch einen sehr geringen Anteil von weniger als 0,5 % bezogen auf den Gesamtwärmebedarf. Dennoch zeigen jährliche Wachstumsraten um 1 % der installierten Flächen und die Tatsache, dass etwa ein Drittel der verkauften Heizungsanlagen in Kombination mit Solarthermie in Betrieb genommen wird, eine hohe Käuferakzeptanz [BSW 2010]. Dabei sind 70 % der Anlagen Kombianlagen [BMU 2010]. Sowohl im Bereich der Wärme- als auch der Kältebereitstellung ist die kontinuierliche Weiterentwicklung der Anlageneffizienz zu beobachten, die sich auch am Markt etabliert. So hat beispielsweise die Einführung von Ölund Gas-­Brennwertheizungen zu einem massiven Rückgang der Niedertemperaturtechnik geführt. Trotz steigenden Marktanteils bleibt die Marktdurchdringung innovativer Energiebereitstellungssysteme wie Kraft-­Wärme-­Kopplung oder reversibler Wärmepumpen mit Erdwärmenutzung gering. Wie findet ein Planer die richtige Anlagentechnik im Sanierungsprojekt? Energieeffizienz in der Sanierung Oft entscheiden schon im Vorfeld ganz praktische Überlegungen die Sanierungstiefe: Soll die Sanierung im bewohnten Zustand bzw. bei laufendem (Büro-­)Betrieb durchgeführt werden? In der Studie „Advances in Housing Retrofit“ [IEA Task 37, 2011] werden Prozesse, Konzepte und Technologien evaluiert. Viele technische Detaillösungen informieren über die Notwendigkeit einer sorgfältigen Planung und Umsetzung der bautechnischen Sanierung insbesondere Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0


Jens Pfafferott und Florian Kagerer – Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik.

Das Projekt „Towards Zero Energy Solar Buildings“ [IEA Task 40, 2011] stellt internationale Projekte zum klimaneutralen Wohnen und Arbeiten vor. Grundsätzlich können Gebäude energieautark realisiert werden. Die Monte-­Rosa-­Hütte (2009) in den Walliser Alpen oder das Energieautarke Solarhaus (1992) in Freiburg sind prominente Beispiele für diese extreme Form. Um aber einerseits den Bedarf an Energiespeichern und andererseits das Risiko eines Versorgungsausfalls zu minimieren werden Nullenergiegebäude mit Netzkopplung ausgeführt. Neben dem bilanziellen Energieausgleich im Laufe eines Jahres stellt sich auch die Frage, wie stark das Stromnetz entlastet bzw. belastet wird. Der Grad der Eigenbedarfsdeckung dient dabei als gutes Unterscheidungsmerkmal. Bild 3 zeigt Messwerte aus zwei Nullenergiegebäuden mit unterschiedlicher Versorgungsstrategie. Während das eine Gebäude im Sommer mehr Strom erzeugt als benötigt wird und im Winter Strom aus dem öffentlichen Netz bezieht, weist das andere Gebäude eine weitgehend ausgeglichene Bilanz aus Bezug und Erzeugung auf.

generation

% 20

200

load

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150 net zero energy

10

100

5 generation

primary energy credits [kWh/m²a]

im Hinblick auf Luftdichtheit und Wärmebrücken. Gelungene Beispiele für den nachträglichen Einbau von Lüftungsanlagen zeigen ganz unterschiedliche technische Lösungen mit reinen Abluft und Zu-­und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung auf. Auf Basis einer reduzierten Heiz- und Kühllast können innovative Anlagenkonzepte besonders effizient eingesetzt werden, um den Energiebedarf zu decken. Zum Einsatz kommen luft-und wassergeführte Verteilsysteme, die neben konventioneller Anlagentechnik u.a. mit kleinen BHKWs, Wärmepumpen, Biomassekesseln oder Kombisystemen und immer in Kombination mit solarthermischer oder photovoltaischer Energieerzeugung betrieben werden. Die energiewirtschaftliche Analyse der 60 internationalen Projekte zeigt das hohe Potenzial einer anspruchsvollen Gebäudesanierung mit angepasster Anlagentechnik auf. Sollen Sanierungsprojekte als Nullenergiegebäude ausgeführt werden, muss die verbrauchte (Primär-­)Energie vor Ort durch eine entsprechende Erzeugung im Jahresverlauf ausgeglichen werden, siehe Bild 2.

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demand reduction 100

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primary energy demand [kWh/m²a]

generation

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15 Bild 2 Nullenergiekonzept. Reduzierung des Energiebedarfs und lokale Energieerzeugung (am Gebäude).

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Bild 3 Grad der Eigenbedarfsdeckung als Unterscheidungsmerkmal für zwei Nullenergiegebäude mit unterschiedlicher Versorgungsstrategie. Quelle: Voss, 2011

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Jens Pfafferott und Florian Kagerer – Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik.

Eine wesentliche Erfahrung aus dem Betrieb gebäudetechnischer Anlagen ist das Erfolgskonzept „Keep it simple!“ [Voss 2007]. Grundsätzlich erreichen einfachere, überschaubare Systeme eine höhere Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Viele unter Marktbedingungen realisierte Gebäude zeigen, dass es möglich ist auch in der Sanierung eine sehr hohe Energieeffizienz im Zusammenspiel von Gebäude und Anlagentechnik zu erreichen.

3-fach-­Verglasung ist heute – überall dort, wo konstruktiv möglich – Stand der Technik und wirtschaftlich in jedem Fall sinnvoll. Der Einsatz von Lüftungsanlagen wird bei der energetischen Gebäudesanierung immer mehr zum Standard. Ob dabei eine Abluftanlage oder eine Zu-­und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung eingesetzt wird, ist häufig weniger eine Frage der Kosten als der Realisierbarkeit.

Wie energieeffizient soll das Gebäude nach der Sanierung sein? Soll das Gebäude auch eine möglichst ausgeglichene Leistungsbilanz aufweisen oder sogar netzreaktiv sein?

Ähnlich komplex stellt sich die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die Anlagentechnik dar. Es gehört zum Planungsalltag Wirtschaftlichkeitsanalysen für komplette Heizungs-­, Lüftungs-­und Klimakonzepte einschließlich Übergabesystem zu erstellen. Oft sind die Unterschiede alternativer Versorgungskonzepte in Hinblick auf die Jahreskosten gering. Das spiegelt sich letztlich darin wider, dass die unterschiedlichsten Versorgungskonzepte auf ähnliche Bedarfsstrukturen angewendet werden. Neben (subjektiven) Präferenzen geben dann oft die Investitionskosten den Ausschlag für eine bestimmte Variante. Daher sind Gebäudesanierung und Anlagentechnik in vielen Projekten nicht optimal aufeinander abgestimmt und die Energieeffizienz der Gesamtlösung entspricht dann nicht dem energiewirtschaftlichen Optimum.

Kosteneffizienz in der Sanierung Ein wesentliches Hemmnis bei der Umsetzung energetisch anspruchsvoller Sanierungsvorhaben ist die Wirtschaftlichkeit. Allerdings weisen positive Erfahrungen aus vielen dokumentierten Sanierungsprojekten nach, dass diese Projekte wirtschaftlich umgesetzt werden können. Im Planungsalltag werden jedoch zu Projektbeginn allzu oft Einzelentscheidungen getroffen, ohne dass das Gesamtprojekt bewertet wird. Damit ist es oft schwierig, Gebäudesanierung und Anlagentechnik optimal aufeinander abzustimmen und eine kosteneffiziente Gesamtlösung zu finden. Zunächst sollen die beiden Schritte Gebäudesanierung und Anlagentechnik getrennt voneinander bewertet werden. Eine umfangreiche Analyse der Wirtschaftlichkeit von Einzelmaßnahmen zum wirtschaftlich gebotenen und zukunftsweisenden Wärmeschutz zeigt auf, dass viele Maßnahmen dann vorteilhaft umgesetzt werden können, falls „Ohnehin-­Maßnahmen“ zur Gebäudesanierung anstehen [BBR 2008]. Die Energieeinsparkosten werden mit typischen Ansätzen nach der Annuitätenmethode (nach VDI 2067) berechnet. Demnach sind Dämmstärken zwischen 12 und 36 cm je nach Einsatz an Kellerwand, Außenwand oder Dach wirtschaftlich sinnvoll. Eine Sanierung mit 22

Die Studie „Kosten und Potenziale der Vermeidung von Treibhausgasemissionen in Deutschland“ [McKinsey 2009] weist für das Basisszenario 2008 im Gebäudesektor  den Einsatz neuer Heizungssysteme (in sanierten und unsanierten Gebäuden), effizientere Lüftungsantriebe, verbesserte Motoren und effizientere Lüftungssysteme und eine 7 l-­Sanierung bestehender Gebäude mit negativen CO2-Vermeidungskosten, also gewinnbringend aus,  Passivhäuser als kostenneutrale Investition in eine Effizienztechnologie aus sowie  optimierte und regenerative Klimasysteme und Lüftungssysteme für Wohngebäude mit moderaten CO2Vermeidungskosten aus. Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0


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Eine umfassende Analyse der Gesamtkosten eines Sanierungsprojektes führt oft zu einer energiewirtschaftlich effizienteren Lösung als die Bewertung der Einzelmaßnahmen. Daher sollten die (vermeintlichen) Kosten zu Beginn eines Projektes nicht überbewertet werden. Oft können so in der Entwurfsplanung energieoptimierte Szenarien entwickelt werden, die sich später als wirtschaftlichste Lösung erweisen.

Grundsätze zur Auswahl von Sanierungsvarianten Ausgehend von den Einzelaspekten bzw. den Leitfragen einer energetischen Sanierung, kann ein kritischer Pfad definiert werden, siehe Bild 4. Dabei können nur in den ersten Planungsphasen die wesentlichen Entscheidungen in Bezug auf Energie- und Kosteneffizienz getroffen werden. Mit fortschreitenden Festlegungen im Projektverlauf wird der Aufwand für Änderungen immer höher:  Daher ist es so wichtig, in einer vorgelagerten Projektphase Projektziele und Planungsvorgaben möglichst frei von technischen (Vor-­)Festlegungen zu definieren.  Die Grundlagenermittlung (HOAI Phase 1) legt die Basis für objektive Entscheidungen fest.  Im Vorentwurf (HOAI Phase 2) sollten mehrere Systemvarianten präsentiert werden. Auf Grundlage einer Entscheidungsmatrix, die die Projektziele berücksichtigt, kann ein System ausgewählt werden.  In der Entwurfsphase (HOAI Phase 3) können dann die Hauptkomponenten spezifiziert und das Sanierungskonzept schließlich festgelegt werden.  In den folgenden Planungs-, Genehmigungs-, Bauund Inbetriebnahmephasen ist dann immer wieder auf die Systemabstimmung zu achten. Nur eine integrale Planung führt zu einer energiewirtschaftlich optimalen Lösung.

Auf welcher Basis wird über die Finanzierung und die Wirtschaftlichkeit eines Sanierungsprojektes entschieden?

Es ist von zentraler Bedeutung für den Sanierungserfolg, dass die einzelnen Sanierungsaspekte sowohl einzeln als

Vor dem Hintergrund der Erfahrung aus anspruchsvollen Sanierungsprojekten erscheint die Einordnung der optimierten Klimasysteme sowie der Lüftungssysteme für Wohngebäude etwas unklar. Werden hier Gesamtkonzepte bewertet, sind diese Systeme eine Grundvoraussetzung für eine nachhaltige Sanierung unter Berücksichtigung der Behaglichkeit. Vor dem Hintergrund der messtechnischen Analyse im EnSan-­Projekt [EnSan 2012] und der Bewertung der Kosten für die Verbesserung der Gebäudehülle [BBR 2008] ist aus energiewirtschaftlicher Sicht eine 4 l-­Sanierung anzustreben, wobei tatsächlich erreichbare spezifische Heizwärmebedarf der Kubatur des Gebäudes jeweils anzupassen ist. Auch eine Studie der Deutschen Energieagentur [dena 2011] kommt zu einem ähnlichen Ergebnis: Eine Sanierung mit einer Unterschreitung der EnEV-­Anforderungen um 25% ist wirtschaftlich.

Abstimmung optimieren! Fassade als Installationsebene nutzen?

1

2

Nur-­Abluftanlage oder Zu-­und Abluft mit WRG Teil-­Klimatisierung?

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wasser-­ oder luftgeführt

baukonstruktive Details beachten HT‘<0,5 W/m²K Sonnenschutz

4 Wärme-­ und Kälteübergabe

Lüftungskonzept Fassadenlüftung Überströmöffnung

Gebäudehülle

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geringe Wärmestromdichte Niedertemperatursystem Heizen und Kühlen? Flächentemperierung

Wärme-­ und Kältebereitstellung Umweltenergie nutzen (rev.) Wärmepumpe BHKW und KWKK therm. Solarenergie Solarstrom

Bild 4 Schrittweise Vorgehensweise bei der Systemauswahl von Sanierungsvarianten.

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Jens Pfafferott und Florian Kagerer – Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik.

auch gemeinsam berücksichtigt werden. Wesentliche Schnittstellen ergeben sich zwischen den Bereichen Gebäudehülle, Lüftungskonzept, Übergabesystem und Energiebereitstellung. Die Planungsschritte folgen dabei zunächst einer gewerkeweisen Reihenfolge. Oft werden in Sanierungsprojekten frühzeitig detaillierte Rechnungen vorgelegt, die einzelne Systemkonzepte festlegen. Solche Entscheidungen sind z. B. „nur Fenstersanierung und Fassade streichen“, „Zu- und Abluftanlagen sind zu teuer“, „Heizkörper sind flexibler als Flächentemperiersysteme“ oder „Kombisystem Gas-Brennwertkessel mit solarthermischer Wärmebereitstellung ist gut und günstig“. Da die Berechnung des Energiebedarfs jedoch der Bedarfsentwicklung folgt und nur im Gesamtzusammenhang bewertet werden kann, siehe Bild 5, wird damit (zu) früh ein Sanierungskonzept festgelegt oder zumindest teilweise festgelegt. Eine optimale Abstimmung ist so kaum noch zu erreichen. Berechnung des Energiebedarfs

S

BilanzgrenzeRaum

T

i

Nutzenergie

V c, e

(Raumgrenze)

h

Übergabe

Verteilung Speicherung d

Energiefluss

s

Erzeugung

End­ energie

Primärenergie

g

Energiebezug und Energieeinspeisung

Bild 5 Berechnung des Energiebedarfs in Richtung der Bedarfsentwicklung. In der gewerkeweisen Abstimmung zwischen Bauphysik und Anlagentechnik ist der Energiefluss zu berücksichtigen. Die energetische Bilanzierung kann daher nur für das Gesamtsystem erfolgen. Eine (vorgezogene) Teilanalyse kann so eine Gesamtoptimierung verhindern. Quelle: Bild 1-­1 in DIN V 4701-­10:2003-­8, ergänzt

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Die Entscheidungsfindung soll in den einzelnen Planungsschritten gemäß Bild 4 erfolgen. Unter der Annahme eines typischen Wohn-­bzw. Bürogebäudes aus den 1960er- und 1970er-Jahren können die folgenden Anhaltspunkte bei der Entwicklung eines Sanierungskonzeptes unterstützen:  Aus baupraktischen Überlegungen definiert die EnEV 2009 für die Sanierung von Wohn- und Nichtwohngebäuden keinen festen Bezugswert, sondern bewertete Einzelmaßnahmen. Für beide Gebäudetypen können die in der EnEV 2009 für neue Wohngebäude angegebenen HT‘-­Werte zwischen 0,4 und 0,5 W/m²K aber auch in der Sanierung technisch problemlos und wirtschaftlich erreicht werden, wenn der gesamte EnEVMaßnahmenkatalog für Sanierungsvorhaben (gemäß Anlage 3 in EnEV 2009) umgesetzt wird.  Oft können im Zuge der Fassadensanierung effiziente Sonnenschutzkonzepte integriert werden. Ein entsprechender Sonnenschutz schafft in Verbindung mit dem oben beschriebenen Baustandard und einem (hybriden) Lüftungskonzept die Voraussetzung für ein komfortables Raumklima in Wohngebäuden ohne zusätzliche Kühlung. In Bürogebäuden ist die Reduzierung der (spezifischen) Kühllast eine Hauptbedingung für den energieeffizienten Einsatz von Umweltenergie zum Kühlen.  Ein maschinell unterstütztes Lüftungskonzept ist Grundvoraussetzung für eine energieeffiziente Sanierung. Wenn der Flur als Installationsbereich zur Verfügung steht, können Zu-­und Abluftleitungen oft mit wenig Aufwand verlegt werden. Ist dies nicht möglich oder sind viele Kernbohrungen erforderlich, ist eine Abluftanlage zur kontrollierten Lüftung mit Überströmöffnungen in der Fassade eine gute Alternative. In Bürogebäuden ist bei entsprechenden Voraussetzungen auch der Einsatz von fassadenintegrierten Lüftungssystemen zu prüfen.

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 Reduzierte Heiz-­und Kühllasten machen den Einsatz von Niedertemperatursystemen (NiedertemperaturHeizkörper bzw. Ventilatorkonvektoren oder Flächentemperiersysteme zum Heizen und Kühlen) besonders effizient möglich. Sollen vorhandene Systeme weitergenutzt werden, können die Systemtemperaturen entsprechend angepasst werden.  Wenn die Lüftung (als Zusatzsystem) auch zum Heizen, Kühlen oder Entfeuchten eingesetzt wird, muss einerseits das Zusammenspiel der wasser- und luftgeführten Übergabesysteme berücksichtigt werden. Andererseits ist unbedingt darauf zu achten, dass das Temperaturniveau für die Heiz- bzw. Kühlregister dem Temperaturniveau im wassergeführten System entsprechen.  Wenn die Sanierung im bewohnten/genutzten Zustand erfolgen soll, sollte geprüft werden, inwieweit die Wärme-, Kälte- und Luftverteilung in der Fassaden­ ebene realisiert werden kann. Unter diesen Voraussetzungen stehen für die Energiebereitstellung viele Kombinationsmöglichkeiten zur Verfügung, die nur exemplarisch angesprochen werden können:  Biomasseheizungen profitieren von einem sehr geringen Primärenergieeinsatz und können wegen des notwendigen Speichers hervorragend mit solarthermischen Anlagen kombiniert werden, um den Teillastbetrieb im Sommer zu minimieren.  Erdgekoppelte, reversible Wärmepumpen nutzen hauptsächlich Umweltenergie zum Heizen und Kühlen. Sie können daher kostengünstig betrieben werden, sind aber verhältnismäßig teuer in der Investition. Bei korrekter Auslegung des Gesamtsystems ist die Wärmeund Kälteerzeugung primärenergetisch deutlich günstiger als konventionelle Systeme mit Kessel und einfacher Kompressionskältemaschine. In Wohngebäuden bietet sich die Kombination mit einer solarthermischen Anlage wegen der höheren Brauchwarmwassertemperatur und zur Reduzierung des Strombedarfs an. Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

 Kombisysteme mit Brennwertkessel und solarthermischer Anlage sind im Hinblick auf die Investitionskosten eine günstige Entscheidung.  Der Einsatz kleiner BHKWs in Wohngebäuden ist kritisch zu hinterfragen. Oft wird der Betrieb energiewirtschaftlich interessant, wenn mehrere Gebäude (typischerweise Reihenhäuser) gemeinsam versorgt werden können.  In Mehrfamilienhäusern und größeren Nichtwohngebäuden mit entsprechendem Grundlastanteil ist oft der Betrieb eines größeren BHKWs energiewirtschaftlich sinnvoll. Wenn das BHKW mit einer solarthermischen Anlage kombiniert wird, wird der Anlagenbetrieb eingeschränkt. Damit einhergehend reduziert sich auch die Stromproduktion und i.d.R. die Wirtschaftlichkeit. Hier ist eine Kombination mit einer solaren Stromerzeugung also sinnvoller.  Eine Kraft-­Wärme-Kälte-Kopplung ist nur dann energiewirtschaftlich rentabel, wenn Energieerzeugung und Bedarfsstruktur sehr gut harmonieren. Wenn Wärme und Kälte (evtl. gleichzeitig) bereitgestellt werden sollen, ist oft ein entsprechendes Wärmepumpensystem mit der Möglichkeit zur Wärmeverschiebung die bessere Lösung. Eine Fokussierung ausschließlich auf den Dämmstandard ist im Sinne einer nachhaltigen Sanierung ebenso wenig erfolgsversprechend wie die ausschließliche Fokussierung auf eine möglichst effiziente Energiebereitstellung. Für beide Maßnahmenpakete „Bauphysik“ und „Anlagentechnik“ gilt die 80/20-Regel, nach der 80 % des Erfolgs mit 20 % des Aufwandes, die übrigen 20 % aber nur mit 80 % des Aufwandes zu erreichen sind. Mit einer sorgfältigen Systemabstimmung in den ersten Projektphasen können Einzellösungen verhältnismäßig einfach realisiert werden und das Gesamtkonzept bleibt technisch überschaubar. So können Gebäude unter Marktbedingungen zu Niedrigstenergiehäusern bis hin zu Null-Energiegebäuden saniert werden [Sartori 2012]. 25


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Wird die Energieerzeugung im Hinblick auf Strom-, Wärme-, und Kältebedarf sorgfältig abgestimmt und – je nach Anlagenkonzept – mit solarer Wärme-und / oder Stromerzeugung kombiniert, können die Gebäude bei einer weitgehend ausgeglichenen (Jahres-)Energiebilanz mit einem hohen Eigendeckungsanteil betrieben werden.

Referenzen

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Jens Pfafferott und Florian Kagerer – Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik.

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Hans Erhorn – Die Bedeutung der Gebäude bei der Energiewende

Die Bedeutung der Gebäude bei der Energiewende Dem Gebäudebereich kommt im Hinblick auf die Ziele der Energieeinsparung und des Klimaschutzes und damit auch innerhalb des Energiekonzeptes der Bundesregierung eine zentrale Rolle zu. Der Gebäudebestand in Deutschland umfasst unter anderem rund 18 Millionen Wohngebäude mit ca. 40 Millionen Wohneinheiten. Davon sind 75 Prozent vor der Einführung der ersten Wärmeschutzverordnung 1979 errichtet worden. Diese Gebäude sind oft gar nicht oder kaum energetisch saniert. Die überwiegende Mehrheit der Heizungssysteme entspricht nicht dem Stand der Technik. Dazu kommen rund 1,5 Millionen Nichtwohngebäude, davon rund 40.000 Schulen. Hier liegt ein enormes Energieeinsparpotenzial. Dies wird besonders deutlich, wenn man sich vergegenwärtigt, dass der Gebäudebereich einen Anteil von rund 40 Prozent am gesamten Endenergieverbrauch in Deutschland hat. Energieverbrauch für Heizwärme Rund 40 Prozent der Endenergie in Deutschland wird für Heizwärme (Raumwärme plus Warmwasserbereitung) verbraucht. Der überwiegende Teil davon wird von privaten Haushalten – das heißt in Wohngebäuden – verwendet. Von 1990 bis 1996 stieg der Endenergieverbrauch für Heizwärme in privaten Haushalten an. Seit 1997 ist jedoch eine Trendwende eingetreten. Trotz weiterem Zuwachs der Wohnfläche durch Neubaumaßnahmen um über zehn Prozent sind die Verbrauchszahlen seitdem rückläufig und entsprachen 2006 in etwa dem Stand von 1990. Der Rückgang resultiert aus durchgeführten, so genannten energetischen Modernisierungsmaßnahmen an der Gebäudeaußenhülle sowie der effizienteren Nutzung von Energie zum Heizen. Somit ist es entgegen dem Trend zum höheren Wohnflächenverbrauch seit 1990 gelungen, die Energieeffizienz des Gebäudebestands um etwa 15 Prozent zu verbessern. Der CO2-Ausstoß privater Haus-

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halte im Wohnbereich konnte durch diese Effizienzsteigerung und den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien von 1990 bis 2005 um 13 Prozent – das heißt um rund 16 Millionen Tonnen – gesenkt werden. Die effiziente Nutzung von Heizwärme trägt mit dazu bei, dass Deutschland in puncto Energieeffizienz im internationalen Vergleich zu den führenden Industriestaaten gehört. Dass die Anstrengungen zur Vermeidung von CO2 und Reduktion von Heizkosten nicht nachlassen dürfen, resultiert aus den weiterhin hohen CO2-Emissionen und Verbrauchszahlen. Hinzu kommt, dass der steigende Anteil kleinerer Haushalte und der zunehmende Wohnflächenkonsum auch in Zukunft zu einer wachsenden Nachfrage nach Heizenergie führen werden. Solange diese Entwicklung anhält, kann der Energieverbrauch in privaten Haushalten nur durch eine maßvolle Energienutzung und gesteigerte Energieeffizienz reduziert werden. Das Energiekonzept der Bundesregierung Deutschland soll in Zukunft bei wettbewerbsfähigen Energiepreisen und hohem Wohlstandsniveau eine der energieeffizientesten und umweltschonendsten Volkswirtschaften der Welt werden. Ein hohes Maß an Versorgungssicherheit, ein wirksamer Klima- und Umweltschutz sowie eine wirtschaftlich tragfähige Energieversorgung sind zugleich zentrale Voraussetzungen, dass Deutschland auch langfristig ein wettbewerbsfähiger Industriestandort bleibt. Mit dem Energiekonzept formuliert die Bundesregierung Leitlinien für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung und beschreibt erstmalig den Weg in das Zeitalter der erneuerbaren Energien. Es geht um die Entwicklung und Umsetzung einer langfristigen, bis 2050 reichenden Gesamtstrategie.

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Hans Erhorn – Die Bedeutung der Gebäude bei der Energiewende

Entsprechend der Koalitionsvereinbarung sollen bis 2020 die Treibhausgasemissionen um 40 % und entsprechend der Zielformulierung der Industriestaaten bis 2050 um mindestens 80 % – jeweils gegenüber 1990 – reduziert werden. Dies bedeutet folgenden Entwicklungspfad bei der Minderung der Treibhausgasemission bis 2050: minus 55 % bis 2030, minus 70 % bis 2040, minus 80 % bis 95 % bis 2050. Bis 2020 soll der Anteil der erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch 18 % betragen. Danach strebt die Bundesregierung folgende Entwicklung des Anteils erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch an: 30 % bis 2030, 45 % bis 2040, 60 % bis 2050. Bis 2020 soll der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch 35 % betragen. Danach strebt die Bundesregierung folgende Entwicklung des Anteils der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch an: 50 % bis 2030, 65 % bis 2040, 80 % bis 2050. Bis 2020 soll der Primärenergieverbrauch gegenüber 2008 um 20 % und bis 2050 um 50 % sinken. Das erfordert pro Jahr eine Steigerung der Energieproduktivität um durchschnittlich 2,1 % bezogen auf den Endenergieverbrauch. Die Bundesregierung strebt an, bis 2020 den Stromverbrauch gegenüber 2008 in einer Größenordnung von 10 % und bis 2050 von 25 % zu vermindern. Im Verkehrsbereich soll der Endenergieverbrauch bis 2020 um rund 10 % und bis 2050 um rund 40 % gegenüber 2005 zurückgehen. Die Szenarien die der Entwicklung des Energiekonzeptes zugrunde lagen belegen, die energetische Sanierung des Gebäudebestands ist der zentrale Schlüssel zur Modernisierung der Energieversorgung und zum Erreichen der Klimaschutzziele. 30

Das zentrale politische Ziel ist es deshalb, den Wärmebedarf des Gebäudebestandes langfristig mit dem Ziel zu senken, bis 2050 nahezu einen klimaneutralen Gebäudebestand zu haben. Klimaneutral bedeutet für die Bundesregierung, dass die Gebäude nur noch einen sehr geringen Energiebedarf aufweisen und der verbleibende Energiebedarf überwiegend durch erneuerbare Energien gedeckt wird. Dafür ist die Verdopplung der energetischen Sanierungsrate von jährlich etwa 1 % auf 2 % erforderlich. Bis 2020 will die Bundesregierung eine Reduzierung des Wärmebedarfs um 20 % erreichen. Darüber hinaus strebt sie bis 2050 eine Minderung des Primärenergiebedarfs in der Größenordnung von 80 % an. Im Juni 2011 wurde das Energiekonzept durch ein Eckpunktepapier weiterentwickelt, in dem weitere Maßnahmen zum beschleunigten Umbau des Energiesystems beschlossen wurden. Nach der bis dahin unvorstellbaren Havarie von Fukushima wurde die Rolle der Kernkraft politisch neu eingeordnet. Ein schnellerer Ausstieg aus der Kernenergie wurde beschlossen und von allen politischen Kräften des Landes getragen. Dies erforderte, dass der mit dem Energiekonzept bereits angelegte grundlegende Umbau der Energieversorgung in Deutschland deutlich beschleunigt werden muss. Die im Energiekonzept angelegte strategische Grundausrichtung zum Umstieg auf Energieeffizienz und erneuerbare Energien für eine sichere, umweltschonende und wettbewerbsfähige Energieversorgung bleibt unverändert gültig. Die Effizienzstandards für Gebäude sollen ambitioniert erhöht werden. Insbesondere soll mit der ENEV 2012 bis 2020 eine schrittweise Heranführung des Neubaustandards an den künftigen europaweiten Niedrigstenergiegebäudestandard erreicht werden. Der Bund geht mit gutem Beispiel voran und errichtet Neubauten bereits ab dem Jahr 2012 nur noch im Niedrigstenergiestandard. Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0


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Darüber hinaus soll ein Sanierungsfahrplan für den Gebäudebestand eingeführt werden. Dieser gibt als Handlungsempfehlung eine Orientierung für Eigentümer, mit welchen Sanierungsmaßnahmen der Niedrigstenergiestandard bis 2050 auch für den Gebäudebestand erreicht werden kann. Bundesbauten sollen bei der Reduzierung des Energieverbrauchs eine Vorbildfunktion einnehmen. Entwicklung des energiesparenden Bauens In Deutschland hat energiesparendes Bauen eine lange Tradition. Seit mehr als 30 Jahren wird am Gebäude der Zukunft geforscht, das klimaneutral bewohnt werden kann. Das Niedrigenergiehaus ist seit mehr als 15 Jahren gesetzlicher Mindeststandard für Neubauten. Dank intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist es nun gelungen, Gebäude soweit fortzuentwickeln, dass sie nicht mehr Energieverbraucher, sondern Energieerzeuger sind. Das Effizienzhaus-­Plus ermöglicht es, dass mit ihm im Laufe eines Jahres mehr Energie gewonnen wird, als das Gebäude und seine Nutzer verbrauchen. Die Graphik verdeutlicht den Entwicklungsverlauf des Primärenergiebedarfs von Doppelhäusern in den letzten 30

Jahren. Die untere Kurve zeigt exemplarische Forschungsvorhaben die zur Markteinführung verbesserter Energieniveaus initiiert wurden, während die obere die gesetzlichen Mindestanforderungen dokumentiert. Die innovative Baupraxis bewegt sich zwischen diesen beiden Niveaus. Es ist zu erkennen, dass zwischen Pilotanwendung und der gesetzlichen Festschreibung von verschiedenen Niveaus eine Markteinführungsphase von 10 bis 15 Jahren üblich ist. Ferner kann man der Graphik entnehmen, dass die innovative Baupraxis sich stetig weiter entwickelt; allerdings die erschließbaren Potentiale geringer werden. Während zu Beginn der Entwicklung im Mittel noch eine Reduktion jährlich von ca. 8 kWh/m²a zu beobachten war, so beträgt sie heute im Mittel pro Jahr nur noch 3 kWh/m²a. Das Effizienzhaus-­Plus – die nächste Generation des Bauens Die neueste Generation der Gebäude ist das Effizienz­ haus-­Plus, oder auch Plus-­Energiehaus genannt. Es ist nicht an eine bestimmte Technologie gebunden, sondern es kann vielfältig durch eine intelligente Kombination von energieeffizienten Bautechnologien und erneuerbaren Energiegewinnsystemen realisiert werden. Dadurch stellt es einen technologieoffenen Ansatz dar. Das Effizienzhaus-­Plus fußt gegenüber herkömmlicher Bauweise auf den 3 Säulen:  Energieeffizienz des Gebäudes bestmöglich steigern  Energiebedarf der Haushaltsprozesse so weit wie möglich senken  Erneuerbare Energien zur Restdeckung verwenden Da bei diesem Hauskonzept die Summe aller im Haus benötigter Energiemengen über erneuerbare Energien ausgeglichen werden muss, die im räumlichen Umfeld des Gebäudes erschlossen werden können, ist die Bedarfsmenge an Energie über eine deutlich verbesserte Energieeffizienz bestmöglich zu reduzieren.

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Die Energieeffizienz lässt sich über den Gebäudeentwurf (kompakter Gebäudekörper, optimale Orientierung), über den Wärmeschutz (hocheffiziente Fenster und Wärmeschutzsysteme für die Gebäudehülle), über optimierte Verarbeitung (wärmebrücken(zuschlags)freie und luftdichte Konstruktionen und Bauteilanschlüsse) sowie energiebewusstes Bewohnerverhalten (Verbrauchsvisualisierung, Smart Metering) senken. Gleichzeitig erhöht sich durch die bedarfssenkenden Maßnahmen in aller Regel der Nutzungskomfort, da die hierbei entstehenden warmen Oberflächen eine höhere Behaglichkeit in den Räumen ermöglichen. Die Energieeffizienz lässt sich weiterhin erhöhen durch niedrige Systemtemperaturen (und damit verbundene niedrige Wärmeverluste) in der Heizanlage, kurze Lei-

tungslängen bei Heiz-, Warmwasser und Lüftungsanlagen (und damit verbundene niedrigeren Wärmeverluste und geringeren Antriebsenergien für Pumpen und Ventilatoren), durch Wärmerückgewinnungssysteme in der Lüftung und in den Abwassersystemen, durch hydraulischen Abgleich in allen Anlagen (und damit verbundenen geringeren Antriebsenergien für Pumpen und Ventilatoren), mit bedarfsgesteuerten Heiz-­und Lüftungssystemen (und einer damit vermiedenen Überversorgung der Räume mit Frischluft und Heizwärme), mit Haushaltsgeräten höchster Energieeffizienz (A++) und mit effizienter Raumbeleuchtung (LED oder Energiesparlampen in Verbindung mit Bedarfskontrollsystemen). Die erneuerbaren Energien lassen sich aktiv und passiv im Gebäude erschließen. Völlig kostenfrei können die passiven Solargewinne über die Fenster einerseits zur Reduzierung des Heizenergiebedarfs und anderseits zur Reduzierung des Lichtbedarfs durch Tageslichtnutzung genutzt werden. Aktiv lassen sich erneuerbare Energien über thermische Solarkollektoren, biogene Brennstoffe, Geothermie oder Umweltwärme erschließen. Das Plus im Gebäude bringen schließlich stromerzeugende Systeme, wie Photovoltaik- oder Windkraftanlagen, die produzierte Überschüsse im Gebäude speichern und darüber hinausgehende ins Netz der Energieanbieter einspeisen. Der klimaneutrale Gebäudebestand – der Schlüssel zur Energiewende Energieeffizienzsteigerung ist der Schlüssel zur Energiewende. Je erfolgreicher die Reduzierung des Energiebedarfs im Gebäudebestand ist, desto eher gelingt uns der Übergang ins Zeitalter der erneuerbaren Energien.

Das Effizienzhaus-Plus des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung dient als Showcase für die neue Generation des Bauens

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Das Projekt „Lilienstraße-­Nord“ weist in diese Zukunft der energieeffizienten Sanierung von Innenstadtquartieren. Ziel des Projekts der GWG in der Lilienstraße in München ist die Modernisierung und energetische Sanierung der Gebäude mit dem Zielwert eines Primärenergiebedarfs Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0


Hans Erhorn – Die Bedeutung der Gebäude bei der Energiewende

für Beheizung und Trinkwassererwärmung, der mindestens 50% unter dem zulässigen Wert eines Neubaus liegt. Die noch benötigte Restwärme soll so erzeugt werden, dass eine CO2-­neutrale Energieversorgung gewährleistet ist. Die Gebäudestrukturen sollen dabei erhalten und zeitgemäße Grundrisslösungen erreicht werden. Die 1955 gebaute und inzwischen sanierungsbedürftige Wohnanlage im Münchner Stadtteil Haidhausen/Au umfasste bisher vier 3- bzw. 5-­geschossige Gebäude mit Kellergeschoss und nicht ausgebautem Dachgeschoss. Die 149 bestehenden Wohnungen wiesen eine Größe zwischen 40 m² und 65 m² Wohnfläche auf. Es handelt sich um Wohnungen mit zwei, drei und vier Zimmern. Die Wohnungen wurden bisher mit kohle-­oder gasbefeuerten Einzelöfen beheizt. In manchen Wohnungen befanden sich Elektroheizgeräte. Einige Wohnungen waren auch mit Gasetagenheizungen ausgestattet. Das Brauchwasser wurde ebenfalls dezentral und überwiegend mit Gasdurchlauferhitzern erwärmt. Die Aufstockung aller Gebäude in Holzbauweise schafft nicht nur Raum für neue, zeitgemäße Grundrisse, sie übernimmt auch einen Teil der Wärmedämmung. Die Gebäudeaußenwände erhalten ein innovatives Dämmsystem aus Resol-Hartschaum. Auf die der Straßenseite zugewandten Fassaden wird eine Vakuumdämmung installiert. Die Fenster werden 3-­fach wärmeschutzverglast in hocheffizienten Rahmen ausgeführt. Die Kellerdecken werden durch im Estrich der Erdgeschosse eingelegte Vakuumdämmplatten mit hochwertigem Wärmeschutz versehen. Bei der Wärmeerzeugung kommt eine einzelangefertigte Gasmotorwärmepumpe mit Grundwassernutzung (oberflächennahe Geothermie) zum Einsatz. Unterstützt wird der Grundwärmeerzeuger durch einen Gasbrennwertkessel und eine solarthermische Kollektoranlage. Die Speicherung und die hydraulische Systemtrennung erfolgt über ein abgestimmtes Pufferspeicherladesystem. Auch bei der Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

Verteilung der Wärme wird auf eine hochwertige Wärmedämmung Wert gelegt, die warmen Leitungen werden innerhalb der thermischen Hülle geführt. Bei der Warmwasserbereitung wird durch eine anodische Oxidationsanlage ein Niedertemperatur-Ansatz umgesetzt. Heizwärme wird bedarfsabhängig über die Heizflächen durch eine dezentrale Pumpentechnik an die Räume abgegeben. Die Einzelraumregelung ermöglicht eine hohe Regelgüte und lässt eine intensive Nutzerbeteiligung erwarten. Fensterkontakte schränken Lüftungsverluste durch ineffizientes Lüftungsverhalten ein. Durch das intelligente Zusammenspiel all dieser Maßnahmen konnte der Heizenergiebedarf des Gebäudeensembles um mehr als den Faktor 10 gegenüber dem früheren Zustand reduziert werden. In Ergänzung zu dem innovativen Wärmeversorgungskonzept für den Gebäudekomplex erhält die Wohnanlage eine ca. 1400 m² große Photovoltaikanlage. Die dadurch realisierte Emissionsmin­derung bei der Stromversorgung in München, ist größer als die Emissionen die durch die moderne Wärmeversorgungsanlage des Gebäudekomplexes entstehen. Ausblick Energieeffizienzsteigerung im Gebäudebereich nimmt eine Schlüsselposition im Energiekonzept der Bundesregierung ein. Hierzu sind große Anstrengungen erforderlich, allerdings zeigen die Entwicklungen, dass es bereits heute technisch möglich ist, die politischen Zielwerte zu erreichen. In den nächsten Jahren geht es jetzt darum die Wirtschaftlichkeit der Lösungen zu verbessern und so die Konzepte zu einer breiten Marktdurchdringung zu führen.

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Andreas Lücke – Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen für Gebäudesanierung: Entwicklungen und Perspektiven des Heizungsmarktes

Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen für Gebäudesanierung: Entwicklungen und Perspektiven des Heizungsmarktes 1. BDH: Verband für Effizienz und erneuerbare Energien Der BDH organisiert die wirtschaftlichen, politischen und technischen Interessen von 100 Mitgliedsunternehmen und zwei Verbänden. Die im BDH organisierte Industrie repräsentiert in Deutschland 90 % des Marktes und in Europa 60 %. Zu den Produkten und Systemen zählen Wärmeerzeuger für Gas, Öl und Holz, Wärmepumpen, Solarthermie und Photovoltaik, Fußbodenheizungen und Heizkörper, Be-und Entlüftungssysteme, KWK-Anlagen und Großkessel .

Die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung steigerten sich 2011 gegenüber 2010 um knapp 100 Mio. Euro auf einen Spitzenwert von 460 Mio. Euro, dies entspricht 3,7 % des Umsatzes und kommt einem Spitzenwert in der deutschen Industrie gleich.

Die produktspezifischen Themen werden in 12 Fachabteilungen behandelt. Übergreifende Themen wie die Marktforschung und die Messepolitik werden in entsprechenden Arbeitskreisen behandelt. Das oberste Organ des BDH ist die Mitgliederversammlung. Der Vorstand steuert den Verband. Die Geschäftsführung mit einem Hauptgeschäftsführer und einem Geschäftsführer Technik zeichnet für die operative Umsetzung der Beschlüsse der Mitgliederversammlung verantwortlich.

Frankreich: Frankreich gab gegenüber 2010 um 5 % nach und erreichte noch 624.500 Stück. Der Anteil der Brennwerttechnik lag mit 242.500 Stück bei gut 38 %. Vor 6-7 Jahren lag dieser Anteil bei unter 5 %.

Wirtschaftliche Entwicklung der Heizungsindustrie: Die deutsche Heizungsindustrie steigerte nach einer Delle im Jahr 2009 infolge der Wirtschafts- und Finanzkrise ihren weltweiten Umsatz 2010 auf 12,2 Mrd. Euro und in 2011 auf 12,5 Mrd. Euro. Die weltweite Beschäftigung erreichte 2011 einen Spitzenwert mit 63.000 Beschäftigten, 33.000 im Inland und 30.000 im Ausland.

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Die wichtigsten Auslandsmärkte im Einzelnen: UK: Mit knapp 1,7 Mio. Wärmeerzeuger lag der Markt zwar 2 % unter 2010, dennoch ist UK mit dieser Stückzahl und einem Anteil von annähernden 100 % bei Brennwerttechnik mit Abstand der größte Markt in Europa.

Italien: Der zweitgrößte Markt in Europa ist Italien mit knapp über 1 Mio. Stück. Auch hier konnte sich der Anteil der vor einigen Jahren noch nicht existenten Brennwerttechnik deutlich steigern und erreichte bereits 33 %. Spanien: Hier war der Markt stark rückläufig mit 6 %. Der Anteil der Brennwerttechnik lag bei 27 %. Die Marktentwicklung in Deutschland zeigt gegenüber 2010 ein Wachstum von 4 % bei Wärmeerzeugern, wovon besonders die Gasbrennwerttechnik und die Wärmepumpen profitierten. Der seit Jahren ungebrochene Wachstumsschub bei Flächentemperierungen konnte auch in 2011 mit 16 % plus wiederholt werden. 35


Andreas Lücke – Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen für Gebäudesanierung: Entwicklungen und Perspektiven des Heizungsmarktes

Die Strukturentwicklung über die letzten 10 Jahre zeigt, dass die Gasbrennwerttechnik die bei weitem dominante Technologie ist. Der Anteil von Wärmepumpen liegt konstant bei knapp 10 %. Betrachtet man den Anteil der jährlichen Investitionsfälle mit Einkopplung erneuerbarer Energien so fällt auf, dass nach dem Peak im Jahr 2008 die erneuerbaren Energien schwächeln. In 2011 wurden nur noch 25 % der Investitionsfälle mit erneuerbaren Energien gekoppelt. Die Betrachtung des Gesamtbestandes der zentralen Wärmeerzeuger 2010 zeigt auf, dass nur etwa 22 % der installierten Heizungsanlagen dem Stand der Technik entsprechen. Lediglich 12 % sind effizient und koppeln zugleich erneuerbare Energien ein. Die Marktentwicklung bei Flächenheizung/Kühlung gemessen an den Rohrmetern zeigt ein kontinuierliches Wachstum seit dem Jahr 2008. Hier kommt besonders der Neubau zum Tragen, bei dem Flächenheizungen dominieren. 2. Europäische Politik mit Relevanz für die Heizungswirtschaft Aufgrund der hohen Abhängigkeit von Energie-Importen setzt die Europäische Union auf eine nachhaltige Versorgungssicherheit. Neben der Erforschung eigener Energiequellen zählen die Erhöhung der Energieeffizienz und der Ausbau der erneuerbaren Energien als Schlüssel für die Erreichung des Ziels, die Abhängigkeit der EU von Energie-Importen zu reduzieren. Über eine aktive Energiepolitik wird zudem das Klimaschutzziel der EU unterstützt. Bis 2020 beabsichtigt die Europäische Kommission, die Energieeffizienz um 20 %, den Anteil der erneuerbaren Energien beim Energieverbrauch um ebenfalls 20 % zu steigern und die CO2-Emissionen um 30 % zu reduzieren.

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Für die Heizungswirtschaft sind die folgenden drei Richtlinien relevant:  Energy Performance of Buildings Directive, EPBD. Sie basiert auf einem integralen Ansatz von Gebäudehülle und Anlagentechnik. Die EPBD etabliert eine Methode für die Kalkulation der Energieeffizienz von Gebäuden. Energetische Anforderungen an Gebäuden werden festgelegt. Die EPBD fordert die Schaffung einer Energiekennzeichnung für Gebäude und die Inspektion von Heizungssystemen. Bis 2020 soll im Neubaubereich der Standard „Zero-Energy-Building“ für den Neubau definiert werden.  Die Richtlinie EcoErP und Energy Labeling Directive münden in einer Energiekennzeichnung für „Energierelevante-Produkte“. In einem seit Jahren laufenden komplizierten Prozess befasst sich die Kommission im Besonderen mit LOT 1 Heizkessel und LOT 2 Warmwasserbereiter sowie mit weiteren LOTs zum Thema Lüftung, Klimatisierung und feste Brennstoffe. Analog zur seit über einem Jahrzehnt gelabelten weißen Ware sollen bis Mitte 2012 die genannten Produkte ebenfalls einen Label erhalten.  Directive on the Promotion of the Use of Energy from Renewable Energy Sources, RES Der Anteil der erneuerbaren Energie am Gesamtverbrauch in Gebäuden soll substantiell gesteigert werden. Für Deutschland existiert die Zielsetzung den Anteil von heute etwa 9 % auf 14 % bis 2020 zu steigern.

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Andreas Lücke – Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen für Gebäudesanierung: Entwicklungen und Perspektiven des Heizungsmarktes

3. Deutsche Politik mit Relevanz für die Heizungswirtschaft Die Europäische Richtlinie EPBD findet ihre Entsprechung in der Energieeinsparverordnung. Die EnEV wird gegenwärtig novelliert. Das ursprüngliche Ziel, die primär energetischen Anforderungen gegenüber der EnEV 2009 um erneut 30 % zu steigern, wird voraussichtlich nicht eingehalten werden können. Hier mangelt es an der Grundlage, das im Energieeinsparungsgesetz verankerte Wirtschaftlichkeitsgebot zu erfüllen. Die EnEV muss auch im Hinblick auf die EPBD und ihre Forderung nach „Energy Certifikats“ novelliert werden. Wie die Lösung in Deutschland aussieht bleibt bislang offen. Die Bundesregierung würde ferner gerne den Vollzug im Gebäudebestand verbessern. Auch hier mangelt es an praktikablen und umfassenden Lösungsansätzen. Die RES Directive findet ihre nationale Umsetzung im EEWärmeG. Das EEWärmeG wird gegenwärtig ebenfalls novelliert. Es existiert ein Erfahrungsbericht zum EEWärmeG, der allerdings vom BMU nicht freigegeben wird. Zugrunde liegt offenbar die eher geringe Einwirkung des EEWärmeG auf die beabsichtigte Ausweitung des Anteils der erneuerbaren Energien.

4. BDH: Effizienz und erneuerbare Energien Der BDH verfolgt die Doppelstrategie aus Effizienz und erneuerbaren Energien. Die Energieeffizienz leistet den mit Abstand größten Beitrag zur Ressourcenschonung und zum Klimaschutz. Der Anteil der erneuerbaren Energien wird aber sukzessive steigen und somit nach und nach fossile Energieträger substituieren. Über die Verdopplung des Modernisierungstempos in Deutschland könnte eine Win-Win-Win-Win Situation ausgelöst werden:  Entlastung der Bürger bei Heizkosten bis zu 50 %  Klimaschutz durch CO2-Minderung in einer Größenordnung von bis zu 100 Mio. Tonnen pro Jahr (im Jahr 2020)  Wachstum und Beschäftigung durch zusätzliche Arbeitsplätze und zusätzliche Investitionen  Ressourcenschutz durch Einsparung des Energieverbrauchs einer Größenordnung von 18 %. Der BDH setzt sich zur Verdopplung des Modernisierungstempos für einen Dreiklang der Förderung ein:  Marktanreizprogramm mit verstetigter Förderung der erneuerbaren Energien  KfW-Programme, deutliche Steigerung der finanziellen Ressourcen (gegenwärtig 1,5 Mio. Euro pro Jahr)  Steuerabschreibung auf Investitionen zur Verbesserung der energetischen Qualität von Gebäuden. Sollte diese Rahmensetzung umgesetzt werden, würde der Modernisierungsstau in deutschen Heizungskellern endgültig aufgelöst.

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?

Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen? 1. Einleitung Der Preis der Größe heißt Verantwortung. Winston Churchill Wer kennt sie nicht, die Erfahrungswerte über Amortisationszeiten, die so gern verallgemeinert werden? Geothermische Wärmepumpenanlagen für Wohnungsbauten erreichen ihre Wirtschaftlichkeit gegenüber Ölheizungen nach 7 Jahren, im Vergleich zu Gasheizungen nach 12 Jahren. Das Heizen und Kühlen von Bürogebäuden mit erdgekoppelten Wärmepumpenanlagen wird nach 9 Jahren für den Betreiber gegenüber alternativen Lösungen wirtschaftlich. Und dennoch fällt dann die Entscheidung gegen ein sehr energieeffizientes Heiz- und Kühlsystem, weil Investoren und Betreiber nicht identisch sind. Billig bauen, die Betriebskosten übernimmt ein anderer. Ganz abgesehen davon, dass diese Richtwerte für konkrete Bauvorhaben meist nicht zutreffen, ist bereits das Zeitfenster der wirtschaftlichen Betrachtung auf der Grundlage der VDI 2067 und VDI 6025 recht begrenzt. Aber vielleicht muss man schon froh sein, dass eine (im wahrsten Sinne des Wortes) wesentlich kurzsichtigere Betrachtungsweise der Investoren durch einen längeren Betrachtungszeitraum von 15 oder 20 Jahren ersetzt wird. Doch Zeiten ändern sich. Die Begriffe der Nachhaltigkeit, des Lebenszyklus und der Ökobilanz geraten in das Blickfeld der Gesellschaft und beeinflussen die Fachplanung von Gebäude und TGA zunehmend. DGNB, LEED und BREEAM als markanteste unter den weltweit 58 Labels Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

beinhalten dementsprechende Bewertungen. Das diese Termini allgemein aufgegriffen und im Sinne des green washing inflationär gebraucht werden, soll dabei nicht weiter stören. Wichtiger ist, dass diese Werte zu ernsthaften Entscheidungskriterien über Investitionen werden und bereits die Produkt- und Systementwicklung in der Industrie verändern. Wer nicht mit der Zeit geht, geht mit der Zeit. Der nachfolgende Aufsatz soll am Beispiel geothermischer Wärmepumpenanlagen zeigen, wie Kriterien der Nachhaltigkeit bisherige Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zumindest ergänzen. Dass die geologisch ausgerichteten Techniken nicht a priori umweltfreundlich und technisch beherrschbar sind, ist nach den Ereignissen in Staufen und Leonberg offensichtlich geworden. Jedoch sind die Möglichkeiten des Qualitätsmanagements von der Fachplanung über die Ausführung bis zum Monitoring bedeutend umfangreicher als je zuvor. Simulationswerkzeuge wie EED und FEFLOW, nach dem Arbeitsblatt DVGW W 120 zertifizierte Bohrunternehmen und –geräte, das Thermal Response Test – Verfahren auch als Stresstest zum Nachweis fachgerecht verfüllter Bohrungen, umfangreiche MSR-Technik zur Kontrolle von Temperatur, Druck und Durchfluss stehen zur Verfügung, damit die Systeme wirklich nachhaltig sicher und energieeffizient betrieben werden können. Und wenn dann noch hinzu kommt, dass die Lebensdauer einer Erdsonde als Wärmequellenanlage mit ca. 50 Jahren deutlich über der Haltbarkeit alternativer Systemkompo39


Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?

nenten zum Heizen und Kühlen von Gebäuden liegt, verbessern sich bei entsprechend längerer Betrachtungszeitspanne die Chancen des bevorzugten Anwendens geothermischer Wärmepumpenanlagen. Darüber soll berichtet werden. 2. Fahrradständer vs. Erneuerbare Energien Fahrradständer vorhanden, 1 Punkt. Erneuerbare Energien eingesetzt, 7 Punkte. Gebäude - integral bewertet und zertifiziert. (Bonus für überdachten Fahrradständer und Duschmöglichkeiten für Fahrradfahrer?) Das integrale Planen von Gebäuden auf der Grundlage einer engen Zusammenarbeit zwischen Bauwerksplaner und Sonderfachmann für TGA ist über Jahrzehnte leider oftmals nur Wunschdenken geblieben. Das Neuentdecken des alten (forstwirtschaftlichen) Begriffes der Nachhaltigkeit und das Einführen des Wortes durch MUNRO im Jahre 1980 in die World Conservation Strategy und später die Agenda 21 führten zu einer Entwicklung, die auch neue und zugleich komplexe Bewertungsmaßstäbe für Gebäude hervorrief. Diese Bewertung schließt Verkehrswege, also auch Fahrradständer (DGNB SB 30), aber auch die Energieeffizienz resp. die erneuerbaren Energien (DGNB SB 11), ein. Seit 1990 haben sich Gebäudezertifizierungssysteme etabliert (/1/ bis /22/), die primär zwar mit dem Ziel eines besseren Vermarktens einer Immobilie eingeführt wurden, jedoch auch den Planungsprozess effektiver gestalten können. Damit sollten sich die baulichen Mehrkosten zertifizierter Gebäude, die in der Größenordnung von 0 bis 8  % je nach Labelgüte angegeben werden, später kompensieren. Unter den gegenwärtig 58 international existierenden Bewertungssystemen ragen sicher BREEAM und LEED heraus. Sowohl das BNB- als auch das DGNB-Label unter Mitwirkung des BMVBS haben in Deutschland einiges in Bewegung gebracht, wobei alternative Bewertungssysteme 40

und Streitigkeiten leider einer umfangreicheren internationalen Anwendung des DGNB-Labels im Wege stehen. Bild 1 vermittelt einen Eindruck über die Akzeptanz der Label, wobei hinsichtlich der Zertifizierungs- und Registrierungsanzahl das Gründungsjahr und die Adressaten aus unterschiedlichen Nationen zu berücksichtigen sind. Im Hinblick auf das Anwenden der Bewertungssysteme wird allgemein zwischen der Vorzertifizierung, der Zertifizierung innerhalb der Entwurfsphase und der Zertifizierung des fertig gestellten Gebäudes unterschieden. Bei BREEAM wird das Zertifikat für das Objekt nur in Verbindung mit dem Erstzertifikat für den Gebäudeentwurf vergeben.

Bild 1 DGNB, LEED und BREEAM im Kurzüberblick

Die Bewertungskriterien können durchaus objektbezogen den von allgemeinen Vorgaben abweichen. Bei gleichbleibender Gewichtung eines Hauptkriteriums kann die zugrunde gelegte Punktanzahl z. B. dadurch variieren, dass einzelne Unterkriterien nicht in Anspruch genommen werden. Nicht jedes Gebäude benötigt einen Aufzug, nicht jedes Objekt muss über eine eigene große Parkplatzkapazität verfügen. Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0


Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?

Je nach Label entstehen unterschiedliche Kosten, zu denen die bereits genannten Mehraufwendungen im Rahmen der Bauphase des zu zertifizierenden Gebäudes kommen (Bild 2). Label

Randbedingungen

DGNB

BGF

<1.000m²

10.000m²

>25.000m²

NichtMitglied

Vorzertifikat

4.000 €

7.500 €

10.000 €

LEED

BREEAM

Zertifikat

6.000 €

15.000 €

25.000 €

Combines design & Construction Review

<5.000m²

5.000m²… 50.000m²

> 50.000m²

Members

1.750 $

0,35 $/m²

17.500 $

Non-members Design & Procurement

2.250 $ 0,45 $/m² 22.500 $ Post Construcition Post Construcition Review Assessment

650 + 850 £

650 + 380 £

650 + 850 £

Bild 2 Kosten des Zertifizierens von Gebäuden

Fast überall ist es Pflicht, einen zertifizierten Auditor in das Planungs- und Zertifizierungsteam zu integrieren. Weitere Spezialisten sind hinzuzuziehen, was insbesondere im Zusammenhang mit der Lebenszykluskostenanaylse (LCC – Life Cycle Costing) und Ökobilanzierung (LCA – Life Cycle Assessment) notwendig ist. Aber auch Experten der Bauphysik (Raumakustik und Schallschutz) und der Gebäudesimulation werden oftmals mit Detailuntersuchungen und –planungen beauftragt. SEDLBAUER /1/ zeigt, dass das DGNB-Label insbesondere im Vergleich zu LEED, aber auch gegenüber BREEAM einige besondere Merkmale aufweist, die im Sinne der Nachhaltigkeit durchaus motivierender wirken. Außerdem werden anfängliche Unterschiede des Bewertens von Wohn- und Nichtwohngebäuden (LEED, BREEAM) gegenüber „Neubau Büro und Verwaltung Version 2009“ (DGNB) ausgeglichen.

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Ein Vergleich dieser Bewertungssysteme (z. B /2/ und /3/) zeigt dabei einige interessante Aspekte, somit aber auch Stärken und Schwächen der Labels: DGNB  vorteilhaftes Bewerten der Technische Qualität von Gebäuden, insbesondere der TGA  primärenergetische Betrachtungsweise unter starker Berücksichtigung erneuerbarer Energien  deutlich bessere Abbildungen ökonomischer und funktionaler Aspekte wie z.B. Flächennutzung und Umnutzungsfähigkeit gegenüber LEED und BREEAM  Bewerten von Wertstabilität und Lebenszyklusanalyse einschl. Ökobilanz und Betrachtung der Lebenszykluskosten. LEED  Erfassen regionaler und sozialer Aspekte (wie z.B. regionale Ressourceninanspruchnahme).  Konzipieren von Construction Waste Management (Abfallwirtschaft) und Erosion- & Sedimentation Control (Umweltbelastung)  Erarbeiten von Konzepten der Indoor Air Quality  Belohnung besonders kreativer Leistungen (Innovation in design) BREEAM  Differenzierung nach BREEAM U.K. und BREEAM International  ökologische Qualität im Fokus der Betrachtungsweise  rel. starke Berücksichtigung des Managements von Planung, Ausführung und Bauüberwachung (Commissioning)  CO2 – Bilanzierung im Rahmen des Kriteriums Energie

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?

Folgende Hinweise sind hinsichtlich des Bewertens der Energieeffizienz und des Berücksichtigens erneuerbarer Energien für den TGA-Fachplaner relevant:  Das Gewichten der genannten Faktoren erfolgt in den Labels unterschiedlich, wobei der exakte Vergleich durch verschiedene Bilanzkreise der Labels erschwert wird.  Nachweise der (thermischen) Behaglichkeit und der Energieeffizienz erfordern Simulationen, wobei LEED Kenntnisse in der ASHRAE-Methodik und in CIB-SEStandards erfordert.  Das aus dem Amerikanischen bekannte Commissioning, die externe Kontrolle der Planungs- und Bauablaufpflichten, hält Einzug in die Bewertungssysteme (LEED/DGNB).  Raumluftqualität und Lüftungsstrategien gewinnen gegenüber dem bisher dominierenden Kriterium der thermischen Behaglichkeit an Bedeutung.  Energieeffizienz und Umweltschutz erlangen eine zunehmend höhere Gewichtung (insbesondere bei Sanierungsmaßnahmen), was sich an der novellierten Methodik LEED NC-V3 zeigen lässt (Bild 3).

100 Pts. 60 40 20 0

22

26

8

10

27

35

20 14 23

15

LEED-NC V2.2

LEED-NC V3

Sustainable Sites Water Efficienca Energy & Atmosphere Materials & Resource Indoor Environmental Quality

1998 2009 „New construction and major renovation“

Bild 3 LEED Bewertungskriterien und veränderte Gewichtung der Rubrik „Energy & Atmosphere“

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Werden die Labels DGNB, LEED und BREEAM gemeinsam betrachtet, zeigt sich, dass energieeffiziente Systeme mit erneuerbaren Energien z. B. wie geothermische Wärmepumpenanlagen Vorteile in der Nachhaltigkeit bieten. Sind die Niedertemperaturheizsysteme und Hochtemperaturkühlsysteme wie im Fall der TABS (Thermisch aktive Bauteilsysteme) robust im Baukörper integriert, ist das ein weiterer Vorzug. Weisen die Bauteile wie Erdwärmesonden und Rohrregister eine Lebensdauer auf, die der des Bauwerks entspricht, kann von einem langen Lebenszyklus ohne Erneuerungen ausgegangen werden. Verfügen die Baustoffe wie PEX als Kunststoff über eine gute Ökobilanz und lassen sich ebenso wie Mehrschichtverbundrohre erfolgreich recyceln und nicht nur thermisch entsorgen, ist das ein weiterer Baustein zum Erreichen einer hohen Punktzahl im Rahmen der Gebäudezertifizierung. Diesem Anliegen widmet sich Uponor mit der Produktund Systementwicklung. In zahlreichen Gebäuden mit DGNB, LEED und BREEAM Zertifikaten finden sich die Systeme der Flächenheizung und -kühlung. Im Jahr 2011 hat Jyri Luomakoski, Vorstandsvorsitzender von Uponor, die Sustainable Development Charta des European Network of Construction Companies for Research and Development (ENCORD) unterzeichnet. In der Charta verpflichten sich die Mitglieder zu gemeinsamen Standards bei der nachhaltigen Geschäfts- und Produktentwicklung. Weitere Anstrengungen sind erforderlich, damit wirklich von nachhaltiger Gebäudetechnik gesprochen werden kann. Das schließt den Produktlebenszyklus ein, der im Rahmen einer Ökobilanzierung betrachtet wird, Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen gegenwärtig noch ergänzt, in der Zukunft vielleicht sogar ablösen wird.

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?

3. 10-87-3 100 % 80 % 60 %

89,9

90,1

81,4

10,1

9,9

18,6

75,5

77,3

24,5

22,7

64,5 88,9

Errichtungskosten

35,5

er us

Kr an

ke n

all

en

11,1

or th Sp

Sc

hu

nk en Ba

bo r La

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du

ro

0 %

ie

20 %

len

40 %

3.1. Lebenszyklusanalyse 10-87-3. 10 % der Gesamtkosten für das Planen und Errichten eines Gebäudes, 87 % für das Nutzen bzw. Betreiben einschl. Wartung und Instandhaltung, 3 % für den Rückbau und das Recycling. Nicht generell zutreffend, aber sehr häufig richtig (Bild 4). Lebenszyklusanalysen (/23/ bis /27/) ergeben durchaus veränderte Rangfolgen im Bewerten von Varianten gegenüber konventionellen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Warum erfolgt in Kenntnis dieser Zusammenhänge das kurzsichtige Kürzen der Ausgaben für ein frühzeitig integrales Planen? Liegt es nur an der „Investorenmentalität, billig zu bauen“ (Zitat GLÜCK)? Warum werden Lösungen der TGA negiert oder gekürzt, wenn der Kostenanteil der TGA an den Errichtungskosten eines Bürogebäudes nur ca. 25 % beträgt? Warum wird Geothermie als erneuerbare Energie kritisch betrachtet, wenn der Kostenanteil der Wärmequellenanlage an der Wärmeversorgung durch später sehr niedrige Betriebskosten bereits nach ca. 4 Jahren kompensiert ist? Und wie verhält es sich mit anfänglich höheren Investitionen in ein gutes Raumklima, wenn diese anfänglich höheren Kosten später über bessere Arbeitsleistungen einschließlich des zusätzlichen Gewinns mehr als ausgeglichen werden? Die Kostenanteile für Errichten und Betreiben sind in Abhängigkeit des Gebäudetyps und dessen Nutzung zwar verschieden, dennoch überwiegen immer die Nutzungskosten deutlich gegenüber den Errichtungskosten. Sporthallen, Schulen und Banken weisen im Vergleich zu anderen Nichtwohngebäuden dabei etwas höhere Errichtungskosten auf, die funktionale, insbesondere sicherheitstechnische Aspekte als Ursachen haben.

Nutzungskosten

Bild 4 Kosten für das Errichten und Nutzen von Gebäuden (ROTERMUND /27/)

Forschung/Marketing Konstruktion

Kosten

Rückbau Bau Produktion und Instandhaltung

Kostenentstehung

Kostenbeeinflussbarkeit Planung/Errichtung

Nutzung

Zeit

Bild 5 Kosten im Lebenszyklus eines Gebäudes

Bild 5 zeigt qualitativ, dass sowohl integrale Planung als auch Gebäudezertifizierung die Betriebs- und damit die Lebenszykluskosten kosten deutlich reduzieren können. Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?

Im Zusammenhang mit Betrachtungen zur Nachhaltigkeit energieeffizienter Gebäude werden zunehmend Lebenszyklusanalysen und Ökobilanzen (LCA) von Baustoffen und Bauteilen vorgenommen. Es wird zunächst zwischen Kategorie

Dauer

Beschreibung

I

bis 5 Jahre

raumbildender Ausbau (Laden)

II

bis 15 Jahre

modernisierte ältere Gebäude, z. B. Wohnungen

III

bis 30 Jahre

Gewerbeobjekte, z. B. Möbelmärkte

IV

bis 50 Jahre

Mehrzahl von Gebäuden, z. B. Bürobauten

V

bis 80 Jahre und mehr

Gebäude mit hoher Nutzungsflexibilität

Installation und betriebstechnische Anlagen

Bild 6 Lebenszyklus von Gebäuden (KALUSCHE /24/) 36. Heizungsanlagen

Jahre

MW

Brennstoffbehälter

15-30

20

Brenner mit Gebläse

10-20

12

Zentraler Wassererwärmer

15-25

20

Heizkessel

15-25

20

Erdwärmetauscher

50-80

60

Pumpen, Motoren

10-15

12

Heizleitungen

30-50

40

Heizflächen und Armaturen

20-30

25

MSR-Analgen

10-15

12

Bild 7 Nutzungsdauer ausgewählter TGA - Komponenten Gebäudeanteil

Anlagenanteil

n=angenommene wirtschaftliche Lebensdauer (a)

%-Wert vom abschreibungs­ fähigem Betrag

85

15

33

3,0

57

25

31

3,2

70

30

29

3,4

60

40

27

3,7

50

50

25

4,0

40

60

22

4,5

30

70

20

5,0

wirtschaftlicher und technischer Lebensdauer unterschieden. Das Zeitraster orientiert sich an der Lebensdauer von Gebäuden und deren Bestandteilen (Bild 6 und Bild 7). Wertermittlungsrichtlinien (WertR) basieren auf einem Betrachtungszeitraum von 60 Jahren. Es wird schon hier offensichtlich, dass bauteilintegrierte oder im Erdreich eingebettete Systeme (z. B. Rohrregister und Erdwärmesonden) Vorteile bieten, da deren Lebenserwartung von ca. 60 Jahren der Standzeit von Gebäuden oder Bauteilen entspricht. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Systemen des kombinierten Heizens und Kühlens von Gebäuden mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energien liefert ein anderes Ergebnis, wenn anstelle des üblichen Betrachtungszeitraumes von 20 Jahren eine Lebenszyklusanalyse vorgenommen wird. Bild 8 verdeutlicht, dass das Verhältnis zwischen Gebäudeund Anlagenanteil die wirtschaftliche Lebensdauer und die Höhe der Abschreibungen beeinflusst. Das spricht für unkomplizierte TGA-Systeme mit einer hohen Lebens­ erwartung und damit eben auch für geothermische Wärmepumpenanlagen mit TABS im Baukörper. Hierzu abschließend sollen noch folgende Aspekte aufgezeigt werden:  Die Lebenszyklusanalyse kann, aber muss nicht die Aufwendungen für Rückbau und Recycling einschließen (z.B. Verzicht in der BNB - Variante).  Methodisch wird bei der BNB-Bewertung die Barwertmethode angewendet.  Die BNB – Bewertung kappt den Lebenszyklus bei 50 Jahren, liegt damit aber immer noch deutlich über dem Zeitraster von Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen (VDI 2067 und VDI 6025).

Bild 8 Die wirtschaftliche Nutzungsdauer von Gewerbebauten in Abhängigkeit vom Anteil technischer Anlagen nach PFARR /26/

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?

3.2. Lebenszykluskosten (LZK oder LCC - Life Cycle Costs bzw. Costing) 3.2.1. Allgemeine Grundlagen Das Berechnen der Lebenszykluskosten (/28 bis /45/) ist ein wichtiger Bestandteil der Variantenvergleiche im Rahmen einer Lebenskostenanalyse. Lebenszykluskosten umfassen alle während der Lebensdauer anfallenden Kosten und werden in Form von durchschnittlichen, jährlichen LCC verglichen. Inhaltlich wird zwischen der einfachen Methode (wenige Eingangsdaten), der Bottom–Up-Methode (Berücksichtigen der Zahlungsströme analog der klassischen Investitionsrechnung) und der Top-Down-Methode (Vergleich der Annuität verschiedener Szenarien) unterschieden. Der vereinfachte Berechnungsansatz für LCC lautet wie folgt: LCC = I/n + u mit I Investition n Lebensdauer u jährliche Unterhalt- und Betriebskosten

(1)

Die beispielsweise bei der BNB – Nachweisführung angewandte Barwertmethode (Glg. 2) entstammt der Finanzmathematik und beinhaltet das Bestimmen des Gegenwartswertes künftiger Zahlungen. Desweiteren wird zwischen statischer oder dynamischer Betrachtungsweise (Kapitalwert) unterschieden. Eine weitere Alternative bietet die moderne Methode des vollständigen Finanzierungsplans, der den Endwert im Betrachtungszeitraumes bestimmt.

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T C0 = ∑ Ct /(1 + I)t t=0

(2)

mit Co Barwert Ct Summe der Zahlungen t aktueller Zeitpunkt T Betrachtungszeitraum I Kalkulationszinssatz Die LCC-Berechnung zur Gebäudezertifizierung nach DGNB/BNB ist ein relativ stark vereinfachtes Verfahren und erfolgt für einen Betrachtungszeitraum von 50 Jahren. Das Ergebnis wird als Barwert (netto) berechnet und auf die spezifische Bruttogeschoßfläche (m² BGF) bezogen. Für die Barwertermittlung sind Zinssätze wie eine jährliche Preissteigerung von 2% und ein Kapitalzins von 5,5% festgelegt. Abweichend von der allgemeinen Teuerungsrate wird für Heiz- und Elektroenergie eine jährliche Preissteigerung von 4% angesetzt.Lebenszykluskostenbetrachtungen sind in DGNB (SB 13 als Einzelkriterium der ökonomischen Qualität), und BREEAM (Man12 als Einzelkriterium des Managements) enthalten. LEED enthält wenige Betrachtungen zur Kostenanalyse, korrespondiert aber mit separaten LCC – Werkzeugen. Andere als direkt gebäudebezogene Kosten können bei der DGNB/BNB – Bewertung aus Gründen der Vergleichbarkeit nicht berücksichtigt werden. Eine individuelle Anpassung z. B. nach Regionalfaktoren oder eine Einbeziehung der Außenanlagen ist somit im Rahmen der Zertifizierung nicht möglich. Im DGNB-Handbuch ist nachzulesen, dass eine LZK-Berechnung zur Zertifizierung sich von der Variabilität eines Planungsmodells entfernt: „Möglicherweise wird ein Planer oder Investor, der die Folgekosten seiner Entscheidungen abbildet, zu anderen Kostengrößen kommen als in der Zertifizierung. Dies sollte man für eine korrekte Interpretation der Ergebnisse einer Lebenszykluskostenberechnung wissen.“ /i1/. 45


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3.2.2. Lebenszykluskostenanteile 3.2.2.1. Errichten Das Berechnen der Herstellungskosten erfolgt für DGNB und BNB (Version 1.2011) nach DIN 276 und schließt die Kostengruppen 300 und 400 ein. Die Fachbuchreihe BKI „Baukosten für Gebäude, Bauelemente und weitere Positionen“ ist eine weitere wichtige Datenbasis. Die 16 in Baukosteninformationszentrum involvierten Landesarchitektenkammern liefern die Grundlagen für verlässliche Angaben über 72 verschiedene Gebäudearten. Bild 9 zeigt beispielhaft für ein energieeffizientes Bürogebäude die Investitionskosteneinsparung gegenüber alternativen Systemen, wenn Thermisch aktive Bauteilsysteme (TABS) das Heizen und Kühlen (kleine Heiz- und mittlere Kühlleistung) übernehmen, die RLT-Anlage nach dem Kriterium der optimalen Raumluftqualität ausgelegt wird (1,5 facher Luftwechsel) und das frühzeitige integrale

Planen niedrige Geschoßhöhen aufgrund bauteilintegrierter Rohrsysteme und kleinerer Lüftungsquerschnitte verursacht. Sämtliche Varianten der Wärme- und Kälteversorgung mit erneuerbaren Energien sind zunächst mit relativ hohen Investitionskosten verbunden. Bild 10 bis Bild 14 zeigen typische Brutto – Investitionskosten sowohl für Wärmepumpen als auch für geothermische Wärmequellenanlagen. Interessant ist in beiden Fällen die recht große Streubreite mit deutlichen „Ausreißern“.

Brutto-Investitionen für Wärmepumpe (inkl. Einbindung und Regelung) 40.000 Brutto-Investitionen = 3.790 € x Wärmepumpen-Heizleistung (in kW)0,48

35.000 Investitionen (brutto) in €

Der Anhang zu diesem Aufsatz enthält ausgewählte Literatur- und Internet-Angaben zu den Instrumentarien, insbesondere zu den Lebenszykluskosten (LCC) und der Ökobilanzierung (LCA).

30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0

0

10

20 30 40 50 Wärmepumpen-Heizleistung in kW (S 0 W 35)

60

70

Bild 10 Investitionskosten von Wärmepumpen kleinerer Leistung (Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, 2011)

Brutto-Investitionen für Bohrung und Sonden 60.000

100 %

Brutto-Investitionen = (58 €/m x Bohrmeter) + 900 € Investitionen (brutto) in €

80 % 60 % 40 % 20 % 0 %

VVS

KD + RLTmin

TABS + RLTmin

Integrale Planung

Bild 9 Investitionskostenreduzierung infolge integral geplanter TABS

46

50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0

0

100

200

300

400

500

600

700

Gesamte Sondenlänge in m

Bild 11 Investitionskosten von Erdwärmesonden (Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, 2011)

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3.2.2.2. Nutzen und Betreiben Die Nutzungskosten werden auf Grundlage der DIN 18960 berechnet. Darin sind auch die Betriebskosten für Energie und Wasser über die Kostengruppen K 311 bis 316, die Aufwendungen für Bedienung, Inspektion und Spezifische Kosten Wärmepumpe ohne bauseitige Arbeiten (Richtpreise) Nennheiz­ leistung (kW)

(L2/W35)

Luft-Wasser

(Erdsonde SO/W35)

(Grundwasser W10/W35)

5...10

1100...2000

1000...1800

900...1700

10...20

900...1300

700...1000

600...900

21...50

800...1000

500...800

400...600

51...100

750...900

450...600

350...450

101...200

650...800

350...450

250...350

Sole-Wasser

(Fr./kW)

(Fr./kW)

Wasser-Wasser

(Fr./kW)

Erdwärmesonden inkl. Verbindungdleitungen Sondenlänge (m/kW)

spez. Kosten (Fr./m Sonde)

Kosten Kaltreis (Fr./m Sonde)

Total spez. Kosten (Fr./m Sonde)

ca. 15...18

60...80

40...70

100...150

Entnahme- und Rückgabebrunnen für Grundwasser Nennheizleistung (kW) Brunnen Ø (mm)

Spez. Kosten (Fr./m Sonde)

bis 70

150

400...500

71...140

300

600...800

141...550

800

700...1000

Wartung der technischen Anlagen (KG 351) und deren Instandhaltung (KG 420) eingeschlossen. Für das Bewerten des Primärenergiebedarfes kann die DIN V 18599 herangezogen werden. Werden geothermische Wärmepumpanlagen zum Heizen und Kühlen von Bürogebäuden geplant, kompensieren niedrige Betriebskosten die anfänglichen Mehraufwendungen in einem vertretbaren Zeitraum. Die Amortisationszeiten werden im Vergleich zur Gasbrennwerttechnik und konventioneller Kompressionskälteerzeugung meist mit ca. 6 bis 10 Jahren, im Vergleich zu Ölbrennwerttechnik mit 4 bis 8 Jahren angegeben. Jedoch sind derartige Berechnungen auf Grund der Variantenvielfalt der Nichtwohngebäude mit unterschiedlichen Heiz-und Kühllasten immer Bauvorhaben bezogen durchzuführen. Auch führt das Nutzen technologisch bedingter Abwärme zu weiteren zeitlichen Veränderungen resp. Vorteilen, wenn die Abwärme in den Wärmepumpenprozess eingebunden wird.

Bild 12 Kalkulationspreise für Wärmepumpenanlagen (Fördergemeinschaft Wärmepumpen Schweiz FWS (2008))

60.000

1.200

Verrohrung

WP gas.

1.000

50.000

800

40.000

Kosten [€]

Kosten [€/kW]

WP elektr.

600

20.000

200

10.000

0

100

200

300

400

500

Leistung WP [kW]

Bild 13 Investitionskosten für industrielle Großwärmepumpen (LAMBAUER et. al /91/)

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600

700

Quelle: IER

Ingenieursdienstleistung

400

800

30.000

400

0

Elektroinstalation

0

0

200

600

1.000

1.200

1.400

Leistung WP [kW]

Bild 14 Installationskosten für industrielle Großwärmepumpen (LAMBAUER et. al /91/)

47


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Bild 15 zeigt (INNOREG /98/), dass eine geothermische Wärmepumpenanlage (18 Erdsonden mit je 55 m Teufe) einschl. TABS zum Heizen und Kühlen eines Bürogebäudes (Heizlast 67 kW als Orientierungswert, weitere Detailangaben in /98/), beim klassischen Vergleich (Ölfeuerung, Kaltwassersatz, TABS und Heizkörper) auf der Grundlage des Annuitätenverfahrens der Variante konventioneller Wärme- und Kälteversorgung überlegen ist. Wird der Betrachtungszeitraum auf den Lebenszyklus erweitert, ergeben sich nach weiteren 15 Jahren noch erheblichere Einsparungen. Die Wärmequellenanlage unterliegt keiner Erneuerung, und die Betriebskosten bleiben nachhaltig niedrig (Bild 16). 3.2.2.3. LCC Bewertungspunkte des BNB - Nachweisverfahrens Bild 17 verdeutlicht die BNB-Bewertung der Lebenszykluskosten, die sämtliche Kostenarten bis auf Rückbau und Recycling enthalten. Es wird zwischen Ziel- (10 Punkte), Referenz- (6 Punkte) und Grenzwert (0 Punkte) unterschieden. Die Punktvergabe erscheint in Kenntnis zahlreicher FM-Auswertungen (Benchmarking) als relativ großzügig. DIN 32736 beinhaltet ca. 75 Kostenarten, die neben den ÖlfeuKomprKuTABuHK

Investitionen ohne WQA Investitionen mit WQA Instandsetz Zinsen Energiekosten WartInspBed

0

360000 180000

0

5

10

15

20

25

Bild 16 Abschätzung der Lebenszykluskosten (Heizen und Kühlen) für 30 Jahre (Variantenvergleich, basierend auf INNOREG /98/)

48

30

10.000 20.000 30.000 40.000 GeothermWPA mit TABS

Bild 15 Jahreskosten für 2 Varianten des Heizens und Kühlens eines Bürogebäudes (INNOREG /98/)

Investitionskosten die Lebenszykluskosten eines Gebäudes maßgeblich beeinflussen. In Dienstleistungsgebäuden beträgt dabei der Anteil der Energiekosten ca. 50 % der gesamten Betriebskosten. Für das Heizen moderner Bürogebäude ergaben jüngst vorgelegte Benchmarking – Analysen im Mittel ca, 4,50 €/a.m² BGF, für den Stromverbrauch ca. 10,00 €/a.m² BGF (ROTERMUND /29/). Dabei wurden große Abweichungen von diesen MittelGebäude mit Sonderbedingungen Gebäude ohne Sonderbedingungen 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

540000

36.800 32.600

ÖlfeuKomprKuTABuHK

GeothermWPA mit TABS

720000

29.765

Jahresgesamtkosten mit WQA

1080000 900000

36.800

Jahresgesamtkosten ohne WQA

3620

2900

2000

0

1000

2000

4740

3700

2400

3000

4000

5000

Bild 17 BNB-Bewertung Lebenszykluskosten (Büro- und Verwaltungsgebäude) für eine Betrachtungszeitraum von 50 Jahren (Preisstand 2009)

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werten festgestellt, die mit den Erfahrungen aus Betriebsuntersuchungen (FISCH /99/) übereinstimmen. 3.2.3. Rückbau und Recycling Werden Rückbau und ggfs. Recycling berücksichtigt, wird von Whole Life Cycle (WLC) gesprochen. In WLC sind jedoch auch Einnahmen und gebäudeunabhängige Kosten enthalten. Innerhalb der DGNB-Bewertung ist im zu betrachtenden Zeitraum der Nutzung auch der Rückbau inbegriffen. Die BNB-Bewertung enthält demgegenüber keine Einschätzung der Kosten für Rückbau und Recycling, was aufgrund des geringen Anteils an den Gesamtkosten vertretbar ist. Recherchen z.B. im Baupreislexikon /i30/ zu den Rückbaukosten ergeben, dass dieser Anteil an den gesamten Lebenszykluskosten eines Gebäudes mit ca. 3 bis 5% relativ gering ausfallen. Im Deutschen Abfallgesetz ist die Pflicht zur Abfallverwertung, das sogenannte Abfallverwertungsgebot, verankert. Demgemäß hat die Abfallverwertung, d. h. das Gewinnen von Stoffen oder Energie aus Abfällen dann Vorrang vor der sonstigen Entsorgung, wenn die Verwertung technisch möglich ist, die hierbei entstehenden Mehrkosten im Vergleich zu anderen Verfahren nicht unzumutbar sind und für die gewonnen Stoffe oder für die gewonnene Energie ein Markt vorhanden ist. Bauteilintegrierte Uponor Systeme der Flächenheizung und –kühlung enthalten vorrangig Rohrwerkstoffe aus Kunststoff (PEXa) oder der Kombination Kunststoff mit Aluminium (PE-Al-PE) sowie Dämmstoffe aus Polystyrol (EPS und XPS oder PUR). Hinzu kommen für die Armaturen, Verteiler, Sammler und ggfs. Schränke wiederum Kunststoffe (Polyamid) und Metalle (Blech, Edelstahl, Messing). Die MSR-Technik umfasst Elektrokabel und elektronische Bauteile. Werden diese Komponenten von Beton oder Estrich getrennt, können auch diese Baustoffe zumindest einer Teilaufbereitung unterzogen werden.

Für sämtliche Komponenten stehen unterschiedliche Möglichkeiten des Rückbaus, des Recycelns oder des Abfallwirtschaftens zu Verfügung. Hierzu wird beispielhaft folgendes angeführt:  PEXa und PE-Rohrwerkstoffe unterliegen dem OpenLoop-Recycling und können nicht im Sinne des CloseLoop-Recycling erneut als Rohrwerkstoffe genutzt werden.  PEXa und PE-Rohrwerkstoffe können nach dem Shreddern für die Produktion von Behältern etc. als Füllstoff wiederverwendet oder thermisch entsorgt werden. Weitere Recycling-Verfahren befinden sich gegenwärtig in der Entwicklung.  Die Bestandteile der Mehrschichtverbundrohre werden nach dem Zerkleinern mit einem Schneidrotor im Ultraschallbeschleunigerverfahren separiert und anschließend getrennt den unterschiedlichen Recyclingverfahren zugeführt. Eine Nassaufbereitung unterstützt dabei die Verfahrensweise.  Aluminium wird im Zusammenhang mit dem Bauwesen in einem Umfang von ca. 95% recycelt und der Wiederverarbeitung zugeführt (Bild 18).  Die Schichtdicken des Aluminiums in den Mehrschichtverbundrohren liegen meist zwischen 0,2 und 0,5mm. Perspektivisch könnte die Aluminiumschicht durch eine dünne Stahlschicht ersetzt werden, die in der Produktion einen geringeren Energieaufwand erfordert und auch kostenseitig vorteilhaft wäre. Deckungsanteil Alubedarf durch Aluschrott

75 %

noch in Gebrauch befindliches jemals produziertes Alu

75 %

Alu Recycling 0 %

96 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %

Bild 18 Aluminium und dessen Recycling

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49


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 Dämmstoffe wie Polystyrol können neben der konventionellen thermischen Entsorgung nach Verfahren des Zerkleinerns und Extrudierens einem Spritzgießverfahren zugeführt werden (CREACYCLE/). Alternativ werden gemahlene Partikel Betonbauteilen oder Poroton – Ziegeln beigemischt.  Der Vergleich der Ökobilanzen für Dämmstoffe (z.B. über ÖKOBAUDAT) zeigt natürlich Unterschiede, wobei primäre Anwendungskriterien (z.B. Eignung für die Baukonstruktion) bei der Wahl des bestgeeignetsten Dämmstoffes heranzuziehen sind.  Trennschichten (Folien) aus Kunststoffen wie PE können rohstofflich (Synthesegas) oder werkstofflich (Verwertung des Granulats oder der Schmelze) recycelt werden.  Sortenreine Betonreste können von den Leichtbetonherstellern zurückgenommen und wieder- bzw. weiterverwertet werden. Dies wird für Produktionsbruch bereits seit Jahrzehnten praktiziert. Dieses Material wird als Zuschlag bzw. Gesteinskörnung in der Produktion verwendet. Als kritisch und damit veränderungswürdig müssen gegen­ wärtig folgende Aspekte der Ökobilanzierung betrachtet werden:  Der Abbau von Bauxit als Grundstoff für die Aluminiumproduktion erfolgt in Entwicklungsländern unter schlechten Bedingungen.  Das Trennen unterschiedlicher (teilweise verklebter) Werkstoffe in Wärmedämmverbundsystemen ist mit hohen Aufwendungen verbunden.  Als selbstständig abbaubar deklarierte Kunststoffe enthalten oft umweltgefährdende Additive.  Verunreinigungen und nicht separierbare Rückstände erschweren das sortenreine Recyceln von Stoffen.

50

3.3. Ökobilanzierung (LCA) Unter LCA (Life Cycle Assessment) wird der gesamte Produktlebenszyklus einschl. Entsorgung verstanden, wobei der Begriff der Ökobilanzierung als Synonym gilt (/46/ bis /55/). Eine wesentliche Grundlage der Ökobilanzierung ist die DIN EN ISO 14040 bis 14044. Umweltdeklarationen (EPD für Environmental Product Declaration) sind die logische Weiterentwicklung der klassischen Umweltlabel (z.B. Blauer Engel) und Selbstdeklarationen und enthalten Angaben zur Herstellung, dem Transport und der Entsorgung (End-of-Life-Szenario). Sie werden im Zusammenhang mit der Gebäudezertifizierung genutzt, um die ökologischen und ökonomischen Auswirkungen der Baustoffe und -teile beurteilen zu können. Als maßgebliche Wirkungs- resp. Bewertungskategorien gelten Treibhaus-, Ozonabbau-, Versauerungs-, Eutrophierungs- (Überdüngung), Photooxidantienpotenzial, Human- und Ökotoxizität, Landschaftsverbrauch, Deponieraumbelegung und Arbeitsplatzbelastung. Methodisch schließt sich an eine Sachbilanzierung die Wirkungsabschätzung an. Hinzu kommen Analysen sowohl zum kumulierten Stoff- (KSA) und Energieaufwand (KEA), wobei dann der fossile oder erneuerbare Primärenergieaufwand von Bedeutung ist. Im Anhang zu diesem Aufsatz sind einige relevante Instrumentarien (Software) genannt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass einzelne Lösungen nur eingeschränkt für das Bewerten von Bauprodukten angewendet werden können. Bild 19 verdeutlicht die Ergebnisse einer LCA für ein Trinkwasserinstallationssystem eines Wohngebäudes auf der Grundlage von PEX-Rohre, PPSU Fittings und metallischen Komponenten /53/. Neben Vergleichsmöglichkeiten mit alternativen Installationssystemen sind die Abschnitte im Produktlebenszyklus erkennbar, die einen dominanten Einfluss auf ökologische Bewertungskriterien ausüben. So werden Ansatzpunkte zur Weiterentwicklung einzelner Systemkomponenten offensichtlich. Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0


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und damit deutlich unter dem Zielwert der EnEV 2012 (Entwurf). Das Feld von 28 Erdsonden, jede auf 42 m abgeteuft, wird für die Freie Kühlung genutzt, so dass keine Kompressionskälte in Anspruch genommen werden muss. Die Uponor Betonkernaktivierung erweist sich hinsichtlich der Nutzenübergabe im Raum als sehr geeignet. Die messtechnisch gewonnenen Werte der Raumtemperatur zeigen keine Überhitzungserscheinungen im Sommer.

2000

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KG 400 1500

1000

BKI´99, einfach

BKI´99, hoch

BKI´99, mittel

Ecotec

GIT

DB Netz

Lamparter

KFW

Pollmeier

Energon

EnergieForum

BOB

500

TMZ

4.1. Kurzcharakteristik des Bürogebäudes Das BOB Aachen (Balanced Office Building) ist ein in der Fachliteratur vielfach zitiertes Objekt (/95/ bis /97/), das von den Hahn Helten Architekten, VIKA Ingenieuren (Leitung Dr. Frohn) unter Mitwirkung der Professoren Ranft und Sommer der FH Köln konzipiert, geplant und nach dem Bau im Sinne eines Monitorings betreut wird. Das Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft Technologie (BMWI) unter dem Förderkennzeichen 0335007N gefördert. Das Gebäude erfüllte bereits im Planungszeitraum um 2002 die Anforderungen an die Energieeffizienz von Nichtwohngebäuden, die mit der EnEV 2012 vorgegeben werden. Der Jahresprimärverbrauch liegt bei ca. 84 kWh/(m².a)

KG 300

SIC

4. Best Practice in Energieeffizienz, Gesamtkosten und Nachhaltigkeit – BOB Aachen

Baukosten [€/m²NGF]

UBA

Bild 19 Ökobilanzierung einer Trinkwasserinstallation mit PEX – Rohren /53/

Charakteristisch sind sowohl die niedrigen Baukosten (Bild 20) als auch die geringen Betriebskosten, die sich aus dem Primärenergiebedarf und –verbrauch (Bild 21) ableiten. Der Amortisationszeitraum der geothermischen Wärmepumpenanlage einschl. TABS wurde mit 9 Jahren angegeben. Damit zählt dieses Gebäude in beiden Fällen zu den Muster­beispielen, die beweisen, dass nachhaltig energieeffizient betriebene Gebäude nicht a priori mit vergleichsweise hohen Investitionskosten verbunden sein müssen.

Bild 20 Kostenanalyse energieeffizienter Bürogebäude (/95/ bis /97/)

51


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schinellen Kälteerzeugung resp. das Betreiben einer reversiblen Wärmepumpe sinnvoll ist. Das muss in Kenntnis der Wärmetransportvorgänge in Erdreich und Grundwasser geschehen und setzt z.B. die Simulation der Solevorlauftemperaturen voraus. Die (monatliche und jährliche) Heizund Kühlarbeit im Gebäude ist mit der Entzugs- und Eintragsarbeit der Wärmequellenanlage abzugleichen. Und natürlich beeinflussen die Angebote zum Errichten von Erdsonden die Kostenrelationen. Hierbei bestehen recht große regionale sowie durch Angebot und Nachfrage zeitliche Unterschiede, die ca. 30 % bezogen auf den Mittelwert betragen können. Bild 21 Jahresprimärenergieverbrauch ausgewählter Bürogebäude (FISCH /99/) BOB Aachen (links unten) mit 84 kWh/(m².a)

4.2. Lebenszykluskosten als zusätzliches Entscheidungskriterium Das Beispiel BOB Aachen ist durchaus für geothermische Wärmepumpenanlagen und deren Kostenanteil an Gebäude bzw. TGA-Anlage repräsentativ. Bild 22 und 23 zeigen die im Vergleich zur Wärmeversorgung oder auch TGA recht hohen Investitionen in die Wärmequellenanlage. Würde das Gebäude aus statischen Gründen Gründungsbzw. Verbaupfähle im Lockergestein benötigen, würde der baukonstruktive und damit investive Mehraufwand für Energiepfähle deutlich geringer ausfallen. Es ist zu fordern, dass Baugrundarretierungen grundsätzlich für das Wärmeerschließen heranzuziehen sind. Prozentual liegen diese Aufwendungen für Erdsonden für den Wärmeentzug bei ca. 30 % im Vergleich zur gesamten Wärmeversorgung. Dieser Kostenanteil kann 50 % erreichen, wenn die Leistungsfähigkeit eines Erdsondenfeldes im Zusammenhang mit der Freien Kühlung erhöht werden soll. Hierbei ist anhand einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu entscheiden, ob die anteilige Nutzung einer ma52

Geothermie

48,6

Wärmeversorgung

86,4

TGA gesamt (24,9 %)

355 0

100

200

300

400

Bild 22 Kostenanteile von TGA, Wärmeversorgung und Geothermie an den Gesamtkosten des Gebäudes (BOB Aachen)

30

Geothermie Heizfall

Geothermie Free Cooling

56

100

Wärmeversorgung 0

20

40

60

80

100

Bild 23 Relation zwischen den Kostengruppen Geothermie (Wärmequelle bzw. Wärmesenke - Free Cooling) und Wärmeversorgung (BOB Aachen)

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Hierzu abschließend zeigt Bild 24 qualitativ die Lebenszyklen der Wärme- und Kälteerzeuger. Wie im folgenden Abschnitt gezeigt wird, haben Erdsonden, Erdsondenfelder oder Energiepfahlanlagen eine Lebenserwartung von mehr als 50 Jahren und müssen nach einem ersten Lebenszyklus konventioneller Wärme- und Kälteerzeuger von 15 bis 20 Jahren nicht erneuert werden.

Wärmeerzeuger

Austausch

Austausch

Kaltwassersatz

Austausch

Austausch

Wärmepumpe

Austausch

Austausch

EWS-Feld

Fortbestand

Lebenszyklus 20a

50a

Bild 24 Lebenszyklus geothermische Wärmepumpenanlagen im Vergleich zu konventioneller Wärme- und Kälteerzeugung Netto-Gerätepreis

Wärmequellenanlage und Montage

W/W-WPA Bestand

9335

W/W-WPA Neubau

9335

6527 7847

L/W-WPA Bestand

12287

3025

L/W-WPA Neubau

12287

2249

S/W-WPA Bestand

9501

S/W-WPA Neubau

9501 0

5000

10067 8064 10000

15000

20000

Bild 25 Investitionskosten für Wärmepumpen-Geräte und Wärmequellenanlage für ein Wohngebäude im Vergleich

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5. Das Gemeinsame von Theologen und Geologen Was haben Theologe und Geologe gemeinsam? Der Erstere war nie oben, der Zweitgenannte nie unten… Ein Aphorismus, der zum Ausdruck bringt, dass es auch in diesen Fragen keine absolute Sicherheit gibt. Das Bild der Geothermie hat in Deutschland nach Kamen, Staufen und Leonberg Risse bekommen, und das im wahrsten Sinne des Wortes. Auch hier hat der Begriff der Nachhaltigkeit eine neue Bedeutung erlangt. Kostendruck mit Verzicht auf geothermische Fachplanungen, Planungsroutine mit unterschätzten Restrisiken sowie ruinöser Preiskampf im Bereich der Bohrverfahren und Komponenten sind nur einige der Ursachen, die zuletzt diese an sich zuverlässige Nutzung erneuerbarer Energien etwas in Misskredit gebracht haben. Hebungserscheinungen von 1 cm je Monat als Folge des Wassereindringens aus dem Keuper in quellfähige (Gips-) Schichten sorgten in Staufen für Schäden an ca. 250 Häusern. Demgegenüber stehen über 600 schadensfreie Bohrungen in annähernd gleichartigen Bodenschichten. Daran zeigt sich die Komplexität von Vorgängen im Erdreich und möglichen Schadensursachen. Für Staufen gilt folgendes als zumindest schadensbegünstigend:  Bohrungen weichen von der Horizontalen ab  Zement entspricht nicht den Vorgaben  Unzureichende Abdichtung des Ringraumes einer einzelnen Erdsonde  Stratigraphische Zuteilung anhand des Schichtverzeichnisses der Bohrfirma nicht möglich  Komplizierte Tektonik. Der Autor ist fest davon überzeugt, dass diese unerfreulichen und im Einzelfall durchaus tragischen Geschehnisse dennoch für verbesserte geothermische Wärmepumpenanlagen in Planung und Ausführung beitragen werden. Für den nachhaltig sicheren und energieeffizienten Betrieb geothermischer Wärmepumpenanlagen galten und gelten 53


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weiterhin folgende Grundsätze, die nach den erwähnten Ereignissen von Staufen und Leonberg jedoch ergänzt werden müssen: 1. Fachlich fundierter Vorentscheid  Berücksichtigung aktuell gültiger nationaler und regionaler Leitlinien  Auswertung von Checklisten für Bauherren, Planer und Wasserbehörden  Machbarkeitsanalyse und Risikoabschätzung  Kontrolle der Unbedenklichkeit gegenüber Gewässerschutz, bergrechtlicher Belange und auch nachbarschaftlicher Rechte 2. Geologische unterstützte Konzeption  Hydrogeologisches Gutachten einschl. Analyse des Schichtenprofils, der Grundwasserstockwerke und der Grundwasserdrift im Erdreich  Anwendung von Simulationsverfahren bei größeren Anlagen (VDI 4640)  Berücksichtigung eines angemessenen Prognosezeitraumes von 10 bzw. 30 Jahren (Betriebsführung) sowie 50 Jahren (Bauteillebenserwartung) 3. Fachlich kompetente Planung  Bemessungs- und Bewertungsverfahren nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik (VDI 4640, VDI 4650, DIN EN 15316, etc)  Produktauswahl auf der Grundlage von Normen, Gütekriterien, Prüfungen und Zulassungen (DIN EN 255, DIN EN 14511, DIN EN 14522, D-A-CH Gütesiegel für Wärmepumpen, SKZ - Zertifikate für Rohrsysteme, EWS - Gütesiegel für Erdsonden)  Kontrolle der Systeme und Verfahren auf Bauvorhaben spezifische Eignung (Größe und Gewicht der Bohrgeräte, Bohrverfahren, Bohrwasser- und Bohrschlammmanagement)  Erarbeitung und Übergabe eines Nutzerhandbuchs

54

4. Sorgsame Ausführung einschl. Bauleitung und Dokumentation  Ausführung der Bohrungen vorzugsweise bzw. ausschließlich durch zertifizierte Bohrunternehmen (DVGW Arbeitsblatt W 120; EWS-Gütesiegel Schweiz o.ä.))  Überprüfen der planerischen Randbedingungen und Leistungs- und Temperaturberechnungen (TRT Thermischer Response Test)  Produktkontrolle (z.B. Erdsonden mit Manometer)  Werksseitig geschweißter Sondenfuß und Verzicht auf Sondenschweißen auf der Baustelle  Druckhaltung der Erdsonden gewährleisten (keinesfalls Druckluftanwendungen oder „Auslitern“ der Sonde zum Bestimmen der Sondenlänge)  Mauerdurchführungen etc. mit wärmegedämmten Rohren zum Vermeiden von Feuchteschäden (Tauwasseraustritt) ausführen  Eignungskontrolle des Erdsondenmediums (Sole oder Wasser; Frostschutzmittel nach Wassergefährdungsklassen WGK)  Verfahrenskontrolle (Hinterfüllung mit gesetzter Verrohrung, während des Abteufens simultanes und nicht nachträgliches Hinterfüllen der Erdsonden)  Kontrolle besonders sicherheitsrelevanter Arbeiten (Kontrolle des Verfüllens, auch durch K - TRT /76/)  fachgerechte Entsorgung des Bohrabwassers und – schlammes (vgl. Schweizer Empfehlungen nach SIA 431)  Unternehmererklärung über die Durchführung des hydraulischen Abgleichs  detaillierte Dokumentation der Anlage (Bohrunternehmen, Anzahl, Tiefe, Art der Sonden, Zuleitungslänge, Rohdimension, Wärmeträger, Umwälzpumpe, Wärmepumpe, Berechnete Auslegeleistung der Erdwärmesonden, Bohr- und Abnahmeprotokoll)

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5. Monitoring, ggfs. Korrektur der Betriebsführung oder Systemveränderungen  Druck-, Durchfluss- und Temperaturmessungen (bei Erdsonden auch mit Glasfaserkabel oder drahtloser Gamma-Gamma-Messsonde)  Kontrolle des Betriebes und Verbrauches an Hilfsenergie für Pumpen (Drehzahl, Leistungsaufnahme). Nachfolgend sollen, auch im Ergebnis der zitierten fehlerhaften Anlagen, einige relevante Grundlagen des nachhaltig sicheren und energieeffizienten Betriebs geothermischer Wärmepumpenanlagen aufgeführt werden (/56/ bis /94/). Vorentscheid und Genehmigungen Erdwärme gilt als bergfreier Bodenschatz. Das Zulassen von Nutzungsrechten obliegt allgemein dem Staat, jedoch nur solange die Erdwärme nicht für ein Gebäude auf dem gleichen Grundstück wie die Wärmequellenanlage genutzt wird. Diese Regelung ist im Lagerstättengesetz (LagerstG) §4 getroffen worden. Beträgt die Bohrtiefe mehr als 100 m, muss im Sinne des §127 BBergG die Bergbehörde zur Genehmigung der Sondenanlage eingeschaltet werden. Das gilt auch für grundstücksübergreifende Wärmeerschließungssysteme, unabhängig von der Sondenlänge. Anlagen mit Sondenlängen von mehr als 100 m können darüber hinaus als betriebsplanpflichtig eingestuft werden (§§51 BBergG). Als Prinzip gilt weiterhin, dass der Grundwasserschutz Vorrang vor der Erdwärmenutzung hat. In jedem Falle muss bei der Unteren Wasserbehörde des Kreises eine wasserrechtliche Erlaubnis auf der Grundlage des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) beantragt werden. Einige Wasserbehörden verlangen nur eine Bohrungsanzeige und in einigen Bundesländern (Baden-Württemberg, Hessen) sind für kleine Anlagen vereinfachte Verfahren möglich. Regional gültige Gesetze wie z.B. das Wassergesetz Baden-Württemberg (WG) sind zu berücksichtigen. Die Schlussfolgerung, durch Sondenlängen von weniger Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

als 100 m aufwendige Genehmigungsverfahren vermeiden zu können, ist nicht mehr stichhaltig. Kompetente Fachplaner sind jederzeit in der Anlage, beide Antrags- und Genehmigungsverfahren ohne relevante Unterschiede im Arbeitsaufwand durchführen zu können. Nicht zuletzt unterstützen Kooperationspartner aus der Industrie oder aus dem Handwerk dieses Procedere. Von besonderer Bedeutung und deshalb seit Jahren geregelt sind prinzipielle Zulassungen, Bauvorhaben bezogene Einschränkungen oder das generelle Verbot geothermischer Anlagen z.B. in Wasserschutzzonen. Deshalb sind in Trinkwasserschutzgebieten, in Heilquellenschutzgebieten und im engeren Zustromgebiet von Mineralwassernutzungen Bohrungen für Erdwärmesonden nicht zulässig. In besonderen Fällen sind besondere Schutzvorkehrungen zu treffen. Hierzu abschließend soll am Beispiel Baden-Württemberg dargestellt werden, dass jedes Vorhaben zur Erdwärmenutzung mittels Erdwärmesonden bei der Unteren Verwaltungsbehörde und dem RP Freiburg, Abt. 9, LGRB anzuzeigen ist. Üblicherweise muss auch dem zuständigen Geologischen Dienst bzw. der Geologischen Fachbehörde die Bohrung angezeigt werden. Baden-Württemberg verlangt gegenwärtig weitere Prüfungen, die über die früheren Anforderungen hinausgehen. Bei Sondenlängen von mehr als 150 Metern ist bezüglich Genehmigungsfähigkeit eine Einzelfallbetrachtung durchzuführen (Druckfestigkeit des vorgesehenen Materials). Aber auch die Abstandsregelungen zu nachbarschaftlichen Grundstücken sind zu berücksichtigen. Diese Regelungen sind bundesweit durchaus nicht einheitlich vorgeschrieben. So heißt es in einer Leitlinie der Senatsverwaltung für Gesundheit, Umwelt und Verbraucherschutz Berlin für Erdwärmesonden- und Erdwärmekollektoranlagen bis 30 kW wie folgt:

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4.2. Abstandsregelungen – Zitat: „Um eine gegenseitige Beeinträchtigung zu reduzieren, soll bei Erdwärmesonden mit einer Länge von 40 bis 50 Metern nach der VDI-Richtlinie 4640 der Mindestabstand zwischen den Sonden 5 Meter betragen und 6 Meter bei Sondenlängen > 50 bis < 100 Meter. Zur Vermeidung einer nachhaltigen physikalischen Veränderung des Grundwassers dürfen die Abstände der Erdwärmesonden zu nächstgelegenen Erdwärmenutzungsanlagen (Bestandsanlagen) 10 Meter nicht unterschreiten.“ Geologisch unterstützte Konzeption Hydrogeologische Karten /i34/ (Nordrhein-Westfalen) und Geothermieatlanten (Sachsen) dienen der Orientierung, dem Standortcheck und der Vorplanung geothermischer Wärmepumpenanlagen (Bild 26). Als Hilfsmittel zwar geeignet, ersetzen diese jedoch in keinem Falle geowissenschaftliche Analysen und Eignungsprüfungen. Neben dem Kartenwerk existieren umfangreiche Dateien der Handwerker, die bisher geothermische Wärmepumpenanlagen errichtet haben. Natürlich sind aus diesem

Bild 26 Geothermisches Kartenwerk Sachsen mit Richtwerten zur spezifischen Entzugsleistung von Erdsonden /i34/ 56

Bestand kaum Veröffentlichungen mit dem Ziel einer allgemeinen Nutzung zu erwarten. Eben „Betriebsgeheimnisse“… Die im Bild 27 enthaltenen Angaben können wie folgt interpretiert werden:  Standortbezogene Daten (Bodenprofil und Klimazone)  Erste Einschätzung von Georisiken (Gesteinsschichtenfolge)  Grundwasserleiter (Anzahl und Lage)  Vorbetrachtung der optimalen Erdsondenlänge und -anzahl - Schichtenprofil, Bohrverfahren und resultierende Bohrkosten - Schutzmaßnahmen wie z.B. Gewebepacker - Kühlung über Erdsonden mit Teufen von max. 100 m  Betrachtung der Jahresentzugsarbeit (kWh/(m².a)) anstelle nicht dauerhaft verfügbarer Spitzenwerte (W/m²) Fachplanung Hinsichtlich der Fachplanung geothermischer Wärmepumpenanlagen soll kurz einerseits auf die umfangreicher gewordenen Pflichten im Rahmen von Genehmigungsverfahren, andererseits auf einige relevante technische Betrachtungen hingewiesen werden.

Bild 27 Bodenprofil und Jahresentzugsarbeit von Erdsonden (Service des Geologischen Dienstes NRW /i34/)

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Genehmigungsverfahren sowie Zulassung bestimmter Verfahren und Systeme  Anfrage bei der Wasserbehörde nach Georisiken (z.B. Gipshorizont, Karst, Zonen mit starker tektonischer Auflockerung, Schichtquellen, usw.)  Ausschreibung der Bohrarbeiten mit Hinweis auf mögliche geologische Bohrrisiken (z.B. Karstgebiet, Arteser, mehrere Grundwasserstockwerke, Georisiken) und Erschwernisse  Erdwärmesonden mit speziellen Auflagen zulässig (z.B. Gewässerschutzbereich Karstgebiete, Grundwasserstockwerkbau, artesisch gespanntes Grundwasser, Gebirgsquellen, Subrosion, etc.) Technische Aspekte der Fachplanung  Hinzunahme eines kompetenten Ingenieurbüros für Hydrogeologische Fachplanungen zur Konzeption, Bewilligung/Genehmigung/Förderung und Vorplanung  Berechnen der Heiz- und Kühllast unter Berücksichtigung des Nutzerverhaltens (z.B. Lüftungsgewohn-

heiten, angehobene Raumtemperatur, Einflussnahme auf die Verschattung, nutzbare Wärmegewinne durch Personenanzahl/Technisierung, Leerstand) und des Standortes  Berechnen der monatlichen Heiz- und Kühlarbeit (Gebäude) und Abgleich mit dem geothermischen Potenzial (Simulation)  Abschätzen des Einflusses baukonstruktiver Randbedingungen (z.B. Wärmeverluste langer Anschlussrohrleitungen) und von Unwägbarkeiten (z.B. Schichtenfolge in situ, Komponentenausfall, reale Erdreichregeneration, Grundwasserdrift) auf thermische Behaglichkeit und Energieeffizienz  Kostenoptimierung im Zusammenhang Gebäudewärmeschutz - TABS - Geothermie  Minimierung der Hilfsenergien (besonders Soleumwälzpumpe bzw. Grundwasserpumpe mit Frequenzumrichter)  Synchronisation der Betriebsführung „Heizen und Kühlen des Gebäudes“ mit der geothermischen Wärmepumpenanlage  Monitoring über 3 Jahre mit Anpassung der Betriebsführung (Heiz- und Kühlkennlinien, Übergangszeiten ohne Heizen und Kühlen, Ausschluss des gleichzeitigen Heizens und Kühlens in Räumen oder Gebäudeabschnitten). Produkt- und Systemwahl (Wärmequellenanlage) Rohrwerkstoff Hinsichtlich der Erdsonden und Kollektoren werden vorrangig PE – Rohre eingesetzt, deren Qualität sich über die Stufen PE 80 – PE 100 – PE 100 RC durchaus weiterentwickelt hat.

Bild 28 Simulationswerkzeug EED (Earth Energy Designer) zum Planen geothermischer Systeme (GRIMM /89/ und /90/)

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Als Alternative zu diesen Werkstoffen werden aber zunehmend auch Rohre aus vernetztem Polyethylen (PE-X) erfolgreich eingesetzt. Diese sind hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung durch umgebende Erden und Zuschlagstoffe unterschiedlicher Korngröße und Bau57


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Umgerechnet auf 80 °C

80.000 70.000 PE-Xa

60.000 50.000

stoffe widerstandsfähiger, was frühere Tests zeigen. Bis heute sind PEX-Rohre als einzige für die sandbettfreie Verlegung im Erdreich zugelassen, was im Bereich der Medientransortrohrleitungen von Bedeutung ist. Dieser Vorzug kann aber auch bei geothermischen Anlagen genutzt werden (Bild 29 bis Bild 32).

40.000 30.000

Versuch bei 95 °C ohne Bruch beendet

20.000

Bruch

10.000

Bruch PE 80

PE 100

PE-Xa

0

h

Die Ergebnisse des FNCT-Tests belegen die Material­ überlegenheit der Uponor PE-Xa Rohre Bild 29 Bruch von PE bei mechanischer Belastung nach kurzer Beanspruchungsdauer (Abbruch des Versuchs bei PEX ohne Schädigung)

Bild 30 Anschlussverrohrung von Erdsonden im Sandbett mit PE-Rohren

58

Eine weitere Besonderheit ist die höhere Temperaturbe­last­ barkeit der PEX-Rohre gegenüber PE-Anlagen. Soll die Erdreichregeneration durch solare Gewinne einer Solarkollektoranlage unterstützt werden oder werden Rückkühler von Kältemaschinen mit der Wärmequellenanlage im Erdreich verbunden, sind PEX-Rohre nachhaltig sicherer. Letztendlich soll darauf hingewiesen werden, dass die sandbettfreie Verlegung in Verbindung mit geringeren Erdarbeiten durchaus auch Investitionskostenvorteile bietet (Bild 33).

Bild 31 Sandbettfreie Anschlussverrohrung von Erdsonden PEX-Rohren (links) mit der Uponor Q&E Verbindungstechnik

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Bild 32 Vorgedämmte Rohrsysteme (rechts Uponor Ecoflex Twin) – sinnvoll auch für lange Anbindungen von Erdsonden für die Freie Kühlung LB-AF Nr. Leistungsbereich 30 00 OZ

00 Bodenaushub, Erdarbeiten, Separierung Text

Einheit

Preis in € min

max

Datenmittel anzahl

30 11 00 Liefern und Einbauen von Stoffen 03 Kies-Sand 0/45 liefern und im Bereich von Leitungen als Auflager einbauen

m3

16,01 31,45 21,49 11

07 Schotter-Splitt-Brechsandgemisch 0/56, 0/45 liefern und einbauen

m3

9,46

16,39 12,01 7

08 Grobschotter oder Steine (56/150) liefern und lagenweise einbauen

m3

4,85

10,64 6,55

5

09 RCL-Material liefern und lagenweise vedichtet einbauen

m3

2,10

15,90 8,53

13

Rohrverbinder Die Verbindung erdverlegter Rohrleitungen kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Einerseits wir zum Verbinden geothermischer Rohrsysteme die sehr sichere Pressfittingtechnik empfohlen. Metallische Einbauten stehen jedoch im Widerspruch zur Forderung einer nachhaltig korrosionsfreien Installation. Bild 34 und 35 zeigen typische Uponor Verbindungstechniken für Kunststoffrohre unter weitegehendem Ausschluss (offen liegender) metallischer Einbauten. Galten jahrelang nur PE-Rohre als schweißbar, können seit einiger Zeit auch PEX-Rohre mit dem Heizwendelschweißverfahren verbunden werden. Dabei werden die Rohrenden von Deckschichten befreit, in eine PE-Muffe gesteckt und anschließend verschweißt. Für Uponor PE-Xa – Rohre kann auch auf die bewährte Q&E-Technologie, mit dem mechanischen Aufweiten und selbstständigen Schrumpfen (Memory-Effekt), zurückgegriffen werden.

Bild 33 Kosten von Kies-Sand-Auflager für Leitungen gegenüber Schotter, Steinen und RCL-Material (Landesumweltamt NRW, 2005)

2 1 3

Die übliche Schweißvorbereitung von PE-Xa Rohren

Schweißen und Abkühlen

Die fertige Schweißver­ bindung

Bild 34 Heizwendelmuffenschweißen von Uponor PE-Xa-Rohren

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1

Uponor PE-Xa

2

Uponor Quick & Easy Verbindungstechnik

3

PE 80 oder 100

Bild 35 Kombination unterschiedlicher Kunststoffe (Uponor)

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Erdsonden In der Schweiz verfügen ca. 83 % der Einfamilienhäuser über eine Wärmepumpenanlage, die in vielen Fällen mit Erdsonden verbunden ist. Deshalb widmen sich Unterlagen wie BAFU-Praxishilfe und SIA Norm 384/6 der nachhaltigen Qualitätssicherung dieser Bauteile. Es heißt dazu bei EUGSTER /60/ beispielsweise wie folgt:  Erdwärmesonden sind in ihrer gesamten Länge inkl. Sondenfuß werkseitig herzustellen.  Die erdverlegten Rohre müssen in dauerhaften und korrosionssicheren Ausführungen eingebaut werden. Der erdseitige Anlageteil muss für die auftretenden Drücke zugelassen sein und ist einer Druckprüfung zu unterziehen (nach SN EN 805).  Tiefe, Anzahl und Abstand der Erdwärmesonden müssen so dimensioniert sein, dass die erforderlichen Leistungen und Energiemengen (Heizen und Kühlen) über die ganze Lebensdauer der Anlage (= 50 Jahre) bereitgestellt werden kann. Hinterfüllung und Schutz gegen Materialverlust Fehlende Hinterfüllungen oder ungeeignetes Material führen sehr schnell zu schadensträchtigen Wärmeerschließungsanlagen und können in großem Umfang Folgeschäden zumindest begünstigen. Folgende Handlungsempfehlungen gelten als besonders wichtig:  Die Erdwärmesonde ist ohne Verzug nach Einsetzen in das Bohrloch vom Bohrlochfuß her mit einer aushärtenden Suspension bis zur Oberfläche vollständig und lückenlos zu hinterfüllen.  Die Hinterfüllung ist über ein beim Sondenfuß befestigtes, im Bohrloch verbleibendes zusätzliches Rohr vorzunehmen.  Für die Suspension werden bestimmte Mindestanforderungen gestellt (Stabilität, Durchlässigkeitsbeiwert, Dichte, Dauerhaftigkeit, Anfangs- und Endfestigkeit etc.).

60

 Die Menge der Suspension ist zu erfassen. Übersteigt der Bedarf an Suspension das Zweifache des Bohrlochvolumens, so ist der Hinterfüllungsvorgang vorerst zu unterbrechen und die zuständige Behörde zu informieren.  Permanente Verrohrung von Teilstrecken oder Einbringen von textilen Packern im Bereich der Lockergesteinsstrecke oder des ganzen Bohrloches bis in den Grundwasserstauer sind Schutzmaßnahmen, die eine wirksame Hinterfüllung sichern. Bauüberwachung Es empfiehlt sich, ähnlich wie beim Hausbau, einen externen und unabhängigen Sachverständigen mit der Bauüberwachung zu beauftragen. Dies könnte beispielsweise durch eine(n) Fachplaner(in) wahrgenommen werden, der die Erdsondenanlage dimensioniert und das wasserrechtliche Verfahren begleitet hat oder durch eine(n) unabhängige(n) mit der örtlichen Geologie vertraute(n) Geologen(in) oder einem(r) Gutachter(in) mit gleichwertiger Qualifikation. Funktionskontrolle, Performance Messung und Monitoring Die Funktionsfähigkeit des Druck-Strömungswächters bzw. die Dichtheit des Sondenkreislaufes und die Dichtheit des Wärmepumpenkreislaufs sind vom Betreiber monatlich zu kontrollieren. Wird eine Undichtigkeit festgestellt, ist ein eventuell vorhandenes Glykolgemisch aus dem Sondenkreislauf auszuspülen und ordnungsgemäß zu entsorgen. Das weitere Vorgehen ist mit der Unteren Verwaltungsbehörde abzustimmen Für weiterführende Untersuchungen stehen faseroptische oder auch kabellose Sensoren für Temperaturmessungen in Erdsonden zur Verfügung.

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Versicherungsschutz Die Qualitätsstandards für den nachhaltig sicheren Betrieb geothermischer Wärmepumpenanlagen sind bereits sehr hoch. Dennoch verbleibt ein Restrisiko, wie die eingangs genannten Beispiele zeigen. In diesem Zusammenhang erlangt der Schutz der Beteiligten eine höhere Bedeutung als bisher. Der BWP Bundesverband Wärmepumpen e.V. erklärt den Versicherungsschutz für Erdsondenbohrungen, initiiert vom Umweltministerium Baden-Württemberg, wie folgt: „Nur die Unternehmen, die einen solchen Versicherungsschutz mit einer Deckungssumme von mindestens 1 Mio. Euro nachweisen können, werden künftig die Freigabe für eine stockwerksübergreifende Bohrung erhalten. Wir wollen dafür sorgen, dass unbeteiligte Dritte möglichst schnell entschädigt werden und nicht erst nach einem langen Rechtsstreit.“ Bohrunternehmen müssen zudem über eine Haftpflichtversicherung in Höhe von mindestens 5 Mio. Euro Deckungssumme verfügen. Eine entsprechendes Qualitätspaket hat inzwischen der der Bundesverband Wärmepumpe (BWP) seinen Mitgliedern verordnet. 6. Für Eilige Zusammenfassung: Immer wichtig, niemals richtig. U. N. Bekannt

das Prinzip der Nachhaltigkeit. So sollte immer nur soviel Holz geschlagen werden, wie durch planmäßige Aufforstung durch Säen und Pflanzen nachwachsen konnte.“ (Zitat: www.nachhaltigkeit.info). Die Neuentdeckung des Begriffes der Nachhaltigkeit für das Errichten und Betreiben energieeffizienter Gebäude ist der richtige Weg, stoffliche und energiewirtschaftliche Ressourcen schonend einzusetzen. Leider haftet den damit verbundenen Techniken und Technologien der Makel an, dass sie mit hohen Investitionskosten verbunden sind. Lebenszyklusanalysen und Lebenszykluskostenbetrachtungen eröffnen jedoch interessante Perspektiven, künftig geothermische Wärmepumpenanlage in großer Vielzahl zu errichten. Allerdings nur unter der Voraussetzung, dass es allen Beteiligten Ernst ist mit der Nachhaltigkeit, die sich letztendlich wieder auszahlen wird. Wenn neben dieser großen Strategie die Liebe zum Detail hinzukommt, können keine Risse (sic!) im Bild entstehen. Verantwortungsvolle Konzepte, akribische Fachplanung, solide Handwerkskunst und langfristiges Monitoring waren, sind und bleiben Erfolgsgaranten für nachhaltig vorteilhafte Lösungen. Möge dazu dieser Aufsatz einen kleinen Beitrag leisten.

Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung, als Schlagwörter heute in jeder Unterlage zu finden, sind keine neuen Begriffe: „Als Schöpfer des forstlichen Nachhaltigkeitsbegriffs gilt Hans Carl von Carlowitz, Oberberghauptmann am kursächsischen Hof in Freiberg (Sachsen). Um dauerhaft ausreichende Holzmengen für den Silberbergbau verfügbar zu haben, formulierte er 1713 mit seinem Werk „Sylvicultura oeconomica, oder haußwirthliche Nachricht und naturmäßige Anweisung zur wilden Baum-Zucht“ als erster Uponor Kongress 2012 · Energetische Sanierung 3.0

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen? and Fittings Association – TEPPFA 2010/ TEM/R/230. 2011. /54/ - Ressourceneffizienz von Aluminium. GDA – Gesamtver-band der Aluminiumindustrie e.V. Düsseldorf 2010. /55/ - Materialien für Altlastensanierung und zum Bodenschutz (MALBO), Band 20. Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen. 2005. Geothermische Wärmepumpenanlagen /56/ - Leitlinien Qualitätssicherung Erdwärmesonden (LQS EWS). Stand 01.10.2011. Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft. BadenWürttemberg. /57/ - Qualitätsmanagement. Fehlervermeidung bei Wärme-pumpen- und Erdsonden – Heizsystemen. Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr. Stuttgart. 2010. /58/ - Abschlussbericht über die Risikoanalyse zum Deep Heat Mining Projekt Basel. Departement für Wirtschaft, Soziales und Umwelt BaselStadt. 2010. /59/ HUGENBERGER, P. Risikoorientierte Bewilligung von Erdwärmesonden. Amt für Umweltschutz und Energie. Basel.2011. /60/ EUGSTER, W. Qualitätssicherung Erdwärmesonden in der Schweiz. IWZ. Uni Stuttgart. 2011. /61/ - Wärmenutzung aus Boden und Untergrund. Vollzugshilfe für Behörden und Fachleute im Bereich Erdwärmenutzung. BAFU Schweiz. 2010. /62/ GASSNER et. al REFERENZUNTERLAGEN. Arbeitsfeld Energierecht und Klimaschutz. Geothermie. Referenzliste/Vorträge und Veröffentlichungen. Gaßner, Groth, Siederer & Coll. Part-nerschaft von Rechtsanwälten. 2008. /63/ BRACKE. R. et. al Analyse des deutschen Wärmepumpenmarktes. Be-standsaufnahme und Trends. Geothermie Zentrum Bochum. GZB. 2010.

64

/68/ HERRMANN,. R. Vergleich von vertikalen und radialen Erdwärmesonden. Institut für Geotechnik Universität Siegen. Fach-Journal 2010. /69/ HUBER, A. Hydraulische Auslegung von Erdwärmesondenkreisläufen. Schlussbericht. Bundesamt für Energie. 1999. /70/ AFJEI, T. Kälte aus Erdsonden. FHNW, Institut Energie am Bau, Muttenz. IEBau. 2008. /71/ EBERHARD, M. Erdwärmesondenfeld Aarau. Heizen und Kühlen („Free-Cooling“) eines großen Bürogebäudes mit teilweise wärmeisolierten Erdwärmesonden. Bundesamt für Energie. 2005. /72/ Kühn, K. et. al Praxisanwendung der verteilten faseroptischen Temperaturmessung – GESO® LDS-R, die Lösung für Sicherheit an Rohrleitungen für Gas, Fernwärme und Gefahrstoffe. FITR Forschungsinstitut für Tief- und Rohrleitungsbau. Kongress 2008. /73/ KÜCHENMEISTER, R. Sensordaten erfassen und auswerten. Energy 2.0. Ausgabe 04.2010. /74/ - SIA 384-6. Erdwärmesonden. Schweizer Norm. 2010. /76/ EUGSTER, W. BAFU-Praxishilfe „Wärmenutzung aus Boden und Untergrund“ und SIA Norm 384/6 „Erdwärmesonden“. FWS. 2008. /76/ KOHL, T. et. al Responsetests zur Auslegung komplexer Systeme. GEOWATT AG Zürich. 2009. /77/ POPP, T. Verfüllbaustoff/Geothermie. Fischer Spezialbaustoffe. Vortrag. Herrenberger Tiefbautag. 2010. /78/ - GEOtight™ der Gewebepacker für das dauerhafte und sichere Abdichten von Erdwärmesonden-Bohrungen. Ha-ka Gerodur. Werksschrift. /79/ - Anbindung und Verteilung von Erdwärmesonden. BBR Sonderheft 2010.

/64/ PETH, U. Zertifizierung von Bohrfirmen nach W 120. Qualifikationsverfahren für Unternehmen im Brunnenbau und Geother-mie. DVGW. 2010.

/80/ LANZ, V. Entsorgung von Bohrabwasser und Bohrschlamm. Neues Merkblatt AR – AI – SG. Departement Bau und Umwelt (DBU), Amt für Umwelt (AfU). 2011.

/65/ ROHNER, E. Lebensdauer von Erdwärmesonden in Bezug auf Druckverhältnisse und Hinterfüllung. Bundesamt für Energiewirtschaft. Schweiz. Zürich. 2001.

/80/ COLLING, C. Die moderne Wärmepumpentechnik & Einsatz von modernen Kältemitteln in Wärmepumpenanlagen. TWK Karlsruhe. Vortrag VSHK Oberösterreich. 2011.

/66/ EBERT, H.-P. et. al Optimierung von Erdwärmesonden. Report ZAE Bayern. 2000.

/82/ WANG, S. et. al DIGITAL SCROLL TECHNOLOGY. Copeland Corpora-tion. Hong Kong. 2008.

/67/ - GRD. Intelligente Erdwärmegewinnung. Schräg statt horizontal oder vertikal. TT Tracto-Technik. Vortrag. 2010.

/83/ SWIERCZ, G. Scroll Compressor Technology. Vortrag. EMERSON – Copeland scroll. 2011.

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen?

/84/ - Scroll Verdichter für Klimaanwendungen ZR18K* bis ZR380K*, ZP24K* bis ZP485K*. Werksschrift. EMERSON – Copeland scroll. 2011.

/99/ FISCH, N. Effizient Planen, Bauen und Betreiben – der Weg zu mehr Effi-zienz. Uponor Kongress. St. Christoph. 2008.

/85/ - Zufrieden mit Geothermie: Die Ergebnisse. EnBW Studie. 2009.

Normen/Richtlinien mit dem Schwerpunkt „Lebenszyklusanalyse“ (Auswahl)

/86/ AFJEI, T.. Heizen und Kühlen mit erdgekoppelten Wärmepumpen. Eidgenössisches Department für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation. 2007.

• DIN 276 Kosten im Bauwesen (KG 300 und 400)

/87/ MIARA, M. et. al Wärmepumpen Effizienz. Messtechnische Untersuchungen von Wärmepumpenanlagen zur Analyse und Bewertung der Effizienz im Betrieb. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. 2010.

• DIN EN ISO 14040 bis 14044 Umweltmanagement - Ökobilanz

/88/ - Feldmessung. Wärmepumpen im Gebäudebestand. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. 2010.

• ISO 15686 – Part 5: Life-Cycle-Costing

/89/ GRIMM, R. Einsatz großer Wärmepumpen im Industrieund Gewerbebau. geoENERGIE Konzept GmbH. Vortrag. Dresden. 2010.

• DIN 31051 Grundlagen der Instandhaltung

/90/ GRIMM, R. Das Erdreich als Wärmequelle und -senke für komplexe Wärmepumpenanlagen. geoENERGIE Konzept GmbH. Seminarreihe DresdenLeipzig-Erfurt-Berlin. Uponor Academy. 2011/2012.

• DIN EN ISO 15875 Baunormenlexikon

/91/ LAMBAUER, J. et. al Industrielle Großwärmepumpen - Potenziale, Hemmnisse und Best-Practice Beispiele. Universität Stuttgart Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung. 2008 /91/ ZIMMERMANN, M. Handbuch der passiven Kühlung. EMPA. 1999.

• DIN 277 Grundflächen und Rauminhalte • DIN EN 13306 Instandhaltung – Begriffe der Instandhaltung • DIN V 4108-6 Wärmeschutz im Hochbau • DIN V 4701-10 Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen • DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden • DIN 18960:2008-02 Nutzungskosten im Hochbau • DIN 32736 Gebäudemanagement • EN ISO 60300 3-3 Anwendungsleitfaden Lebenszykluskosten • ISO 15686-1 Building and constructed assets – Service life planning • VDI 2884 Beschaffung, Betrieb und Instandhaltung von Produktionsmitteln unter Anwendung von Life-Cycle-Costing • VDI 3807 Wasserverbrauchskennwerte für Gebäude und Grundstücke • VDI 4600 Kumulierter Energieaufwand • VDMA-Einheitsblatt 34160 Prognosemodell für die Lebenszykluskosten von Ma-schinen und Anlagen

/93/ TROGISCH, A./ Planungshilfen bauteilintegrierte Heizung und GÜNTHER, M. Kühlung. VDE Verlag. 2008.

• AMEV Richtlinien

/94/ FISCH, N. et. al Erdwärme für Bürogebäude nutzen. Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart. 2011

Internet links (Auswahl) Nachhaltigkeit allgemein /i1/ Leitlinie Nachhaltigkeit im Hochbau und Planeranforderung

Best Practice /95/ FROHN, B. Balanced Office Building – BOB Bürogebäude mit optimierten Lebenszykluskosten als Produkt. Expertenforum Beton 2010 „Energiespeicher Beton“ in St. Pölten /96/ FROHN, B./ Neubau eines energetisch optimierten Büroge RANFT, F./ bäudes Bob – Balanced Office Building. REPKE, I./ Endbericht – 2007. Fachhochschule Köln. WEINREICH, K. Institut für Technik und Ökologie /97/ - EnBau. Bürogebäude BOB – Balanced Office Building. /98/ SCHMIDT, M. et.al INNOREG. Energiesparende Raumklimatechnik für die regenerative Wärme- und Kälteerzeugung. Abschlussbericht. DBU. Osnabrück. 2005.

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http://www2.um.baden-wuerttem-berg.de/servlet/is/35955/Nachhaltigkeit_im_Staatlichen_Hochbau.pdf?command=downloadContent&filena me=Nachhaltigkeit_im_Staatlichen_Hochbau.pdf http://www.izes.de/cms/upload/pdf/D_6.3.6_brochure_guideline_finding_planers_ger_IZES.pdf Gebäudezertifizierung /i2/ DGNB – Handbuch (und Excel Tool) http://www.dgnb.de/_de/shop/dgnb-handbuch http://issuu.com/manufaktur/docs/dgnb_handbuch_final http://www.cats-software.com/jsless.php?load=/Downloads

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen? /i3/ LEED manual (and Software) https://www.leedonline.com/irj/go/km/docs/documents/usgbc/ leed/config/terms/LeedCertificationManual/LEEDCertificationPolicyManual.pdf http://www.usgbc.org/Docs/LEEDdocs/LEED_RS_v2-1.pdf http://www.2020software.com/LP/Buyers_Guide.asp /i4/ BREEAM manual (and software) http://www.breeam.org/filelibrary/Technical%20Manuals/SD5073_ BREEAM_2011_New_Construction_Technical_Guide_ISSUE_2_0.pdf http://www.builddesk.co.uk/building+regulations,+epcs+and+bree am /i5/ BNB Leitfaden http://www.nachhaltigesbauen.de/bewertungssystem-nachhaltigesbauen-fuer-bundesgebaeude-bnb.html Lebenszyklusanalyse und Lebenszykluskosten /i6/ BNB – Nutzungsdauer von Bauteilen (Bauteilkatalog) http://www.nachhaltigesbauen.de/baustoff-und-gebaeudedaten/ nutzungsdauern-von-bauteilen.html /i7/ Lebensdauer von Bauteilen (TU Darmstadt) http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/2649/1/RitterLebensdauer.pdf /i8/ PPP Leitfaden im öffentlichen Hochbau (einschl. Lebenszyklusansatz) http://www.ilb.de/rd/files/documents/PPP-oeHB-1-Leitfaden-2003.pdf?PHPSESSID=q2c5l233v1 /i9/ RBB Richtlinien für die Durchführung von Bauaufgaben des Bundes http://www.bbr.bund.de/DE/BaufachlicherService/RBBau,templateI d=raw,property=publicationFile.pdf/RBBau.pdf /i10/ GEFMA/IFMA 220-1 und 220-2 (Lebenszyklusanalyse) http://www.gefma.de http://www.facility-manage-ment.de/artikel/fm_Lebenszykluskostenbe_rechnung_nach_GEFMA_220_1266047.html /i11/ DENA Lebenszykluskostenrechner http://www.industrie-energieeffizienz.de/tools/lebenszykluskosten-rechner.html /i12/ LEGEP Integrierte Lebenszyklusanalyse http://www.legep.de/ /i13/ LCC Lebenszykluskostenberechnung (Software) http://www.ptc.com/ /i14/ LCE Lifecycle Cost Evaluation http://www.zvei.org/index.php?id=5879 /i15/ Lebenszykluskosten- und Gebäudebetriebsanalysten http://www.rotermundingenieure.de/ /i16/ Software – Übersicht Ökologisches Bauen http://www.ecobau.net/software.php4 /i17/ Leitfaden Elektrische Energie im Hochbau http://www.iwu.de/fileadmin/user_upload/dateien/energie/ strom/lee-text.pdf http://www.lfu.bayern.de/energie/buerogebaude/leitfaden.pdf http://www.energie.ch/phocadownload/308D.pdf 66

Ökobilanzbetrachtung /i18/ Umweltdatenbank http://www.umweltdatenbank.de/cms/lexikon/lexikon-p/pexrohr.html /i19/ Ökologisches Baustoffsystem (BMVBS) http://www.wecobis.de/jahia/Jahia/ /i20/ BNB Ökobau Datensammlung http://www.nachhaltigesbauen.de/baustoff-und-gebaeudedaten/ oekobaudat.html /i21/ IBU Umwelt - Produktdeklaration http://bau-umwelt.de/hp354/Deklarationen.htm /i22/ Ökobilanz und Stoffstromuntersuchung (Software) http://www.visumsurf.ch/va/links/show.php3?such=Software+AN D+Oekobilanz http://www.ifeu.de/index.php?bereich=oek&seite=umberto http://de.ptc.com/product/windchill/lca http://www.gabi-software.com/deutsch/loesungen/oekobilanzenfuer-gebaeude/ http://www.dbu.de/projekt_20148/_db_1036.html http://www.gemis.de/de/start.htm /i23/ Kreislaufwirtschaft, Rohstoffe und Recycling http://www.dkr.de/index.php?id=4&L=0 http://www.pvch.ch/docs/PDF/VINYLGER.pdf /i24/ Aluminium Recycling http://www.aluinfo.de/index.php/gda-broschueren.html /i25/ Recycling von Polystyrol http://www.creacycle.de/EPSQQbcid-9-29QQlang-german.html http://www.vdivde-it.de/innonet/projekte/ae/in_pp068_epsloop.pdf http://www.rz.shuttle.de/rn/sae/waste/neu.htm /i26/ Recycling von Polyethylen (PE) und vernetztem Polyethylen (PEX) http://www.kunststoffportal.ch/118-1-recycling.php http://www.globalpipe.de/news-pex-association-europe-pe-x-pipes-recycling /i27/ LCA (Ökobilanz) von PEX http://www.teppfa.com/pdf/EPD/PEX-Thirdpartyreport-sept%20 2011.pdf /i28/ Ökonomie und Ökologie des Wohnungsbaus (KIT Karlsruhe – Lehrstuhl) http://www.oew.kit.edu/48_88.php /i29/ Ganzheitliche ökologische und energetische Sanierung von Dienstleistungsgebäuden (HOFER et. al; Software – Überblick) http://www.nachhaltigwirtschaften.at/nw_pdf/0653_lcc-eco.pdf Baupreisübersichten (einschl. Rückbau) /i30/ Baupreislexikon www.baupreislexikon.de /i31/Baupreisüberblick www.bauprofessor.de

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Dr.-Ing. Michael Günther – Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen? Geothermische Wärmepumpenanlagen

Danksagung

/i32/ Erdwärme allgemein http://www.waermepumpe.de/ http://www.geothermie.de/ http://tu-freiberg.de/ze/geothermie/tg_best.html http://www.fws.ch/

Der Autor dankt besonders folgenden Kollegen und Freunden für wertvolle Anregungen und Materialien:

/i33/ Erdwärme in Baden-Württemberg http://www2.um.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/19833/

Dipl.-Ing. Friedhelm Piller Uponor GmbH – Vertrieb NRW; www.uponor.de

/i34/ Geothermische Karten und Geothermieatlanten (Tiefengeothermie und Ober-flächennahe Geothermie) http://www.geotis.de/ http://www.infogeo.de/home/index_html http://www.hlug.de/start/geografische-informationssysteme.html http://www.geothermie.nrw.de/Geothermie/ http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/download/Geothermieatlas.pdf

Matthias Bayer Uponor GmbH - Vertrieb BeNeLux; www.uponor.de

Dipl.-Geol. Rüdiger Grimm geoENERGIE Konzept GmbH, Freiberg; http://www.geoenergie-konzept. de/

Dipl.-Ing. Wieland Tempel Uponor GmbH – Vertrieb Sachsen; www.uponor.de

/i35/ Hydrogeologische Fachplanung (Simulation) http://www.buildingphysics.com/index-filer/Page1099.htm http://www.hetag.ch/software.html http://www.feflow.info/ http://water.usgs.gov/nrp/gwsoftware/modflow.html http://www.tu-harburg.de/rzt/tuinfo/software/sim/shemat.html http://www.geologik.com/index.php/geologik-trt /i36/ Wärmepumpenanlagen – Konzepte, Varianten, Planungen, Berechnungen http://www.wp-opt.de http://www.polysun.ch/vs2/index.php?article_id=83&clang=0 http://www.valentin.de/produkte/geothermie http://berndglueck.de/ /i37/ Monitoring geothermischer Wärmepumpenanlagen http://wp-monitor.ise.fraunhofer.de/german/index/messdaten. html http://www.enob.info/fileadmin/media/Publikationen/EnBau/ Projektberichte/18_MonitoringAB1_p2_TMZ_Erfurt_k.pdf http://lowexmonitor.ise.fraunhofer.de/demonstrationsgebaeude http://enob.ise.fraunhofer.de/data.html http://wp-effizienz.ise.fraunhofer.de/download/wp_effizienz_endbericht_langfassung.pdf http://www.geso.eu/de/messtechnik.htm

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Index der bisherigen Referenten

Index der bisherigen Referenten Die nachstehend aufgeführten Referenten haben anlässlich der vergangenen Kongresse referiert. Die einzelnen Referate stehen auf Wunsch zur Verfügung und können bei Uponor GmbH, Norderstedt abgefordert werden. Christian Achilles – Assessor jur. 1998 Auf dem Weg zum Euro … – volkswirtschaftlicher Rah men und betrieblicher Handlungsbedarf. Prof. Wolfgang Akunow 1996 Der historische Werdegang der „russischen Seele“. Dr. Franz Alt 2009 Green Building – eine Chance im Klimawandel.

Helmut Blöcher, Architekt 1995 Architektur der Sportschule Oberhaching. Dipl.-Ing. Gerd Böhm 1986 Einfluss der Betriebstemperaturen auf Wirkungsgrad und Nutzungsgrad des Heizkessels. Prof. Dr.-Ing. Udo Boltendahl 1992 Beurteilung von Energiesystemen im Hinblick auf Ressourcenschonung und Umweltbelastung.

Dipl.-Chem. Heinz-Dieter Altmann 2004 DIN 18 560 „Estriche im Bauwesen“ – neue Bezeichnun gen und erweiterte Anforderungen an Estriche.

Dr.-Ing. Bent A. Børresen 1994 Fußbodenheizung und Kühlung von Atrien.

Prof. Dr.-Ing. Heinz Bach 1981 Effektive Wärmestromdichte bei Fußbodenheizungen – Konsequenzen für eine wärmetechnische Prüfung.

Dr.-Ing. Theo Bracke 1985 Ein emissionsfreies Heizsystem auf der Basis bewährter Technik. Massiv-Absorber – Massiv-Speicher.

Prof. Dr. Wilfrid Bach 1990 Ozonzerstörung und Klimakatastrophe – welche Sofort maßnahmen sind erforderlich?

Dr. Bernulf Bruckner 2004 Basel II. Konsequenzen für den Mittelstand.

RA Steffen Barth 2009 Das Grüne Haus – Vertrags- und vergaberechtliche Überlegungen. Reinhard Bartz 2007 Regelwerks- und Hygienekonforme Planung von Trink wasserinstallationen. 2009 Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks und hygienekonformen Trinkwasserinstallation. Dr. Alexander Graf von Bassewitz 1979 Kunststoffe in der Heizungstechnik. Physikalische Untersuchungen und Beurteilung der Werkstoffe. Anwendungstechnische Überlegungen. 1985 Lebensdauer von Kunststoffrohren am Beispiel von Rohren aus hochdruckvernetztem PE nach Verfah ren Engel – Zeitstandsprüfung, Alterung, Extrapolation. Dr. Thomas Beyerle 2010 Ökonomie und Kapitalismus – Welcher Zukunftsmarkt steckt in der Immobilienbranche?

Ralf-Dieter Brunowsky, Dipl.-Volkswirt 1999 Zukunftsperspektiven in Europa nach Einführung des Euro. Dr. Joachim Bublath 2008 Wege aus der Energie- und Klimakrise? Dr.-Ing. Sergej Bulkin 1992 Passive und aktive Nutzung der Sonnenenergie für Niedertemperaturheizungen in Rußland. Prof. Dr.-Ing. Winfried Buschulte 1979 Primärenergeriesparende Verbrennungstechnik. 1980 Wirkungsgradverbesserung bei mineralisch befeuerten Wärmeerzeugern durch rußfreie Verbrennung und Abgaskühlung. 1982 Senkung des Brennstoffverbrauchs von Wärmeerzeugern durch Abgasnachkühlung. 1986 Vorteile der rücklauftemperaturgeführten Heizwasservor lauftemperatur bei Teilbeheizung einer Wohnanlage.

Prof. Dipl.-Ing. Eckhard Biermann 1993 Die neue VOB - Ausgabe 1993 Einbeziehung der EG-Länder und Österreich.

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Index der bisherigen Referenten Dr. Paul Caluwaerts 1980 Wärmeverluste von Räumen mit unterschiedlichen Heizsystemen und ihr Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit und die erforderliche Heizleistung. Die differenzierten Wärmeverluste bei mäßiger Wärmedämmung. 1981 Rationelle Klassifizierung unterschiedlicher Heizsysteme unter Berücksichtigung von Komfort und Energiever brauch. Dr. Dipl.-Ing. Hans Ludwig von Cube 1981 Energiesparen – eine der rentabelsten Investitionen für die kommenden Jahre. Prof. Dr. Felix von Cube 2003 Lust an Leistung. Gerhard Dahms 1979 Kunststoffe in der Heizungstechnik. Physikalische Untersuchungen und Beurteilung der Werkstoffe. Anwendungstechnische Überlegungen. 1980 Thermoplaste – Elastomere. Die peroxydische Vernetzung des Polyethylens nach dem Verfahren Engel. „VELTA“ Rohre aus RAU-VPE 210. Sauerstoffpermeation bei Kunststoffrohren und ihre Einwirkung auf Heizungsanlagen nach DIN 4751. 1983 Kriterien für Auswahl- u. Anwendung von Kunststoffrohren in Heizungs- und Sanitärsystemen. Maßnahmen zur Verhütung von Sauerstoffdiffusion bei Kunststoffrohren. 1985 ... eine runde Sache – Rohre aus RAU-VPE 210 für Fußbodenheizungen. Fakten und Argumente. Dipl.-Ing. Holmer Deecke 2003 Betonkernaktivierung von A – Z. 2004 Kühlung am Beispiel Airport Bangkok. Dr. Michael Despeghel 2007 Training für faule Säcke – oder ein präventivmedizinisch orientiertes Lebenskonzept. Dr.-Ing. Günther Dettweiler 1992 Der neue Flughafen München. Energiekonzeption nach neuesten ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten. Umweltschutzmaßnahmen. Heinz Diedrich 1980 Niedertemperatur-Warmwasserheizungen in Verbindung mit elektrischen Wärmeerzeugern. Elektrizitätswirtschaftliche Überlegungen bei Einsatz von Elektrozentralspeichern von Wärmepumpen.

Dr.-Ing. Arch. Bernd Dittert 1980 Überblick über die Möglichkeiten der Energieeinsparung – bautechnische, wärmetechnische und regeltechnische Maßnahmen. 1991 Bauphysikalische und heiztechnische Versuche an Fach werkhäusern. Dipl.-Ing. Werner Dünnleder 1991 Legionellenfreie Warmwasserversorgung unter Beibehal tung der Wirtschaftlichkeit. Dipl.-Ing. Volkmar Ebert 1983 Auswirkung der novellierten Heizungsanlagen Verordnung vom 24.02.1982 und der Heizkostenverordnung vom 23.02.1981 auf Heizungsanlagen-Konzepte. Prof. Dr.-Ing. Herbert Ehm 1987 Gebäude- und Anlagenkonzeption für Niedrigenergie häuser – bautechnische Randbedingungen. 1993 Neufassung der energiesparrechtlichen und emissionstech nischen Richtlinien. Wärme-, Heizanlagen- und Kleinfeu erungsanlagen-Verordnung. 1999 Perspektiven der Energieeinsparung von Neubau- und Gebäudebestand. Dipl.-Ing. Heinz Eickenhorst 1983 Hinweise für Planung und Ausführung von elektrisch angetriebenen Wärmepumpen in Wohnhäusern. Dipl.-Ing. Hans Erhorn 1986 Schimmelpilz - Wirkung, Ursachen und Vermeidung durch richtiges Lüften und Heizen. 2006 Auswirkungen der DIN 18599 auf den Neubau. 2012 Die Bedeutung der Gebäude bei der Energiewende Thomas Engel 1982 Polyethylen – ein moderner Kunststoff – von der Ent deckung bis heute. o. Prof. Dr.-Ing. Horst Esdorn 1988 Deckenkühlung – neue Möglichkeiten für alte Ideen. Dipl.-Ing. Gerhard Falcke u. Dipl.-Ing. Rolf-Dieter Korff 1983 Praktische Betriebserfahrungen mit Freiabsorbitions- und Luft/Luftwärmepumpen Systemen. Prof. Dr. sc. Poul Ole Fanger 1982 Innenklima, Energie und Behaglichkeit. 1994 Projektierungen für ein menschenfreundliches Innenklima Neue europäische Forschungsergebnisse und Normen. 1998 Feuchtigkeit und Enthalpie – wichtig für die empfundene Luftqualität und erforderliche Lüftungsrate. Prof. Dr.-Ing. Klaus Fitzner 1993 Fragen zur natürlichen und mechanischen Lüftung von Gebäuden. 1996 Quellüftung mit und ohne Deckenkühlung.

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Index der bisherigen Referenten Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch 2008 Energieeffiziente Bürogebäude planen, bauen und betreiben Beispiele aus der Praxis. 2011 Das Gebäude als Kraftwerk – Netto-Plusenergie­gebäude mit E-Mobilität Dr. sc. Techn. Karel Fort 1995 Dynamisches Verhalten von Fußbodenheizsystemen. Dipl.-Ing. (FH) Hans H. Froelich 1994 Beurteilung der thermischen und akustischen Eigenschaften von Fenstern auf der Grundlage aktueller Anforderungen und Erkenntnisse. Dr. Bernhard Frohn 2005 Energiekonzept am Beispiel bob (Balanced Office Building). Dipl.-Ing. Manfred Gerner – Architekt BDB-AKH 1990 Wärmedämmung bei historischem Fachwerk. Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. mult. Dr. E.h. mult. Karl Gertis 1984 Passive Solarenergienutzung – Konsequenzen für den praktischen Gebäudeentwurf und für die Heiztechnik. 1985 Feuchteflecken in Wohnungen – ist falsches Heizen schuld? 1986 Neue bauphysikalische Rahmenbedingungen für die zukünftige Heiztechnik. 1987 Verunsichern „baubiologische“ Argumente den Bauherrn und Planer von Heizungsanlagen? 1988 Umweltverschmutzung durch private Hausheizung? 1992 Verschärfung der Wärmeschutzverordnung oder neue Heizwärmeverordnung? 1993 Bauen und wohnen wir gesund ? Kenntnisstand und Perspektiven. 2001 Energie gespart, Gesundheit gefährdet – wohnen wir im Niedrigenergiehaus ungesund? 2005 Im Büro schwitzen? Kritische Anmerkungen zum sommer lichen Wärmeschutz. Dr. Klaus Gregor 2006 Folgen der Deregulierung und das Wachsen der Eigen verantwortung im Arbeitsschutz. Prof. Dr.-Ing. Helmut Groeger 1982 Baukonstruktive Randbedingungen für Niedertempera tur-Fußbodenheizungen. Josef Grünbeck 1987 Das mittelständische Unternehmen der Zukunft – wirt schaftliche und gesellschaftspolitische Bedeutung.

Dr.-Ing. Michael Günther 1993 Voraussetzungen für den effektiven Einsatz der Brenn werttechnik unter besonderer Berücksichtigung moderner Flächenheizungen. 1998 Bauwerksintegrierte Heiz- und Kühlsysteme in Kombina tion mit Quelllüftung – messtechnische Untersuchungen in einem Bürohaus und Schlussfolgerungen. 1999 Die Zukunft der Niedertemperatur-Heizung nach Inkraft treten der Energieeinsparverordnung (EnEV 2000). 2000 Ideen und Hypothesen von gestern – Grundlagen des Future Building Design von morgen? 2001 Integrale Planung – Anspruch nur für den Architekten? 2002 Geothermische Nutzung des Untergrundes im Zusammen wirken mit thermisch aktiven Flächen. 2003 Wie sind Gebäude und Bauteile mit Flächenheizung und -kühlung wirtschaftlich zu dämmen? 2004 Industrieflächenheizung mit Walzbeton am Beispiel BV BMW Dynamic Center Dingolfing. 2005 Abnahmeprüfung von Raumkühlflächen nach VDI 6031. 2006 Rasenheizungen nicht nur in den WM-Stadien: Spielsicherheit vs. Ökologie (zur Schnee- und Eisfreihal tung von Freiflächen). 2007 Energieeffizient. Gesundheitsdienlich. Wirtschaftlich? 2008 Wie innovativ ist die Branche TGA? 30 Jahre Arlberg-Kongress – Rückschau und Ausblick. 2010 Auswirkungen neuer TGA – relevanter Gesetze und Verordnungen auf die Uponor Systempalette (Stand und Notwendigkeiten). 2011 Systemwahl nur nach DIN V 18599? (Vergleich von Industriehallenheizsystemen) 2012 Nachhaltigkeitszertifikate und Lebenszykluskostenanalyse – Vorteile für geothermische Wärmepumpenanlagen? Dipl.-Ing. Norbert Haarmann 1984 Planungshinweise für Wärmepumpenheizungsanlagen. Prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser 1989 Wege zum Niedrigenergiehaus. 1995 Wärmeschutzverordnung 1995 – Wärmepass und Energiepass. 1996 Energiesparendes Bauen in Deutschland – Erfahrungen mit der WSchV’95 – Entwicklung zur Energiesparverord nung 2000. 1998 Wasserdurchströmte Decken zur Raumkonditionierung - Heiz- und Kühldecken - Bodenplattenkühler - Wärmeverschiebung zwischen Gebäudezonen 1999 Auswirkungen eines erhöhten Wärmeschutzes auf die Behaglichkeit im Sommer. 2005 Der Energiepass für Gebäude. Europäische Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden ab 2006. Univ. Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hausladen 1993 Energetische Beurteilung von Gebäuden. 2010 Die Bau- und Immobilienwirtschaft entdeckt die Nachhaltigkeit: Stand und Herausforderung in der Technik.

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Index der bisherigen Referenten Prof. Dipl.-Ing. M. Sc. Econ. Manfred Hegger, Architekt BDA 2011 Welche internationalen Entwicklungen werden den Markt von morgen bestimmen? Dipl.-Ing. Rainer Heimsch, VDI/AGÖF 2000 Energiesparendes beheizen und temperieren von histori schen Gebäuden. 2003 Erhalt und Nutzung von historischen Gebäuden unter dem Aspekt Raumtemperierung und Bauphysik. Prof. Dr.-Ing. Günter Heinrich 1990 Abwärmenutzung mit Niedertemperaturheizung bei der Rauchgasentschwefelung. Prof. Dr.-Ing. Siegmar Hesslinger 1987 Brennwerttechnik und Maßnahmen zur Minderung von NOx und SO2-Emission. 1989 Hydraulisches Verhalten von Heiznetzen insbesondere bei Teillast und die Auswirkung auf die Heizleistung von Raumheizflächen. 2002 Untersuchung einer solarunterstützten Nahwärmeversorgung von Passiv-Doppelhäusern mit Wärmepumpenheizung. Prof. Dr.-Ing. Rainer Hirschberg 1996 Das thermische Gebäudemodell – Basis rechnergestützter Lastberechnungen. 2002 Die Anlagenbewertung ist Sache der TGA-Branche (Anwendung der EnEV und daraus resultierende Konse quenzen für Planer und Anlagenersteller). Dipl.-Ing. Klaus Hoffmann, Baudirektor 1984 Heizung und Lüftung in Sporthallen. Karl Friedr. Holler, Oberingenieur VDI 1983 Wärmeerzeugung im Niedertemperaturbereich Vorteile – Probleme, Entwicklung – Trend. 1985 Wärmeerzeugung mit Nieder-Tieftemperatur – Vorteile – Probleme. Kleine, mittlere und größere Leistungen. Brennwertkessel. 1989 Modernisierung von Heizungsanlagen ohne Schorn steinschäden – Neufassung der 1. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes – 1.BImSchV – Auswirkung auf Heizung und Schornstein. Dipl.-Phys. Stefan Holst 1999 Kühlkonzeption am Beispiel Flughafen Bangkok. Dr. Siegfried Hopperdietzel 1980 Kunststoff für die Heizungstechnik. Kontinuität der Produktion von Kunststoffrohren Erfahrung – Prüfung – Rezepturgestaltung.

Dipl.-Ing. Architekt Michael Juhr 1998 Die Industriefußbodenheizung aus der Sicht des Architek ten – am Beispiel des Logistikzentrums Hückelhoven. 2001 Produkt Bauwerk Kostenreduktion im Herstellungsprozess durch die Opti mierung der Zusammenarbeit von Auftraggebern, Planern, ausführenden Firmen und Produktherstellern. Florian Kagerer und Jens Pfafferott 2012 Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik Dipl.-Ing. Uwe H. Kaiser 1985 Kunststoffe für Rohre Überblick, Werkstoffe, Eigenschaften und Anwendungs bereiche. Dipl.-Ing. Eberhard Kapmeyer 1990 Aktueller Stand der Maßnahmen zur Energieeinsparung durch die Bundesregierung der Bundesrepublik Deutschland. 1992 CO2 Minderungspolitik in der Bundesrepublik Deutschland. Prof. Dipl.-Ing. Manfred Karl 1996 Fußbodenheizung als integraler Bestandteil von Solarheiz anlagen. Dipl.-Ing. Walter Karrer 1989 Anwendung von CAD in der technischen Gebäudeausrüstung. Dr. Helmut Kerschitz 1979 Theoretische Überlegungen zur Nutzung der Sonnenenergie. Dr.-Ing. Achim Keune 2007 Die VDI 6022 und neue DIN EN-Normen im Kampf um die Hygiene in der Raumlufttechnik. Helmut Klawitter, Ing. grad. 1985 Schweißverbindungen von PP-R Materialstruktur, Eigenschaften, Anwendung. Dipl.-Ing. Jürgen Klement 2008 Sanierung von Warmwassersystemen unter den Aspekten Hygiene und Energieeffizienz. 2009 Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren – Neue Wege zur individuellen Gasanwendung. Prof. Dr.-Ing. Karl-Friedrich Knoche 1981 Entwicklungstendenzen bei Absorptionswärmepumpen.

Matthias Horx 2010 Future Markets – Future Business.

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Index der bisherigen Referenten Dr.-Ing. Uwe Köhler 1979 Möglichkeiten zur Einsparung von Primärenergie bei Heizungsanlagen mit Wärmeerzeugung durch fossile Brennstoffe. 1980 Verbesserung des Energieausnutzungsgrades von Heiz anlagen mit Wärmepumpen und Niedertemperaturheiz flächen. 1981 Verbesserung der Heizleistung von Flächenheizungen. 1982 Die Wärmebedarfsrechnung im Verhältnis zur tatsächlich erforderlichen Heizleistung. Dipl.-Ing., Dipl. Wirtschaftsing. FH Markus Koschenz 2003 Tabs mit Phasenwechselmaterial, auf der Suche nach thermischer Speichermasse für Leichtbauten und Reno vationen. o. Prof. Dr.-Ing. habil. Günter Kraft 1991 Thermische und hygrische Wechselbeziehungen zwischen Außenwandkonstruktionen mit hinterlüfteter Wetterschale und der Raumheizung. Raimund Krawinkel Dipl.-Ing. Klaus Krawinkel 1983 Grundsätzliches zur Energieeinsparung bei der Gebäudeplanung. Praktische Erfahrung mit einer Niedertemperatur Großanlage am Beispiel derSportschule Kaiserau. Von der Planung bis zur Fertigstellung. 1995 Integrale Planung am Beispiel der Sportschule Oberhaching. Prof. Dr. Dieter Kreysig 2007 Biofilm und Trinkwasserhygiene. Dr.-Ing. Rolf Krüger 1984 Stand der Technik bei beheizten Fußbodenkonstruktionen. Randbedingungen und Schadensursachen. Koordination der Gewerke. Dr.-Ing. Boris Kruppa 1999 Untersuchungsergebnisse der ProKlimA Felduntersuchung: Raumklima in Bürohäusern. Dr. rer. nat. Dipl. Chem. Carl-Ludwig Kruse 1984 Korrosionsschäden in WW-Heizungsanlagen und ihre Vermeidung. 1985 Vermeidung von Korrosionsschäden bei Fußbodenhei zungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung der Sauerstoffdurchlässigkeit von Kunststoffrohren. 1986 Abgasseitige Korrosion bei Öl- und Gasfeuerung. 1988 Korrosion in der Trinkwasser-Installation. . 1990 Stand der Normung über Aufbau der Bodenkonstruktion von Warmwasser-Fußbodenheizung. 2005 Neue technische Regeln für den Korrosionsschutz in der Sanitär- und Heizungstechnik DIN 1988-7, EN DIN 12502-1 bis 5 und EN DIN 14868.

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Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken 2009 Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte. Prof. Dr. Jean Lebrun 1982 Wärmeverluste von Räumen mit unterschiedlichen Heizsystemen und ihr Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit und die erforderliche Heizleistung. Bernd Lindemann Ing. VDI 1996 „VELTA“ Industrieflächenheizung in der Praxis Entscheidungs-, Planungs-, Berechnungs-, und Ausfüh rungsgrundlagen, Vergleiche. Dipl.-Ing. Manfred Lippe 2002 Brandschutz für die TGA - Leitungsanlage - Lüftung - Schnittstellen zum Bauwerk Dipl.-Ing. Harald Lötzerich 1989 Kesselaustausch – ein Konzept für Energieeinsparung und Umweltschutz. Prof. Dr.-Ing. Harald Loewer 1985 Mensch und Raumluft – Lüftungs- und Heizungstechnik in wirtschaftlicher Verbindung. 1991 Es kommt auch auf die Luftqualität an. Stand der Entwick lung von Bewertung und Regelung der Raumluftqualität. Dipl.-Ing. Gottfried Lohmeyer 1992 Betonböden im Industriebau – Hallen- und Freiflächen. Dipl.-Ing. Hans Joachim Lohr 2005 Nutzung oberflächennaher Geothermie zur Beheizung und Kühlung von Gebäuden am Beispiel ausgeführter Gebäude konzepte von der Entwurfsplanung bis zur Realisierung. Andreas Lücke 2012 Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen für Gebäudesanierung: Entwicklungen und Perspektiven des Heizungsmarktes Dr.-Ing. Rudi Marek 2000 Innovation Aktivspeichersysteme – Bauteilintegrierte Möglichkeiten zur sanften Raumtemperierung. (Kombinationsreferat) Dipl.-Ing. (FH) Martin Maurer 1995 Wärme – Kraft – Kopplung Grundlagen – Technik – Einsatzbeispiele. Dr. P. May 1979 Energieeinsparung unter Nutzung von Sonnenenergie Nutzbare Leistungen der Sonne.

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Index der bisherigen Referenten Dr. rer. nat. Erhard Mayer 1993 Was wissen wir über thermische Behaglichkeit? Dipl.-Ing. Robert Meierhans 1998 Heizen und Kühlen mit einbetonierten Rohren. 2000 Neue Hygienekonzepte – Thermoaktive Flächen auch im Krankenhaus. Prof. Dr. Meinhard Miegel 1998 Krisen nutzen – Zukunft gestalten. 2004 Wirtschaftliche und gesellschaftliche Folgen demographi scher Umbrüche. Prof. Dr.-Ing. Jens Mischner 1997 Zur Gestaltung und Bemessung von Wärmeerzeugungs anlagen mit Wärmepumpen. Grundlagen, Kosten, Primärenergieaufwand, THG – Emissionen, Optimierung. Dr. Marco Freiherr von Münchhausen 2006 Effektive Selbstmotivation – So zähmen Sie Ihren inneren Schweinehund. Dr.-Ing. Helmut Neumann 1985 Wärmepumpentechnik – eine Herausforderung für den Praktiker. Planen und dimensionieren von Wärmepumpenheizungsanlagen. Einbindung von Wärmepumpen in neue und bestehende Heizungsanlagen. 1986 Elektro-Zentralspeicher – Wärmeerzeuger für Flächenheizung unter Berücksichtigung geeigneter Werkstoffe. Prof. Dr.-Ing. Bjarne W. Olesen 1979 Thermische Behaglichkeitsgrenzen und daraus resultie rende Erkenntnisse für Raumheizflächen. 1980 Thermische Behaglichkeit in Räumen in Abhängigkeit von Art und Anordnung des Heizsystems. Die differenzierten Wärmeverluste bei optimaler Wärmedämmung. 1981 Thermischer Komfort und die Spezifikation von thermisch angenehmer Umgebung. Differenzen des Komforts mit unterschiedlichen Heizme thoden. 1982 Wie wird das thermische Raumklima gemessen? 1984 Thermische Behaglichkeit, ihre Grenzen und daraus resultie rende Erkenntnisse für Raumheizflächen. 1986 Eine experimentelle Untersuchung des Energieeinsatzes bei Radiatorheizung und Fußbodenheizung unter dyna mischen Betriebsbedingungen. 1987 Experimentelle Untersuchung zum Energieverbrauch unterschiedlicher Heizsysteme bei miteinander vergleichbarer thermischer Behaglichkeit. 1988 A SOLUTION TO THE SICK BUILDING MYSTERY Eine neue Methode zur Beschreibung der Raumluft qualität von Prof. Dr. sc. P.O. Fanger. 1990 Neue Erkenntnisse über die erforderlichen Außenluftraten

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in Gebäuden. 1992 Bewertung der Effektivität von Lüftungsanlagen. 1994 Fußbodenheizung in Niedrigenergiehäusern Regelfähigkeit – Behaglichkeit – Energieausnutzung. 1995 Raumklima- und Energiemessungen in zwei Niedrig energiehäusern. 1995 Möglichkeiten und Begrenzungen der Fußbodenkühlung. 1996 Eine drahtlose Einzelraumregelung nach der empfundenen Temperatur. 1996 Auslegung, Leistung und Regelung der Fußbodenkühlung. 1997 Flächenheizung und Kühlung. Einsatzbereiche für Fußboden- Wand- und Deckensysteme. 1998 Heizungssysteme – Komfort und Energieverbrauch. 1999 Stand der internationalen und nationalen Normung für Heizsysteme in Gebäuden, CEN; ISO; DIN; VDI. 2000 Flächenkühlung mit Absorptionswämepumpen und Solarkollektoren. 2001 Messungen und Bewertung der Betonkernaktivierung BV M+W Zander, Stuttgart. 2002 Sind „kalte“ Fensterflächen heute überhaupt ein Problem für Behaglichkeit? 2003 Wie viel und wie wird in der Zukunft gelüftet? 2004 Neue Erkenntnisse über Regelung und Betrieb für die Betonkernaktivierung. 2005 Lohnt es sich in ein gutes Raumklima zu investieren? Die Abhängigkeit von Arbeitsleistung und Raumklima. 2006 Energieeffizienz für Heizungsanlagen nach Europäischen Normen. 2007 Gefährdet das Raumklima unsere Gesundheit? Neue Erkenntnisse über den Einfluss des Raumklimas auf Gesundheit, Komfort und Leistung. 2008 Stehen prEN 1264 und prEN 15377 im Widerspruch? 2009 Energieeffiziente Lüftung von Gebäuden. Wolf Osenbrück – Rechtsanwalt 1990 Aktuelle Rechtsprobleme der HOAI. 1991 HOAI ’91 – wesentliche Leistungsbild- und Honorar verbesserungen. 1994 Vergabeordnung für freiberufliche Leistungen (VOF) on Architekten und Ingenieuren. 1995 VOB-Nachträge: Baupraxis und Rechtswirklichkeit. 1996 5. Änderungsverordnung zur HOAI. Ausführungszeichnungen – Montagezeichnungen. 2010 HOAI 2009. Dipl.-Ing. Jürgen Otto 1979 Die regeltechnische Qualität der Fußbodenheizung im Vergleich. 1980 Die regeltechnische Qualität von Fußbodenheizungen mit Zementestrich in Kombination mit witterungsabhängigen Reglern und Raumtemperaturreglern. 1987 Einflüsse von Regelung, Rohrnetzhydraulik und Nutzer verhalten auf die Heizanlagenfunktion. 1991 Hydraulik des Kesselkreises. Einführung verschiedener Kesselausführungen und Wärmeverbraucher.

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Index der bisherigen Referenten Prof. Dr. Erich Panzhauser 1986 Heizsystem auf dem humanökologischen Prüfstand. Dr.-Ing. Joachim Paul 1991 Wärmepumpen mit Wasser als Kältemittel – oder: Wie kann man Leistungszahlen verdoppeln? Dipl.-Phys. Sven Petersen 2004 Der Einfluss des Oberbodens auf die Fußbodenheizung und den hydraulische Abgleich. 2005 Rahmenbedingungen für den Einsatz der Flächentempe rierung in der sanften Renovierung. 2006 Ganzheitliche Lösungen durch das Zusammenspiel der Uponor-Produkte. 2009 Auslegung und hydraulischer Abgleich von Fußbodenheizungen. Jens Pfafferott und Florian Kagerer 2012 Erfolgsfaktoren in der energetischen Gebäudesanierung: Optimale Abstimmung zwischen Bauphysik und innovativer Anlagentechnik

Dipl.-Ing. Wolfgang Riehle 1990 Die Fußbodenheizung aus Architektensicht. 1996 Niedrigenergie im Bürohausbau. Kosten- und Energiesparkonzepte am Beispiel eines Atrium-Bürohauses. Prof. Frieder Roskam 1994 Wünsche – Bedürfnisse – Bedarf – vom Sportverhalten zur Sportanlage. Dipl.-Ing. habil. Lothar Rouvel 1993 Das Gebäude als Energiesystem. Prof. Dipl.-Ing. Klaus Rudat 2011 Neue Entwicklungen in der Bemessung von Trinkwasser Installationen Dipl.-Ing. Christoph Saunus 1994 Planungskriterien von Kunststoff-Trinkwassersystemen.

Dipl.-Ing. Wolfgang Prüfrock 2007 Statusbericht zu den neuen Technischen Regeln für Trinkwasser-Installationen (TRWI) – ein Kompendium aus Europäischen und Deutschen Normen.

Franzjosef Schafhausen 1994 Globale Probleme lokal lösen. Das CO2- Minderungs programm der Bundesregierung und seine Einbindung in die europäische Strategie und in weltweite Konzepte. 1997 Von Rio nach Norderstedt. Fünf Jahre nach Rio – Wie geht es mit der globalen Klimavorsorge vor Ort weiter?

Dipl.-Ing. Rainer Pütz 2006 Verminderung des Wachstums von Legionellen und Pseudomonas aeruginosa in der Trinkwasserinstallation zur Erhaltung der Trinkwassergüte im Sinne aktueller Gesetze, Verordnungen und Regelwerke.

Dipl.-Ing. Giselher Scheffler 1985 NT-Heizungsanlagen mit Kunststoffen aus der Sicht des Architekten.

Thomas Rau 2002 Intelligente Architektur. Prof. Dr.-Ing. Rudolf Rawe 1987 Einfluss der Auslastung auf Wirkungsgrad und Nutzungs grad von Wärmeerzeugern. 1989 Anlagen zur Brennwertnutzung im energetischen Vergleich. 1990 Niedertemperatur-Wärmeerzeuger im Vergleich – Einfluss konstruktiver und betrieblicher Parameter auf Verluste bei Betrieb und Bereitschaft. Siegfried Rettich, Ing. Betriebswirt (WA) 1994 Kommunale Energiekonzepte Voraussetzung für eine zukunftsgerechte Energiepolitik. Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Richter 1997 Zur Auslegung von Heizungs- und Lüftungsanlagen für Niedrigenergiehäuser unter Berücksichtigung nahezu fugendichter Bauweisen. 2001 Der Einfluss von DIN 4701-Blatt 10 auf die zukünftige Heizungstechnik.

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Hermann Scherer 2012 Plädoyer für Probleme „Ihr seid blind“ Dr.-Ing. Kai Schiefelbein 2010 Wirtschaftlichkeit komplexer Wärmepumpenanlagen mittlerer und großer Leistung. Dr.-Ing. Siegfried Schlott VDI 1997 Quellüftung und Fußbodenheizung in der Musikhalle Markneukirchen. Ein Jahr Betriebserfahrung. Dr.-Ing. Peter Schmidt 1983 Wesentliche Änderungen bei der Wärmebedarfsberechnung mit der Neuausgabe der DIN 4701. Dipl.-Psychologe Rolf Schmiel 2005 Leistungspsychologie für Führungskräfte. Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schmitz 1993 Schadstoffarme Heizungsanlagen der neuen Generation. Dipl.-Ing. Jörg Schütz 2006 Die Trinkwasserverordnung – Auswirkungen auf die technischen Regeln der Gebäudetechnik.

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Index der bisherigen Referenten Prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer 2009 Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland – Nationale und internationale Chancen? Dipl.-Ing. Karl Seiler 1985 NT-Heizungsanlagen mit Kunststoffrohren aus der Sicht des verarbeitenden Handwerks. Olaf Silling – Rechtsanwalt 2004 Die zivilrechtlichen Haftungsrisiken der EnEV. Dipl.-Ing. Peter Simmonds 1994 Regelungsstrategien für kombinierte Fußbodenheizung und Kühlung. 1999 Kühlkonzeption am Beispiel Flughafen Bangkok. Dipl.-Ing. Aart L. Snijders 1999 Nutzung von Aquiferspeichern für die Klimatisierung von Gebäuden. Prof. Dr. jur Carl Soergel 1988 Aktuelle Probleme aus dem Baurecht. 1989 Bauvertragliche Gewährleistung im Verhältnis zur Produkthaftung. Dr. rer. nat. Dirk Soltau 2008 Klimakatastrophe – Sind wir wirklich an allem schuld? Prof. Dr.-Ing. Klaus Sommer 1995 Planung mit Hilfe der Computersimulation Beispiel: Niedrigenergiehaus. 1996 Ein Beitrag zur integrierten Planung für ein ganzheitliches Gebäudekonzept. 2002 Untersuchung verschiedener Regelstrategien für Beton kernaktivierung auf Basis der Gebäudesimulation. 2005 Zusätzliche Aufheizleistung bei unterbrochenem Heiz betrieb – eine Planungshilfe im Rahmen der Heizlast berechnung nach DIN EN 12831. Prof. Dr. h. c. Lothar Späth 2011 Deutschland im Globalisierungsprozess –Konzepte für Wirtschaft und Wachstum Dr.-Ing. Peter Stagge 1986 Betrachtungen zur Prüfpraxis und Gütesicherung von Rohren aus Kunststoff, insbesondere aus vernetztem Polyethylen. Gütesicherung von Rohren aus peroxydver netztem Polyethylen (VPEa) mit dem VMPA-Über wachungszeichen.

o. Prof. Dr.-Ing. Fritz Steimle 1991 Thermodynamische Begründung für Niedertemperatur heizung. 1993 Entscheidungskriterien zur richtigen Brennwerttechnik. 1995 Wärmebereitstellung für Niedrigenergiehäuser. 1997 Kühlung und Entfeuchtung Kältemittel der nächsten Jahre. 1998 Entwicklung der Wärmepumpentechnik – der Fußboden als Heiz- und Kühlfläche. 2001 Tendenzen zur Kälteversorgung und Entfeuchtung in Gebäuden. 2003 Bedarfsgeregelte Lüftung in großen und kleinen Gebäuden. Rudolf Steingen 1992 Der Wettbewerbsgedanke im Baurecht. Friedrich Wilhelm Stohlmann – Rechtsanwalt 1990 Produkthaftungsgesetz 1990 – Wie wirkt sich das Produkthaftungsgesetz auf die Sanitär- und Heizungsbranche aus? Abgrenzung vertraglicher Gewähr leistung zu gesetzlicher Produkthaftung. 1997 Das Vertragsverhältnis zwischen Auftraggeber und Architekt sowie zwischen Auftraggeber und ausführendem Unternehmer unter besonderer Berücksichtigung der Ansprüche zwischen Planer / ausführender Firma unter einander. 2000 Bauhandwerkersicherungsgesetz Bauvertragsgesetz. 2003 Die Auswirkungen des neuen Werkvertragsrechts (01.01.2002) auf die Planung und Ausführung haustechnischer Anlagen. 2008 Haftung des Fachplaners bei unrichtiger Beratung oder falscher Ausstellung des Energiepasses für Gebäude. Heino M. Stüfen 1980 Heiztechnische Konzeption und Berechnungsmethodik der „VELTA“ Fußbodenheizung. 1983 Grundsätzliches zur Planung von Flächenheizungen. 1984 Querschnittsbericht „VELTA“ Fußbodenheizungen. Erfahrungen von 150.000 „VELTA“ Fußbodenheizungsanlagen. 1986 Erspare Dir und Deinem Kunden Ärger Planung und Erstellung sicherer und funktionstüchtiger Flächenheizungsanlagen. 1987 „VELTA“ Industrieflächenheizung - System MELTAWAY Anwendungsmöglichkeiten und Erfahrungen. 1989 Beurteilung der Regelfähigkeit einer Fußbodenheizung. 1990 „VELTA“ Technik heute Anwendungsspektrum und Perspektive für die 90er Jahre. Prof. Dr. Peter Suter 1986 Leistungsabgabe und Komfort von Fußbodenheizungen in Räumen mit stark unterschiedlichen Wandtemperaturen. Dipl.-Ing. Architekt Hadi Teherani 2004 Innovative Gebäudekonzepte trotz effizienter Ökonomie. 2006 Gebaute Emotion.

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Index der bisherigen Referenten Dr. rer. nat. Markus Tempel 2000 Innovation Aktivspeichersysteme – Bauteilintegrierte Möglichkeiten zur sanften Raumtemperierung. (Kombinationsreferat) Prof. Dr.-Ing. Gerd Thieleke 2004 Zukünftige Hausenergieversorgung auf Basis Brennstoff zelle und Wärmepumpe. Univ. Prof. Dr. Friedrich Tiefenbrunner 1989 Problematik der Verkeimung von Trinkwasserleitungen. Minoru Tominaga 2002 Kundenbegeisterung als Erfolgsstragegie.

Haymo Wehrlin, Ing. grad. 1981 Stand der Haus-Heiz-Wärmepumpe und der Solartechnik aus heutiger Sicht. Dipl.-Ing. Manfred Wenting 1988 Großbilddemonstration „VELTA“ Software zur Dimensio nierung von Rohr-Fußbodenheizungen. 1992 Regeltechnische Maßnahmen für die Fußboden heizungstechnik. Von der individuellen Raumtemperaturregelung bis zum DDC- (Direct-Digital-Control) System.

Dipl.-Ing. Klaus Trojahn 1991 Fußbodenheizung im Sportstättenbau.

Prof. Dr.-Ing. Hans Werner 1982 Bauphysikalische Einflussgrößen auf die Wärmebilanz von Gebäuden. 1983 Anforderungen an die Regelfähigkeit von Heizungssystemen aufgrund bauphysikalischer Einflussgrößen. 1985 Bilanzierung der Transmissionswärmeverluste zweier Räume mit unterschiedlichen Heizflächen. 1991 Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs von Gebäuden nach ISO 9164 und CEN/TC 89 künftige Europanorm.

Frank Ullmann 1992 Der Fachingenieur als Unternehmer – Einführung in modernes Management für Technische Büros.

Horst Wiercioch 2001 Betriebserfahrungen mit Betonkernaktivierung BV M + W Zander, Stuttgart.

Prof. Dipl.-Ing. Klaus W. Useman 1988 Kunststoffrohre in der Trinkwasser-Installation.

Detlef Wingertszahn, Dipl.-Ing. 2001 Moderne Technische Gebäudeausrüstung, ein Ansatz zur nachhaltigen Betriebskostensenkung.

Prof. Dr.-Ing. Achim Trogisch 1998 Kann die WSVO im Widerspruch zur Gewährleistung eines optimalen sommerlichen Raumklimas stehen?

Thomas Vogel, Dipl.-Ing. (FH) VDI 2000 Brand- und Schallschutz. Dipl.-Ing. Dietmar Walberg 2011 Energieeffiziente highend-Gebäude: Wirklichkeit und Grenznutzung Prof. Dr. Norbert Walter 1994 Zentraleuropäisches Hoch am Bau. Dr. rer. Nat. Lutz Weber Das Gehör schläft nie – ein Plädoyer für leise Installationen. Peter Wegwerth, Ing. grad. 1981 Die regeltechnische Qualität von Fußbodenheizungen mit Zementestrich in Kombination mit witterungsabhängigen Reglern und Raumtemperaturreglern. 1983 Großflächige Wärmetauscher aus Kunststoff für Flächen heizungen, Fassaden und Dachabsorber. 1984 Membranausdehnungsgefäße richtig dimensionieren und einsetzen. 1987 Hydraulische Randbedingungen in Heizungsanlagen mit geringer Spreizung. 1988 Regeltechnische Notwendigkeiten für NT-Flächenheizungen.

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Dr. Andreas Winkens 2003 Schimmelpilzbildung in Abhängigkeit unterschiedlicher Wärmeverteilsysteme. Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff 2000 Auswirkungen der EnEV 2001 und der begleitenden Normung auf die Gebäude- und Anlagenplanung. 2008 Drei Säulen für die Optimierung des Gebäude- und Anlagenbestandes: Energieeinsparung – Steigerung der Systemeffizienz und des Einsatzes regenerativer Energien. Thomas Zackell 2007 Erkennung und Behebung von Schall- und Hygiene problemen in der Haustechnik. Prof.Dr.-Ing. Günter Zöllner 1982 Wärmetechnische Prüfungen von Heizflächen und ihre Bedeutung. 1984 Wärmetechnische Prüfung und Auslegung von Warmwasser fußbodenheizungen. 1986 Energieeinsatz von Heizsystemen unter besonderer Berücksichtigung des dynamischen Betriebsverhaltens. 1987 Experimentelle Untersuchung zum Energieverbrauch unter schiedlicher Heizsysteme bei miteinander vergleichbarer thermischer Behaglichkeit.

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Die Kongressbeitr盲ge im pdf-Format und Bilder des Kongresses finden Sie unter www.uponor.de/arlberg-kongress-2012

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