Fachbeitag 2015 prof dr ing michael guenther

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    21-Jul-2016

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  • 37Uponor Kongress 2015 TGA Alles geregelt?!

    Prof. Dr.-Ing. Michael Gnther project/object Erfolgskontrolle und Erfahrungen aus 3 verwirklichten Projekten

    1.EinleitungAus anspruchsvollen Projekten der Planung sind Objekte geworden, die seit einigen Jahren genutzt werden. Sind die Erwartungen erfllt worden? Sind die Gebude energieeffizient und zugleich wohnlich? Welche Empfeh-lungen gibt es hinsichtlich mglicher Verbesserungen? Werden neue Vorgaben der EnEV 2014/2016 neue Kon-zepte erfordern?

    In den nachfolgenden 3 Fallbeispielen des Wohn- und Nichtwohnbaus soll deutlich gemacht werden, dass oft-mals die Liebe zum Detail dafr entscheidend ist, ob die Zielstellungen hinsichtlich Komfort und Energieeffizienz erreicht werden. Dazu zhlt auch, fehlertolerante Sys-teme zu planen, die ein sehr differenziertes Nutzerver-halten weitgehend ausgleichen. Hinzu kommt, dass sich verschrfende Anforderungen zur Energieeffizienz vor dem Hintergrund des Umweltschutzes nur dann erfllen lassen, wenn bisher nicht oder unvollkommen erschlos-sene Energieeinsparpotenziale genutzt werden. Dazu zhlt im Industriebau die Abwrmenutzung, die nicht selten strflich vernachlssigt wird.

    Drei Fallbeispiele sollen diese Entwicklungstendenzen verdeutlichen und sind folgende: Effizienzhaus Plus (Berlin), Wohngebudeneubau Strfaktor Mensch?

    Nutzererwartungen und Nutzerzufriedenheit. Effizienzhaus Plus im Minus?

    Zur Effizienz der Wrmepumpenanlage. Planungsempfehlungen

    Am Bergmann Sangerhausen, Wohngebudesanierung Energiekonzept und Lsungen im Detail Denkmalschutz und Innendmmung Konventionelle und alternative Varianten

    der Flchenheizung Tower Automotive Presswerk Artern, Nichtwohnbau Energieeffiziente Hallenheizsysteme

    nach EnEV 2014/2016 und EEWrmeG 2011 Abwrme Potenzial und Nutzungsvarianten Industrieflchenheizung in der Praxis

    2. Erwartungshaltungen2.1 Energieeffizienz und KomfortEntgegen vielfacher Auffassungen, die das Erreichen der Energieeffizienz in den Mittelpunkt aller Bestrebungen

    project/object Erfolgskontrolle und Erfahrungen aus 3 verwirklichten Projekten

    Bild 1: Bandtacho zum Primrenergie- bzw. Endenergiebedarf mit zugehrigen Effizienzklassen

    project / object

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    2. Erwartungshaltungen 2.1 Energieeffizienz und Komfort

    Entgegen vielfacher Auffassungen, die das Erreichen der Energieeffizienz in den Mittelpunkt aller

    Bestrebungen des Planens von Gebude und TGA und TGA rcken (Bild 1), geht es um die Gesund-

    heit, Behaglichkeit und Komfort (Bild 2) fr den Strfaktor Mensch, dessen Gewohnheiten und Wn-

    sche nicht selten die versprochene Energieverbrauchsprognose konterkariert (Tab. 1).

    Bild 1: Bandtacho zum Primrenergie- bzw. Endenergiebedarf mit zugehrigen Effizienzklassen

    Bild 2: PMV-Index, Raumtemperaturen und Komfortklassen A-B-C nach DIN EN 15251 mit den zu-

    lssigen Abweichungen

    Tab. 1: Beispiel fr die Simulation des Energieverbrauchs in Abhngigkeit von Nutzerprofilen

    Grundlegende Zusammenhnge zur thermischen Behaglichkeit finden sich dazu in und

    DIN EN ISO 7730 und DIN EN 15251. Neuere Forschungen widmen sich der instationren Betrach-

    tung der thermischen Behaglichkeit unter der Abkrzung DTS (Dynamic Thermal Sensation, Bild 3)

    und werden zur Folge haben, dass sehr trgheitsarme Systeme ausgezeichneter Regelfhigkeit den

    Wunsch nach Anpassung an vernderte Empfindungen im Tagesverlauf realisieren knnen.

    Zu diesen Systemen zhlen schon heute wassergefhrte Dnnschichtsysteme wie Uponor Minitec, in

    naher Zukunft jedoch wohl auch strombetriebene Heizleiter in Oberbodenbelgen oder Tapeten.

    des Planens von Gebude und TGA rcken (Bild 1), geht es um Gesundheit, Behaglichkeit und Komfort (Bild 2) fr den Strfaktor Mensch, dessen Gewohnheiten und Wnsche nicht selten die versprochene Energiever-brauchsprognose konterkarieren (Tab. 1).

    Grundlegende Zusammenhnge zur thermischen Behag-lichkeit finden sich dazu in der DIN EN ISO 7730 und DIN EN 15251. Neuere Forschungen widmen sich der

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    Prof. Dr.-Ing. Michael Gnther project/object Erfolgskontrolle und Erfahrungen aus 3 verwirklichten Projekten

    instationren Betrachtung der thermischen Behaglich-keit unter der Abkrzung DTS (Dynamic Thermal Sensa-tion, Bild 3) und werden zur Folge haben, dass sehr trg-heitsarme Systeme mit ausgezeichneter Regelfhigkeit den Wunsch nach Anpassung an vernderte Empfin-dungen im Tagesverlauf realisieren knnen.

    Zu diesen Systemen zhlen schon heute wassergefhrte Dnnschichtsysteme wie Uponor Minitec, in naher Zukunft jedoch wohl auch strombetriebene Heizleiter in Oberbodenbelgen oder Tapeten.

    Die Vision fr das Jahr 2030, einen Primrenergiefak-tor von Strom in Hhe von fP = 0,8 erreichen zu kn-nen, erscheint nicht unrealistisch /1/ und begnstigt den Einsatz von Strom fr Heizzwecke. Die Photovoltaik wird ihre kontinuierliche Entwicklung fortsetzen, weil es hierzu ganz einfach ein Entwicklungspotenzial gibt /2/ und sich neue Lsungen elegant in den Baukrper inte-grieren lassen.

    2.2 Erneuerbare EnergienDas EEWrmeG 2011 hat zum Ziel, Techniken und Technologien mit erneuerbaren Energien zu fordern und zu frdern. Damit ist das Gesetz ein wichtiger Baustein zum Erreichen der ehrgeizigen Klimaschutz-ziele in Europa. Allerdings ist die Erfolgsquote bisher nicht berzeugend, wie die vom BDH (Bundesin-dustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e. V.) verffentlichte Statistik fr 2013 zeigt (Bild 4). Es ist wohl in erster Linie die mangelnde Wirtschaftlichkeit dieser Verfahren, die eine progres-sive Entwicklung beispielsweise geothermisch gesttz-ter Energiekonzepte hufig verhindert. Daraus erklrt sich aber auch, dass die Ersatzmanahme des EEWr-meG 2011, die EnEV-Vorgaben fr den maximal zuls-sigen Primrenergiebedarf und Wrmeverlust ber die Gebudehlle um 15 % unterschreiten zu mssen, die am hufigsten praktizierte Methode ist. Auerdem ist zu konstatieren, dass die Abwrmenutzung im Zusam-menhang mit Produktionsprozessen stiefmtterlich behandelt wird, was sich aber gerade beim Beheizen von Industriehallen auszahlen wrde. Hierbei bietet die Fubodenheizung direkt oder auch indirekt in der Kopplung mit Wrmepumpen zur Abwrmenutzung ein groes Anwendungsfeld.Bild 3: DTS-Modell Dynamic Thermal Sensation nach FIALA/3/

    Bild 2: PMV-Index, Raumtemperaturen und Komfortklassen A-B-C nach DIN EN 15251 mit den zulssigen Abweichungen

    Tab. 1: Beispiel fr die Simulation des Energieverbrauchs in Abhngigkeit von Nutzerprofilen

    project / object

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    2. Erwartungshaltungen 2.1 Energieeffizienz und Komfort

    Entgegen vielfacher Auffassungen, die das Erreichen der Energieeffizienz in den Mittelpunkt aller

    Bestrebungen des Planens von Gebude und TGA und TGA rcken (Bild 1), geht es um die Gesund-

    heit, Behaglichkeit und Komfort (Bild 2) fr den Strfaktor Mensch, dessen Gewohnheiten und Wn-

    sche nicht selten die versprochene Energieverbrauchsprognose konterkariert (Tab. 1).

    Bild 1: Bandtacho zum Primrenergie- bzw. Endenergiebedarf mit zugehrigen Effizienzklassen

    Bild 2: PMV-Index, Raumtemperaturen und Komfortklassen A-B-C nach DIN EN 15251 mit den zu-

    lssigen Abweichungen

    Tab. 1: Beispiel fr die Simulation des Energieverbrauchs in Abhngigkeit von Nutzerprofilen

    Grundlegende Zusammenhnge zur thermischen Behaglichkeit finden sich dazu in und

    DIN EN ISO 7730 und DIN EN 15251. Neuere Forschungen widmen sich der instationren Betrach-

    tung der thermischen Behaglichkeit unter der Abkrzung DTS (Dynamic Thermal Sensation, Bild 3)

    und werden zur Folge haben, dass sehr trgheitsarme Systeme ausgezeichneter Regelfhigkeit den

    Wunsch nach Anpassung an vernderte Empfindungen im Tagesverlauf realisieren knnen.

    Zu diesen Systemen zhlen schon heute wassergefhrte Dnnschichtsysteme wie Uponor Minitec, in

    naher Zukunft jedoch wohl auch strombetriebene Heizleiter in Oberbodenbelgen oder Tapeten.

    Nutzer mittlere Raumtemperatur

    Fenster- luftwechsel

    TWE-Bedarf (Faktor TWE)

    [C] [h1] [kWh/(m2 . a)]

    Sparer 14,5 bis 16,5 0,0 bis 0,2 12,50 bis 18,75 (1,0 bis 1,5)

    Durchschnitt 17,5 bis 20,5 0,3 bis 0,5 25,00 bis 43,75 (2,0 bis 3,5)

    Vielverbraucher 21,5 bis 24,5 0,6 bis 0,9 50,00 bis 75,00 (4,0 bis 6,0)

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    Prof. Dr.-Ing. Michael Gnther project/object Erfolgskontrolle und Erfahrungen aus 3 verwirklichten Projekten

    2.3 NachhaltigkeitEs ist richtig, die Entscheidungskriterien ber die Eig-nung von Systemen und Produkten am Bau um die Krite-rien der Nachhaltigkeit zu erweitern. Deshalb werden in Berechnungen der Lebenszykluskosten zunehmend auch die Aufwendungen fr Rckbau und Recycling einbezo-gen. Im konkreten Fall des Planens einer Fubodenhei-zung auf der Grundlage der Bauarten nach DIN 18560 und DIN EN 1264 kann dabei durchaus die Vorzugsvari-ante einer Trockenbaukonstruktion abgeleitet werden, wie es SOBEK beim Effizienzhaus Plus in Berlin prakti-ziert hat (Bild 5). Hier war sicher auch das mgliche Umsetzen des Gebudes an einen anderen Standort von Bedeutung, jedoch ermglicht der Aufbau das einfache Trennen von Werkstoffen, die nach einer Aufbereitung dem Bauprozess erneut zugefhrt werden knnen. Alu-minium wird gegenwrtig mit einem Anteil von mehr als 80 % recycelt und wiederverwendet. Wrmeleitlamellen aus Aluminium wie beim Trockenbausystem Uponor Sic-cus sind deshalb die richtige Wahl fr ein System, das auerdem aus leicht trennbarem und recyclebarem Poly-styrol und PEX-Rohren besteht. Die nachfolgenden Beispiele sollen die Aspekte des Komforts, der Energie-effizienz und der Nachhaltigkeit beleuchten.

    3. Fallbeispiel

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