Vortrag Gebäudeenergieberater, Feb 2005 - Unics.uni-hannover.de

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Vortrag Gebäudeenergieberater, Feb 2005 - Unics.uni-hannover.de

Gemini-Haus,

Plus-Energiehaus

Architekt Erwin

Kaltenegger

Passivhaus Schmölzer, Architekt Reto Miloni

Vortrag Gebäudeenergieberater

Februar 2005 Folie 1


„Grundlagen

des Passivhausstandards“

Einführungsvortrag zur Schulung der

Gebäudeenergieberater im Handwerk

Referent:

Udo Scherer, Dipl.-Ing. Maschinenbau

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

an der Uni Hannover

Fakultät Architektur und Landschaft

Institut für Entwerfen und Konstruieren

Abteilung Technische Gebäudeausstattung

www.unics.uni-hannover.de/tarsb

Vortrag Gebäudeenergieberater

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Passivhäuser

Studentischer Architekturwettbewerb

Null-Emissionssiedlung „In der Rehre“

gefördert von proKlima





Entwurf eines Einfamilien- bzw.

Reihenhauses im

Passivhausstandard

Entwurfsgebiet ist die geplante

Null-Emissionssiedlung „In der

Rehre“ im Süden Hannovers bei

Wettbergen

Vertiefte Auseinandersetzung mit

der Haustechnikplanung

Integraler Planungsprozess durch

Kooperation mit Studierenden der

FH Wolfenbüttel, Prof. Wolff

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Februar 2005 Folie 3


Anstoß zu diesem Vortrag

Disput bei den Passivhaustagen zur Frage:

Was passiert im Passivhaus, wenn im Winter

bei eisigem Frost die Lüftung ausfällt?

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Grundlagen des Passivhausstandards

• Begründung

• Definition

• Planung

• Thermische Hülle

• Luftdichte Schicht

• Konstruktionsbeispiele

• Effiziente Haustechnik im Passivhaus

• Faktor 10 im Altbau

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Begründung

Behaglichkeit

Nachhaltigkeit

Energieeffizienz

Passivhaus-

standard

Bauschadensfreiheit

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Einflussfaktoren für Komfort und

Thermisches Innenklima

Quelle: Prof. Bohne SS 04

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Behaglichkeit


Strahlungseinfluss und Behaglichkeit

Raumlufttemperatur von 21°C, unterschiedlichen

U-Werte der Aussenwand (Aussentemperatur –10 ° C)

Quelle: Prof. Bohne SS 04

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Oberflächen-, Lufttemperaturen, Feuchte

Quelle: Carsten Grobe

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Quelle: Dr. Schulze Darup

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Bauschadensfreiheit


Charakteristischer Tagesverlauf der CO2-Konzentration

in einem Schlafzimmer

(Vergleich Fensterlüftung – Abluftwärmerückgewinnung)

Quelle: Dr. Schulze Darup

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Energieflussbild

Deutschland 1999

Quelle: BMWi, VDEW,

AG Energiebilanzen

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Februar 2005 Folie 12

Energieeffizienz


Verteilung des Endenergieverbrauchs in Deutschland 1998

insgesamt und für verschiedene Dienstleistungen.

Quelle BINE 2001

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Energieeffizienz


Energiebedingte CO ²

-Emissionen 2000

Quelle: BINE Informationsdienst, August 2003

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Verteilung des Endenergieverbrauchs in Deutschland 1999 auf

verschiedene Verbrauchergruppen

Quelle BINE 2001

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Energiedienstleistung und Primärenergieaufwand

Quelle:

BINE 2001

Eine identische Energiedienstleistung (z. B. ein Duschbad) führt, abhängig von der

eingesetzten Umwandlungstechnik, zu unterschiedlichem Primärenergieverbrauch

[E = Einheit]. Die Abbildung ist eine vereinfachte Darstellung; die Werte wurden in

Zusammenarbeit mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft ermittelt.

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Vergleich der CO ²

- Emissionen

verschiedener Energieträger [kg/kWh]

Quelle: ASUE

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Definition des Passivhausstandards

Dr. Feist:

„Wenn die Zuluftheizung als alleinige

Wärmequelle ausreicht, nennen wir ein

Gebäude ein Passivhaus – eben, weil es

kein aktives Heizsystem (und auch keine

Klimaanlage) braucht.“

Aus „Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser“, Darmstadt, 2000, Verlag Das Beispiel

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Februar 2005 Folie 18


Passivhausbedingung

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Behaglichkeit ohne Heizsystem durch Komfortlüftung

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Übersicht Endenergiekennwerte von

Gebäudestandards

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Bilanzvergleich

der

Wärmeströme

bei

Niedrigenergie-

und Passivhaus

Quelle:

Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser,

Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 22


Passivhaus-

bausteine:

Hochgedämmt

Passivhausfenster

Lüftung mit WRG

Quelle:

Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser,

Dr. Feist, 2001

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Beispielhafte,

passivhausgeeignete

Wandaufbauten

Quelle:

Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser,

Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 24


Prinzip Wärmebrückenfreies(-reduziertes)

Konstruieren

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

Bedingung:

außenmaßbezogener

Wärmebrückenverlustko

effizient


Prinzip

Luftdichtheit

Rundum

geschlossene

Abdichtungs-

lösungen

- rote linie -

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 26


Detail: Fensterrahmendichtung

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 27


Detail:

Dach-

Wand-

Anschluss

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 28


Prinzip

Qualitäts-

sicherung

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 29


Energiebilanz Verglasung

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 30


Einfluß der Südfenstergröße im Passivhaus

Darmstadt-Kranichstein

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 31


Detail: Passivhaus-Fensterrrahmen

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 32


Einbaudetail

Passivhaus-

fenster

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 33


Haustechnik im Passivhaus

Anforderungen:

• Einfach, bedienfreundlich, kostengünstig

• Nutzung regenerativer Energieträger

• Hocheffiziente Energiewandlung,

-verteilung, -nutzung

• Optimierte Verteilnetze

• Raumluftunabhängige Verbrennungen

• Küchenabzugshauben im Umluftbetrieb

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Anteil der Trinkwarmwasserbereitung am

Endenergieverbrauch für Heizung und Warmwasser

Quelle: Dr. Bellingen, Protokollband 20

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Einfacher

Kreuzstrom-

Wärme-

übertrager

Wärmerückzahl

um 60 %

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 36


Doppelter

Kreuzstrom-

Wärme-

übertrager

Wärmerückzahl

bis 80 %

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 37


Gegenstrom-

Wärme-

übertrager

Wärmerückzahl

75-95 %

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 38


Zonierung und

Volumenstrom-

verteilung bei

kontrollierter

Lüftung

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Februar 2005 Folie 39


Erdreich-

wärmetauscher

EWT

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Wärmepumpen-Kompakt-Aggregat

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Passivhaus Nachweis

Foto oder

Zeichnung

Objekt: Passivhaus-Endhaus Kranichstein

Standort und Klima: Darmstadt Kranichstein Standard Deutschland

Straße:

PLZ/Ort: D-64289 Darmstadt

Land: Deutschland/Hessen

Objekt-Typ:

Bauherr(en):

Straße:

PLZ/Ort:

Reihenhaus / Wohnungen

Bauherrengemeinschaft Passivhaus

D-64289 Darmstadt

Architekt: Prof. Bott/Ridder/Westermeyer

Straße: Jahnstr. 8

PLZ/Ort: D-64285 Darmstadt

Haustechnik: öeb Dipl.-Ing. Norbert Stärz

Straße: Bahnhofstr. 49

PLZ/Ort: D-64319 Pfungstadt

Baujahr: 1991

Zahl WE: 1

Umbautes Volumen: 665,0 m 3

Personenzahl: 4,0

Kennwerte mit Bezug auf Energiebezugsfläche

Energiebezugsfläche: 156,0 m 2

Verwendet: Jahresverfahren PH-Zertifikat: Erfüllt?

Energiekennwert Heizwärme: 13 kWh/(m²a) 15 kWh/(m²a)

Drucktest-Ergebnis: 0,22 h -1 0,6 h -1

Primärenergie-Kennwert

(WW, Heizung und Haushalts-Strom):

58 kWh/(m²a) 120 kWh/(m²a)

Primärenergie-Kennwert

(WW, Heizung und Lüftung):

33 kWh/(m²a)

Heizlast: 9,8 W/m²

Übertemperaturhäufigkeit: 9% über 25 °C

Kennwert mit Bezug auf Nutzfläche nach EnEV

Nutzfläche nach EnEV: 212,8 m 2 Anforderung: Erfüllt?

Primärenergie-Kennwert

(WW, Heizung und Lüftung):

24 kWh/(m²a) 40 kWh/(m²a)

Entwurfsbegleitende

Berechnung

Der rechnerische

Nachweis der

Passivhauskriterien

erfolgt durch das PHPP

PassivHaus-aus-

ProjektierungsPaket.

Ein Excel-Tool, das

Verluste und Gewinne

bilanziert und durch

Messwerte validiert ist.

Wir versichern, dass die hier angegebenen Werte nach Ausgestellt am:

dem Verfahren PHPP auf Basis der Kennwerte des Gebäudes

ermittelt wurden. Die Berechnungen mit PHPP liegen gezeichnet:

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Vergleich

Endenergie-

verbrauch

Bestand

zu

Passivhaus

Darmstadt

Kranichstein

Quelle: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser, Dr. Feist, 2001

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Entwicklung der Passivhausneubauten

Quelle: Dr. Schulze Darup

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Februar 2005 Folie 44

Nachhaltigkeit


Anfangsfrage dieses Vortrags

Disput bei den Passivhaustagen:

Was passiert im Passivhaus, wenn im Winter

bei eisigem Frost die Lüftung ausfällt?

Ist das zumutbar?

Ist das erträglich?

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Literaturhinweise

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Quellenangaben

Aus nebenstehendem Buch von Dr. Feist

stammen alle mit dem PHI-Symbol

gekennzeichneten Darstellungen:

Dr. Wolfgang Feist: Gestaltungsgrundlagen Passivhäuser

2001 ; Darmstadt; 2000, Verlag Das Beispiel

Carsten Grobe: Passivhäuser planen und bauen;

München 2002; Verlag Callwey

Dr. Burkhard Schulze Darup: Energetische

Wohngebäudesanierung mit Faktor 10; Nürnberg

2003; Dissertation

Prof. Dr.-Ing Dirk Bohne: Materialien aus

Vorlesungen an der Uni Hannover; 2004

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Ende...

Vielen Dank für ihre

Aufmerksamkeit!

Weitere Informationen auf der Homepage

unserer Abteilung:

www.unics.uni-hannover.de/tarsb

Kontakt für Fragen und Kritik:

udo.scherer@iek.uni-hannover.de

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