Im Mittelpunkt aller Maßnahmen zur Verringerung des Energiebedarfs sollte immer das gesamte Gebäude stehen. Das fängt mit der Analyse an: In einem Energiebedarfsausweis werden die einzelnen Gebäudeteile (Fenster, Außenwände, Dach) und die Heiztechnik energetisch bewertet. Davon ausgehend können die wirkungsvollsten Maßnahmen umgesetzt werden.
Energieberater*innen sollten deshalb immer mit ihrer Expertise einbezogen werden. Wo gut kooperiert wird, können die erhobenen Daten auch anderen Gewerken zur Verfügung gestellt werden (z. B. kann der Heizungsbauer damit die Raumheizlasten bestimmen und die Hydraulik optimal einstellen).
Grundsätzlich gilt: Änderungen an Gebäudeteilen oder –technik haben Einfluss auf andere Gebäudeteile. Auch das Raumklima kann sich verändern. Unsachgemäße Ausführungen können zu Wärmeverlusten oder Feuchteproblemen führen.
Werden beispielsweise neue Fenster mit Wärmeschutzverglasung eingebaut, ändern sich die Heizlasten der einzelnen Räume. Dann empfiehlt sich eine Neuberechnung des hydraulischen Abgleichs.
Das Dach
Bei der Modernisierung von Dächern hängen Art und Umfang der Maßnahmen entscheidend von der Dachform (Steil-, Flach-, Walm-, Mansarddach etc.), den Dachaufbauten wie Gauben und der späteren Nutzung ab.
Zur Wärmedämmung von Dächern gibt es verschiedene Möglichkeiten Dämmstoffe einzubringen (Zwischensparrendämmung, Aufsparrendämmung, Untersparrendämmung). Auch Kombinationen sind möglich und sinnvoll. Bei einer nachträglichen Dämmung von innen kann die Konstruktionsebene für die neue innere Bekleidung (aus Gipskarton; Holzwerkstoffplatte etc.) zusätzlich mit Dämmstoff gefüllt werden. Für jeden der Anwendungsfälle stehen verschiedene geeignete Dämmmaterialien zur Verfügung. Die Entscheidung für einen Dämmstoff sollte sich unter anderem nach der möglichen Dämmdicke (je nach Konstruktion), der Wärmeleitfähigkeit, dem Brandverhalten, dem sommerlichen Hitzeschutz (bei Wohnnutzung) und der Umweltverträglichkeit richten. Daneben ist natürlich die Statik zu beachten.
Die der direkten Sonnenstrahlung ausgerichteten Dächer führen im Sommer leicht zur Überhitzung der darunterliegenden Räume.
Gerade in punkto Hitzeschutz schneiden ökologische Dämmmaterialien besser ab als „Styropor“- und Mineralfaserprodukte. Auch auf eine außen liegende Verschattung von Dachflächenfenstern ist unbedingt zu achten. Innen liegende Verschattungen sind aufgrund der inzwischen üblichen Wärmeschutzverglasungen wenig effektiv. Die Fenster sollten auch möglichst nicht auf der Südseite eingebaut werden.
Wichtig ist die Herstellung, bzw. das Vorhandensein einer luftdichten Schicht aus diffusionsoffenen Folien, -Pappen oder einer vorhandenen Bekleidung mit Putz (Putz auf Trägermatten etc.) oder Gipswerkstoffplatten auf der Rauminnenseite. Die Luftdichtheit ist mit einer Leckageortung (Blower‐Door‐Test) einfach zu überprüfen. Eventuell vorhandene Luftleckagen sind schnell gefunden und sollten gleich verschlossen werden.
Viele Energieberater*innen bieten auch „Blower-Door“-Tests an. Gute Zusammenarbeit kann Geld und Ärger ersparen.
Tipps zur Dachmodernisierung
Überprüfen Sie: Ist der Dachüberstand auch für evtl. später geplante Außenwanddämmungen ausreichend?
Überprüfen Sie die Luftdichtigkeit mit einem „Blower‐Door‐Test“ zur Ortung von evtl. vorhandenen Leckagen.
Stellen Sie den Ist- Zustand der Dachkonstruktion exakt fest: Nehmen Sie dafür auch vorhandene Verkleidungen ab, um richtig nachsehen zu können.
Denken Sie an den sommerlichen Hitzeschutz, damit der Dachboden auch in der warmen Jahreszeit bewohnbar ist.
Bei einer Neueindeckung empfiehlt sich eine Vollsparrendämmung kombiniert mit einer zusätzlichen Aufdachdämmung.
Sollen die Dacheindeckung und innere Wand/Dachschrägenbekleidung bleiben? Dann eignen sich Einblas-Dämmstoffe. Achten Sie dabei auf die luftdichte Ebene und die Dampfbremse/Dampfsperre.
Dach-Wand
So nicht! Wie denn? Das Problem der konstruktiven Durchdringung – der Dach-Wandanschluss
Muss die Dichtungsbahn des Wandelements zwischen den Sparren eingeschnitten/unterbrochen werden?
Wie wird die Luftdichtheitsbahn an das Dach angeschlossen?
Dachboden / oberste Geschossdecke
Bleibt der Dachbodenraum ungenutzt bzw. soll dieser eher untergeordnet nur zur Lagerung von Gegenständen dienen, lohnt es sich nicht die Dachschräge bis in den First zu dämmen. Es ist dann empfehlenswert die Geschoßdecke zum Dachbodenraum für die Dämmung zu nutzen. Je nach Beschaffenheit der Decke kann der vorhandene Hohlraum genutzt werden um eine Einblas- oder Schüttdämmung vorzunehmen. Es besteht außerdem die Möglichkeit, wie bei Betondecken (begehbare) Dämmplatten aufzubringen, oder mittels einer geeigneten Konstruktion eine weitere Dämmebene aufzusetzen, die dann mit Dämmmaterial gefüllt wird und mit einem neuen Fußbodenbelag abgedeckt werden kann. Auch eine Kombination mit Dämmstoff zwischen und auf der Decke ist möglich. Dabei sollte auf die luftdichte Ebene der Geschoßdecke analog zur Dachdämmung geachtet werden
Wie beim Dach können wahlweise verschiedene Materialien eingesetzt werden. Dämmdicke, Wärmeleitfähigkeit, Brandverhalten und Umweltverträglichkeit sind auch hier wichtige Entscheidungskriterien.
Tipps zur Dachbodendämmung
Denken Sie auch an die Dämmung der Bodentreppe – der mögliche Dämmeffekt wird ansonsten stark verringert.
Prüfen Sie, ob eine Dachbodendämmung nach der gültigen Energieeinsparverordnung EnEV vorgeschrieben ist. Daraus können sich bestimmte Anforderungen ergeben.
Damit der Fußboden des ungeheizten kalten Dachbodens dampfdiffusionsoffen bleibt, sollte kein PVC-Belag oder andere dampfdiffusionsdichte Materialien auf dem Fußboden verlegt werden.
Bei einer Hohlschicht in der Geschoßdecke (Fußboden des unbeheizten Dachbodens) zum Dachboden müssen zur Vermeidung von Luftströmungen die Übergänge zur Dachschräge unbedingt luftdicht verschlossen werden. Dies gilt vor allem dann, wenn die Geschoßdecke oberhalb des vorhandenen alten Fußbodens mit einem aufgelegten Dämmstoff modernisiert wird.
Außenwand
Der Aufwand für die energetische Modernisierung einer Außenwand hängt wesentlich von ihrer Bauweise ab. Es gibt zwei Möglichkeiten eine Außenwand von außen zu dämmen. Die Dämmung wird entweder unter einer Verkleidung (Vorhangfassade) eingebaut oder mittels eines Wärmedämm-Verbundsystems erstellt. Für die Vorhangfassaden werden üblicherweise Holzverschalungen oder Fassadenplatten aus Kunstglas verwendet. Die Kerndämmung wird bei einem zweischaligem Mauerwerk hergestellt. In den vorhandenen Hohlraum wird das Dämmmaterial üblicherweise eingeblasen. Unter Beachtung gewisser Rahmenbedingungen ist auch eine Innenwand- Dämmung möglich.
Die Auswahl des Dämm-Materials richtet sich nach Wärmeleitfähigkeit, Brandverhalten und den Anwendungsbereich.
Tipps zur Außenwand-Dämmung
Überprüfen Sie den Zustand und die Tiefe des Dachüberstandes.
Bei der Bestandsaufnahme für Kerndämmungen sollte der Wandaufbau ausführlich analysiert werden – denn er ist im Obergeschoss nicht immer identisch mit dem Erdgeschoss. Oder Giebelwände sind anders aufgebaut als die Seitenwände. Mit einem Endoskop können Sie in die Wände sehen und diese beurteilen. Kein Endoskop vorhanden? Fragen Sie Ihre*n Energieberater*in oder Dämmfirma.
Vor der Durchführung einer Kerndämmung sollten alle Durchbrüche, Rohr-Durchführungen hergestellt und die Abdichtung von möglichen Löchern und Schlitzen erfolgt sein.
Überprüfen Sie den Zustand der Fenster bevor Sie die Außenwand dämmen. Kommt eine Vorhangfassade oder ein Wärmedämmverbund-System zum Einsatz kann bei einem Fensteraustausch überlegt werden, ob die Fenster in die äußere Flucht der vorhandenen Außenwand gesetzt werden. Auch hier gilt: Nutzen Sie die Expertise Ihres Tischlerbetriebes.
Lassen Sie den Sockel des Gebäudes mitdämmen, wenn dieser an den Fußboden eines beheizten Bereichs anschließt. Die Dämmung sollte möglichst 50 cm tiefer als das vorhandene Fußbodenniveau gezogen werden (nahe am Erdreich mit geeigneten Sockeldämmplatten).
Eine Innenwanddämmung ist manchmal aus Denkmalschutzgründen die einzige Option. Damit die bauphysikalischen Rahmenbedingungen genügend beachtet werden, ist die Beratung und Ausführung über einen Fachbetrieb unbedingt empfehlenswert.
Außenwand: U-Werte
Außenwand ohne Dämmung (U-Wert 1,57 W/m²K)
Die Zeichnung zeigt den Verlauf von Temperatur und Taupunkt innerhalb des Bauteils.
Der Taupunkt kennzeichnet die Temperatur, bei der Wasserdampf kondensieren und Tauwasser entstehen würde.
Solange die Temperatur des Bauteils an jeder Stelle über der Taupunkttemperatur liegt, entsteht kein Tauwasser.
Berühren sich die beiden Kurven, fällt an den Berührungspunkten Tauwasser aus. Hier fällt rechnerisch zwar kein Tauwasser aus, aber aufgrund der fehlenden Dämmung kann dieses Mauerwerk als mangelhaft bezeichnet werden.
Außenwand mit Kerndämmung und WDVS (U-Wert 0,41 W/m²K)
Als Kerndämmung bezeichnet man die Dämmung im Zweischaligen Mauerwerk.
Hier berühren sich die Linien. Es kann Tauwasser auf der äußeren Seite der Kerndämmung anfallen.
Die Kerndämmung hat schon erstaunliche Wirkung erzeugt.
Außenwand mit Kerndämmung und WDVS (U-Wert 0,146 W/m²K)
Ein Wärmedämmverbundsystem (WDVS) ist ein System zum Dämmen von Gebäudeaußenwänden. Der geregelte Aufbau besteht aus der Befestigungsart (geklebt und/oder gedübelt oder einem Schienensystem), einem Dämmstoff, einer Putzträgerschicht (armierter Unterputz) und einer Oberflächenschicht (Oberputz oder Flachverblender).
Der Wärmeschutz dieser Konstruktion kann schon als sehr gut (Altbau) betrachtet werden.
Außenwand mit Innen- und Kerndämmung und WDVS (U –Wert 0,113 W/m² K)
Bei dieser Lösung werden bauphysikalisch gesehen die höchsten Werte erreicht. Aber aufgepasst: Bei einer Innendämmung ist Tauwasseranfall praktisch nicht zu vermeiden. Da Tauwasser also unumgänglich ist, sollte weniger auf die Vermeidung von Tauwasser und mehr auf die unschädliche Speicherung und sommerliche Trocknung geachtet werden. Dies erledigen feuchteunempfindliche und kapillaraktive Baustoffe. Die Kapillarität bewirkt eine Verteilung des Tauwassers und leitet die Feuchtigkeit an die Oberfläche des Bauteils, wo sie schneller trocknen kann. Expertenwissen ist also hier sehr stark gefragt.
Der Wärmeschutz dieser Konstruktion kann als sehr gut bezeichnet werden und befindet sich auf hohem Passivhausniveau.
Sockel
Sie glauben, der Gebäudesockel spielt keine große Rolle bei einer Modernisierung? Weit gefehlt! Auch er sollte gedämmt werden
Die Wärmedämmung der Außenwand endet oberhalb der Grasnarbe. Daher sollten Sie vor der Sanierung des Sockels klären, wie es im Erdreich um das Fundament bestellt ist.
Tipps zur Sockel-Modernisierung
Stellen Sie sicher, dass das Mauerwerk trocken ist.
Zwischen Sockeldämmplatte und normaler Dämmplatte keine Metallabschlussschiene (Sockelschiene) verwenden. Es gibt alternativ Randdämmelemente zur Vermeidung von Wärmebrücken.
Achten Sie auf die Kennzeichnung der Eignung (Anwendungsbereich) des Dämmmaterials!
Spritzwasser kann schneller vom Sockel ablaufen, wenn dieser glatt geputzt ist.
Ein Kiesstreifen von 30 Zentimetern sorgt dafür, dass Spritzwasser nicht direkt an die Wand gelangt.
Eine Gewebeverstärkung (Panzergewebe) kann den Gebäudesockel haltbarer machen. Dies ist auch in beengten Bereichen, wie an angrenzenden Bürgersteigen eine gute Möglichkeit die Dämmung im Laufbereich zu schützen.
Sockelperimeter
Perimeterdämmung
Die lückenlose Dämmung eines Gebäudes zum Erdreich hin (Perimeterdämmung) zählt heute zu den energetischen Standards. Ohne sie treten hohe Wärmeverluste auf und das Gebäude wäre nicht ausreichend wärmegeschützt. Zur Perimeterdämmung gehört zum einen die Außendämmung der Kellerwände (Sockeldämmung), zum anderen die Dämmung unter dem Kellerboden (Bodenplatte aus Beton).
Fenster
Bei einem Fensteraustausch kann unter verschiedenen Materialien ausgewählt werden. Es werden Holz-, Holz/Aluminium und Kunststofffenster angeboten. Nicht immer ist gleich ein Austausch der vorhandenen Fenster notwendig. Der Austausch der Verglasung kann eine interessante Alternative sein, wenn Rahmen und Beschläge noch intakt sind und stabil genug um die neuen Isoliergläser aufzunehmen.
Auch bei der Verglasung gibt es Unterschiede. Zwei- bzw. Dreifach-Wärmeschutz, Sonnen- und Schallschutzverglasung stehen zur Wahl.
Werden mehr als ein Drittel der Fenster ausgetauscht, ist ein Lüftungskonzept zu erstellen (DIN 1946-6).
Tipps zum Fensteraustausch
Bevor Sie in Sachen Fensteraustausch zur Tat schreiten, prüfen Sie ob alternativ auch eine sogenannte Umverglasung ausreichend wäre?
Denken Sie beim Fensteraustausch auch immer an eine evtl. geplante Außenwanddämmung. Die Architektur des Hauses wird nachträglich verändert.
Die Fensteranschlüsse sollten immer luftdicht ausgeführt werden. Das kann ein Fachbetrieb durch eine Leckageortung („Blower Door“-Test) leicht preiswert überprüfen.
Sie möchten Schallschutzfenster? Achten Sie unbedingt auf die Anschlüsse zur Wand etc.! Bereits geringe Luftnebenwege machen den teurer investierten Schallschutz zunichte.
Überlegen Sie bei Schallschutzfenstern eventuell den Einbau einer Lüftungsanlage, z.B. auch eine raumweise dezentral installierbare Anlage in Schallschutzausführung.
Fenster
Die Dichtungsebenen des Fensters
Fensteranschlüsse müssen bauphysikalisch innen dichter als außen sein.
Es wird zwischen drei Dichtungsebenen unterschieden:
Die innerste Ebene trennt das Raumklima von äußeren Einflüssen. Diese Dichtungsebene muss dampfdiffusionsdicht sein. Das Abklebeband innen ist dampfdichter als die Materialien der äußeren Ebene.
Die Ebene zwischen Rahmen und Wand dient der Wärmedämmung und muss wärmedämmend gefüllt werden.
Die äußerste Ebene muss über einen Schlagregenschutz verfügen und diffusionsoffen sein, damit Feuchtigkeit entweichen kann.
Kellerdecke/Bodenplatte
Wenn Sie Kellerdecke oder Bodenplatte sanieren wollen, ist die Bauweise ganz entscheidend für die Wahl der Konstruktion und des Dämmmaterials.
Es gibt Decken und Bodenkonstruktionen aus Holz (Balken), in Kappenbauweise (Stahlträger/Mauerwerk) oder aus Beton.
Tipps zur Dämmung von Kellerdecke/Bodenplatte
Überprüfen Sie den Zustand und den Aufbau der Kellerdecke oder der Bodenplatte.
Stellen Sie sicher, dass die Bodenplatte trocken ist.
Die Feststellung von Hohlräumen in Decken kann mittels Endoskopie erfolgen.
Eine Holzbalkendecke kann mit geringem Aufwand und ohne zusätzlichen Aufbau gedämmt werden. Der Hohlraum in der Decke kann mit Einblasdämmstoff gefüllt werden.
Mit der Dämmung der Kellerdecke oder der Bodenplatte wird der untere Abschluss des beheizten Bereichs der Gebäudehülle geschlossen.
Eine Kappendecke kann oberhalb durch eine Dämmschüttung mit aufgelegten Trockenestrichplatten und/ oder unterhalb durch eine abgehängte Decke gedämmt werden.
Vor der Dämmung einer Bodenplatte sollte geprüft werden ob der Grundkanal intakt ist.
Heizung
Aufgabe der Heizungsanlage ist, die Wärmeverluste des Gebäudes auszugleichen und die Warmwasserversorgung sicher zu stellen.
Unabhängig von der Art der Heizungstechnik steht an erster Stelle die Berechnung der Wärmebedarfe (Heizlast, Trinkwarmwasserbedarf) und ggf. auch des Bedarfsprofils (Jahresdauerlinie).
Durch den Einbau von Flächenheizungen (Fußboden- oder Wandheizung) kann mit einer niedrigen Vorlauftemperatur gearbeitet werden, was wiederum Verluste reduziert. Zudem kommen dann ggf. Wärmepumpen als Heiztechnik in Frage.
Auf Basis dieser Parameter, sowie der Dachausrichtung und –flächen, können die jeweils geeignetsten Wärmeerzeuger und Anlagenkomponenten (Speicher, Abgassystem etc.) bestimmt werden. Optimal ist ein möglichst großer Beitrag durch Solarthermie oder andere regenerative Energieträger (z.B. Pellets, Geothermie).
Je nach Ausstattung mit Gebäudesystemtechnik ist zudem eine Einbindung der Steuerung und Regelung der Heizungsanlage zu prüfen.
Tipps zum Thema Heizungsanlage
Die richtige Auslegung (Leistung), Auswahl der Wärmeerzeugertechnologie und Anlagenkomponenten sind unverzichtbar.
Aufgrund der vielen Schnittstellen zu anderen Gewerken sollte die Planung frühzeitig erfolgen.
Eine gute Gewerke übergreifende Zusammenarbeit hilft Kosten sparen und erhöht die Qualität des Gesamtergebnisses.
Wichtige Schnittstellen sind:
Einbau von Flächenheizungen: z. B. Maurer, Betonbauer, Estrichleger, Fliesenleger, Raumausstatter/Bodenleger
Solarthermie sowie Schornstein- oder Abgassysteme: Dachdecker, Maurer, Betonbauer, Zimmerer
Installation von Rohren und Heizkörpern: Trockenbauer, Maler, Maurer, Fliesenleger
Clever heizen
Effizienz von Heizkesseln bei unterschiedlicher Auslastung
Bei modernen Brennwertkesseln ist der Betrieb unter Teillast erheblich verbessert. Die Brenner passen die Leistung automatisch dem Bedarf an; dies wird Modulieren genannt.
Bei Brennwertkesseln steigt der Wirkungsgrad im Teillastbetrieb sogar an. Eine bewusste Überdimensionierung ist nicht ratsam, da auch bei modernen Kesseln unterhalb von 20 % der Nennleistung der Nutzungsgrad stark abnimmt.
Heizkurve
Die Heizkurven
Die Vorlauftemperatur (vertikale Achse) einer modernen Heizung wird gleitend an die jeweils herrschende Außentemperatur (Waagerechte Achse) angepasst.
Die Vorlauftemperatur ist die Temperatur des Heizwassers, das den Kessel verlässt und zu den Heizkörpern fließt. Wie diese Anpassung erfolgt, wird an der Regelung über die sogenannte Heizkurve eingestellt.
Je tiefer die Außentemperatur, je höher wird der Vorlauf erwärmt und umgekehrt.
Steilheit
Das Verhältnis von Außen- und Vorlauftemperatur kann über eine Veränderung der Heizkurve verstellt werden.
Die Steilheit bestimmt, wie stark eine Änderung der Außentemperatur eine Änderung der Vorlauftemperatur bewirkt.
Raumtemperatur hauptsächlich an kalten Tagen zu niedrig. Lösung: Steilheit (Neigung) erhöhen
Raumtemperatur in der Übergangszeit zu hoch, an kalten Tagen in Ordnung. Lösung: Steilheit (Neigung) erhöhen, Parallelverschiebung (Niveau) senken
Parallelverschiebung
Das Verhältnis von Außen- und Vorlauftemperatur kann über eine Veränderung der Heizkurve verstellt werden
Mit der Parallelverschiebung wird der Verlauf der Heizkurve über die Vorlauftemperatur beeinflusst.
Raumtemperatur immer zu niedrig. Lösung: Parallelverschiebung (Niveau) erhöhen
Raumtemperatur in der Übergangszeit zu niedrig, an kalten Tagen generell aber in Ordnung: Lösung: Parallelverschiebung (Niveau) erhöhen, Steilheit (Neigung) senken.
Raumtemperatur in der Übergangszeit zu hoch, an kalten Tagen in Ordnung. Lösung: Parallelverschiebung (Niveau) senken, Steilheit (Neigung) erhöhen.
Umwälzpumpen
Ungeregelte Pumpenkennlinie
Die blaue Linie zeigt die Pumpenkennlinie einer ungeregelten Pumpe. Die Pumpenkennlinie ergibt sich aus der Förderhöhe und dem Förderstrom einer Pumpe.
Die waagerechte Achse (Q) zeigt den Förderstrom an, die senkrechte Achse gibt den Pumpendruck (H) wieder.
Die Grafik zeigt in schwarz eine Kennlinie, die für die Druckverluste in einem Heizkreis (Rohrnetz) steht. Diese Kennlinie wird Anlagenkennlinie genannt.
Je mehr Heizungswasser durch die Heizungsanlage fließen soll, desto mehr Druckverluste sind zu überwinden.
Die Anlagenkennlinien
Die Betriebssituationen, die es in Heizkreisen gibt, sind jedoch weitaus vielfältiger. Betrachten wir einen Heizkreis mit Heizkörpern und Thermostatventilen, so fließt über die Heizkörper nicht immer die gleiche Menge an Heizungswasser. Das liegt daran, dass die Thermostatventile mehr oder weniger Heizungswasser durch den Heizkörper zirkulieren lassen – die Wassermenge wird geregelt. Wenn die gewünschte Raumtemperatur nicht erreicht wird, so wird das Ventil öffnen; wenn die Raumtemperatur dann erreicht wird, so verschließt das Ventil langsam die Rohrleitung zum Heizkörper. Das bedeutet, dass die Anlagenkennlinie variabel ist. Das schließende Thermostatventil lässt weniger Heizungswasser durch, gleichzeitig wird im Thermostatventil der Weg, den das Heizungswasser nehmen kann, immer kleiner. Die Druckverluste am Thermostatventil nehmen zu.
Die Anlagenkennlinie wird steiler und die Schnittpunkte mit der Pumpenkennlinie wandern nach links.
Die geregelte Pumpenkennlinie
Druckgeregelte Pumpen lassen diese Druckerhöhung nicht zu. Sie erkennen diese Situation und regeln den Druck auf einen konstanten Wert (Konstantdruckregelung).
Technisch fahren diese Pumpen die Pumpendrehzahl zurück und sparen dabei sogar elektrische Energie.
Eine Sensorik ermittelt den Ist-Wert der Pumpe
Die Elektronik erkennt die Abweichung zwischem dem Soll-Wert (1) und dem Ist-Wert (2)
Der Regler reduziert die Drehzahl und bringt die Förderhöhe wieder auf den Sollwert (3)
Abbildung 4
Eine weitere Art den Druck zu regeln geschieht bei der Proportionaldruckregelung. Hier wird der Druck nicht konstant gehalten sondern die Drehzahl wird noch weiter abgesenkt. So baut die Pumpe auch weniger Druck auf. Das macht Sinn, denn wenn weniger Wassermenge über die Rohrleitung zirkuliert, fallen auch geringere Druckverluste an. Die Pumpe braucht also gar nicht so viel Druck aufbauen damit das
Wasser zirkulieren kann. Die noch größere Reduzierung der Drehzahl hat eine noch größere Stromersparnis zur Folge.
Lüfungsanlagen
„Sparsame“ und hygienisch sichere Häuser funktionieren nur mit einer hocheffizienten Wärmerückgewinnung aus der zu lüftenden Luft (Fortluft). Die Wärme wird aus der Abluft zurückgewonnen und über einem Wärmetauscher in die Frischluft (Zuluft) zurückgeführt – ohne dass sich die Luftströme vermischen. Lüftungsgeräte erzielen heute Wärmebereitstellungsgrade von 75 bis über 95%. Dieses gelingt mit Gegenstrom-Wärmeübertragern und energieeffizienten Spezialmotoren, so dass die zurückgewonnene Wärme das 8- bis 15-fache des Stromverbrauchs betragen kann. Die Lüftungsanlage im Sommer kann zudem dafür genutzt werden dieNachtluft zu kühlen. Generell sind Anlagen mit einem Wirkungsgrad von mindestens 80 Prozent bei der WRG zu bevorzugen.
Die am häufigsten eingesetzten Geräte zur kontrollierten Wohnungslüftung mit WRG sind die sog. Plattenwärmeübertrager; dagegen kommen Rotationswärmetauscher, Wärmerohr (Heatpipe) und Wärmepumpe seltener vor.
Kreuzstrom-Wärmetauscher
Der Kreuzstromwärmetauscher besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Platten. Die Außenluft und Raumluft strömt jeweils durch eine Platte getrennt, nebeneinander vorbei. Dabei gibt das höhere Energieniveau (Raumluft) seine Wärme über die Trennwand an das niedrigere Energieniveau (Außenluft) ab und erwärmt diese somit. Durch die dadurch resultierende Abkühlung der Abluft (Raumluft) erhöht sich die rel. Feuchte der Luft (die absolute Feuchte bleibt gleich) unter Umständen bis zum Taupunkt. Dieses Tauwasser muss bei allen Wärmetauscherarten konstruktiv abgeführt werden.
Wärmerückgewinnung 50–70 %
Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher
Eine Verbesserung der Wärmeübertragung erreicht man durch den Kreuz-Gegenstromwärmetauscher. Hierbei werden die beiden Luftströme in den Plattenspalten teilweise im Gegenstrom aneinander vorbeigeführt: die Strömung erfolgt über einen längeren Weg – die Kontaktzeit für den Wärmeübertragungsprozess vergrößert sich. Der Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher ist eine Zwischenform des Kreuzstrom bzw. Gegenstromwärmetauschers. Die Einteilung in Kreuzstrom-, Kreuz-Gegenstrom-, und Gegenstromwärmetauscher erfolgt aufgrund der Länge des Gegenstrombereiches.
Wärmerückgewinnung 70–80 %
Gegenstromwärmetauscher
Eine weitere deutliche Verbesserung bezüglich der übertragenen Wärme wurde durch eine Veränderung des Strömungsprofils erreicht: statt in Plattenspalten (Plattenwärmetauscher) werden die beiden Luftströme in quadratischen Kanälen geführt. Die Struktur ist so ausgebildet, dass beide Luftströme hermetisch voneinander getrennt sind. Damit verdoppelt sich die Wärmetauschfläche gegenüber den Plattentauschern. Üblicherweise wird dieser Wärmetauscher in einer mehr längs gestreckten Form gebaut. Bei diesem Typ vergrößert sich die Strömungslänge, wodurch auch die Wärmeübertragungszeit erhöht wird – der Gegenstrombereich überwiegt, woraus sich die Bezeichnung Gegenstromwärmetauscher ableitet.
Wärmerückgewinnung 85–92 %
geeignet für das Passivhaus
Elektrik
Die Elektrik hat in drei Bereichen Einfluss auf die Qualität des energieeffizienten Bauens:
Bei der Installation von Leitungen und Licht- und anderen Anlagen werden Wände und Decken durchdrungen.
Insbesondere im Neubau kommen zunehmend komplexe automatisierte Gebäudesteuerungssysteme zum Einsatz. Diese verknüpfen eine Vielzahl von Sensoren mit dem Betrieb von Lichtanlagen, Verschattungssystemen, Heizungs- und Klimaanlagen, Lüftung etc. Hier entscheidet die Vernetzung und Programmierung über Komfort und Energieeffizienz des gesamten Gebäudes.
Bei der Installation von Fotovoltaikanlagen ist ebenso auf eine fachgerechte Verankerung, wie die Durchdringung der Luftdichtheitsebene zu achten.
Elektriker haben somit zunehmend Einfluss auf die energetische Situation von Gebäuden. Deren Schnittstellen legen eine enge Kooperation nahe, u. a. mit
Maurern
Trockenbauern
Anlagenmechanikern SHK
Dachdeckern
Wir brauchen Klimaschutz-Handwerker!
Wir brauchen mehr hochqualifizierte Handwerker, um die Energiewende zum Laufen zu bringen.
Beim Klimaschutz vor Ort geht es nicht um triviale Prozesse, sondern um hochkomplexe Systeme, die entsprechende Beratung durch Experten, gerade im Handwerk, erfordern.
Wir brauchen dich!
Bei HAKS werden praxisnahe Qualifikationsmodule sowohl für das Ausbildungspersonal als auch die Auszubildenden angeboten. In unseren Qualifizierungsmodulen kommen Fachkräfte verschiedener Gewerke zusammen und erhalten einen Raum für den überfachlichen Austausch. Der Ansatz des energieeffizienten Bauens und Sanierens ist dabei über die gesamte HAKS-Veranstaltungsreihe hinweg unser Leitgedanke.
Die Teilnahme an den Modulen sowie die dort erhältlichen Fach- und Lernunterlagen sind für alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer kostenfrei.
Kurse in deiner Nähe findest du unter auf unserer Internetseite www.haks-projekt.de unter Regionen
Wir freuen uns auf dich.
Photovoltaik
Funktionsprinzip einer Photovoltaik-Anlage
Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom – und das ganz ohne Schadstoffausstoß. Möglich wird dies durch Solarzellen, die in der Regel aus dem Halbleitermaterial Silizium bestehen. Viele Solarzellen bilden in Module integriert – das Kernstück jeder Photovoltaik-Anlage, den Photovoltaik-Generator. Grundsätzlich müssen zwei Anlagentypen unterschieden werden: Zum einen so genannte Inselanlagen, bei denen Solarbatterien den erzeugten und nicht sofort benötigten Strom speichern. Solche Photovoltaik-Anlagen kommen in stromnetzfernen Gebieten, z.B. auf Inseln oder in Berghütten zum Einsatz. Zum anderen netzgekoppelte Anlagen, bei denen das normale Stromnetz als Speicher dient: Nicht direkt benötigter Strom wird in das Netz eingespeist. Dieser Anlagentyp ist in Deutschland am weitesten verbreitet.
Solarthermie
Funktionsprinzip einer solarthermischen Anlage
Das Funktionsprinzip eines Solarkollektors ist im Grunde das gleiche wie bei einem Gewächshaus: Die kurzwellige Sonnenstrahlung wandelt sich beim Auftreffen auf eine Fläche in langwellige Wärmestrahlung um. Ein Teil dieser Strahlung wird reflektiert. Eine Abdeckung aus Sicherheitsglas über der Absorberfläche lässt die kurzwellige Strahlung der Sonne durch, hält die Wärmestrahlung aber zurück. Im Solarkollektor zirkuliert die Solarflüssigkeit. Über diese Flüssigkeit wird die Wärme zum unteren Wärmetauscher des Solarspeichers geführt und erwärmt dort das Trinkwasser. Das warme Wasser steigt im Speicher nach oben und kann direkt zum Duschen, Baden o.ä. verwendet werden. Reicht die Sonne nicht aus, wird der obere Teil des Speichers über den zweiten Wärmetauscher vom Heizkessel auf die gewünschte Temperatur gebracht.
Wärmepumpe
Wärmepumpe
In einem Wärmetauscher, dem Verdampfer, trifft die Umweltenergie auf ein flüssiges Kältemittel, das schon bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft. Anschließend verdichtet ein elektrisch betriebener Kompressor das gasförmige Kältemittel, wodurch die Temperatur des Kältemittels steigt. Diese Wärmeenergie wird nun in einem weiteren Wärmetauscher, dem Verflüssiger, an Heizungssystem und Warmwasserbereitung übertragen. Für den Kompressor, dem Herzstück der Wärmepumpe, wird Strom benötigt. Je größer der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Heizsystem ist, umso größer ist der Stromverbrauch. Daher gilt es auf die Effizienz einer Anlage zu achten.
Detail: Luft-/Wasser-Wärmepumpe (Aerothermie)
Die Luft/Wasser-Wärmepumpe nutzt als Wärmequelle die Umgebungsluft. Der Vorteil: Diese Wärmequelle ist ohne großen technischen Aufwand verfügbar, denn die Luft wird einfach aus der Umgebung des Hauses angesaugt. Die Anschaffungsund Installationskosten sind deshalb gering.
Der große Nachteil: Ausgerechnet an kalten Wintertagen, wenn viel Heizungswärme gebraucht wird, ist die Quelle ebenfalls kalt und kann nur wenig Wärme an die Wärmepumpe abgeben. Dann benötigt die Luft-Wärmepumpe eine direkte Strom-Nachheizung, was die Betriebskosten in die Höhe treibt und die Jahresarbeitszahl
verschlechtert. Luftwärmepumpen können trotz der geringen Anschaffungskosten
deshalb nur in Ausnahmefällen empfohlen werden.
Detail: Erdkollektoren (Geothermie)
Bereits etwa anderthalb Meter unter der Erde ist schon genug Wärme vorhanden,
die genutzt werden kann. Diese Wärme wird über Erdkollektoren gesammelt und
über ein Leitungsnetz zur Wärmepumpe transportiert. Je nach Beschaffenheit
des Bodens können 15-40 W Energie pro m2 aus dem Erdreich gewonnen werden.
Erdkollektoren benötigen verhältnismäßig viel Platz und empfehlen sich daher nur, wenn ein ausreichend großer und möglichst sonniger Garten vorhanden ist. Als Richtwert gilt: die Kollektorfläche sollte etwa doppelt so groß sein wie die beheizte Wohnfläche. Ist der Boden verschattet oder überbaut, kann weniger Energie geerntet werden. Dann muss die Kollektorfläche größer dimensioniert werden. In jedem Fall sollte der Garten noch nicht angelegt sein, da dieser bei der Verlegung der Kollektoren zerstört werden würde.
Detail: Die Grundwasserwärmepumpe (Hydrothermie)
Als weitere Energiequelle gilt Grundwasser, das ganzjährig eine konstant hohe Temperatur von etwa 10 °C aufweist. Deswegen können Grundwasserwärmepumpen
(auch Wasser/Wasser-Wärmepumpen genannt), wie Erdwärmepumpen auch, das
ganze Jahr über ohne zusätzliches Heizsystem ausreichend Wärme bereitstellen.
Das Funktionsprinzip: über einen Förderbrunnen entzieht die Wärmepumpe dem
Grundwasser die Wärme. Das abgekühlte Wasser wird anschließend über einen
Schluckbrunnen wieder zurück in das Grundwasser geleitet. Der Bau dieser notwendigen Förder-und Schluckbrunnen muss behördlich genehmigt werden. Außerdem sollte vor der Errichtung das Grundwasser auf seine chemische Eignung untersucht werden. Enthält es am geplanten Standort zu viel Mangan oder Eisen, kann die Wärmepumpe nicht betrieben werden. Durch Sauerstoffzufuhr in das Grundwasser käme es zu der sogenannten Verockerung, bei der sich schwer lösliche Verbindungen bilden. Diese setzen die Komponenten der Wärmepumpe und den Brunnen zu, so dass diese nur noch unzureichend arbeiten können.
