Energetische Sanierung von Bildungsstätten Entwicklung von kostenoptimierten Sanierungsmaßnahmen

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Diedrich, Arne 1984- (VerfasserIn)
Format: Abschlussarbeit Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: Aachen Shaker Verlag 2018
Ausgabe:[1. Auflage]
Schriftenreihe:Schriftenreihe der Reiner Lemoine-Stiftung
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adam_text INHALTSVERZEICHNIS KURZFASSUNG........................................................................................................................................I ABSTRACT..............................................................................................................................................III INHALTSVERZEICHNIS........................................................................................................................ VII 1 EINLEITUNG.........................................................................................................................................1 1.1 ENERGIEVERBRAUCH UND KLIMASCHUTZZIELE................................................................................... 1 1.2 SCHULBAUBESTAND....................................................................................................................... 4 1.3 PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG...............................................................................................6 1.4 VORGEHENSWEISE......................................................................................................................... 7 1.5 TECHNISCHE UMSETZUNG............................................................................................................. 6 2 STAND DES WISSENS UND DER FORSCHUNG....................................................................................... 9 2.1 DIE ENTWICKLUNG DER SCHULARCHITEKTUR IN DEUTSCHLAND..............................................................9 2.2 AKTUELLE SITUATION DES SCHULBAUBESTANDS IN DEUTSCHLAND......................................................13 2.3 NEUBAU- UND SANIERUNGSBEDARF INNERHALB DES DEUTSCHEN SCHULBAUS...................................15 2.4 GESETZLICHE ANFORDERUNGEN ZUR ENERGIEEINSPARUNG IN GEBAEUDEN.........................................17 2.5 ENERGIEVERBRAUCH VON BESTEHENDEN BILDUNGSSTAETTEN IN DEUTSCHLAND....................................19 2.6 ENERGETISCHE GEBAEUDESTANDARDS........................................................................................... 19 2.6.1 ENEV-STANDARD:.............................................................................................................. 20 2.6.2 KFW-EFFIZIENZHAUS-STANDARD.......................................................................................... 20 2.6.3 3-LITER-HAUS-STANDARD.................................................................................................... 20 2.6.4 PASSIVHAUSSTANDARD....................................................................................................... 20 2.6.5 NULLENERGIESTANDARD....................................................................................................... 21 2.6.6 PLUS-ENERGIE-STANDARD................................................................................................... 21 2.6.7 GEGENUEBERSTELLUNG DER ENERGIESTANDARDS......................................................................22 2.7 ENERGETISCHE BEWERTUNG VON GEBAEUDEN .............. 23 2.8 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG................................................................................................ 26 2.8.1 STATISCHE BERECHNUNGEN................................................................................................ 26 2.8.2 DYNAMISCHE BERECHNUNGEN...........................................................................................28 2.9 WIRTSCHAFTLICHE GEGENUEBERSTELLUNG VON GEBAEUDESTANDARDS...................................................32 2.10 INNENRAUMKOMFORT (IEQ)......................................................................................................... 33 2.10.1 THERMISCHER KOMFORT...................................................................................................... 33 2.10.2 HYGRISCHER KOMFORT......................................................................................................... 38 2.10.3 HYGIENISCHER KOMFORT..................................................................................................... 39 3 METHODEN ZUR ANALYSE DES GEBAEUDEBESTANDS UND DER SANIERUNGSMASSNAHMEN 42 3.1 FLAECHEN- UND VOLUMENERMITTLUNG............................................................................................ 43 3.1.1 GRUNDFLAECHEN UND RAUMVOLUMEN...................................................................................43 3.1.2 QUALITAET DER SICHTVERBINDUNGEN (VISUELLER KOMFORT)........................................................43 3.1.3 ZONIERUNG DER GEBAEUDE.................................................................................................. 44 3.2 ENERGETISCHE BEWERTUNG VON GEBAEUDEHUELLEN........................................................................44 3.3 ENERGETISCHE BEWERTUNG DER TECHNISCHEN GEBAEUDEAUSRUESTUNG ........................................... 47 3.3.1 HEIZUNGSANLAGEN..............................................................................................................47 3.3.2 WARMWASSERBEREITUNG.................................................................................................... 47 3.3.3 RAUMLUFTTECHNISCHE ANLAGEN..........................................................................................47 3.3.4 BERECHNUNG DER NORM-HEIZLAST...................................................................................... 49 3.3.5 BELEUCHTUNGSANLAGEN..................................................................................................... 50 3.4 DOKUMENTATION DES ENERGIEVERBRAUCHS..................................................................................51 3.5 ABGLEICH DES ENERGIEVERBRAUCHS MIT DEM ENERGIEBEDARF.......................................................52 3.6 FESTSTELLUNG DER BAUWERKS- UND BAUNEBENKOSTEN.................................................................52 3.7 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG................................................................................................ 53 3.7.1 VERAENDERUNG DER JAHRESGESAMTKOSTEN........................................ 54 3.7.2 AMORTISATIONSZEITEN........................................................................................................ 54 3.7.3 AEQUIVALENTER ENERGIEPREIS.............................................................................................. 54 3.7.4 OEKOLOGISCHE WIRTSCHAFTLICHKEIT........................................................................................ 55 3.8 UNTERSUCHUNG ZUR NUTZERAKZEPTANZ........................................................................................ 55 3.9 BEWERTUNG DES INNENRAUMKOMFORTS........................................................................................ 56 3.9.1 THERMISCHER KOMFORT...................................................................................................... 57 3.9.2 HYGRISCHER KOMFORT......................................................................................................... 58 3.9.3 HYGIENISCHER KOMFORT..................................................................................................... 59 4 ERGEBNISSE AUS DER ANALYSE DES GEBAEUDEBESTANDS...............................................................60 4.1 FLAECHEN- UND VOLUMENERMITTLUNG............................................................................................ 60 4.1.1 GRUNDFLAECHEN UND RAUMVOLUMEN NACH DIN 277............................................................60 4.1.2 QUALITAET DER SICHTVERBINDUNGEN (VISUELLER KOMFORT)........................................................61 4.1.3 ZONIERUNG DER GEBAEUDE................................................................................................. 62 4.2 BESTANDSAUFNAHME DER GEBAEUDEHUELLEN.................................................................................63 4.2.1 FLAECHENVERHAELTNISSE DER BAUTEILE................................................................................... 63 4.2.2 DAECHER.............................................................................................................................65 4.2.3 FUSSBOEDEN GEGEN ERDREICH UND KELLERDECKEN.................................................................66 4.2.4 AUSSENWAENDE................................................................................................................... 68 4.2.5 FENSTER.............................................................................................................................69 4.2.6 ZUSAMMENSTELLUNG DER BAUTEILE..................................................................................... 70 4.3 BESTANDSAUFNAHME DER TECHNISCHEN GEBAEUDEAUSRUESTUNG.....................................................71 4.3.1 HEIZUNGSANLAGEN............................................................................................................ 71 4.3.2 WARMWASSERBEREITUNG.................................................................................................... 73 4.3.3 RAUMLUFTTECHNISCHE ANLAGEN.......................................................................................... 74 4.3.4 BERECHNUNG DER NORM-HEIZLAST...................................................................................... 75 4.3.5 BELEUCHTUNGSANLAGEN..................................................................................................... 77 4.4 ENERGIEVERBRAUCH.................................................................................................................... 78 4.4.1 WAERMEVERBRAUCH............................................................................................................ 76 4.4.2 STROMVERBRAUCH.............................................................................................................. 80 4.4.3 PRIMAERENERGIEVERBRAUCH / CC 2 -EMISSIONEN...................................................................62 4.5 NUTZERAKZEPTANZ DER UNSANIERTEN GEBAEUDE...........................................................................82 4.5.1 BEWERTUNG DES INNENRAUMKOMFORTS ANHAND DES NUTZERVOTUMS....................................62 4.5.2 BEWERTUNG DER REGULIERBARKEIT VON KOMFORTPARAMETERN................................................84 4.6 ZUSAMMENFASSUNG ZUR BESTANDSAUFNAHME DER UNSANIERTEN GEBAEUDE.................................85 5 ERGEBNISSE AUS DER ANALYSE DER SANIERUNGSMASSNAHMEN......................................................88 5.1 BESCHREIBUNG DER ENERGETISCHEN SANIERUNGSMASSNAHMEN.....................................................86 5.1.1 GEBAEUDEHUELLE................................................................................................................. 66 5.1.2 ANLAGENTECHNIK................................................................................................................95 5.2 ENERGETISCHE EINSPARUNG.......................................................................................................101 5.2.1 BEWERTUNG DER VERWENDETEN BERECHNUNGSMETHODEN ZUR ENERGIEEINSPARUNG ........... 101 5.2.2 ENERGETISCHE BEWERTUNG DER EINZELMASSNAHMEN (GEBAEUDEHUELLE)...............................103 5.2.3 ENERGETISCHE BEWERTUNG DER EINZELMASSNAHMEN (ANLAGENTECHNIK).............................105 5.2.4 BEWERTUNG DER ENERGETISCHEN GESAMTSANIERUNGSMASSNAHMEN...................................107 5.3 FESTSTELLUNG DER BAUWERKS- UND BAUNEBENKOSTEN ............................................................... 109 5.3.1 KOSTENAUFSTELLUNG NACH DIN 276................................................................................. 109 5.3.2 BETRACHTUNG DER ENERGETISCH RELEVANTEN KOSTEN.......................................................... 110 5.4 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG .............................................................................................. 111 5.4.1 OEKONOMISCHE WIRTSCHAFTLICHKEIT .................................................................................... 114 5.4.2 OEKOLOGISCHE WIRTSCHAFTLICHKEIT ...................................................................................... 122 5.5 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ENTWICKLUNG DER KOSTENOPTIMIERTEN SANIERUNGSMASSNAHMEN..............................................136 6.1 TECHNISCHE GEBAEUDEAUSRUESTUNG.......................................................................................... 136 6.1.1 RAUMLUFTTECHNISCHE ANLAGEN........................................................................................ 136 6.1.2 BELEUCHTUNGSANLAGEN................................................................................................... 139 6.1.3 PHOTOVOLTAIKANLAGEN......................................................................................................141 6.1.4 WAERMEERZEUGUNGSANLAGEN .......................................................................................... 144 6.2 GEBAEUDEHUELLE.........................................................................................................................148 6.2.1 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BAUWERKSKOSTEN.............................................................................. 172 7.4 ENERGIEEFFIZIENZ......................................................................................................................173 7.4.1 REDUZIERUNG DES ENDENERGIEBEDARFS (WAERME)............................................................ 173 7.4.2 REDUZIERUNG DES ENDENERGIEBEDARFS (STROM).............................................................. 174 7.4.3 REDUZIERUNG DES PRIMAERENERGIEBEDARFS....................................................................... 175 7.4.4 REDUZIERUNG DER COA-EMISSION................................................................................... 176 7.5 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG.............................................................................................. 176 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK............................................................................................ 181 8.1 ERKENNTNISSE AUS DEN EVALUIERTEN SANIERUNGEN................................................................... 161 6.2 ABLEITUNG KOSTENOPTIMALER MASSNAHMEN UND AUFSTELLUNG DES GANZHEITLICHEN KONZEPTS .... 183 8.3 BEISPIELHAFTE ANWENDUNG DES SANIERUNGSKONZEPTS ............................................................. 188 8.4 AUSBLICK 190 9 VEROEFFENTLICHUNGEN UND VORTRAEGE............................................................................................. 192 10 LITERATURVERZEICHNIS....................................................................................................................193 11 ABBILDUNGSVERZEICHNIS..............................................................................................................199 12 TABELLENVERZEICHNIS................................................................................................................... 205 13 ANHANG.........................................................................................................................................207 13.1 ANHANG: KAPITEL 4 UND KAPITEL 5...........................................................................................207 13.1.1 GEBAEUDE 01.................................................................................................................. 208 13.1.2 GEBAEUDE 03.................................................................................................................. 209 13.1.3 GEBAEUDE 04.................................................................................................................. 210 13.1.4 GEBAEUDE 05.................................................................................................................. 211 13.1.5 GEBAEUDE 06.................................................................................................................. 212 13.1.6 GEBAEUDE 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