Energiestandards von Gebäuden

Der in naher Zukunft erwartete Anstieg der Preise für Energieträger führt nicht zwangsläufig zu einem Anstieg der Instandhaltungskosten, insbesondere bei neu errichteten Anlagen. Es gibt viele Möglichkeiten, diese Bedrohung zu vermeiden. Durch die Erhöhung der Stückpreise für Energieträger werden jedoch viele neue Bautechnologien rentabel und der Bau energieeffizienter Gebäude ist gerechtfertigt.

Die Energieeffizienz von Gebäuden wird in der Regel durch ihren Energiestandard beschrieben, der wiederum die maximal zulässige Menge des primären, des endgültigen oder des nutzbringenden Energieverbrauchs bestimmt, die am häufigsten in kWh / (m2 · Jahr) ausgedrückt wird.

Der Energiestandard kann durch gesetzliche Bestimmungen (z. B. Verordnung des für den Bau zuständigen Ministers über technische Bedingungen, die von Gebäuden und Standort erfüllt werden sollen) festgelegt werden oder von den Erstellern einer bestimmten Technologie (z. B. Standard eines passiven Gebäudes) festgelegt werden.

Die Frist (1. Januar 2021) der nächsten Verschärfung der gesetzlichen Anforderungen an die Energienormen von Gebäuden – WT 2021 – nähert sich unvermeidlich.

Standard WT 2021

Energiestandards von Gebäuden

Es kann davon ausgegangen werden, dass Häuser, die bereits nach den seit 2021 geltenden Vorschriften gebaut wurden, auf jeden Fall energieeffiziente Häuser sein werden. Was sind die Anforderungen an den Energiestandard WT 2021?

Gemäß der Verordnung des für den Bau zuständigen Ministers über technische Bedingungen, die von Gebäuden und ihrem Standort erfüllt werden müssen, wurde die Norm WT 2021 durch die Anforderungen an die Wärmedämmung von Trennwänden von Gebäuden und durch die Anforderungen an den maximalen Primärenergieverbrauch (Gebäude) pro m2 Fläche definiert verwendbar. Bei Einfamilienhäusern kann der EP-Koeffizient bis zu 70 kWh / (m2 · Jahr) betragen, wobei der Verbrauch für Heizung, Lüftungsheizung und Warmwasserbereitung gezählt wird.

Die Wärmeübergangskoeffizienten von Trennwänden dürfen jedoch nicht höher sein als:

  • 0,2 W / (m² · K) – Außenwände;
  • 0,15 – Dächer oder Flachdächer;
  • 0.3 – Etagen am Boden;
  • 0,9 – vertikale Fenster.

Bevor wir herausfinden, wie man ein Haus nach dem Standard WT 2021 baut, betrachten wir andere Standards energieeffizienter Gebäude.

  • Standards für energieeffiziente Häuser

Passivhaus ist ein Gebäude, in dem die nutzbare Heizenergie bis zu 15 kWh / m2 pro Jahr beträgt. Das Passivhaus ist ein sehr gut isoliertes Objekt (U <0,15 W / (m² · K) für alle nicht transparenten Trennwände im Freien und U <0,80 Fenster und Türen), dicht und mit Wärmerückgewinnung belüftet. Darüber hinaus ist es frei von Wärmebrücken und nutzt bei Beleuchtung, Kochen, Elektrogeräten und Wärme der Bewohner so viel wie möglich solare Gewinne und Wärme (so genannte “Haushaltswärme”).

In einem passiv gebauten Haus kann man die Zentralheizung fast vollständig aufgeben. Heizkörper können nur in Räumen auftreten, in denen eine höhere Temperatur von mehreren Grad erforderlich ist, d. H. In Badezimmern. In den übrigen Innenräumen ist eine zusätzliche Belüftung der Belüftungsluft ausreichend.

Aufgrund des Erfordernisses, dass der Index des Primärenergiebedarfs für alle Bedürfnisse 120 kWh / m2 pro Jahr nicht überschreiten sollte, wird empfohlen, in diesen Einrichtungen energieeffiziente Beleuchtung sowie Haushaltsgeräte, Elektronik, IT und die besten Energieklassen (A +++) zu verwenden.

  • Ein Nullenergiehaus

Ein Nullenergiehaus ist ein energieautarkes Gebäude, dank der hervorragenden Isolierung der äußeren Trennwände, der Wärmerückgewinnung durch Lüftung und der maximalen Nutzung von Wärmegewinnen. Sie benötigt keine Energie aus konventionellen Quellen – weder zum Heizen, noch für die Beleuchtung, noch für die Stromversorgung von Haushaltsgeräten.

Bei einer solchen Anlage werden externe Energiequellen wie Strom aus dem Netz, Gas- oder Heizölgeräte vollständig aufgegeben. Die verwendeten technischen Lösungen ermöglichen eine deutliche Reduzierung des Energieverbrauchs im Vergleich zu einem typischen Gebäude, während die in die Konstruktion integrierten erneuerbaren Energiequellen (Solarmodule, Solarkollektoren, Erdwärmepumpe) den Energiebedarf des Gebäudes nach Energie für Heizungs- und Wohnzwecke nahezu vollständig decken können.

Ein solches Haus erfordert theoretisch keine Stromversorgung aus konventionellen Quellen. Die Energieversorgung sollte kontinuierlich durch Wärme- oder Stromspeichersysteme erfolgen, die aus Sonnenenergie oder Windenergie hergestellt werden.

  • Netto-Nullenergiehaus (nZEB)

Netto-Nullenergiehaus (nZEB) – ist ein Gebäude, in dem der Primärenergieverbrauch des Gebäudes 0 kWh / (m2 · Jahr) beträgt. Dieses Konzept basiert auf der Tatsache, dass wir ein Gebäude mit einem äußerst geringen Bedarf an nutzbarer Energie planen, das den Großteil des Jahres mit erneuerbarer Energie versorgt wird und zu bestimmten Zeiten überschüssige Energie (insbesondere Strom) in das Verteilungsnetz überführt. Wenn die eigene Energieerzeugung nicht ausreicht, um den Energiebedarf des Hauses (im Winter oder nachts) zu decken, wird das Defizit durch das Verteilernetz gedeckt.

Wenn in einer bestimmten Abrechnungsperiode (6 Monate oder ein Jahr) der Verkauf von Energie an das Verteilungsnetz mit dem Kauf zusammenfällt, sagen wir, dass das Gebäude Netto-Nullenergie ist, wenn in der Bilanzperiode das Gebäude mehr Energie erzeugt, als es verbraucht, dann sprechen wir über das plusenergetische Haus.

Außenwände und Energiestandards

Die Wände sind aufgrund der großen Oberfläche im Vergleich zu anderen Trennwänden wichtig, um einen bestimmten Energiestandard zu erreichen. Um die Anforderungen der Norm WT 2021 zu erfüllen, darf der Wärmedurchgangskoeffizient U 0,20 nicht überschreiten. Die Dicke der Isolierung, die wir anwenden müssen, um dies zu erreichen, hängt von ihrem Typ ab. Die Wärmeleitfähigkeit jedes Baumaterials kann durch seinen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten λ (Lambda) beschrieben werden. Dies unterscheidet sich vom Wärmedurchgangskoeffizienten U und sollte nicht verwechselt werden.

Energiestandards von Gebäuden

Der Wert des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten λ ist für ein gegebenes Material nahezu unabhängig von seiner Dicke charakteristisch. Es wird in W / (m · K) serviert. Je kleiner der λ-Wert ist, desto weniger Wärme leitet das Material. Daher ist es besser, seine Verluste beim Einsatz an der Gebäudehülle zu vermeiden. Beispielsweise liegt die Wärmeleitfähigkeit von Kiefernholz bei 0,16 und Mineralwolle unter 0,04 W / (m · K).

Der Wärmedurchgangskoeffizient U gibt die Wärmedämmung der Trennwand mit einer bestimmten Struktur und Dicke (d) – Wand, Dach, Boden und Boden. Seine Einheit ist W / (m2 · K). In Bezug auf eine homogene Partition beträgt die Beziehung zwischen U und λ ungefähr:

U = λ / d

Zusammenfassend zeigt der λ-Koeffizient an, welchen Wärmeschutz das Material bietet, und der U-Wert kennzeichnet die Isolierung der gesamten Trennwand. Zwei Wände aus demselben Material mit einem identischen Faktor λ haben einen unterschiedlichen U-Faktor, wenn sie unterschiedliche Dicke haben. Je niedriger die Werte beider Koeffizienten sind, desto einfacher können wir den thermischen Komfort erreichen und Energie und Geld sparen.

Leider hängt der tatsächliche Effekt von der Qualität der Bauarbeiten, der Luftfeuchtigkeit der in der Trennwand enthaltenen Materialien und dem architektonischen Entwurf ab, der das Risiko von Wärmebrücken minimiert (dh Stellen in der Trennwand, an denen ein viel höherer Wärmeverlust als auf der verbleibenden Oberfläche auftritt). Bei der Planung und Konstruktion der Wand ist darauf zu achten, dass keine Wärmebrücken entstehen.

Durch direkte Analyse der Beziehung zwischen den λ- und U-Koeffizienten kann man schließen, dass je besser die Isolierschicht ist, desto besser. Bei jeder Investition sollten Sie jedoch die Kosteneffizienz und die Amortisationszeit sorgfältig analysieren. Obwohl die Kosten eines klassischen Dämmstoffs etwa 20% der gesamten Wanddämmungskosten betragen und seine Dicke erhöhen, werden die Investitionsausgaben nur geringfügig erhöht. Bei einer großen Dicke der Dämmstoffe (über 20 cm) treten jedoch technologische Probleme auf.

Bei der Nasslichtmethode bedeutet dies die Möglichkeit eines Gipsrisses, während bei der Leichttrocknungsmethode Komplikationen im Zusammenhang mit der Befestigung des strukturellen Gitters auftreten. Um die Anforderungen von WT 2021 zu erfüllen, schwankt die Dicke eines Standardisoliermaterials für die Isolierung von Außenwänden um 18 cm. Passivhäuser benötigen eine Isolierung mit einer Dicke von über 20 cm. Natürlich kann die Dicke der Isolierung durch die Verwendung spezieller Materialien erheblich reduziert werden, sie sind jedoch sehr teuer.

In Anbetracht der Haltbarkeit von Dämmstoffen (etwa 25 Jahre) kann davon ausgegangen werden, dass die optimale Lösung darin besteht, die Investitionskosten für die Dämmung von Wohnraum nach etwa 10 Jahren zurückzuzahlen.

Dächer und Flachdächer und Energiestandards

Abhängig vom Verhältnis des Daches oder der flachen Dachfläche zur Gesamtfläche der äußeren Trennwände können Verluste durch diese Trennwände 15 bis 30% des gesamten Wärmeverlusts ausmachen.

Bei Schrägdächern mit Holzkonstruktion gibt es drei Arten der Isolierung. Isoliermaterial kann auf Dachsparren, unter Dachsparren oder zwischen ihnen mit Füllräumen verlegt werden. Um Wärmebrücken zu vermeiden und eine effektive Dachisolierung zu gewährleisten, sollte die Dämmung an Sparren oder unter und zwischen ihnen verwendet werden. Dicke der Wärmedämmung – Wählen Sie die Dicke der Strukturelemente des Daches und führen Sie die Dämmung in einem zweischichtigen System aus. Der Wärmedurchgangskoeffizient U wird als gewichteter Durchschnitt einzelner Elemente von Trennwänden berechnet, z. B. Sparren und Dämmung zwischen Sparren.

Um die Anforderungen zu erfüllen, die ab 2021 gelten, sollte die Mindestisolation mit Mineralwolle (oder einem anderen Material mit λ = 0,039 W / (m · K)) mit einer Dicke von 30 cm berücksichtigt werden. Eine solche Schicht liefert einen Koeffizienten von U ≤ 0,15 W / (m² · K). Eine ähnliche Dämmdicke sollte in Passiv- und Nullenergiehäusern hergestellt werden. Es ist jedoch ausreichend, das Isoliermaterial mit λ = 0,039 zu ersetzen, beispielsweise mit λ = 0,024 (Schaumisolierung), 20 bis 25 cm. In Häusern mit hohem Wärmeschutzstandard müssen Trennwände auf mögliche Wärmebrücken achten.

Bodenbeläge am Boden – Anforderungen an energieeffiziente Häuser

Energiestandards von Gebäuden

Um die Anforderungen der ab 2021 geltenden technischen Bedingungen für Bodenbeläge auf dem Boden zu erreichen, sollte eine Isolierung mit einer Dicke von etwa 12 cm aus Isoliermaterial mit λ = 0,037 W / (m · K) verwendet werden. Es kann zum Beispiel ein Typ aus hartem Polystyrol-Dach / Boden sein. Um den bei Passivhäusern ermittelten U-Wert von Fundamentwänden und Bodenbelägen auf der U = 0,15-Oberfläche zu gewährleisten, genügen die Platten aus extrudiertem Polystyrol mit einer Dicke von 14 cm oder 20 cm dickem Polystyrol.

Bei Bodenbelägen ist der Wechsel des Dämmstoffs zu dünner, aber teurer, jedoch oftmals nicht sinnvoll. Unter dem Boden müssen wir etwas auffüllen, damit der Boden eine ausreichend hohe Höhe über dem Boden hat.

Lüftung – ein wichtiges Element für energieeffiziente Häuser

Es ist schwer vorstellbar, den Wert EP = 70 kWh / (m2 · Jahr) für die Belüftung, Heizung und Warmwasserbereitung ohne Belüftung mit Wärmerückgewinnung zu erreichen. Und dieser EP-Wert wird für Häuser, die ab Januar 2021 entworfen wurden, grenzwertig sein.

Leider hat sich um die mechanische Lüftung mit Wärmerückgewinnung (Erholung) eine Reihe von Mythen und Verzerrungen entwickelt. Zunächst geben viele Hersteller und Montageunternehmen überhöhte Daten über die Effizienz der Belüftung bei Rekuperation an. Gelegentlich bis zu 90-95%, während der tatsächliche durchschnittliche Jahreswirkungsgrad eines Lüftungssystems mit einer Erholung von 70% eine große Leistung darstellt. Zweitens rechnen die meisten Eigentümer von Einfamilienhäusern mit Rekuperatoren mit großen Einsparungen bei den Heizkosten des Gebäudes.

Inzwischen hängt der Effekt der Kostensenkung in der Praxis vom Energiestandard des Gebäudes, seiner Dichtheit, dem Stromverbrauch der Gebläse des Rekuperators, dem Preis der für die Heizung verwendeten Energie (der teuerste ist Strom, Flüssiggas und Heizöl) sowie der Art und Weise, wie das Haus genutzt wird. Für mich zum Beispiel werden die Vorteile der Verwendung der Erholung durch einen Hund gestört, der gelernt hat, die Außentür zu öffnen, und sie natürlich nicht schließen kann! So kühlt sich das Gebäude im Winter ab, und meine Familie muss das Verhalten des Hundes kontrollieren oder für das Heizen mehr bezahlen, da der Erholungseffekt kompensiert wird.

Trägt der Einsatz der Rekuperation in theoretischen Berechnungen daher dazu bei, dass unter bestimmten technischen Bedingungen entsprechende Anforderungen erfüllt werden, führt dies nicht unbedingt zu erheblichen Kosteneinsparungen. Daher werden häufig andere Aspekte der Verwendung der Rekuperation angegeben, wie zum Beispiel:

  • zdeutlich höherer innerer Komfort, frische gefilterte Luft, dadurch besseres Wohlbefinden der Bewohner;
  • Verhinderung der Entwicklung von Schimmel (Pilzen) an den Wänden aufgrund der Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts in der Raumluft;
  • keine Zugluft und Notwendigkeit der Lüftung;
  • die Möglichkeit, die Größe der Heizkörper und die Leistung des Heizungssystems zu begrenzen (bis zu 45% weniger Wärmebedarf für ein Gebäude);
    keine Notwendigkeit, Lüftungsschornsteine ​​einzurichten und Fensterauslässe zu kaufen;
  • geringere CO2-Emissionen in die Atmosphäre (Umweltschutz);
  • die Möglichkeit, einen Erdwärmetauscher (GWC) zu installieren, der eine effektive Kühlung des Hauses im Sommer und eine höhere Effizienz der Wärmerückgewinnung im Winter ermöglicht;
  • Es müssen keine Fenster geöffnet werden, wodurch der Lärm außerhalb des Gebäudes abgeschaltet und die Sicherheit sowohl bei Anwesenheit als auch bei Abwesenheit von Bewohnern verbessert werden kann.
  • weniger Staub im Haus und keine Insekten (wie Fliegen und Stechmücken) durch den Einsatz von Filtern am Lüftungssystem und kein Öffnen der Fenster;
  • ständiger Zugang zu frischer Luft ohne Kühlung oder Überhitzung des Hauses und schnelles Entfernen von Gerüchen, die bei der Zubereitung von Mahlzeiten entstehen.

Eine gut etablierte Erholung wird jeden der oben genannten Effekte sicherstellen. Es lohnt sich, eine Installationsfirma zu wählen, die höchste Verarbeitungsqualität garantiert.

Installationen in einem Energiesparhaus

Wenn wir bereits die optimale Dämmdicke der äußeren Trennwände bestimmen und die Anforderungen eines bestimmten Energiestandards des Fensters und der Lüftungsart erfüllen, können wir mit der Auswahl von Heizungsanlagen und -anlagen für die Warmwasserversorgung des Gebäudes fortfahren.

Die Wahl eines Heizsystems hängt von mehreren Faktoren ab. Erstens die Verfügbarkeit und die Kosten für Kraftstoffe. Der teuerste Strom steht praktisch jedem zur Verfügung. Gleiches gilt für teure Brennstoffe: Heizöl, Flüssiggas. Feste Brennstoffe wie Kohle und Biomasse können im ganzen Land billig gekauft werden, aber ihre Verbrennung in Hausinstallationen beeinflusst die Luftverschmutzung und das Smog-Phänomen erheblich, so dass auf diesen Brennstoffen basierende Anlagen nach und nach außer Betrieb genommen werden.

Der zweite Faktor, der die Auswahl des Heizsystems beeinflusst, ist der Gebäudestandard. Bei Gebäuden mit einer EU (nutzbare Energie) von weniger als 15 kWh / (m2 · Jahr) und einem Bedarf an Wärmeleistung von 10 W / m2 (dies entspricht Passivhäusern) ist es nicht rentabel, eine klassische Wasserinstallation mit Heizkörpern und Wärmequelle zu installieren. Es reicht aus, um die Belüftungsluft wieder aufzuwärmen. Die Zukunft gehört zweifellos den Heizungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien.

Es ist möglich, eine relativ preiswerte Luftwärmepumpe zu verwenden, die neben der Erwärmung des Heizsystems auch Wärme erzeugt, die für die Warmwasserbereitung und möglicherweise für die Sommerkälte erforderlich ist. Die Wärmepumpe kann aus einer Solaranlage mit Strom versorgt werden. Es ist auch möglich, die elektrische Heizung, die die Belüftungsluft erwärmt, direkt aus der Photovoltaikanlage zu speisen und warmes Brauchwasser in der Sonnenkollektoranlage oder in Hybridkollektoren aufzubereiten.

Wenn Sie in einem energieeffizienten Haus wohnen, das mit erneuerbaren Energiequellen ausgestattet ist, müssen Sie es richtig einsetzen, um die geplanten Energieeinsparungen zu erreichen Intelligente Installationen, die die Arbeit vieler Geräte und Systeme steuern. Die Kosten eines Energiemanagementsystems in einem Einfamilienhaus variieren von wenigen bis zu mehreren Dutzend Tausend Zloty, sie können jedoch bis zu 30% der Endenergie einsparen.

Energiesparhaus – Rentabilitätsanalyse: Zusammenfassung

Wenn Sie sich fragen, wie viel es in der Praxis kostet und ob es sich lohnt, ein energieeffizientes Haus zu bauen, können wir uns nicht auf die üblichen Investitionskosten beschränken. Sie sollten auch die Betriebskosten und die Haltbarkeit von technischen Geräten in einem solchen Haus analysieren. Die Ausgabe geringer Mengen zur Erhöhung der Dicke der Wärmedämmung kann die Betriebskosten erheblich senken. Wenn Sie ein energieeffizientes Zuhause aufstellen, müssen gute Baumaterialien und eine bessere Wärmedämmung gewährleistet sein.

Energieeffiziente Häuser werden aus verschiedenen Materialien zu unterschiedlichen Preisen in den einzelnen Landesteilen hergestellt. Die Lohnkostenunterschiede betragen je nach polnischer Region sogar 50%. Wenn sich der Investor für den Einsatz erneuerbarer Energiequellen entscheidet, steigen die Implementierungskosten noch mehr. All dies beeinflusst die Endkosten für den Bau eines Hauses. Es ist manchmal von Vorteil, ein größeres Darlehen bei der Bank aufzunehmen und die Darlehensraten zu erhöhen, um die Einsparungen bei den Energieeinkaufskosten zu decken.

Energieeffiziente Lösungen sind, obwohl sie noch immer nicht billig sind, aus vielen Gründen sinnvoll. Zunächst wird der Preis herkömmlicher Brennstoffe (Kohle, Gas, Erdöl) aufgrund ihres systematischen Verbrauchs steigen. Die Preise für Geräte für erneuerbare Energien werden jedoch fallen. Zweitens verbietet es aufgrund der Luftverschmutzung die Verwendung von Festbrennstoffkesseln in vielen Bereichen. Drittens sind die seit 2021 geltenden gesetzlichen Anforderungen an die Energiestandards von Neubauten bereits nahezu passiv.

Bis vor kurzem waren die Kosten für den Bau von Passivhäusern in Polen um etwa 25% höher als der Standard, der nach den damals geltenden Vorschriften errichtet wurde. Nach der Einführung des WT 2017-Standards ab Januar 2017 sind diese Unterschiede deutlich zurückgegangen und haben einige Prozent erreicht. Sie können bereits Berechnungen und sogar Angebote für energieeffiziente Häuser (zum Beispiel ein vorgefertigtes Passivhaus) zum Preis von Standardmauerwerk finden.

Der WT 2021-Standard kann auf zwei Arten erreicht werden. Um ein Gebäude mit Trennwänden zu errichten, das die Mindestanforderungen erfüllt, und den gewünschten EP-Wert mit einem Biomassekessel zu erhalten, oder ein Haus mit den besten, technologisch und wirtschaftlich gerechtfertigten Trennwänden zu bauen und es mit einer Wärmepumpe zu heizen, die aus einer Solaranlage mit Strom versorgt wird, während Warmwasser erzeugt wird Im Sommer nutzbar und kühl.

Das Gebäude ist etwas schlechter als die oben beschriebenen Standards und wird definitiv besser sein als die hervorragende Mehrheit in unserem Land.

 

Ursprung: https://budujemydom.pl/budowlane-abc/domy-energooszczedne-i-pasywne/a/7627-standardy-energetyczne-budynkow-co-to-takiego