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Studie vergleicht Wärmeerzeugungssysteme im Neubau

Die Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. (ASUE) der deutschen Gaswirtschaft hat in einer Studie den aktuellen Stand der Technik bei Wärmeerzeugungssystemen erfasst und verschiedene Systeme verglichen. Demnach führt Erdgas die Energieträger-Rangliste zur Beheizung von Neubauwohnungen an. Sein Anteil stieg in den vergangenen Jahren kontinuierlich und hat bei Neubauten inzwischen mehr als 70 Prozent erreicht. Das Niedrigenergiehaus ist im Neubau zum Standard geworden. Laut ASUE haben sich bei den Wärmeerzeugungssystemen einfache, ausgereifte Systeme bewährt. Für technisch komplexe Systeme würde das Verhältnis von Energie- zu Investitionskosten bei weiter zurückgehendem Energiebedarf immer ungünstiger.

Anforderungen an das Wärmeerzeugungssystem
Im Niedrigenergiehaus ist nur der Heizwärmebedarf stark abgesenkt, während sich der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung kaum verändert. Man kann in etwa mit einer Gleichwertigkeit des Energiebedarfes für Heizung und Warmwasserbereitung rechnen. Heizung, Warmwasserbereitung und ggf. Wohnungslüftung sollten bei Niedrigenergiehäusern als Gesamtsystem betrachtet werden. Die zu installierende Leistung sollte sich dabei nicht mehr primär nach der Heizung richten, sondern nach der Warmwasserbereitung.

Bei ihrem Vergleich verschiedener Wärmeerzeugungssysteme kommt die ASUE, der 40 Unternehmen der deutschen Gaswirtschaft angehören, zu folgenden Ergebnissen:

Kosten
Bei der Entscheidung für ein Wärmeerzeugungssystem spielen die Kosten eine entscheidende Rolle. Die aktualisierte ASUE-Studie „Heizung, Warmwasser und Lüftung im Neubau/Niedrigenergiehaus“ enthält einen Wirtschaftlichkeitsvergleich für ein Niedrigenergiehaus (freistehendes Einfamilienhaus mit 150 m² Wohnfläche). Dem Vergleich liegt der Preisstand für Energie Januar 2001 zugrunde. Dafür wurden die vier in der Praxis wohl am häufigsten eingesetzten Systeme ausgewählt. Für die Gebäudeheizung wird die Wärme durch Gasbrennwertkessel (BW) als Dachheizzentrale, Ölkessel mit Gebläsebrenner, elektrische Wärmepumpe mit Nachheizung oder durch Nahwärme-Übergabestationen bereitgestellt. Das für den Vier-Personen-Haushalt erforderliche Warmwasser wird in einem 150 Liter Speicher indirekt erzeugt (Ausnahme: Warmwassererzeugung mittels elektrischer Durchlauferhitzer in Kombination mit elektrischer Wärmepumpe). Die Wärmeverteilung erfolgt in der Regel über Plattenheizkörper. Für das System mit elektrischer Wärmepumpe wurde eine Fußbodenheizung ausgewählt. Alle Systeme sind mit einer reinen Abluftanlage ausgestattet. Die erforderliche Frischluft strömt über Außenluftdurchlässe nach.

Bei den Jahresgesamtkosten schneidet die Erdgas-Brennwerttechnik, Dachaufstellung, am besten ab;  Die Unterschiede beim Einsatz von Erdgas-Brennwerttechnik (4.761 DM) und der Nahwärmeversorgung mit Erdgas-Brennwertzentrale (4.941 DM) sind gering. Für die Heizöl-Anlage (5.273 DM) bzw. für die Elektro-Wärmepumpenanlage und elektrische Durchlauferhitzer (5.896 DM) ist mit höheren Kosten zu kalkulieren.

Vergleich verschiedener Systeme: Kohlendioxid-Emissionen
In Deutschland typische Heizsysteme unterscheiden sich deutlich in ihren Kohlendioxid-Emissionen;  Die Grafik zeigt für Erdgas, Heizöl und Strom die Menge Kohlendioxid, die entsteht, um eine Kilowattstunde Heizenergie bereitzustellen. Das Darmstädter Passivhaus Institut hat in seiner Studie: „Heizung im Niedrigenergiehaus – Ein Systemvergleich“ Emissionen verschiedener Systeme für ein typisches Niedrigenergiehaus (eineinhalb-geschossig, 149 m² Wohnfläche, A/V-Verhältnis 0,76) verglichen. Für die Berechnung des Jahresheizwärmebedarfes wurde das monatliche Verfahren der europäischen Norm DIN EN 832 verwendet. Die Kohlendioxid-Emissionen wurden mit den Faktoren nach GEMIS 3.0 berechnet. Sechs der in dieser Studie untersuchten Systeme wurden wegen ihrer Relevanz und Praxisnähe ausgewählt.

In der Studie hat sich gezeigt, dass im Niedrigenergiehaus Elektrospeicherheizungen auch in Kombination mit Wärmerückgewinnungsanlagen und Abluft-Wärmepumpen im Vergleich zu Erdgasheizungen keine umweltpolitisch vorteilhafte Lösung darstellen: Die Kohlendioxid-Emissionen des untersuchten Niedrigenergiehauses mit Elektrospeicherheizung betragen 12,8 Tonnen CO2 pro Jahr. Bei Einsatz der Erdgasreferenzanlagen werden nur ca. 30 Prozent davon emittiert, d. h. 8,9 Tonnen CO2 weniger.

Wärmepumpen
Moderne Gas-Heizkessel nutzen bereits die eingesetzte Energie zu fast 100 Prozent aus. Mit Gaswärmepumpen ist es möglich, noch höhere Nutzungsgrade zu erzielen. Die Ende 2001 auf den Markt kommende Gaswärmepumpe Loganova von Buderus soll beispielsweise Jahresnutzungsgrade von bis zu 150 Prozent erreichen. Sie ist insbesondere für Ein- und Zweifamilienhäuser vorgesehen und gewinnt Umweltwärme noch bei einer Außentemperatur von -10°C.

Lüftung
Frischluft ist eine Grundlage für das Wohlbefinden. Aus raumlufthygienischer Sicht ist eine Sicherung der Lufterneuerung unverzichtbar. Die „natürliche Lüftung“ durch Ritzen und Fugen ist im dichten Niedrigenergiehaus nicht ausreichend, ebenso wie die Fensterlüftung, die im wesentlichen eine Zufallslüftung ist. Deshalb haben sich einfache Abluft-Lüftungsanlagen als derzeit optimale Lösung herausgestellt: Ein kleiner Ventilator zieht die verbrauchte Luft aus den am meisten belasteten Räumen (Bäder, Toiletten und Küche) ab. Frischluft strömt durch Öffnungen in Wohnzimmer, Kinderzimmer und Schlafräumen nach. Dieses Lüftungssystem ist kostengünstig, effizient und vergleichsweise einfach. Eine zusätzliche Fensterlüftung, die von den meisten Nutzern gewünscht ist, hat keine nachteilige Wirkung auf das System.

Wärmerückgewinnungsanlagen können den Lüftungswärmeverlust weiter reduzieren. Bei diesen Systemen wird die Frischluft zentral angesaugt, in dem Abluft/Zuluftwärmetauscher erwärmt und den Frischlufträumen zugeführt. Diese Systeme müssen jedoch schon in der Bauphase berücksichtigt werden, da für die Effizienz der Anlage eine sehr dichte Bauausführung unbedingt erforderlich ist. Es sollten hochwertige Geräte mit niedrigem Stromverbrauch der Ventilatoren und hohen Rückwärmzahlen eingesetzt und sorgfältig die Volumenströme abgeglichen werden.

Die Studie "Heizung, Warmwasser und Lüftung im Neubau/Niedrigenergiehaus" (24 Seiten, DIN A 4) und die Broschüre „Energieverbrauch und CO2-Emissionen: Heizsysteme im Niedrigenergiehaus“ (8 Seiten, DIN A 4) sind als Einzelexemplar kostenfrei bei der ASUE, Postfach 25 47, 67613 Kaiserslautern, Tel. 0631/360 90 70, Fax 360 90 71, E-Mail ASUE@compuserve.com, erhältlich.
 

 

Datum:25. 6. 2001
Quelle:ASUE
Autor:bearbeitet von Wieland Welsch, Thomas Nowak
Weitere Informationen
(http://www.asue.de)

 




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