Energieversorgung und Gebäudetechnik

Witterung beschreibt kurzfristige Wetterverläufe, während Klima langfristige Wetterbedingungen einer Region erfasst.

Primärenergie ist die Energie, die in ihrer ursprünglichen Form in der Natur vorkommt, bevor sie umgewandelt wird.

Sonnenenergie ist ein Beispiel für erneuerbare Energie.

<p>Eine Wärmesenke ist ein Bereich, dem Wärme entzogen wird.</p> Signup and view all the answers

<p>Der Energiebedarf ist die theoretisch benötigte Energiemenge, während der Energieverbrauch die tatsächlich umgewandelte Energie inklusive Verluste ist.</p> Signup and view all the answers

<p>Die Wärmemenge ist die gesamte Energie, die einer Gebäudezone zugeführt oder entzogen wird.</p> Signup and view all the answers

<p>Die Temperatur des Raumes erhöht sich, wenn ihm Wärme zugeführt wird, sofern der Aggregatzustand gleich bleibt.</p> Signup and view all the answers

<p>Wärme ist eine Form von Energie, die über eine Systemgrenze transportiert wird.</p> Signup and view all the answers

<p>Konvektion transportiert Wärme durch die Bewegung von Teilchen in einem Fluid (Gas oder Flüssigkeit).</p> Signup and view all the answers

<p>Lüftungswärmeverluste entstehen, wenn warme Luft durch Fenster, Türen oder Lüftungssysteme nach außen strömt und durch kalte Außenluft ersetzt wird.</p> Signup and view all the answers

<p>Infiltrationsverluste entstehen durch Undichtigkeiten in der Gebäudehülle. Sie können durch gute Abdichtung und kontrollierte Lüftungssysteme minimiert werden.</p> Signup and view all the answers

<p>Strahlung transportiert Wärme durch elektromagnetische Wellen, auch im Vakuum und mit Lichtgeschwindigkeit.</p> Signup and view all the answers

<p>Solargewinne sind Wärmegewinne, die durch Sonneneinstrahlung durch Fenster oder andere transparente Bauteile entstehen.</p> Signup and view all the answers

<p>Die Höhe der Strahlungsgewinne hängt von der Ausrichtung und Größe der Fensterflächen, dem Sonneneinfallswinkel sowie den Glaseigenschaften der Fenster ab.</p> Signup and view all the answers

<p>Wände, Böden und Dächer können die tagsüber aufgenommene Strahlung später als Wärme ins Gebäude abstrahlen.</p> Signup and view all the answers

<p>Spezielle Gläser und Sonnenschutzmaßnahmen können helfen, die Strahlungsgewinne zu regulieren.</p> Signup and view all the answers

<p>Ein sparsamer Energieeinsatz in Gebäuden und die Nutzung erneuerbarer Energien.</p> Signup and view all the answers

<p>Klimaschutz, Schonung fossiler Ressourcen und Minderung der Abhängigkeit von Energieimporten.</p> Signup and view all the answers

<p>Ein Gebäude, das so errichtet wird, dass der Gesamtenergiebedarf einen bestimmten Höchstwert nicht überschreitet.</p> Signup and view all the answers

<p>Heizung und Kühlung.</p> Signup and view all the answers

<p>Der Energieeinsatz für Produktionsprozesse.</p> Signup and view all the answers

<p>Es muss als Niedrigstenergiegebäude errichtet werden.</p> Signup and view all the answers

<p>Begrenzung des Gesamtenergiebedarfs und Vermeidung von Energieverlusten durch Wärmeschutz.</p> Signup and view all the answers

<p>Energieverluste beim Heizen und Kühlen zu vermeiden.</p> Signup and view all the answers

<p>Tageszeitlicher Temperaturgang und Sonneneinstrahlung, Größe und Neigung der transparenten Außenbauteile, Speicherfähigkeit der Umfassungsbauteile.</p> Signup and view all the answers

<p>Sonnenschutzvorrichtungen.</p> Signup and view all the answers

<p>Sie speichern Wärme und geben sie zeitverzögert ab, was die Raumtemperatur stabilisiert.</p> Signup and view all the answers

<p>Große Fensterflächen ohne Sonnenschutz und geringe Speichermasse im Gebäudeinnern.</p> Signup and view all the answers

<p>Eine gute Sonnenschutzvorrichtung hat einen gtotal Wert von 0,2-0,3, während eine schlechte Sonnenschutzvorrichtung einen Wert von 0,6-0,7 hat.</p> Signup and view all the answers

<p>Behagliches und gesundes Raumklima und Vermeidung von Bauschäden.</p> Signup and view all the answers

<p>Eis, flüssiges Wasser und Wasserdampf.</p> Signup and view all the answers

<p>Sie ermöglichen eine Nachtkühlung und den Abtransport von Warmluft.</p> Signup and view all the answers

<p>Stationäre Randbedingungen</p> Signup and view all the answers

<p>$\theta_{si} = \theta_i - R_{si} \cdot q$</p> Signup and view all the answers

<p>Ein Teil der Gebäudehülle, wo der Wärmestrom durch verschiedene Wärmeleitfähigkeiten, Bauteildicken oder Oberflächen verändert wird.</p> Signup and view all the answers

<p>Konstruktive und geometrische Wärmebrücken.</p> Signup and view all the answers

<p>Wärmetransport durch Fugendurchlässigkeiten.</p> Signup and view all the answers

<p>Zwei voneinander getrennte Temperaturbereiche müssen existieren.</p> Signup and view all the answers

<p>Vermeidung niedriger Innenoberflächentemperaturen und Vermeidung von Schimmelpilzbildung.</p> Signup and view all the answers

<p>Die Reduktion oder Vermeidung von Wärmebrücken.</p> Signup and view all the answers

<p>Der Höchstwert des spezifischen Transmissionswärmeverlusts darf das 1,0-fache des entsprechenden Werts des Referenzgebäudes nicht überschreiten.</p> Signup and view all the answers

<p>Transmissionswärmesenken (QT), Lüftungswärmesenken (QV), interne Wärmesenken (QIs,sink), Abstrahlungswärmesenken (QS), und gespeicherte Wärme (ΔQC,sink).</p> Signup and view all the answers

<p>Solarstrahlung (QS), Transmissionswärmequellen (QT), Lüftungswärmequellen (QV), und interne Wärmequellen (QI,source).</p> Signup and view all the answers

<p>Ri = di / λi, wobei di die Schichtdicke in Metern und λi die Wärmeleitfähigkeit des Materials in W/mK ist.</p> Signup and view all the answers

<p>RT = Rsi + ΣRi + Rse, wobei Rsi und Rse die Wärmeübergangswiderstände und ΣRi die Summe der Wärmedurchlasswiderstände der einzelnen Schichten sind.</p> Signup and view all the answers

<p>Der U-Wert beschreibt die Wärmemenge, die durch eine Fläche von 1 m² bei einem Temperaturunterschied von 1 K hindurchgeht. Er wird berechnet als U = 1/RT.</p> Signup and view all the answers

<p>Das Ziel ist, unzumutbare Temperaturbedingungen in Gebäuden zu vermeiden, die energieintensive Kühlmaßnahmen erfordern würden.</p> Signup and view all the answers

<p>Konduktion (durch Materialien), Konvektion (durch Luftbewegung) und Strahlung (Wärmeabgabe durch elektromagnetische Wellen).</p> Signup and view all the answers

<p>Rsi und Rse sind die Widerstände an der inneren und äußeren Oberfläche eines Bauteils. Sie berücksichtigen den Übergang der Wärme von der Luft zum Bauteil und umgekehrt.</p> Signup and view all the answers

<p>Eine hohe Wärmeleitfähigkeit führt zu einem niedrigeren Wärmedurchlasswiderstand, was bedeutet, dass Wärme leichter durch das Material fließt.</p> Signup and view all the answers

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Die Witterung beschreibt den Wetterverlauf über mehrere Tage oder Wochen.

Klima bezieht sich auf die langfristigen Wetterverhältnisse in einer Region.

Die Wärmemenge, die einer Gebäudezone zugeführt wird oder innerhalb einer Gebäudezone entsteht. Nicht berücksichtigt wird die Wärmeabfuhr durch Kühlung. Die Quellentemperatur liegt über der Innentemperatur. Nicht berücksichtigt werden Wärmeeinträge, die über die Anlagentechnik in die Zone eingebracht werden, um die Rauminnentemperatur aufrechtzuerhalten.

Die Wärmemenge, die einer Gebäudezone entzogen wird. Nicht berücksichtigt wird die Wärmeabfuhr durch Kühlung.

Der Energiebedarf ist die rechnerische Energiemenge zum Erreichen gewünschter Zustände des Systems – jedoch im Gegensatz zum Verbrauch ohne Verluste.

Der Energieverbrauch ist die tatsächlich umgewandelte Energie beim Betrieb des Gebäudes, einschließlich aller Verluste. Der Verbrauch kann messtechnisch erfasst werden und dient als Abrechnungsgrundlage mit dem Energieversorgungsunternehmen.

Wärme ist eine Energietransportform über eine thermodynamische Systemgrenze.

Das Maß für den Wärmezustand eines räumlich begrenzten Bereiches ist die Temperatur. Wird Wärmeenergie dem räumlich begrenzten Bereich zugeführt oder entzogen, erhöht oder verringert sich dessen Temperatur (nur gültig in einem Aggregatzustand).

Wärmetransport durch Teilchen in einem Fluid (Gas oder Flüssigkeit).

Konvektion, die durch Dichte-/Temperaturunterschiede entsteht, z.B. bei der Erwärmung von Luft.

Konvektion, die durch ein externes Kraftfeld, wie z.B. ein Gebläse oder eine Pumpe, verursacht wird.

Wärmeverlust durch den Austausch von warmer Innenluft mit kalter Außenluft.

Wärmeverlust durch Undichtigkeiten in der Gebäudehülle.

Wärmetransport durch elektromagnetische Strahlung.

Wärmegewinn durch Sonneneinstrahlung.

Die Fähigkeit von Materialien, Wärme zu absorbieren und wieder abzugeben.

Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) verfolgt den sparsamen Energieeinsatz in Gebäuden und die Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung. Zusätzlich zielt es auf den Klimaschutz, die Schonung fossiler Ressourcen und die Reduzierung der Abhängigkeit von Energieimporten ab.

Das GEG soll die energie- und klimapolitischen Ziele der Bundesregierung unterstützen, den Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch erhöhen und eine nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung ermöglichen.

Neue Gebäude müssen nach dem GEG als "Niedrigstenergiegebäude" errichtet werden, auch bekannt als "nearly zero-energy building" (nZEB).

Das GEG gilt für alle Gebäude, die mit Energie beheizt oder gekühlt werden sowie deren Anlagen wie Heizungs-, Kühl-, Raumluft- und Beleuchtungstechnik und Warmwasserversorgung.

Der Energieeinsatz für Produktionsprozesse in Gebäuden ist nicht im GEG geregelt.

Bei Neubauprojekten müssen Gebäude als Niedrigstenergiegebäude errichtet werden, um den Gesamtenergiebedarf für Heizung, Warmwasserbereitung, Lüftung und Kühlung zu minimieren.

Das GEG fordert den Einsatz von Baumaßnahmen, die Energieverluste beim Heizen und Kühlen durch baulichen Wärmeschutz reduzieren.

Ein Teil der Gebäudehülle, der den normalen Wärmestrom durch unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten, Dicken oder Oberflächen verändert.

Wechsel der Wärmeleitfähigkeiten innerhalb einer oder mehrerer Bauteilschichten.

Vergrößerung der wärmeaufnehmenden oder -abgebenden Fläche.

Wärmetransport durch Fugendurchlässigkeiten.

Die Innenoberflächentemperatur sollte nicht zu niedrig sein.

Maßnahmen sollten getroffen werden, um Schimmelbildung zu vermeiden.

Wärmeverluste durch die Gebäudehülle sollten minimiert werden.

Die Berechnung des Temperaturverlaufs durch ein Bauteil unter Annahme stationärer Randbedingungen.

Der Wärmeschutz eines Gebäudes wird nach dem GEG (Gebäudeenergiegesetz) anhand des spezifischen Transmissionswärmeverlusts bemessen.

Das GEG legt Grenzwerte fest, die den maximalen Wärmeverlust eines Gebäudes über die Außenhülle regulieren.

Die Wärmemenge, die durch Transmission (Wärmeleitung) verloren geht, wird als Transmissionswärmeverlust bezeichnet.

Die Wärmemenge, die aufgrund von Sonnenstrahlung in ein Gebäude gelangt, wird als solare Einstrahlung bezeichnet.

Die Wärmemenge, die durch interne Wärmequellen in ein Gebäude eingebracht wird, wird als interne Wärmelast bezeichnet.

Die Wärmemenge, die von Bauteilen gespeichert wird, wird als gespeicherte Wärme bezeichnet.

Der Wärmedurchlasswiderstand (R) misst die Fähigkeit eines Materials, dem Wärmefluss entgegenzuwirken.

Der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) beschreibt die Wärmemenge, die durch eine Bauteiloberfläche pro Stunde und Quadratmeter bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin fließt.

Der sommerliche Wärmeschutz zielt darauf ab, übermäßige Hitze in Gebäuden während der warmen Jahreszeit durch geeignete Maßnahmen zu vermeiden und eine angenehme Raumtemperatur zu gewährleisten.

Die Erwärmung von Innenräumen hängt im wesentlichen von Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Größe und Neigung der Fenster, Wärmedurchgang der Fenster, Sonnenschutz und Speicherfähigkeit der Wände ab.

Sonnenschutzvorrichtungen, massive Materialien für Wärmspeicherung, Außendämmung, ausreichende Lüftungsmöglichkeiten und Räume mit nur einer Fensterfront wirken sich positiv auf den sommerlichen Wärmeschutz aus.

Große Fensterflächen ohne Sonnenschutz, geringe Speichermasse im Gebäude, dunkle und ungeschützte Außenflächen, sowie Räume mit Fenstern in mehreren Richtungen, insbesondere mit Südost- und Südwestorientierung, wirken sich negativ auf den sommerlichen Wärmeschutz aus.

Sonnenschutzvorrichtungen reduzieren die Sonneneinstrahlung und somit den Wärmeeintrag in ein Gebäude. Sie können aus verschiedenen Materialien bestehen, wie z.B. Rollläden, Markisen, Jalousien oder Außenverschattungen.

Der Gesamtenergiedurchlassgrad (gtotal) beschreibt den Anteil der Sonnenenergie, der durch ein Fenster oder eine Glasfläche in ein Gebäude gelangt. Je niedriger der g-Wert, desto weniger Wärme gelangt ins Gebäude.

Feuchtigkeit kann zu Raumklimaproblemen und Schäden an Bauteilen führen. Eis, flüssiges Wasser und Wasserdampf können Bauschäden verursachen.

Der Feuchteschutz zielt darauf ab, Schäden durch Feuchtigkeit zu verhindern. Dies gelingt durch geeignete Baumaßnahmen und Materialien, die den Eintrag und die Ansammlung von Feuchtigkeit verhindern.

Die richtige Planung und Konstruktion von Gebäuden ist entscheidend für einen guten Wärmeschutz und Feuchteschutz. Durch den Einsatz geeigneter Materialien, Bauweisen und technischer Lösungen können wir ein gesundes und energieeffizientes Raumklima schaffen.