grundlagen:energiewirtschaft_und_oekologie:graue_energie_und_passivhaus-standard
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grundlagen:energiewirtschaft_und_oekologie:graue_energie_und_passivhaus-standard [2013/04/29 17:41] – cweber | grundlagen:energiewirtschaft_und_oekologie:graue_energie_und_passivhaus-standard [2024/04/18 18:25] (aktuell) – [Hinweise] wfeist | ||
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+ | ====== Lebenszyklusbewertung und Passivhaus-Standard ====== | ||
+ | <WRAP box hi> | ||
+ | Hat sich an den Erkenntnissen inzwischen etwas geändert? \\ | ||
+ | Hier gibt es eine Zusammenfassung zum Thema **[[/ | ||
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+ | ===== Der kumulierte Primärenergieaufwand KEA ===== | ||
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+ | Ein vollständiger Vergleich muss über den gesamten Lebenszyklus erfolgen. In der zitierten Publikation wurde **der kumulierte Primärenergieaufwand (KEA) über eine Nutzungsdauer von 80 Jahren für verschiedene Gebäudestandards** verglichen (**Abb.1**). Geheizt wird für diesen Vergleich jeweils mit einem Erdgas-Brennwertkessel. | ||
+ | * Für schlecht gedämmte Gebäude (deutsche Wärmeschutzverordnung 1984) beträgt der Herstellungsenergieaufwand (HEA) im Vergleich zum Verbrauch an Erdgas und Primärenergie für den Haushaltsstrom nur ca. 5%. | ||
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+ | * Bereits beim Niedrigenergiehaus liegen die Bedeutung von Strom- und Erdgasverbrauch in der Nutzungszeit mit je 45% etwa gleich auf. Fortschritte können nun vor allem durch effiziente Nutzung von Strom erzielt werden. | ||
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+ | * Beim Standard des Passivhauses wird durch sehr guten Wärmeschutz der Heizenergieverbrauch so gering, dass auf ein separates Heizsystem verzichtet werden kann. Der Herstellungsenergieaufwand von neuen Passivhäusern kann dabei sogar geringer sein als der von gewöhnlichen Neubauten. | ||
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+ | * Bedingt durch den hohen Herstellungs- und Erneuerungs-Primärenergieaufwand (E-HEA) für aufwendige technische Systeme ist der kumulierte Energieaufwand für Energieautarke Häuser allerdings wieder höher als für ein Passivhaus [[Grundlagen: | ||
+ | \\ | ||
+ | |{{ : | ||
+ | |**//__Abb. 1__: kumulierter Primärenergieaufwand im Vergleich\\ | ||
+ | (Basis: [[Beispiele: | ||
+ | Materialdaten nach [Kohler 1995] und [[Grundlagen: | ||
+ | Die Basisdaten für den Verbrauch an Strom und Gas sind beim Passivhaus\\ | ||
+ | Messwerte (vgl. [[Grundlagen: | ||
+ | KEA = Kumulierter-Energie-Aufwand; | ||
+ | E-HEA = Erneuerungs-Herstellungs-Energie-Aufwand; | ||
+ | HEA = Herstellungs-Energie-Aufwand// | ||
+ | \\ | ||
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+ | ===== Zeitverlauf ===== | ||
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+ | In **Abb.2** ist **der Zeitverlauf des kumulierten Primärenergieaufwandes (KEA) für 3 Varianten über einen Nutzungszeitraum von 80a** dargestellt. | ||
+ | * Die „Startpunkte“ der Varianten zur WSchVO (HEA 1171 kWh/m²), Niedrigenergiehaus (1220 kWh/m²) und zum realisierten Passivhaus (1391 kWh/m²) liegen sehr eng zusammen. | ||
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+ | * Bereits nach 2 Jahren liegt der kumulierte Energieaufwand des Referenzhauses über dem Niedrigenergiehaus und jenes über dem Passivhaus. | ||
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+ | * Anschließend entwickeln sich die Primärenergieeinsätze im Wesentlichen proportional zum unterschiedlichen Verbrauch in der Nutzungsphase auseinander; | ||
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+ | * Deutlich ist erkennbar, dass der ökologische Gewinn beim Übergang vom Niedrigenergiehaus zum Passivhaus viel größer ist als beim Übergang vom Haus nach Wärmeschutzverordnung zum Niedrigenergiehaus.\\ | ||
+ | \\ | ||
+ | |{{ : | ||
+ | |//**__Abb. 2__: Zeitentwicklung des kumulierten Primärenergieaufwandes\\ | ||
+ | über die Nutzungszeit von 80 a beim Referenzhaus nach WschVO ´84,\\ | ||
+ | Niedrigenergiehaus und Passivhaus [[Grundlagen: | ||
+ | \\ | ||
+ | ===== Graue Energie... Wie sinnvoll ist die Superdämmung? | ||
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+ | Wie sich der Herstellungsenergieaufwand ändert, wenn ausschließlich die Dämmdicke variiert wird (übrige Daten: wie Passivhaus), | ||
+ | * Interessanterweise sinkt der HEA zunächst bis Dämmdicken um 5 cm, obwohl der Dämmstoff Herstellungsenergie erfordert: Die Ursache liegt in der Verkleinerung der Heizflächen (Stahl) durch verringerte maximale Heizlast. | ||
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+ | * Bei einer Dämmdicke von ca. 23 cm wird bei diesem Haus schließlich der Passivhausstandard erreicht: Nun können das Wärmeverteilsystem und die restlichen Heizkörper entfallen, wodurch sich der Sprung in der Kurve ergibt. | ||
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+ | Bitte beachten: Bei diesem Diagramm ist der Nullpunkt unterdrückt! Die ausgewiesenen 44 kWh/m² sind gerade 3,5% der gesamten Herstellungs-Primärenergie.\\ | ||
+ | \\ | ||
+ | |{{ : | ||
+ | Zum Vergleich: Eine Dämmung mit der Dicke\\ | ||
+ | zum Passivhausniveau (rechts) spart gegenüber\\ | ||
+ | dem Ausgangswert (6 cm, links) je Jahr\\ | ||
+ | 59 kWh/(m²a) an Heizwärme ein.\\ \\ | ||
+ | => Der Energieverbrauch für die " | ||
+ | wird bereits in weniger als einem Jahr Heizbetrieb\\ | ||
+ | wieder eingespart.// | ||
+ | |//**__Abb. 3__: Herstellungs(primär)energieaufwand abhängig von der Dämmdicke bei einem Passivhaus**// | ||
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+ | \\ | ||
+ | Die Betrachtung des HEA allein ist jedoch irreführend: | ||
+ | \\ | ||
+ | |{{ : | ||
+ | |//**__Abb. 4__ Kumulierter-Energie-Aufwand (80a) für ein Passivhaus, | ||
+ | abhängig von der Dämmdicke**// | ||
+ | \\ | ||
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+ | ===== Fazit ===== | ||
+ | |||
+ | Das Passivhaus ist ein erprobter und heute baupraktisch leicht umsetzbarer Baustandard. Es führt zu **beträchtlichen Betriebskosten**-\\ **einsparungen und zu gesicherten Energieeinsparungen in der Nutzungsphase**. Der erforderliche Herstellungs-Energie-Mehraufwand, | ||
+ | \\ | ||
+ | Sowohl der Primärenergieaufwand für den Stromeinsatz während der Nutzungsphase als auch die Graue Energie in den Baumaterialen gewinnen aber bei energieeffizientem Bauen an Bedeutung. Hier können sowohl **durch weitere Effizienzsteigerungen bei der Baustoffherstellung als auch durch effizienten Materialeinsatz weitere Fortschritte** erzielt werden; diese dürfen aber nicht auf Kosten wieder steigender Betriebsenergie gehen, denn letztere überwiegt immer noch. | ||
+ | |||
+ | Die planerische Optimierung von Passivhäusern erfolgt zweckmäßigerweise mit dem **Passivhaus Projektierungs Paket (PHPP)**, das ein umfassendes Tool zur Bestimmung von Gebäude-Energiebilanzen ist. | ||
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+ | Der Aufwand, ein Gebäude vollständig energieautark zu machen, ist dagegen sehr hoch - sowohl ökonomisch als auch ökologisch gesehen. Sinnvoll ist es hingegen, alle Möglichkeiten zu nutzen, von den Außenflächen des Gebäudes (vor allem der Dächer) solare Energie zu gewinnen. Dabei ist aber weiterhin eine Kopplung an das Stromnetz sinnvoll, denn tagsüber im Sommer wird mit solchen Anlagen deutlich mehr Strom erzeugt, als im Haushalt benötigt wird - andere Nutzer können damit jedoch über das Netz versorgt werden. Diese Konzepte liegen dem Passivhaus-Plus und dem Passivhaus-Premium zugrunde. (vgl. [[Grundlagen: | ||
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+ | ===== Hinweise ===== | ||
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+ | - Diese Internet-Kurzfassung ist aus der Schrift **" | ||
+ | - **Die Daten** haben sich gegenüber der Erstellung der ursprünglichen Studie **nicht nennenswert geändert**((Angabe im Jahr 2019)), die Messdaten aus dem herangezogenen Passivhaus sind stabil, aber auch die spezifischen Herstellungs-Primärenergie-Werte für Baumaterialien sind nach neuesten, heute leichter zugänglichen Datenbanken, | ||
+ | - Wenn in der Literatur z.T. Aussagen zu finden sind, die den Ergebnissen dieser Arbeit zu widersprechen scheinen, sollte für einen korrekten Vergleich auf folgende Punkte geachtet werden:\\ | ||
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+ | > » Wurde der Verbrauch in der Nutzungsphase (der ist auch heute noch dominant) überhaupt berücksichtigt? | ||
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+ | ====== Siehe auch ====== | ||
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+ | Übersicht der Passipedia-Artikel zur [[grundlagen: | ||
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+ | Übersicht der Passipedia-Artikel zur [[Grundlagen: | ||
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+ | [[grundlagen: | ||
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+ | [[Grundlagen: | ||
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+ | [[Grundlagen: | ||
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+ | [[planung: | ||
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+ | [[grundlagen: | ||
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+ | Nachhaltige Energieversorgung mit Passivhäusern - [[grundlagen: | ||
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+ | ===== Literatur ===== | ||
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+ | **[Feist 1997]** Feist, Wolfgang: Lebenszyklusbilanzen im Vergleich: Niedrigenergiehaus, | ||
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+ | **[Kohler 1995]** Kohler, N.: Baustoffdaten, | ||
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+ | **[Mossmann, | ||
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+ | **[PHPP 2007]** Feist, W.; Kah, O.; Kaufmann, B.; Pfluger, R.; Schnieders, J.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt, 2007. | ||
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+ | **[Röhm 1993]** Röhm, T.: Der Energieaufwand zur Herstellung des Energieautarken Solarhauses Freiburg; Diplomarbeit, | ||
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+ | **[SIA 0123]** SIA: Hochbaukonstruktionen nach ökologischen Gesichtspunkten; |