Energieeffiziente Bürogebäude mit reduzierten internen Wärmequellen und Wärmeschutz auf Passivhausniveau: Fid-Bau Portal

Energieeffiziente Bürogebäude mit reduzierten internen Wärmequellen und Wärmeschutz auf Passivhausniveau

Knissel, Jens Jakob

Bei Wohngebäuden sind mit dem Niedrig- und dem Passivhausstandard die Möglichkeiten einer weit reichenden Energieeinsparung beim Neubau aufgezeigt worden. In dieser Arbeit werden die Erfahrungen auf Büro- und Verwaltungsgebäude übertragen und vor dem Hintergrund der speziellen Randbedingungen konkretisiert. Die Arbeit gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil werden die Möglichkeiten und Konsequenzen eines hohen energetischen Effizienzstandards bei Bürogebäuden aufgezeigt. Hierzu wird das energetische Verhalten zweier Ausführungsvarianten eines Beispielgebäudes mit Hilfe von dynamischen Simulationsrechnungen bestimmt und verglichen. Die Variante Standard-Bürogebäude repräsentiert dabei eine Ausführung, bei der keine Energiesparmaßnahmen über das gesetzliche Mindestmaß (Wärmeschutzverordnung 1995) hinaus ergriffen wurden. Bei der Variante Passiv-Bürogebäude werden im Gegensatz dazu möglichst weitgehend die derzeit verfügbaren und wirtschaftlich vertretbaren Energiesparmaßnahmen umgesetzt. Aus dem Vergleich der Varianten wird deutlich, dass bei Bürogebäuden mit heute am Markt verfügbaren Energiespartechniken eine deutliche Reduktion im Primärenergiekennwert erreicht werden kann. Erforderlich sind eine hohe Effizienz von Beleuchtung und Arbeitshilfen sowie ein sehr guter Wärmeschutz in Verbindung mit einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Mit der heute vielfach eingesetzten Fensterlüftung können die hier aufgezeigten niedrigen Primärenergiekennwerte nicht erreicht werden. Gleichzeitig ist die energieeffiziente Variante Passiv-Bürogebäude unter den hier angenommenen Randbedingungen wirtschaftlich. Der Grund liegt in Einsparungen bei den Investitionskosten für die Haustechnik, insbesondere dem Verzicht auf eine aktive Kühlung. Hierdurch können Mehrkosten im Bereich des Wärmeschutzes und der Arbeitshilfen kompensiert werden. Bei Berücksichtigung der geringeren Energie- und Wartungskosten wird trotz hoher energetischer Effizienz die Wirtschaftlichkeit unter den hier getroffenen Annahmen erreicht. Im zweiten Teil der Arbeit wird untersucht, nach welchen Kriterien der Wärmeschutz von derart energieeffizienten Gebäuden dimensioniert werden sollte. Ausgangspunkt ist dabei die aus Passiv-Wohngebäuden bereits bekannte (Winter-)Bedingung: "Der Wärmeschutz der Gebäudehülle ist so zu dimensionieren, dass das Gebäude mit dem hygienisch erforderlichen Außenluftvolumenstrom über die Zuluft beheizt werden kann." Aus der stationären Wärmestrombilanz wird eine einfache Berechnungsgleichung abgeleitet, über die abhängig von den jeweiligen Gebäudeparametern der maximal zulässige mittlere Wärmedurchgangskoeffizient der Gebäudehülle Umax bestimmt werden kann, bis zu dem die Winter-Bedingung erfüllt und damit das Gebäude über die Zuluft beheizt werden kann.