Gebäudetechnik

Eine Wärmepumpe entzieht der Umwelt Wärme, die bei den am häufigsten eingesetzten Modellen mit Hilfe von Strom und Kompression auf eine höhere Temperatur gebracht wird. Ein Vielfaches der eingesetzten Energie kann anschließend als Nutzwärme abgegeben werden, um Räume zu beheizen und Warmwasser aufzubereiten. Mögliche Wärmequellen für Wärmepumpen sind die Außenluft, das Grundwasser, das Erdreich oder auch Prozessabwärme aus Abwasser und Abluft.

Wird eine Wärmepumpe auf Basis erneuerbarer Energien betrieben, der elektrische Energieaufwand vor allem für den Kompressor also durch grünen Strom oder eine Photovoltaik-Anlage gedeckt, erfolgt die Wärmeerzeugung CO₂-neutral und ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe.

Im Neubau gehört die Wärmepumpe längst zu einem der Standardheizsysteme, aber auch in Bestandsgebäuden können Wärmepumpen effizient eingesetzt werden und bestehende, mit fossilen Energieträgern betriebene Anlagen ersetzen.

In der zweiten Novelle des Gebäudeenergiegesetzes (GEG 2024) – welche zum 01.01.2024 in Kraft tritt – ist die zentrale Vorgabe verankert, dass schrittweise nur noch moderne, zukunftsfähige Wärmeerzeuger auf der Basis von mindestens 65 Prozent erneuerbaren Energien oder unvermeidbarer Abwärme in Deutschland eingebaut werden dürfen. Bis spätestens zum Jahr 2045 die Nutzung von fossilen Energieträgern beendet sein. Der Erfüllungszeitpunkt hängt von Gemeindegröße und einer gegebenenfalls vorhandenen Wärmeplanung ab.

Dabei gewährt der Gesetzgeber insbesondere bei Bestandsbauten umfassende Technologieoffenheit – entsprechend komplex sind Beratung und Entscheidungsfindung. Unterstützung diesbezüglich bieten ein Hintergrund-Factsheet mit Informationen zu übergeordneten Anforderungen, Berechnungsgrundlagen und Fördermöglichkeiten sowie die detaillierte Vorstellung verschiedener Heizungssysteme, mittels derer die in der Novelle des GEG verankerte Vorgabe einer Wärmeversorgung mit mindestens 65 Prozent erneuerbaren Energien erfüllt werden kann.

Dabei werden wesentliche Vor- und Nachteile des jeweiligen Systems genannt sowie in einem begleitenden Factsheet noch einmal sehr detailliert auf spezifische Eigenschaften wie Funktionsweise bzw. Aufbau, Wärmequelle, Betrieb und Kombinationsmöglichkeiten, Umweltwirkungen, Effizienz und Erfüllung der Vorgabe zum Betrieb mit 65 Prozent erneuerbarer Energie sowie Kennwerte und Kosten eingegangen.

Die Photovoltaik (PV) säumt den Weg zur Klimaneutralität im Gebäudebereich. Mit Hilfe von PV-Anlagen wird die Kraft der Sonne in elektrische Energie umgewandelt und so klimaschädliche Energieträger substituiert. Der Einsatz der Elektroanlagen auf deutschen Dächern verzeichnete bis 2013 einen großen Aufschwung und brach danach ein. Seit 2020 lässt sich erneut ein Wachstum bei den Anlagen feststellen – eine wichtige Entwicklung zur Erreichung der Klimaziele.

Der Ertrag von PV-Anlagen hängt von verschiedenen Faktoren ab, z. B. dem Standort, der Ausrichtung und dem Modultyp. Mit Hilfe von Software wird unter Berücksichtigung dieser Faktoren die Auslegung einer einzelnen Anlage simuliert. Auf Basis dieser Simulation kann dann auch die Wahl des elektrischen Speichers in Hinblick auf den Verbrauch der Nutzerinnen und Nutzer optimiert werden.

Die Wahrnehmung von Licht ist essentiell für den Menschen und beeinflusst nicht nur biologische Prozesse, sondern auch das Behaglichkeitsgefühl in Gebäuden. Eine professionelle Lichtplanung berücksichtigt Faktoren wie Nutzerorientierung, Wahrnehmung, Gestaltung, Funktionalität sowie physikalische, technische, wirtschaftliche und ökologische Aspekte. Wichtig ist hierbei auch die Abstimmung moderner Lichtmanagement- und Sonnenschutzsysteme aufeinander um den Anforderungen der Sehaufgabe und des sommerlichen Wärmeschutzes gerecht zu werden.

Die Tageslichtversorgung ist von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung beim Betrieb eines Gebäudes: Wer künstliche Beleuchtung von Außen- und Innenräumen einspart, kann Energiekosten und damit verbundene CO₂-Emissionen reduzieren.

Die technische Gebäudeausrüstung ist ein wichtiger Bestandteil der Energieversorgung im Gebäude, da sie die Heizungs-, Klima- und Elektrotechnik bereitstellt und regelt. Energieerzeugung direkt am Gebäude, effizienter Energieeinsatz und nachhaltige Ressourcennutzung sind dabei essenziell, um die mit dem Gebäude verbundenen CO₂-Emissionen zu reduzieren. Innovative Konzepte reichen von hybriden Solarkollektoren über fassadenintegrierte Ansätze der Energiegewinnung bis hin zur Abdichtung von raumlufttechnischen Anlagen mittels Aerosolen. Die entwickelten Lösungen bieten so neue Herangehensweisen an die heutigen Herausforderungen, beispielsweise bei der intelligenten Regelung der Energieverteilung oder einer Verflechtung von Bauteilen und Gebäudetechnik.

Antworten auf viele weitere häufig gestellte Fachfragen können im FAQ-Bereich abgerufen werden:

Das Expertenteam des Gebäudeforums hat übersichtliche Vortragsfolien erstellt, die auszugsweise oder in Gänze für Präsentationen zum Thema verwendet werden dürfen. Die Folien können nebenstehend als Powerpoint-Datei heruntergeladen werden.

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