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Inhaltverzeichnis
Einführung.................................................................................................................................................2
Grundlegende Anforderungen an die Richtlinien und Standards der Europäischen Union zur Gebäudeenergieeffizienz...........................................................................................................................3
Implementierung der Energieeinsparung................................................................................................7
Energiesparpotenziale im Industriebau...................................................................................................9
Fazit............................................................................................................................................................9
Literaturverzeichnis................................................................................................................................10
Einführung
Das Problem der Energieeinsparung wird von Jahr zu Jahr aktueller. Es ist richtiger, den
Energieverbrauch zu senken, als die Energieerzeugung zu erhöhen. Daher werden auch Probleme
wie begrenzte Energieressourcen, hohe Kosten und negative Umweltauswirkungen im
Zusammenhang mit der Energieerzeugung abnehmen. Überall auf der Welt suchen sie seit
langem nach Möglichkeiten, den Energieverbrauch zu senken. Dies kann durch rationellen
Einsatz erreicht werden.
Weltweit hat sich das Thema Energieeinsparung im Bauwesen seit den 70er-Jahren des letzten
Jahrhunderts als Teil einer gemeinsamen Linie zur Energieeinsparung und zum aufkommenden
Konzept der „nachhaltigen Entwicklung“ aktiv entwickelt. Nach der globalen Finanzkrise
erschienen die ersten energieeffizienten Gebäude als neues Gebiet des experimentellen
Bauwesens.
Die Hauptidee der Energieeinsparung war, dass die Energienutzung effizienter sein kann, wenn
diese Maßnahmen technisch machbar und wirtschaftlich gerechtfertigt sind, mit akzeptablen
ökologischen und sozialen Aspekten, d.h., diese Maßnahmen sollten mit geringfügigen
Änderungen in der traditionellen Lebensweise der Menschen angewendet werden.
Ein Beispiel ist der Bau eines experimentellen Wohngebiets in Helsinki. Die Fähigkeiten von
Computergeräten zur Verwaltung von technischen Geräten sind zum Haupttrend von technischen
Strukturen geworden, die als "intelligentes Bauen" bezeichnet werden. Die dänischen und
schwedischen Energiestandards im Baugewerbe gehören weiterhin zu den komplexesten der
Welt. Der schwedische SBN-80 übertraf bereits zu Beginn des 21. Jahrhunderts die Standards
anderer europäischer Länder hinsichtlich seiner Anforderungen.
Später wurden Häuser entworfen, die vollständig an die klimatischen Bedingungen in
Mitteleuropa angepasst sind und hauptsächlich interne Wärmeressourcen zum Heizen nutzen.
Dies war die Entwicklung des ersten „passiven“ Hauses. Sie mussten einen minimalen
Energieaustausch mit der Umwelt haben, der mit einer hochwertigen Isolierung und Wärme
verbunden war, um die Wärme aller Emissionen so weit wie möglich zu nutzen. Die ersten
Designer dieser Gebäude waren der Schwede B. Adomson und der deutsche Architekt W. Feist.
Es war ein Wohngebäude mit vier Wohnungen aus Silikatziegeln mit einer äußeren
Isolierschicht aus 40 cm dickem Polystyrolschaum.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, Energieeinsparpotenziale im Industriebau mit Hinblick auf die
Immobilien und Baurecht zu betrachten.
2
Grundlegende Anforderungen an die Richtlinien und Standards der Europäischen Union zur Gebäudeenergieeffizienz
Wohnhäuser in den EU-Ländern werden in gewöhnliche Häuser (Energieverbrauch 400 kWh pro
1 m² pro Jahr), „Passivhaus“ (Verbrauch nicht mehr als 15 kWh) und „aktives Haus“ unterteilt.
"Passivhaus" gibt aufgrund der Wärmedämmung wenig Wärme ab, wodurch die Wirkung einer
"Thermoskanne" erzielt wird, wodurch das ganze Jahr über eine angenehme Temperatur im Haus
gewährleistet wird. Der „Thermoskanne-Effekt“ ist ein geschlossenes Heizsystem und eine
regenerative Belüftung. Diese Häuser verbrauchen 80 % weniger Energie. Heute ist das
„Passivhaus“ der weltweit führende Energieeffizienzstandard.
In Deutschland gibt es mehr als 10 000 Passivhäuser. Diese Häuser wurden auch in Schweden,
Österreich, Finnland und der Schweiz gebaut. Solche Häuser kosten 10-25 % mehr als ein
gewöhnliches Haus, aber sie verbrauchen 90 % weniger Energie zum Heizen und das Haus
macht sich in sieben bis zehn Jahren bezahlt.1
"Aktives Zuhause" ist der nächste Schritt in der Entwicklung eines "Passivhauses". Dieses Haus
kann den gesamten Strom und das heiße Wasser produzieren. Das Warmwasser in diesen
Häusern wird durch die Verwendung von Sonnenkollektoren gewonnen. Auf dem Dach des
„aktiven“ Hauses sind ein Solarkraftwerk und eine Wärmepumpe installiert, welche die
Wärmepotenziale der Erde oder des häuslichen Abwassers in Warmwasser umwandeln.2
Die logische Schlussfolgerung zu den Entwicklungsstadien energieeffizienter Gebäude war die
Praxis des Baus "Sustainable building". Diese Gebäude kombinieren: ein angenehmes
Raumklima, maximale Nutzung natürlicher Energie, optimierte Energieelemente der gesamten
Gebäude.
Es gibt Methoden zur Zertifizierung von Gebäuden hinsichtlich Energieeffizienz. In der EU war
das erste Gesetz dieser Art die Richtlinie 93/76/EG von 1993 zur Begrenzung der
Kohlendioxidemissionen durch eine effizientere Energienutzung (SAVE). Das Gesetz sah die
Entwicklung von Energiepässen für Gebäude vor; Ermittlung der tatsächlichen Energiekosten für
Heizung, Klimaanlage und Warmwasserversorgung von Gebäuden; effektive Wärmedämmung
neu errichteter Gebäude; regelmäßige Inspektion und Kontrolle von Heizkesseln (mit einer
Leistung von mehr als 15 kW); regelmäßige Analyse des Energieverbrauchs und Steigerung der
Energieeffizienz; Subventionierung auf staatlicher Ebene ein Drittel der Ausgaben zur
Energieeinsparung.
1 vgl. Schechner, 2017, S. 88-91.2 vgl. Lanuv, 2017, S. 103-106.
3
Im Jahr 2002 wurde ein neues Gesetz zur Energieeffizienz in den Gebäuden der EU-
Mitgliedstaaten verabschiedet. Die Richtlinie 2002/91/EU (EPBD) trat 2003 in Kraft und legt die
allgemeinen Grundsätze für die Energieeffizienz von Gebäuden fest. Nach diesem Gesetz ist die
Energieeffizienz von Gebäuden der tatsächliche Verbrauch oder die geschätzte Energiemenge
für verschiedene Zwecke im Zusammenhang mit der normalen Nutzung, insbesondere Heizen,
Heizen, Kühlen, Lüften und Beleuchten. Bei der Berechnung der Energiemenge werden die
Isolierung, die technischen Eigenschaften der Anlage, die Ausrichtung in Bezug auf die
einfallende Sonnenstrahlung, die Auswirkungen der umgebenden Gebäude und die eigene
Energieerzeugung berücksichtigt. Natürlich berücksichtigt das Gesetz auch Faktoren wie das
Raumklima in Innenräumen, die sich auf den Energiebedarf auswirken. Mit dem Aufkommen
der EPBD wurde in allen EU-Ländern die Energiezertifizierung von Gebäuden eingeführt, die
seit 2009 obligatorisch ist.3
Im Mai 2010 wurde die Richtlinie überarbeitet und in die Richtlinie 2010/31/EU geändert. Mit
der Verabschiedung der Richtlinie sollten die Anforderungen an die Energieeffizienz von
Gebäuden gestärkt und bestimmte Bestimmungen der vorherigen Richtlinie präzisiert werden.
Besonderes Augenmerk wird auf die Tatsache gelegt, dass der Gebäudeinstandhaltungsbedarf 40
% des Energieverbrauchs und 36 % der CO2-Emissionen in den EU-Ländern ausmacht.
Energieeffizienz wird als Instrument zur Erreichung der Energie- und Umweltziele der EU
definiert, nämlich Reduzierung der Emissionen um 20 % bis 2020 Treibhausgase und 20 %
Energieeinsparung. Darüber hinaus wurde in der neuen Fassung der Richtlinie auf die
Notwendigkeit hingewiesen, einen universellen Mechanismus für die Energiezertifizierung
einzuführen, mit dem der Stand der energieeffizienten Darstellung von Gebäuden in
verschiedenen Ländern verglichen werden kann. Wenn der Unterschied zwischen den
bestehenden nationalen Anforderungen für dieses optimale Wertniveau und demselben in der
neuen Richtlinie festgelegten Indikator mehr als 15 % beträgt, muss der EU-Mitgliedstaat die
Gründe erläutern.
Die neue EPBD 2-Richtlinie bewahrt den Ansatz für Gebäude als einheitliches Energiesystem.
Es gibt also Verpflichtungen für EU-Mitgliedstaaten, die zur Entwicklung und Integration von
Methoden beitragen:4
Energieeigenschaften zu normalisieren Nationale Mindestenergieanforderungen für neue Gebäude festzulegen und bestehende
Gebäude zu überholen
3 vgl. Schlesinger et al., 2014, S. 63.4 vgl. Schlesinger et al., 2014, S. 63.
4
Einführung der Zertifizierung der Energieeffizienz von Gebäuden und regelmäßige
Inspektion von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen
Bis zum 31. Dezember 2020 müssen alle im Bau befindlichen Gebäude in der EU die Leistung
von Gebäuden mit minimalem Energieverbrauch erfüllen und in größerem Umfang muss diese
Energie aus erneuerbaren Quellen gedeckt werden. Bei der Planung eines neuen Gebäudes muss
die Möglichkeit in Betracht gezogen werden, andere Energieversorgungssysteme wie dezentrale
Energieversorgungssysteme und zentrales Heizen und Kühlen zu verwenden. Die Bedeutung und
Qualität sowohl der Energiezertifikate von Gebäuden als auch der Kontrolle über technische
Systeme von Gebäuden nimmt zu. Die in den Zertifikaten angegebenen Energieeigenschaften
der Gebäude müssen in Anzeigen angegeben werden, was sich auf die Kosten für den Verkauf
von Gebäuden und die Festsetzung von Mieten auswirkt. Der Energiepass des Gebäudes wird
informativer und enthält Empfehlungen zur Verfügbarkeit zusätzlicher Möglichkeiten zur
Energieeinsparung. Die Mitgliedstaaten müssen auch nationale unabhängige
Regulierungssysteme einrichten und Geldbußen wegen Nichteinhaltung verhängen.5
In Deutschland gibt es zwei Arten von Energiezertifikaten:
1. Zertifikate basierend auf dem vorberechneten Energiebedarf des Gebäudes –
Berechnungsansatz
2. Zertifikate basierend auf der tatsächlich verbrauchten Energie des Gebäudes – ein
instrumenteller Ansatz
Zertifikate, die auf einem Berechnungsansatz basieren, sind normalerweise recht teuer, da solche
Zertifikate häufig einen Besuch eines Energieexperten erfordern, der detaillierte Informationen
über das Gebäude und seinen Energiebedarf liefern kann. Zertifikate, die auf einem
instrumentellen Ansatz basieren, erfordern keinen Experten, um das Gebäude zu besuchen und
werden daher als relativ billig angesehen. Gleichzeitig müssen neue und wesentlich
modernisierte Gebäude über Energiezertifikate verfügen, die auf einem Berechnungsansatz
basieren. Alle anderen Gebäude können in der Regel auf der Grundlage eines kalkulierten oder
instrumentellen Ansatzes zwischen Zertifikaten ausgewählt werden.6
Die heute in Deutschland verwendete Energieberechnungsmethode ist eine ganzheitliche
Methode, die in DIN V 18599 (eingeführt 2005) ausführlich beschrieben ist. Diese Richtlinie
bestätigt die Tatsache, dass die Anforderungen der Energiesparverordnung vollständig umgesetzt
wurden und formuliert Energieeffizienzstandards für Energiezertifikate auf der Grundlage eines
Berechnungsansatzes. Die Richtlinie DIN V 18599 ist eine einzige Methode zur Berechnung des
Energieverbrauchs zum Heizen und Kühlen eines Gebäudes sowie seiner normalen
5 vgl. Conrad et al., 2016, S. 52.6 vgl. Lanuv, 2017, S. 103-106.
5
Funktionsweise. Diese Norm bewertet die Energieeffizienz von Beleuchtungs- und
Heizungssystemen, Lüftung, Kühlung und Warmwasser. Um die Arbeiten zu vereinfachen und
die mit der Energieberechnung für bestehende Gebäude verbundenen Kosten zu senken, wurde
die Methode der „vereinfachten Datenerfassung“ nach DIN V18599 entwickelt und
implementiert. Diese Methode ermöglicht es dem Experten, Berechnungen basierend auf
Standardschätzungen durchzuführen.
Abbildung 1: Energieausweis
Das Energiepass-Erfassungssystem in Deutschland erfordert keinen Bericht über ausgestellte
Zertifikate und daher gibt es keine zentrale Datenbank für die Registrierung von
Energiezertifikaten. Ein unabhängiges Energiepasskontrollsystem in Deutschland fehlt ebenfalls.
Darüber hinaus gibt es keine offizielle Software zur Zertifikatserfassung. Infolgedessen ist es
ziemlich schwierig, eine allgemeine Bewertung der potenziellen und tatsächlichen
Energieeinsparungen vorzunehmen, die im ganzen Land durch die Verwendung von Zertifikaten
erzielt werden.7
Die deutschen Erfahrungen bei der Umsetzung hoher Energieeffizienzstandards waren sehr
erfolgreich und haben sich sogar zu einem Vorbild für die EU-Mitgliedstaaten entwickelt. Dank
7 vgl. Conrad et al., 2016, S. 53.6
der Energiesparverordnung sowie anderer Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz
des Wohnsektors ist es Deutschland gelungen, die Energiereserven zu erhöhen und die
Treibhausgasemissionen zu senken. Zu den Hauptvorteilen des deutschen
Energieeffizienzstandards zählen:8
Erschwingliche Finanzierung. Das KfW-System sieht zinsgünstige Darlehen für den Bau
(die Modernisierung) von Gebäuden nach Energieeffizienzstandards vor. Bereitstellung der erforderlichen Informationen. Informationen zur Energieeffizienz sind
weit verbreitet und leicht verfügbar. Darüber hinaus bieten verschiedene Agenturen
Beratungsdienste und umfassende Lösungen für die Umsetzung von
Energieeffizienzstandards in der Bauindustrie an. Schaffung der Grundlage für eine wirksame Zusammenarbeit auf regionaler Ebene, um
die besten Ergebnisse im Bereich der Energieeinsparung zu erzielen. Besonderes Augenmerk wird auf das Erreichen von Energieeffizienzstandards bei
minimalen Kosten gelegt. Um die Kosten zu senken, verfolgt Deutschland einen
integrierten Ansatz bei der Umsetzung von Energieeffizienzstandards. Auch der Nutzung erneuerbarer Energiequellen wird große Bedeutung beigemessen.
Erneuerbare Energiequellen nehmen derzeit einen bedeutenden Platz in der Struktur der
Energiebilanz des Landes ein und machen mehr als 9 % des gesamten Energieverbrauchs
aus.
Trotz der Tatsache, dass Deutschland erhebliche Fortschritte bei der Umsetzung von
Energieeffizienzstandards erzielt hat, gibt es Möglichkeiten für eine weitere Verbesserung der
Rechnungen im Bereich des energiesparenden Bauens. Deutsche Experten halten es auch für
notwendig, ein wirksames Kontrollsystem für die Umsetzung von Energieeffizienzstandards zu
entwickeln.9
Implementierung der Energieeinsparung
Die heutigen Energieeinsparungsziele der EU werden häufig als „20–20–20“ bezeichnet. Dies
bedeutet: Bis 2020 müssen 20 % der Primärenergieeinsparungen (20 % mehr Energieeffizienz),
20 % der Energie aus erneuerbaren Quellen erzielt und die Kohlendioxidemissionen um 20 %
gesenkt werden. Derzeit werden Streitigkeiten über Emissionen diskutiert und vielleicht werden
es 30 % sein. Die europäischen Energiestandards berücksichtigen alle Änderungen im
Mechanismus des „Emissionshandels“ – wie viel wird reduziert und wie wird die Menge der
8 vgl. Lanuv, 2017, S. 103-106.9 vgl. Schlesinger et al., 2014, S. 64.
7
Kohlendioxidemissionen kontrolliert? Hier werden jedoch nur Fragen berücksichtigt, die in
direktem Zusammenhang mit dem Energieverbrauch und der Energieeffizienz stehen.
Welche Maßnahmen werden ergriffen? Gemäß den europäischen Vorschriften (es geht um die
neue Version der EPBD-Richtlinie [Eenergy performance building directive] verabschiedet im
Jahr 2010) sollten seit 2020 alle in der Europäischen Union gebauten Neubauten einen niedrigen
Energieverbrauch haben – weniger als 45 kW pro Quadratmeter pro Jahr. Seit 2018 gilt diese
Anforderung für alle neuen öffentlichen Gebäude. Natürlich wurden diese Normen offiziell
eingeführt, um die globale Erwärmung wirksamer zu bewältigen. Der Gaspreis (mit
unzureichender Energieunabhängigkeit der EU-Länder) ist jedoch ein mehr als ausreichendes
Argument für eine solche Entscheidung.10
Richtlinien von EU-Ländern haben trotz ihres Rahmencharakters den Status verbindlicher
Empfehlungen für alle Länder, d.h., die Normen europäischer Dokumente sollten sich in
nationalen Gesetzen widerspiegeln. Die EPBD enthält nur allgemeine Anforderungen und jedes
Land hat das Recht, seine eigenen Lösungen für die Umsetzung der in der Richtlinie festgelegten
Maßnahmen zu finden. In Deutschland ist dies ein Gesetz namens Energieeinsparverordnung. Es
wurde im Jahr 2002 verabschiedet, seitdem wurde es mehrmals verfeinert, die letzten
Änderungen wurden in den Jahren 2007 und 2009 vorgenommen.11
EnEv betrachtet das Gebäude als ein einziges Energiesystem, d.h., es berücksichtigt sowohl den
Verbrauch von Primärenergie (mit einem geeigneten Koeffizienten) als auch den Wärmeschutz
des Gebäudes, der streng standardisiert ist. Die EnEv-Anforderungen gelten für alle Gebäude mit
Ausnahme von Gebäuden von besonderem historischem Wert. Vor kurzem wurde für alle
energieverbrauchenden Gebäude in Deutschland ein Energiepass benötigt – ab Mitte 2008 wurde
diese Anforderung für Gebäude auferlegt, die vor 1966 gebaut wurden, und sechs Monate später
wurde sie auch auf neue Immobilien ausgeweitet. Hausbesitzer müssen beispielsweise ein
solches Dokument beim Verkauf oder Leasing vorlegen. Neben der Energiebilanz des Gebäudes
enthält der Reisepass auch die wichtigsten Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz der
Anlage.
Technische Lösungen: Einsparung und Aufbewahrung
Etwa 40 % der im Land verbrauchten Energie wird von Gebäuden und Bauwerken „verbraucht“.
Die Gebäudehüllen von Häusern sind in der Regel sehr solide und gleichzeitig kann ihre
Wärmeleitfähigkeit mithilfe moderner Materialien deutlich reduziert werden. Gute Mauern sind
eine grundlegende Maßnahme, ohne die alle anderen einfach keinen Sinn ergeben.
10 vgl. Lanuv, 2017, S. 103-106.11 vgl. Schlesinger et al., 2014, S. 65.
8
Die Hauptverbraucher von Energie im Gebäude sind Heizungs- und Warmwassersysteme, eine
Lüftungs- und Klimaanlage, Lichtquellen und Haushaltsgeräte. Heizung und Wasserversorgung
verbrauchen den größten Teil der Energie. Nach verschiedenen Schätzungen beträgt dieser
Verbrauch 60 bis 85 % des Gebäudeverbrauchs oder etwa ein Drittel des Energieverbrauchs im
Land. Dementsprechend besteht der Hauptweg zur Verbesserung der Energieeffizienz eines
Gebäudes in der Optimierung dieser Systeme.
Nach Angaben des Branchenverbandes BDH (bdh-koeln.de) werden in Deutschland rund acht
Millionen Gaskesselheizsysteme betrieben, von denen nur 13 % in Kombination mit
erneuerbaren Energiequellen arbeiten. Nur 10 % der Kessel zeichnen sich durch eine hohe
Energieeffizienz aus. Das Land verfügt über 5,7 Millionen Flüssigbrennstoffkessel und
insgesamt 700.000 Biokraftstoff- und Biogasanlagen. Dies bedeutet, dass trotz der Tatsache, dass
in Deutschland Energie seit langem gespart wird, das Potenzial zur Verbesserung der
Energieeffizienz immer noch enorm ist. Es ist nicht der Staat, der die Einführung
energiesparender Geräte finanziert. Dies wird von großen Unternehmen und autorisierten
Agenturen durchgeführt. Der Eigentümer, der einen modernen Kessel in Kombination mit einer
"grünen" Energiequelle installiert hat, hat das Recht, bis zu 15 % seiner eigenen Investitionen zu
entschädigen.
In Deutschland wird immer mehr Warmwasser mit Solarkollektoren erzeugt. Ein weiterer Trend
ist eine Erhöhung des Anteils der Wärmepumpen. Ein spezieller Wärmepumpentyp wird am
Abwasser installiert. Tatsache ist, dass das Wasser "am Eingang" des Hauses viel kälter ist als
das, das in den Abwasserkanal abfließt. Die Wärme, die zum Erhitzen des Wassers im Haus
aufgewendet wurde, ging früher nur in den Abwasserkanal. Jetzt gilt es als verschwenderisch.
Und die Wärme aus dem Abwasser kann mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe abgeführt und
zum Erhitzen von Wasser für den Hausgebrauch verwendet werden.
Energiesparpotenziale im Industriebau
9
Fazit
10
Literaturverzeichnis
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Energien Statistik: Zeitreihen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland, Stand:
Dezember 2015, Hrsg: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, S. 18-45.
Anderer, P./Naumann, S. (2013): Lenkungswirkung der Erneuerbare-Energien-Gesetze (EEG
2004 und 2009) für die ökologische Modernisierung von Wasserkraftanlagen – Ergebnisse einer
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Conrad J., Pellinger C.; Hinterstocker M. (2016): Netzentlastung durch Laufwasserkraftwerke,
BWK Bd. 68 (2016) Nr. 10, S. 52-54.
Lanuv, H. (2017): Potenzialstudie Erneuerbare Energien NRW, Teil 5 – Wasserkraft, Hrsg.
Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV)
Fachbericht 40, Recklinghausen, S. 101-169.
Schechner, A. (2017): Der Naturstromspeicher: Ein flexibler Stromspeicher für die
Energiewende. In: WasserWirtschaft 107 (2017), Nr. 10, S. 88-91.
Schlesinger M., Lindenberger D., Lutz Ch. (2014): Entwicklung der Energiemärkte –
Energiereferenzprognose; Projekt Nr. 57/12, Studie im Auftrag des Bundesministeriums für
Wirtschaft und Technologie. Basel/Köln/Osnabrück, S. 63-68.
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