Eine Minimierung des Gesamtenergiebedarfs von Gebäuden und der schonende Umgang mit Ressourcen im Betrieb ist eines der wichtigen Leitbilder der Nachhaltigkeit. Insofern kann die Gebäudetechnik nicht isoliert betrachtet werden. Sie ist immer Bestandteil eines Gesamtgebäudesystems mit den weiteren Eckpfeilern Gebäudegeometrie und hoher Dämmstandard. An die nachhaltige Gebäudetechnik, insbesondere an die Heizungsanlage, werden hohe Anforderungen in Bezug auf Energieträger, Umwelt- und Klimaneutralität und Effizienz gestellt.
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Erneuerbare Energie in der Gebäudetechnik
Technisierung und Digitalisierung sowie die steigende Weltbevölkerung fordern immer mehr Energie, jedoch schwinden die fossilen Ressourcen als Energieträger zunehmend. Weiterhin erzeugen Erdgas, Erdöl und Kohle schädliche Emissionen, die unser Klima negativ beeinflussen und zur globalen Erwärmung führen. Erneuerbare Energien aus Sonne, Wind, Wasser und Biomasse wirken dieser Entwicklung entgegen. Sie stehen unbegrenzt zur Verfügung und erzeugen emissionsarm die erforderliche Energie für Warmwasserbereitung, Heizung und Kühlung sowie für die Stromerzeugung.
- Mit Solarenergie lässt sich zum einen Strom durch Fotovoltaikanlagen erzeugen, dieser kann genutzt werden, um Wärmepumpen zu betreiben. Durch zunehmend effiziente Stromspeicher ist eine von der Produktion unabhängige Nutzung des Sonnenstroms möglich. Zum anderen kann die Wärmeenergie der Sonne für die Erhitzung von Wasser durch Solarthermieanlagen genutzt werden. Das Wasser lässt sich als Warmwasser sowie zur Heizungsunterstützung verwenden, die Speicherung erfolgt in hochgedämmten Pufferspeichern.
- Luft-/ Wasser-Wärmepumpen nutzen die Umgebungswärme. Der Luft wird Wärme entzogen und an ein Medium übergeben, das die Energie zur Wärmepumpe transportiert. Die gewonnene Wärmeenergie dient zur Raumheizung, zur Warmwasserbereitung oder zur Kühlung.
- Sole-/Wasser-Wärmepumpen nutzen die Erdwärme über Flächenkollektoren oder Erdwärmesonden und sind durch die weitgehend konstante Temperatur im Erdreich (ca. 10 Grad) besonders zuverlässig und effizient. Ähnlich arbeiten Wasser-/ Wasser-Wärmepumpen, die die Energie aus dem Grundwasser – mit ganzjährig konstanter Temperatur – beziehen.
- Der Bereich der Bioenergie umfasst Biomasse wie Hackschnitzel, Holzpellets oder Scheitholz, sowie regenerative Brennstoffe, zum Beispiel Biogas oder Pflanzenöl. Die enthaltene Energie wird durch entsprechende Technologien wie Pelletöfen, Hackschnitzelheizungen, Blockheizkraftwerke oder Kaminöfen in Wärmeenergie zur Raumheizung und Warmwasserbereitung umgewandelt.
- Brennstoffzellenheizungen verwenden als Energieträger Wasserstoff, der durch eine elektrochemische Reaktion Wärmeenergie freisetzt.
- Windkraftanlagen als Großanlagen oder auch Kleinwindkrafträder sowie Wasserkraftwerke erzeugen Strom für die Nutzung im Gebäude oder zur Einspeisung ins öffentliche Stromnetz.
All diesen Technologien gemeinsam ist, dass kein CO₂ oder andere schädliche Emissionen in die Atmosphäre freigesetzt werden und dass die Energieträger unbegrenzt verfügbar sind, bzw. nachwachsen.
Regenerative Pflicht: Erneuerbare Energien im Eigenheim
Der Einsatz regenerativer Energien ist in jedem Eigenheim eine wertvolle Option, mit der sich die Bauherren unabhängiger von der Energiepreisentwicklung… weiterlesen
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Das Thema Wasser
Häufig wird Wasser in der Gebäudetechnik isoliert und damit oft auch eher stiefmütterlich behandelt. Dabei bietet der gesamte Bereich der Abwasser- und Wasserinstallation zahlreiche Optimierungsmöglichkeiten durch ein effizientes und nachhaltiges Wassermanagement. In diesem Zusammenhang spielen auch die Themen Brauch- und Regenwassernutzung eine entscheidende Rolle und bedienen einen wichtigen Aspekt der Nachhaltigkeit: das Einsparen natürlicher Ressourcen durch Wieder- und Weiterverwertung. Hilfreich bei der Entwicklung nachhaltiger Wasserkonzepte ist die Aufteilung der Verbrauchsarten von Wasser im Haushalt:
- Wasser als Lebensmittel (Trinkwasser)
- Wasser zur Körperreinigung (Baden, Duschen, Zähneputzen)
- Wasser als Brauchwasser (Heizungswasser, Waschmaschine, WC-Spülung)
Neben der Einsparung von Wasser durch einen umsichtigen Verbrauch und Installationen wie wassersparende Armaturen, kann ein großes Einsparpotenzial durch die Nutzung von Grauwasser ausgeschöpft werden. Grauwasser ist gereinigtes Schmutzwasser, das nicht sofort im Abwasserkanal landet, sondern vorher noch als Brauchwasser genutzt wird. Wird zusätzlich noch Regenwasser genutzt, ist die Einsparung messbar: So lässt sich beispielsweise aus dem Wasserbedarf für die Körperpflege den der Toilettenspülung decken, durch die zusätzliche Verwendung von Regenwasser wird der Bedarf an Trinkwasser für die Nutzung als Brauchwasser (60 % des Gesamtverbrauchs im Haushalt) fast halbiert werden.
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Bauliche Maßnahmen als Unterstützung nachhaltiger Gebäudetechnik
Wird die nachhaltige Gebäudetechnik durch entsprechende bauliche Maßnahmen ergänzt, wird deren Wirksamkeit erhöht und es entsteht ein ganzheitliches System, das sich gegenseitig unterstützt. So wird zum Beispiel durch eine dichte Gebäudehülle mit optimalem Wärmeschutz der Bedarf an Energie reduziert. Durch die Unterstützung smarter Gebäudeautomation erfolgt die bedarfsgerechte Bereitstellung der notwendigen Energie im Haus. Optimierte Systeme sind sogar in der Lage, mehr Energie zu produzieren, als sie selbst verbrauchen, man spricht dann vom Plusenergiehaus.
Heiztechnologien der Zukunft – nachhaltige Energie aus der Umwelt
Die Nutzung erneuerbarer Energien wird durch die aktuelle Gesetzgebung nicht mehr nur beim ökologischen Hausbau zunehmend zum Standard. Durch die… weiterlesen
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