Uponor kongressbuch 2011

Uponor Kongress 2011Uponor Central EuropeUponor GmbHPostfach 164197433 HaßfurtGermany

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33. Internationaler

Uponor Kongress 2011Für alle Beteiligten und Freunde unseres Hauses

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33. Internationaler Uponor Kongress

in A-6580 St. Christoph/Tirol

27. März – 01. April 2011

Veranstalteruponor Central Europeuponor GmbHPostfach 1641

97433 Haßfurt

Germany

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Gesamtherstellung

concept-design Künnemann GmbH + Co. KG, Steinfurt

www.conceptdesign.info

Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung des

Herausgebers bzw. Verfassers des Beitrags.

Der Inhalt der einzelnen Beiträge entspricht nicht unbedingt der technischen

Auffassung des Kongress-Veranstalters.

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Inhalt

Vorwort ........................................................................................................................................................................................ 9

Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch

Gebäude als Kraftwerk ............................................................................................................................................................ 13

Dr. Michael Günther

Systemwahl nur nach DIn V 18599?

(Vergleich von Industriehallenheizsystemen) .................................................................................................................... 23

Prof. Dipl.-Ing. M. Sc. Econ.

Manfred Hegger, Architekt BDA

Welche internationalen Entwicklungen werden

den Markt von morgen bestimmen? ...................................................................................................................................... 55

Prof. Dipl.-Ing. Klaus Rudat

neue Entwicklungen in der Bemessung von

Trinkwasser-Installationen .................................................................................................................................................... 63

Prof. Dr. h. c. Lothar Späth

Deutschland im Globalisierungsprozess –

Konzepte für Wirtschaft und Wachstum ...............................................................................................................................69

Dipl.-Ing. Dietmar Walberg

Energieeffiziente highend-Gebäude:

Wirklichkeit und Grenznutzung ............................................................................................................................................. 73

Index der bisherigen referenten ........................................................................................................................................... 79

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Thema „Netzwerke leben ..."

33. Internationaler

Uponor Kongress 2011netzwerke leben von Ihren Verbindungen

XING, ICQ, Facebook und viele weitere Communities beglei-

ten uns vermehrt. An Stelle von Brief, Anruf oder Besuch ist

zunehmend der Versand von Bilddaten, Texten, Filmen und

anderen Dateien in der Geschwindigkeit eines Wimpern-

schlags getreten.

Digitale und persönliche netzwerke ergänzen sich

hervorragend.

Kommunikation hat sich im Laufe der Jahre immer wieder

verändert. Die Erfindung des Telegrafen oder des

Mobiltelefons waren zu ihrer Zeit ebenso revolutionär wie

die neue digitale Art der Beziehungspflege. Aber dies ist nur

die halbe Wahrheit, denn es gibt Teile in unserer

Kommunikation, die sich durch technische Hilfsmittel nicht

substituieren lassen: Der persönliche Kontakt zwischen

Menschen ist und bleibt das Maß aller Dinge bezüglich

Intensität und Vielfalt. Nutzen und Notwendigkeiten bilden

die Sachebene dieser Zusammenkünfte. Der persönliche

Kontakt lebt aber im Besonderen von seinen

zwischenmenschlichen Aspekten, wie zum Beispiel

Sympathie, Verständnis oder einem lebendigen, emotionalen

Erfahrungsaustausch. Auch Vertrauen entsteht durch

persönlichen Kontakt. Diese Übertragung von

Eigenverantwortung auf andere Menschen ist eine starke

Verbindung und führt zu einer wechselseitigen Steigerung

von Sicherheit und Erfolg.

Vor diesem Hintergrund befasst sich der Uponor Kongress

2011 neben vielen interessanten Sachthemen für Planer,

Architekten, Fachhandwerker und Führungskräfte der

Wohnungswirtschaft auch mit seiner ureigenen Funktion:

Der Uponor Kongress ist eine europaweit unvergleichliche

persönliche Plattform für branchengleichen und

interdisziplinären Erfahrungsaustausch. Hier erfahren die

Teilnehmer Topaktuelles, Interessantes und Visionäres

von ausgewählten Referenten und kommen mit

Meinungsbildnern sowie prominenten Rednern ins Gespräch.

So ist auch der 33. Uponor Kongress dazu angetan neben

dem Wissenstransfer die Bande zwischen allen Beteiligten zu

festigen. Denn in einem starken Netzwerk profitieren alle

voneinander.

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Seit 33 Jahren wird auf dem Kongress am Arlberg eines mit

besonderem Erfolg praktiziert: Das Bilden von Netzwerken.

Dieses Jahr haben wir uns deshalb dazu entschlossen, nicht

ein fachliches Thema als Leitmotiv zu nehmen, sondern

diesen wichtigen und über alle Jahre kontinuierlichen Aspekt

des Kongresses in den Vordergrund zu stellen.

Rückblickend auf die Woche, war das die absolut richtige

Entscheidung. Denn auch in diesem Jahr wurden durch

Bekanntschaften und Fachgespräche, die sich außerhalb des

Hörsaals ergeben haben, wieder viele Netzwerke gebildet,

gestärkt oder aufgefrischt, von denen wir alle in Summe nur

profitieren können. Nutzen Sie diese Netzwerke gemeinsam

mit uns auch nach dem Kongress aktiv! Einige Anregungen

dazu haben Ihnen sicherlich unsere Workshops zum Thema

Netzwerkpflege und -nutzen aufgezeigt. Und auch Uponor

wird Sie dabei unterstützen, als Teil des Netzwerks noch

erfolgreicher zu sein.

Natürlich kam, wie in jedem Jahr, auch das Fachliche nicht

zu kurz. Bei den Vorträgen stand die Frage nach der zukünf-

tigen Ausrichtung der TGA Branche im Fokus. Wie werden

unsere Gebäude in Zukunft aussehen, wenn der Wärmebe-

darf immer weiter zurückgeht? Können wir die Gebäude

als Kraftwerke nutzen? Wie passen diese Zukunftsvisionen

zur heutigen Realität in der Bauausführung? Diese Fragen

wurden in den Referaten aufgegriffen und die verschiedenen

Aspekte erstmalig auf einer großen Podiumsdiskussion

intensiv erläutert. Ebenso waren die Industrieflächenheizung

und die neuen Entwicklungen im Bereich der Trinkwasser-

installation ein Thema.

Mit dieser Kombination aus zukunftsweisendem Fachwis-

sen und Netzwerkbildung haben wir es hoffentlich auch in

diesem Jahr erreicht, dass ein Spruch, den wir häufig auf

dem Arlberg gehört haben, wahr wird: „Wir sind keine 200

Kongressteilnehmer, sondern 200 Freunde, die ein intensives

Netzwerk pflegen.“

Uponor bedankt sich bei den Referenten und Teilnehmern

für engagierte Beiträge und lebhafte Diskussionen in Vorträ-

gen und Workshops und beim Arlberg-Hospiz für den wieder

perfekten Rahmen auch im 33. Jahr des Kongresses.

Vorwort

Georg Goldbach

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Referenten

univ. prof. Dr.-Ing. M. norbert Fisch

Institut für Gebäude- und Solartechnik (IGS) TU Braunschweig,

Fakultät Architekt, Bauen und Umwelt/EGSplan-Stuttgart


Uponor GmbH

prof. Dipl.-Ing. M. Sc. Econ.

Manfred Hegger, Architekt BDA

Fachbereich Architektur, Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes

Bauen, Technische Universität Darmstadt

prof. Dipl.-Ing. Klaus rudat

VDI, DVGW, Professor an der Beuth Hochschule für Technik, Berlin

Fachbereich Architektur und Gebäudetechnik

Obmann des Normenausschusses DIN 1988-300

prof. Dr. h. c. Lothar Späth

Ministerpräsident a. D. , Ex-Vorstandsvorsitzender der Jenoptik AG


Architekt, Geschäftsführer der Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes

Bauen e.V.

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Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch – Gebäude als Kraftwerk

Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch,

EGSplan Ingenieurgesellschaft, Stuttgart

IGS- Institut für Gebäude- und Solartechnik, TU Brauschweig

Das Gebäude als Kraftwerk – Netto-Plusenergie-gebäude mit E-Mobilität

Politische Rahmenbedingungen, steigende Energiekosten und die

Verknappung der Primärenergieträger machen Entwicklungen im

Bereich des energieeffizienten Bauens unausweichlich. Dementspre-

chend müssen neue Energiekonzepte entwickelt werden, die die

Thematik „Energiebewusstes Bauen“ neu definieren. Eine anspruchs-

volle Architektur muss entstehen, die die zukünftigen ENEV-Anforde-

rungen, komfortgerechtes Wohnen und zukunftsfähige Mobilität erfül-

len kann. Mittelfristig werden die Sphären von Haus und Auto

zusammenwachsen.

Mit der Errichtung des Netto-Plusenergiegebäudes mit Stromlast-

Management und Elektromobilität wurden diesbezüglich neue

Maßstäbe für die Zukunft gesetzt. Durch die Verbindung von

anspruchsvoller Architektur mit einem visionären Energiekonzept und

dem dazugehörigen Monitoring wurden folgende Kernziele des

Projektes erreicht:

Die jährliche Energielieferung durch Solaranlagen (Photovoltaik und

Solarthermie) ist größer als der Gesamtenergiebedarf (Raumheizung,

Warmwasser, Beleuchtung, Lüftung, Haushaltsstrom etc.) des

Gebäudes.

Durch ein intelligentes Stromlast-Management und des Einsatzes des

Stromüberschuss für die private Elektromobilität wird ein hoher

Eigenstrom-Nutzungsanteil erreicht.

Die EnEV 2009 Anforderungen werden um mindestens 50 %

(KfW-Effizienzhaus-55-Standard) unterschritten.

Architektur

Das zweigeschossige Wohngebäude befindet sich in Leonberg-Warm-

bronn, in der Nähe von Stuttgart, in direkter Nachbarschaft zu dem

Wohnhaus und dem Atelier des deutschen Architekten Frei Otto. Auf

einem 877 m² großen Südhanggrundstück fügt sich das Bauwerk in die

bestehende Bebauungsstruktur ein.

Die Architekten Berschneider und Berschneider schufen in enger

Zusammenarbeit mit dem Bauherrn Univ. Prof. Dr.-Ing. M. Norbert

Fisch ein kompaktes Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von 225 m².

Über eine im Hang integrierte Steintreppe wird das Gebäude von der

tiefer liegenden Straße erschlossen. Der gut strukturierte Baukörper,

welcher zum Teil in den Hang eingegraben ist, öffnet sich südlich zum

Tal mit einer großflächigen Fensterfläche. Nach Norden, Osten und

Westen verschließt er sich hingegen. Den oberen Gebäudeabschluss

bildet das ebenso zum Tal geneigte Pultdach und bietet somit optimale

Fläche zur aktiven Solarenergienutzung. Die Überhitzung in den

Sommermonaten wird sowohl durch einen außenliegenden Sonnen-

Südansicht

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schutz mit horizontalen Lamellen und der Möglichkeit zur Licht-

lenkung, als auch durch die exzellente Gebäudehülle reduziert.

Räumlich wurde das Gebäude folgendermaßen gegliedert: Im

Erd geschoss befinden sich auf der Südseite die raumhoch verglasten

Kinder- und Gästezimmer mit direktem Zugang zum Garten. Schutz vor

der sommerlich hochstehenden Sonne bietet das auskragende

Obergeschoss. In diesem befinden sich mit einem südorientierten

Panoramafenster der großzügige Wohn-, Ess-, und Küchenbereich mit

einer nach Südwesten ausgerichteten Terrasse. Das Panoramafenster

bildet einen fließenden Übergang zwischen Innen- und Außenraum

und setzt damit das großzügige Konzept, welches auch bei der

Grundrissgestaltung seine Anwendung findet, fort. Das Dachgeschoss

ist als offener Arbeits- und Bürobereich ausgestaltet. Nutzräume wie

die Badezimmer, das Elternschlafzimmer, der Wirtschaftsraum und

auch der Haustechnikraum befinden sich auf der Nordseite des

Baukörpers. Durch die Verwendung weniger ausgewählter Materialien

(hauptsächlich Glas, Stahl und Holz) und die reduzierte Formsprache

wirkt der Innenraum des Gebäudes geordnet und harmonisch.

Dank der konsequenten Ausrichtung der Wohnzonen nach Süden und

der exzellenten Gebäudehülle wird schon allein durch die Architektur

ein großer Schritt in Richtung Netto-Plusenergie Gebäudes gesetzt.

Innovatives Energiedesign

Um das energetische Ziel einer positiven Jahresbilanz von benötigter

und erzeugter Primärenergie zu erreichen, ist ein integrales Gebäude-

konzept, d. h. ein Zusammenspiel von architektonischen Überlegungen

(Ausrichtung, Gebäudeform), Gebäudehülle (U-Werte, Luftdichtigkeit)

und Haustechnik (Heizungsart, Stromversorgung) notwendig.

Eine optimierte Tageslichtnutzung und eine innovative sowie effiziente

Gebäudetechnik verringern den Strombedarf des Bauwerks. Darüber

hinaus steht eine hohe solare Eigenstromnutzung im Mittelpunkt des

Projekts. Erreicht wird dies durch eine entsprechend abgestimmte

Gebäudetechnik, einen Batteriepuffer und ein intelligentes Stromlast-

Management. Dadurch wird möglichst viel Energie direkt im Gebäude

sowie für ein Auto und einen Motorroller mit Elektromotor genutzt

und möglichst wenig in das öffentliche Netz eingespeist oder aus dem

Netz bezogen.

Gebäudehülle

Die Transmissionswärmeverluste werden durch die geringen U-Werte

der Gebäudehülle sowie eine wärmebrückenreduzierte Konstruktion

minimiert. So besitzt die Außenwand (Kombination aus Beton und

KS-Mauern) mit einer 22 cm starken Wärmedämmung (WLG 032) einen

U-Wert ≤ 0,15 W/(m² K). Das Dach wird mit 22 cm Glasfaserdämmung

und 5 cm extrudiertem Polystyrol-Hartschaum gedämmt und hat einen

U-Wert ≤ 0,12 W/(m² K). Die U-Werte der Fenster liegen bei U-Werten

≤ 0,9 W/(m² K). Die Dreischeiben-Verglasungen besitzen Ug-Werte

zwischen 0,6 und 0,7 W/(m² K).

Auf der Südseite wurden die Gesamtenergie-Durchlassgrade in

Kombination mit den beweglichen außen liegenden Sonnenschutz-

Lamellen angepasst (0,35 bis 0,5) um die externen Wärmelasten

außerhalb der Heizperiode zu reduzieren.

Nicht nur die exzellent gedämmte Gebäudehülle, sondern auch die

Gebäudedichtheit (n 50

≤ 0,75) sowie die Gebäudetechnik, tragen dazu

bei, die Anforderungen der EnEV 2009 um mehr als 50 % zu unter-

schreiten und somit den KfW-Effizienzhaus-55-Standard zu erreichen.

Grundrisse (EG, links 1. oG, rechts)

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Gebäudetechnik

Zur Solarenergienutzung ist das Dach des Gebäudes flächendeckend

mit einer Photovoltaik (15 kWp)- sowie einer solarthermischen Anlage

mit einer Kollektorfläche von ca. 7 m2 hocheffizienten Flachkollektoren

ausgestattet.

Betriebs- und Stromlastmanagement

Ziel ist es, durch ein intelligentes Stromlastmanagement einen

Eigenstrom-Nutzungsanteil von mindestens 50 % für die gebäudein-

ternen Stromverbraucher zu erreichen. Die Grundidee dahinter ist, den

von der PV-Anlage gelieferte Strom möglichst direkt – also zu dem

Zeitpunkt, zu dem er anfällt – zu nutzen. Um dieses zu erreichen

Energiekonzept

Solartechnik – 15 kWp-pV-Anlage und 7 m2 Kollektor

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Die dann noch verfügbaren PV-Strom-Überschüsse werden zum

Laden der Batterien von Elektro-Roller und Elektro-PkW genutzt

Gebäudeleittechnik

Die Gebäudetechnik ist über eine LAN-Schnittstelle an das hauseigene

Ethernet-Netzwerk angeschlossen. Hierdurch ist es möglich einige der

in der Gebäudeautomation hinterlegten Funktionen über einen PC,

einen Touch Panel oder mit Hilfe eines WLAN Netzes über einen Hand-

held anzurufen und zu verändern (z. B. Raumtemperatursollwerte,

Schaltzustände, usw.)

werden verschiedene Maßnahmen in folgender Reihenfolge

umgesetzt:

Wärmepumpe wird nur in absoluten Ausnahmefällen mit Strom aus

dem Netz betrieben (möglich aufgrund der exzellenten Gebäudehülle

und der inneren Wärmespeichermassen)

Einige Haushaltsgeräte wie Waschmaschine, Trockner,

Spülmaschine,… werden vorzugsweise nur tagsüber betrieben

Gefrierschrank und Kühlschrank werden nachts einige Stunden

(Überwachung über Innenraumtemperatur) ausgeschaltet

Durch ein Backup-System (Batterie, ca. 6 bis 8 kWh, Wechselrich-

ter,…) sollen elektrische Kleinverbraucher wie die Beleuchtung, IT,

Telefon, versorgt werden die tageszeitunabhängig verfügbar sein

müssen.

Energiekonzept nacht

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Klima/Lüftungstechnik

Das Heiz- und Kühlsystem des Netto-Plusenergiegebäudes besteht aus

einer elektrischen Wärmepumpe mit drei vertikalen Erdsonden mit je

100 m Länge, einem Heizwasser-Pufferspeicher mit Trinkwasser-

Durchflussstation sowie Heizungs-Kühlwasserkreisen, Regelkreisen für

Fußbodenheizung und Handtuchheizkörper sowie einem zusätzlichen

Trinkwasserspeicher. In den einzelnen Etagen finden sich hydraulisch

nachgeschaltet die Zonenventile der Fußbodenheizung. Die Wärme-

pumpe und die Verbraucherkreise (Regelkreis Fußbodenheizung sowie

Regelkreis Handtuchheizkörper) werden vom MSR-Schaltschrank in der

Technikzentrale im Kellergeschoss gesteuert und geregelt. Die Wärme-

pumpe wird autark über die systemeigene Regelung betrieben.

Die übergeordnete Regelungsebene (Temperatur- und Energieleit-

management) hat Schalteinflüsse auf den Betrieb der Wärmepumpe.

Die Steuerung und Regelung erfolgt außentemperaturgesteuert über

eine DDC (Direct Digital Control) und deren Ein- und Ausgangsmodu-

len. Sämtliche Funktionen, die von der DDC erfasst oder ausgelöst

werden, werden durch die Gebäudeleittechnik (GLT) visualisiert.

Wärmepumpe

Die Wärmepumpe ist mit einer autarken Steuerung ausgerüstet. Diese

steuert die Wärmepumpe/Verdichter/Umschaltventil Sole sowie die

Ansteuerung der Solarkomponenten und regelt die Trinkwassertempe-

ratur im Kombipufferspeicher eigenständig. Die Einstellung des

jeweiligen Mediumsollwertes für den Heiz- oder Kühlfall erfolgt in der

Wärmepumpenregelung. Die Freigabe der Wärmepumpe erfolgt mit

einem virtuellen GLT-Steuerschalter.

Heizwasser-pufferspeicher

Der Pufferspeicher ist in zwei Bereiche aufgeteilt. Der obere Bereich

dient indirekt der Trinkwassererwärmung über einen externen

Plattenwärmetauscher (Durchfluss-Prinzip). Der untere Bereich dient

der Heiz- oder Kaltwasserbevorratung für den Regelkreis der

Fußbodenheizung und dem Regelkreis der Handtuchheizkörper.

Im oberen Speicherteil sind zwei Temperaturfühler vorhanden. Ein

Temperaturfühler dient als Regelgröße für die Wärmepumpe zur

Trinkwasserbereitung, der andere misst die obere Pufferspeichertem-

peratur, welche der MSR-Technik als Information dient und auf der GLT

angezeigt wird.

Im unteren Teil des Kombipufferspeichers sind drei Temperaturfühler

installiert. Einer hiervon (Einbauort in der Mitte) dient als Regelgröße.

Der obere und untere Temperaturfühler dienen der Mess- und

Regelungstechnik zur Freigabe an die Wärmepumpe.

Der Pufferspeicher wird von der Wärmepumpe oder/und der thermi-

schen Solaranlage beladen. Im Pufferspeicher ist weiterhin ein

elektrischer Heizstab integriert welcher als Zusatzheizung im Falle des

Nichterreichens der notwendigen Heizmitteltemperatur das Medium

nachheizt. Die Ansteuerung erfolgt nur im Ausnahmefall durch die

Regelungstechnik.

Elektrische Wärmepumpe und Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung

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Trinkwarmwasser-Speicher

Der Trinkwarmwasserspeicher dient als alternatives System zur

Trinkwarmwassererwärmung sofern das Durchflussprinzip nicht

zuverlässig arbeitet. Dieser kann von der Wärmepumpe und/oder der

Solaranlage beladen werden. Die Umschaltung der Trinkwarmwasser-

bereitung zwischen den beiden Betriebsarten erfolgt manuell.

Im Trinkwarmwasserspeicher sind drei Temperaturfühler integriert.

Zwei dienen der Regelung als Regelgröße (der obere für die Nachla-

dung über die Wärmepumpe, der untere für den Betrieb der Solaranla-

ge), der dritte dient der MSR-Technik zur Information und wird auf

dem Monitor der GLT angezeigt.

Anlagenschema Heizung und Warmwasser

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Anlagenschema Lüftung

Zirkulationspumpe Trinkwasser

Die Zirkulationspumpe sorgt dafür, dass an allen Trinkwasserzapfstel-

len Warmwasser mit einer Temperatur von ≥ 60 °C versorgt werden. Zur

Energieeinsparung wird diese nur dann in Betrieb geschaltet, wenn

tatsächlich Warmwasser vom Nutzer benötigt wird. Dieses wird durch

einen Bedarfstaster an den Zapfstellen realisiert. Durch Betätigen

dieser Bedarfstaster wird die Pumpe für eine festgelegte Zeit in

Betrieb gesetzt. Nach Ablauf der Zeit ist die Pumpe abgeschaltet und

kann durch erneutes betätigen wieder eingeschaltet werden. Eine

Unterschreitung von 55 °C des Zirkulationsrücklaufwassers soll stets

aus hygienischen Gründen vermieden werden.

Bei längeren Stillstandzeiten der Pumpe wird eine Pumpenblockier-

schutzschaltung ausgelöst(kurzer Anlauf der Pumpe), um ein

festsitzen der Pumpe zu verhindern.

pumpe Solarkollektor-Kreis

Die Umwälzpumpe transportiert die in den Kollektoren erwärmte

Flüssigkeit entweder zum Pufferspeicher oder zum Trinkwarmwasser-

speicher. Die Entscheidung welches System aktuell gefahren werden

soll, wird durch Betätigung von Handumschaltventilen erzielt. Dort

wird die Wärme über den Wärmetauscher an den Speicher übertragen.

Die Drehzahl dieser Pumpe wird variabel in Abhängigkeit der

Kollektoraustrittstemperatur gesteuert.

Lüften

Das kompakte Lüftungsgerät besteht aus einem Zu- und Abluftventi-

lator, einem Kreuzstromwärmetauscher sowie Filtereinheiten für die

Außen- und Fortluft. Frische und kühle Außenluft wird angesaugt,

durch einen Luftfilter gereinigt und in die Wohn- und Schlafräume

geführt. Gleichzeitig wird die Abluft aus der Küche, dem Bad und dem

WC abgesaugt, gefiltert und ins Freie befördert. Über den Platten-

wärmetauscher des Entlüftungsgerätes wird die Energie aus der Abluft

an die Außenluft abgegeben ohne, dass sich die Luftströme berühren.

Ein vorgeschalteter Erdwärmetauscher (Luftkollektor) wärmt die

Außenluft im Winter auf ca. 3 °C vor bzw. kühlt die Außenluft im

Sommer auf eine niedrigere ab.

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Die Drehzahlen der beiden Ventilatoren können mit Hilfe der autarken

Steuereinheit jeweils per Potentiometer von Hand voreingestellt

werden. Eine exakte Einstellung der Luftbilanzen ist dadurch möglich.

Diese voreingestellten Luftmengen werden über drei extern anzufah-

rende Stufen über die Gebäudeautomation angefordert. Die Freigabe

des RLT-Gerätes erfolgt mit einem virtuellen GLT-Steuerschalter über

die DDC-Module.

Folgende Messwerte sind auf die DDC-Module geschaltet und werden

von der GLT erfasst und angezeigt:

Rel. Feuchte und Temperatur im Außenluftansaugturm

Rel. Feuchte und Temperatur in Außenluft

Volumenstrommessung Außenluft

Temperatur in Fortluft

Temperatur in Zuluft

Rel. Feuchte und Temperatur in Abluft

Volumenstrommessung Abluft

Rel. Feuchte und Temperatur in Abluft Küche

regenwassernutzung

Die Lage des Grundstückes und die Geländeneigung lassen eine

Versickerung von Dachflächenwasser ohne nachteilige Veränderungen

des Untergrundes nicht zu. Aus diesem Grund und im Sinne der

Ressourcenschonung wurde ein 5.000 Liter Regenwassertank in den

Erdboden integriert, in welchem das Regenwasser zentral gesammelt

wird und über eine Pumpe in das Wohnhaus befördert wird. Dort steht

es etwa für die Toilettenspülung zur Verfügung. Obendrein wird das

Wasser für die Gartenbewässerung verwendet.

Zukunftsfähigkeit

Eine besondere Herausforderung bei zukunftsfähigen Konzepten ist

die Schnittstelle zwischen Gebäude und dem öffentlichen Stromnetz.

Derzeit sind die Stromnetze nicht für Lastspitzen, die mit der

Stromeinspeisung aus regenerativen Energien einhergehen, ausgelegt.

Auf diese Thematik wurde beim Netto-Plusenergie-Gebäude ein

regenwasser-nutzung

besonderes Augenmerk gelegt. Durch intelligentes Stromlastmanage-

ment soll der Eigenstromnutzungsanteil im Gebäude maximiert

werden, so dass lediglich ein geringer Anteil des durch die Photovol-

taikanlage produzierten Stroms eingespeist wird und somit die Netze

entlastet werden. Vor allem die E-Mobilität kann hier eine Pufferfunk-

tion übernehmen. Ein hoher Eigenstromnutzungsanteil der regenerativ

erzeugten Energie wird den langfristigen Erfordernissen einer sicheren

und wirtschaftlichen Stromversorgung gerecht. Desweiteren sollen das

Netto-Plusenergiegebäude und vor allem die E-Mobilität auf lange

Sicht als Komponenten eines ‚Smart Grid‘ funktionieren, in dem

Gebäude, Auto und auch eine Batterie, die das Gebäude dann versorgt,

wenn kein Solarstrom anfällt, als Speicherkapazität genutzt werden.

Diese Synergieeffekte können beim Netto-Plusenergie-Gebäude durch

eingebaute Messtechnik sowie die GLT, die die energetische Perfor-

mance des Gebäudes abbildet, erforscht und bewertet werden. Die

Betreuung des Monitorings erfolgt durch die Technische Universität

Braunschweig.

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Für die Bewohner ist es anhand der GLT (Touchpanel im Wohnraum,

Abfrage über den Computer oder Handheld per WLAN) jederzeit

möglich den Energiebedarf ihres Wohnhauses unkompliziert abzufra-

gen. Im Zusammenhang mit den Energiesparmaßnahmen, die im

Stromlastmanagement hinterlegt sind (beispielsweise Betrieb von

Waschmaschine, Geschirrspüler etc. ausschließlich tagsüber, wenn die

PV Anlage Strom produziert) wird das Bewusstsein für energiesparen-

plusenergie-Wohnhaus mit Elektro-pKW und Elektro-roller

des Wohnen, Leben und Arbeiten geschärft.

Ein Eingriff in die Steuerung der Gebäudefunktionen ist jederzeit

manuell möglich falls dies aus Komfortgründen gewünscht wird. Die

Abstimmung zwischen Mensch und Technik ist ein wichtiger Punkt,

den es zu untersuchen gilt und der im Netto-Plusenergie-Gebäude

bereits erprobt wird.

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Dr. Michael Günther – Systemwahl nur nach DIN V 18599? (Vergleich von Industriehallenheizsystemen)

Herrn Joachim Plate gewidmet

(BVF Bundesverband Flächenheizung).


Systemwahl nur nach DIN V 18599? (Vergleich von Industriehallenheiz-systemen)uponor Anwendungstechnik

1. Einleitung

erreichte Stand der Heizsystemtechnik wurde ebenso wenig abgebildet

wie der intermittierende Betrieb. Den Strahlungsheizungssystemen

wurden a priori energetische Vorteile gegenüber den konvektiven

Heizsystemen unterstellt. Einige Zahlenwerte der Verordnung bzw. mit

geltenden Normen waren nicht der Physik geschuldet, sondern einfach

politische Kompromisse im Sinne des Erhaltens der Wettbewerbsfähig-

keit, oder weil man es einfach nicht besser wusste.

In Vorbereitung der EnEV 2012 wurde zu diesem Thema eine

Forschungsarbeit initiiert und fast fertiggestellt, die seitens der TU

Dresden und des ITG Dresden unter Mitwirkung des Fraunhofer

Instituts (ZUB Kassel) sowie der FIGAWA bearbeitet wurde. Das

Ergebnis der GAEEH-Studie /1/ hat auf der Grundlage komplexer

thermischer Simulationen und akribischer Auswertungen viele

wesentliche Vermutungen bestätigt. Erwartungsgemäß schnitten die

Hellstrahler unter Berücksichtigung hoher Strahlungsfaktoren und

eines effizienten intermittierenden Betriebs positiv ab. Auch die

dezentralen Warmluftheizungen mit Wärmerückführung erreichten

ähnlich gute Bewertungen. Jedoch fast ebenso gut ordnen sich die

Deckenstrahlplatten und die Fußbodenheizungen ein, wenn gewisse

Voraussetzungen wie baulicher Wärmeschutz und heizsystemange-

passte Betriebsführung eingehalten werden. Die Ergebnisse werden

also in gewisser Form die DIN V 18599, die EnEV 2012 und die

Heizsystemwahl beeinflussen.

Wird sich daraufhin jedoch die Heizsystemwahl für Industrie- und

Sporthallen grundlegend ändern? Wohl kaum. Kriterien wie thermische

Behaglichkeit, Nutzung erneuerbarer Energien nach EEWärmeG, das

Erschließen des technologisch variablen Potenzials der Abwärme,

Aufwendungen für Montage, Wartung, Instandhaltung, Austausch und

vieles andere werden über das geeignete Heizsystem Bauvorhaben

bezogen entscheiden. Und nicht zuletzt wird eine Wirtschaftlichkeits-

berechnung unter Analyse sämtlicher Kosten zur optimalen Variante

führen. Das dabei die Chancen für die Fußbodenheizung in Hallen-

bauten nach wie vor sehr positiv stehen, soll der folgende Beitrag

verdeutlichen.

Jedes Ding hat drei Seiten:

Eine, die du siehst, eine, die ich sehe

und eine, die wir beide nicht sehen.

Chinesische Weisheit

Bisher gab es kaum aussagefähige sowie verallgemeinerungsfähige

Publikationen zum Energiebedarf und -verbrauch von Industrie- und

Sporthallen. Die außerordentliche Vielfalt der Gebäudehülle, des

baulichen Wärmeschutzes, der TGA und der Nutzungen ließen die

Vergleichbarkeit kaum zu. Technologie und Lüftungsgewohnheiten

sind besonders stark nutzerabhängig. Folglich schwank(t)en in diesem

Zusammenhang die Aussagen zum Heizenergiebedarf und -verbrauch

von Hallenbauten durchaus zwischen 50 kWh/(m² · a) und 400 kWh/

(m² · a). Erschwerend kommt hinzu, dass veröffentlichte Messergeb-

nisse zum realen Heizenergieverbrauch kaum mit dem Nachweis des

Einhaltens thermischer Behaglichkeitskriterien verbunden waren.

Innerhalb der EnEV 2009 und der zugehörigen DIN V 18599 wurden

die Hallenheizsysteme relativ undifferenziert abgehandelt. Der

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2. Industriehallenheizsysteme

2.1. Industriehallen

Typen – nutzerprofil – Anforderungen

Bild 1 verdeutlicht zunächst den Hallenneubau seit 1983, der in den

90er Jahren einen Aufschwung erfuhr. Dargestellt sind ebenfalls nach

dem Jahr 2002 die unterschiedlichen Nichtwohngebäudetypen unter

Berücksichtigung der Industriehallen. Tab. 1 lässt für 2010 einen

Aufschwung der Baugenehmigungen für Nichtwohngebäude erkennen,

der sich 2011 fortsetzen sollte.

Tab. 2 zeigt typische Hallenarten und deren Nutzung sowie die

Planungsanforderungen /2/. Über die Einordnung der Planungsbe-

standteile nach den Kriterien wie „wichtig“ und „sehr wichtig“ ist zu

streiten. Unstrittig ist jedoch, dass sich die entwurfsbestimmenden

Faktoren gegenseitig beeinflussen. Für einen schnellen Baufortschritt

sind beispielsweise immer Montagevorteile eines Hallenheizsystems

von Vorteil. Die Dachkonstruktion kann vereinfacht werden, wenn in

diesem Bereich störende Installationen vermieden werden. In beiden

Fällen wäre die Industrieflächenheizung vorteilhaft, die weder

Rüstarbeiten noch spezielle statische Betrachtungen und Berech-

nungen im Dachbereich erfordert. Das Integrieren der Rohre in die

Sohlplatte führt dagegen kaum zu veränderten Konstruktionen.

Hinsichtlich der Nutzung der Hallen enthält DIN V 18955-10 relevante

Nutzungsrandbedingungen, die den zu erwartenden Energiebedarf

und -verbrauch maßgeblich beeinflussen. Tab. 3 zeigt beispielhaft die

im Rahmen dieser Ausarbeitung herangezogenen Nutzerprofile.

Bild 1: neugebaute beheizte nichtwohngebäude /1/

Tab. 1: Baugenehmigungen für nichtwohngebäude (www.destatis.de)

umbauter raum bei genehmigten neubauten von nichtwohngebäuden nach Gebäudearten und Bauherren

Gebäudeart umbauter raum (1 000 m3 rauminhalt)

Januar – September Veränderunggegenüber

Vorjahreszeitraum

2010 2009 absolut in %

nichtwohngebäude 142 161

140 210

1 951 1,4

davon:

Anstaltsgebäude 4 357 5 165 – 808 – 15,6

Büro- und Verwaltungsgebäude 7 453 11 906 – 4 453 – 37,4

Landwirtschaftliche Betriebs-gebäude

33 333 27 577 5 756 20,9

nichtlandwirtschaftliche Betriebsgebäude

83 292 83 486 – 194 – 0,2

darunter:

Fabrik- und Werkstattgebäude 24 695 29 085 – 4 390 – 15,1

Handels- und Lagergebäude 50 986 46 070 4 916 10,7

Hotels und Gaststätten 1 661 1 866 – 205 – 11,0

Sonstige nichtwohngebäude 13 725 12 076 1 649 13,7

davon:

Öffentliche Bauherren 17 305 15 681 1 624 10,4

nichtöffentliche Bauherren 124 855 124 528 327 0,3

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 2 5


Lüftung – Luftwechsel – Lüftungsheizlast – Heizlast

Die natürliche oder/und mechanische Lüftung von Hallen beeinflusst

die Heizlast und den Heizenergiebedarf maßgeblich. Leider beinhalten

die Annahmen im Rahmen der Energieberatung und TGA-Fachplanung

oftmals zahlreiche Unsicherheiten oder Fehler und weichen damit von

der Realität ab, was sich am Beispiel empfohlener Luftwechselzahlen

(Tab. 4) und der resultierenden Lüftungsheizlast zeigt.

Die Annahme von Luftwechselzahlen korrespondiert nur selten mit der

Hallengröße, der Technologie, der Personenanzahl und den raumklima-

tischen Anforderungen und führt oftmals zu Lüftungsheizlasten, die

sich während der Nutzung der Hallen nicht nachweisen lassen.

Annahmen zum Luftwechsel in Industriehallen liegen im Bereich von

0,05 h-1 (dichte Halle, außerhalb der Nutzung), 0,1 h-1 (dichte Halle,

während der Nutzung), bisherigen Richtwerten von 0,5 bis 2 h-1 und

(leider) Werten nach Tab. 3, die zu einer unrealistischen Heizlastbe-

rechnung führen. Die Lüftungsheizlast sollte deshalb präziser unter

Berücksichtigung folgender Randbedingungen berechnet werden:

Tab. 2: Hallen-Typologie /2/ und entwurfsbestimmende Faktoren

Tab. 3: Hallentypen und nutzerprofile nach DIn V 18599-10 (GAEEH /1/)

Tab. 4: Luftwechselzahlen als (für die Heizlastberechnung fragwürdige) richtwerte für Hallen unterschiedlicher nutzung

DIN V 18599 mit Vorgaben zur Gebäudedichtheit

(n50

- bzw. q50

-Werte)

Bauvorhaben bezogene Technologie einschließlich von Anforde-

rungen an natürliche Lüftung, RLT-Anlagen bzw. Abgasführung

logistische Anforderungen wie Toröffnungen, Torschließtechnologien

und Luftschleieranlagen

Personenanzahl und konkrete raumklimatische Anforderungen nach

ASR/ASV bzw. begleitender Normen zur thermischen Behaglichkeit.

2 6 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


In Vorbereitung der EnEV 2012 werden q50

-Werte von 0,5 m3/(h · m2)

für Gebäude mit hohen Dichtheitsanforderungen und 2,0 m3/(h · m2)

erwartet, sofern eine Dichtheitsprüfung vorgenommen werden soll.

Die EnEV fordert außerdem, dass die wärmeübertragende Umfas-

sungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig

abgedichtet ist. Ein Grenzwert für die Bauteilanschlussfugen ist in

DIN 4108-2 hinterlegt.

Logistisch bedingte Toröffnungen sollten nicht zu thermisch unbehag-

lichen Verhältnissen und erhöhten Lüftungsheizlasten führen. Das

kann durch folgende Einbauten und deren Betrieb verhindert werden:

Schnelllauftore (Öffnen 2,5 m/Sekunde; Schließen 0,5 m/Sekunde)

Tore mit PUR-Wärmedämmpaneel

Schleusen bzw. Einzeltoröffnung

Energieeffiziente Luftschleieranlagen.

Neben den hygienisch oder technologisch bedingten Luftwechselvor-

gaben sind seit 2002 die Anforderungen an die Dichtheit der Gebäude-

hülle erhöht worden. ROLFSMEIER/SIMONS /3/ zeigen anhand

eigener Messungen, dass auch bei Industriehallen passivhausgerechte

Luftdichtheitsanforderungen erfüllt werden können (Tab. 5).

Grenzwerte für die Luftwechselrate im Rahmen von Blower-Door-Tests

(DIN EN 13829) sind dementsprechend in der Energieeinsparverord-

nung (EnEV 2009) und DIN 4108-7 wie folgt festgelegt:

n50

≤ 3,0 h–1 für Gebäude ohne raumlufttechnische Anlagen

und

n50

≤ 1,5 h–1 für Gebäude mit raumlufttechnischen Anlagen.

Für große Gebäude (insbesondere auch Nichtwohngebäude) gilt nach

DIN 4108-7 der Kennwert q50

mit der Einheit (m3/(h · m2)). Dieser

beschreibt, welcher Luftvolumenstrom pro Stunde (m3/h) bei einer

Druckdifferenz von 50 Pa pro m2 Gebäudehüllfläche einströmen darf:

q50

≤ 3,0 m3/(h · m2) oder q50

≤ 1,5 m³/(h · m²)

Die Passivhausbauweise verlangt Luftwechselraten von < 0,6 h–1.

In den Bereichen des Brandschutzes mit Brandvermeidungsanlagen

(Inertisierung) in großen Lagerhallen und in der Reinraumtechnik wird

mit Luftwechselraten teilweise weit unter 0,1 h–1 gearbeitet.

Tab. 5: Luftdichtheit von nichtwohngebäuden (roLFSMEIEr/SIMonS /3/)

Bild 2: primärenergie-bedarf Q

p

(kWh/(m²·a)) von Logistikhallen

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 2 7


Heizlast – Heizenergiebedarf – Heizenergiebedarf

und -verbrauch

Hinsichtlich der Hallentypen führt die Vielfalt der Nutzung zu sehr

unterschiedlichen Angaben des Heizenergiebedarfs und -verbrauchs,

die für Neubau und Bestand mit einer Bandbreite von ca. 40 kWh/

(m²·a) bis 500 kWh/(m²·a) angegeben werdenkönnen. Bekannt ist

auch, dass zwischen dem Bedarf und dem Verbrauch größere

Unterschiede bestehen. Das erschwert das Abbilden der Hallenhei-

zungen in die EnEV, so dass sich bisher Zielwerte zur zahlenmäßigen

Minderung des Primärenergiebedarfs kaum wie bei anderen Nicht-

wohngebäuden formulieren ließen.

Erneuerbare Energien und Abwärmenutzung

Das Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz EEWärmeG schreibt für den

Neubau von Wohn- und Nichtwohngebäuden einen Mindestanteil

erneuerbarer Energien zur Kompensation des Wärmeenergiebedarfes

vor und beschreibt gleichzeitig die Anforderungen an die Effizienz der

Maßnahmen. Allerdings sind für den Fall der Nichtanwendbarkeit

dieser Maßnahmen auch Ersatzmaßnahmen zulässig. In diesem

Zusammenhang ist der nach EnEV ermittelte Primärenergiebedarf um

15 % zu unterschreiten, was hohe Anforderungen an den baulichen

Wärmeschutz des Gebäudes und/oder die Energieeffizienz der TGA

Bild 3: Energiefluss und Energieeinsparpotenziale in Industriehallen /4/

Abwärmequelle Temperaturniveau Randbedingung

Abgase von Heiz-/Heißwasser-/ Dampf- und Thermoölkesseln

40 °C … 280 °C – brennerabhängig– nachrüstbar

Druckluftkompressoren 30 °C … 70 °C – ganzjährige Nutzung– nachts reduziert

Kältemaschinen 20 °C … 50 °C (Kon-dens.)50 °C … 80 °C (Ent-hitzer)

– technische Kälte-erzeugung

– Klimakälte und Heizbetrieb

Schwaden-/Heiss-/Warmluft aus Prozessen

30 °C … 250 °C – Kondensation bei niedrigen Rücklauf-temperaturen

Abwasser aus Prozessen, Waschma-schinen, Sanitärbereich

20 °C … 50 °C – Reinigung vorsehen– nicht immer zentral

Tab. 6: Typische industrielle Abwärmequellen

erfordert. Alternativ sind als Ersatzmaßnahme die Kraft-Wärme-Kopp-

lung oder die Abwärmenutzung (z. B. mit Wärmepumpen oder

Wärmerückgewinnung bei RLT-Anlagen) möglich.

Bild 3 und Tab. 6 verdeutlichen für Industriebetriebe das große

Potenzial der Abwärmenutzung. Diese kann dabei oftmals vorteilhaft

über Wärmepumpenanlagen erfolgen. Für deren Energieeffizienz

(Jahresarbeitszahl) ist es wiederum wichtig, dass sowohl die Wärme-

quellen- als auch die Wärmesenkentemperatur möglichst nahe im

Bereich der Raumtemperaturen liegen. Das spricht in jedem Falle für

die Industrieflächenheizung, die oftmals unter der Voraussetzung eines

EnEV-gerechten Wärmeschutzes der Industriehalle mit Vorlauftempe-

raturen von max. 35 °C betrieben werden kann.

2 8 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Bild 4 und Bild 5 zeigt am Beispiel einer Industriehalle in Artern die

Abwärmenutzung bei Verdichtern unter Einbeziehung der Industrie-

flächenheizung. Hierin liegt einer der größten Vorteile des Niedertem-

peratur-Heizsystems, da erneuerbare Energien und Abwärme in den

Energiekonzepten berücksichtigt werden können.

2.2. Industriehallenheizsysteme im Wandel?

2.2.1. Industrieflächenheizung

Wesentlich Grundlagen sowohl zur Industrieflächenheizung als auch

zur Sportbodenheizung finden sich bei GÜNTHER /5/ und TROGISCH/

GÜNTHER /6/. Neuentwicklungen widmeten sich dem Heizregister-

anschluss unter weitgehendem Verzicht auf die Anschlussverrohrung

und großformatiger Verteiler/Sammler oberhalb der Sohl- bzw.

Bodenplatte (Bild 6 und Tab. 7), so dass der Vorteil der Nutzung des

gesamten Raumvolumens im Vergleich zu Heizsysteminstallationen

in der Halle noch weiter ausgebaut werden konnte. Der weitgehende

Verzicht auf Verteiler- und Sammlerbalken reduziert darüber hinaus

auch Verletzungsgefahren oder die Beschädigung dieser ansonsten

sichtbaren Einrichtungen.

Die Fußbodenkonstruktion ist unter Betrachtung des Untergrundes

und der statischen und dynamischen Belastungen zu planen, wobei

dem Berücksichtigen des Fahrverkehrs eine besondere Bedeutung

zukommt.

Fußbodenintegrierte Kunststoffrohre bis zu einem Außendurchmesser

von 25 mm beeinflussen die statischen Berechnungen kaum, wobei die

niedrigen Systemtemperaturen ebenfalls keine Auswirkungen haben.

Bild 6: uponor Industriefußbodenheizung mit Fußboden integrierten Anschlussrohr-leitungen (links) bzw. Anschluss unterhalb der Heizebene

Bild 4: Abwärmenut-zung eines Verdichters

Bild 5: Anschluss einer Industrie-fußbodenheizung

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 2 9


Größere Rohrdurchmesser oder sich kreuzende Rohrleitungen sind

jedoch bei der Planung der Fußbodenkonstruktion zu berücksichtigen,

was zu einer größeren Dicke der Betonplatte führen kann.

Wärmetechnische Zusammenhänge werden für alle Flächenheizungen

in DIN EN 1264 und DIN EN 15377 dargestellt. Damit ist eine hohe

Planungssicherheit sowohl für Industriefußbodenheizung als auch

-kühlung gegeben.

Im Zusammenhang mit dem energetischen Bewerten des Heizsystems

sind die Rohranordnung im Beton und der Wärmeschutz von Bedeutung.

Die Rohrlage in der Sohl- oder Bodenplatte nimmt Einfluss auf das

dynamische resp. regelungstechnische Verhalten und damit den

Endenergiebedarf. Die Anordnung der Rohre ist meist baukonstruktiv

oder technologisch begründet (Maschinenfundamente etc.) und wird

wie folgt unterschieden:

oberflächennah

– im Verbundestrich (Verschleißschicht)

– auf der oberen Bewehrung

mittig in der Sohlplatte

– Aufzugsträgerelementenmethode

im unteren Drittel der Bodenplatte

– auf der unteren Bewehrung

– auf der Abdeckung im unteren Betonplattenbereich

– bei Stahlfaser- oder Walzbeton (Bild 9).

Bild 9: uponor Industrie-flächenheizung im Walzbeton

Tab. 7: Betonböden – Bestimmen der Betonplattendicke in Abhängigkeit der maximalen Belastung (Zement - Merkblatt Tiefbau)

Bild 7: Fahrverkehr in Industriehallen und radlasten (BetonMarketing ost)

Bild 8: Kontaktpressungen bei Industrieböden (BetonMarketing ost)

3 0 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Eine gute Regelbarkeit der Industrieflächenheizung wird sich bei

oberflächennaher Rohrlage ergeben. Diese ist beim Fehlen von

Stahlbeton-Bewehrungen durch Verbundestrich- bzw. Aufbeton-

konstruktionen (Bild 10) oder das Einfräsen von Spuren in

Estrichen oder Betonen (Bild 11) zu erreichen.

Die Wärmeverluste der beheizten Fußbodenkonstruktion gegen

Erdreich werden für Industriehallen mit Raumtemperaturen größer

als 19 °C in praxi wie folgt reduziert:

thermische Entkopplung durch eine vollflächig verlegte

Wärmedämmung (Ū = 0,35 W/(m²·K))

Wärmedämmung eines Randstreifens der Breite bis max. 5 m

(Ū = 0,35 W/(m²·K))

Mindestwärmeschutz nach EnEV 2009/DIN V 4108-6 eines

Randstreifens der Breite bis max. 5 m (Ū = 0,70 W/(m²·K) unter

Berücksichtigung des Temperaturfaktors von 2 nach DIN V 4108-6)

Wirkung des Erdreichs als „Wärmelinse“ nach DIN EN 13370

insbesondere für Hallen mit annähernd quadratischen Sohlplatten.

Die EnEV 2009 enthält Anforderungen an den Wärmeschutz von opaken

Bauteilen (Tab. 8), die dazu führen, dass Sohlplatten zunehmend

heizsystemunabhängig wärmegedämmt werden. So wird innerhalb der

EnEV 2009 auch das Referenz-Nichtwohngebäude mit einer Wärme-

dämmung erdberührter Bauteile (Ū = 0,35 W/(m²·K)) abgebildet.

Es ist zu erwarten, dass Verschärfungen diesbezüglicher Anforde-

rungen in den künftigen Energieeinsparverordnungen dazu führen

werden, möglichst ein annähernd gleiches Wärmedämmniveau aller

opaken Bauteile zu erreichen.

Prinzipiell sollte eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt

werden, um die optimale Wärmedämmvariante (Tab. 9) Bauvorhaben

bezogen bestimmen zu können.

Die Industrieflächenheizung kann auch zur Raumkühlung herangezo-

gen werden. Bild 12 zeigt beispielhaft die Kühlleistungsdichten für

verschiedene Industrieböden in Abhängigkeit der Rohrüberdeckung.

Bild 10: Variable rohrlage in Industriebodenkon-struktionen ohne Bewehrung

Bild 11: Fräsen, rohreinlegen und Verfüllen der Hohlräume im Fußboden (MEro uponor)

Tab. 8: Wärmedämmanforderung an opake Außenbauteile von nichtwohngebäuden nach EnEV 2009

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 3 1


2.2.2. Warmluftheizung

Diese Systeme werden in Warmlufterzeuger (direkte Heizung ohne

Zwischenträger) und Lufterhitzer (indirekte Heizung mit Zwischenwär-

meträger) unterteilt. Weiterhin wird zwischen zentralen (mit Wärme-

rückgewinnung und Luftbehandlung) und dezentralen Geräten

unterschieden, wobei in der Industrie vorwiegend dezentrale Geräte

(Bild 13) eingesetzt werden. Außerdem werden wand- oder decken-

hängende Geräten eingesetzt. Das ist in beiden Fällen mit dem Verlust

nutzbaren Raumvolumens verbunden und erfordert das Durchdringen

der Gebäudehülle.

Neue Entwicklungen führten zu Geräten mit niedrigen Zuluft-

temperaturen bei Verzicht auf Warmluftrückführung. Einerseits soll der

Brennwerteffekt genutzt werden. Andererseits wird ein vergleichs-

weise niedriger Raumlufttemperaturgradient von ca. 0,4 K/m erwartet.

Inwiefern Wurfweite, Luftführung und thermische Behaglichkeit im

vollen Umfang der notwendigen Leistungsanpassung stabil bleiben,

kann nicht beurteilt werden. Hierzu liegen keine aussagekräftigen

Publikationen vor.

Lufterhitzer werden meist mit einem großen Raumlufttemperatur-

gradienten in Verbindung gebracht, der insbesondere bei Hallenhöhen

von mehr als 4m sowohl die Heizlast als auch die Betriebskosten

gegenüber den Strahlungsheizsystemen deutlich erhöht.

Die dabei oftmals angegebenen Raumlufttemperaturgradienten von

Tab. 9: Wärmedämmstoffe für erdberührte Bauteile (FpX /7/)

Bild 12: Kühlleistungsdichte von Industrieböden in Abhängigkeit des rohrabstandes Va und der Betonüberdeckung SÜ

Bild 13: Wandhängende Lufterhitzer in einer Industriehalle (EnEV-referenz)

3 2 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


1 K/m gelten jedoch nur für Geräte ohne Warmluftrückführung, die

auch als Rezirkulation bezeichnet wird. Dieser Raumlufttemperaturgra-

dient kann entweder durch Innenjalousien mit Sekundärluftansaugung

(Induktionsjalousie) oder besser durch Deckenventilatoren auf ca. 0,2

bis 0,5 K/m verringert werden. Dazu werden dann auch regelungstech-

nische Komponenten benötigt.

Diese setzen beispielsweise die Deckenventilatoren in Betrieb, wenn

ein Raumlufttemperaturgradient von 4 K zwischen Aufenthaltsbereich

und Dachunterseite überschritten wird. Verringert sich der Gradient

auf 2 K, werden die Ventilatoren abgeschaltet. Die Strategie der

Warmluftrückführung unterstützt auch den Anheizbetrieb nach

Heizunterbrechung in Verbindung mit einer üblichen Überdimensionie-

rung der Geräte.

Auch wenn Industriehallen raumakustisch nicht an Opernhäusern

gemessen werden sollten, spielen Geräusche der Heizsysteme eine

Rolle. Die Lufterhitzer erzeugen Geräusche, so dass der Schalldruckpe-

gel bewertet werden sollte. Dieser bezieht sich häufig nach Werksan-

gaben auf den vollen Luftstrom in einem Abstand von 5 m Hohe und

4.5 m seitlich des Geräts, in einem Raum ohne Reflexion nach DIN EN

23741 und 23742. Die meist angegebenen Werte sind Näherungswerte

für freie Luftumwälzungen, welche aber durch die Eigenschaften einer

bestimmten Montage, dem Überlagern mehrerer Schallquellen, der

baukonstruktiv bedingten Schallreflexion und den Aufheizvorgang des

Raumes (hoher Luftvolumenstrom) beeinflusst werden können.

Konzeptionell und planungsseitig ist folgendes zu bedenken:

Wurfweite und Komfort von Leistung, Volumenstrom und Zuluft-

temperatur abhängig (hohe Leistung bedingt hohe Zulufttemperatur,

folglich verringerte Wurfweite und stärkere Geräusche)

Wurfweiten-Angaben in Herstellerunterlagen gelten nur als

Richtwerte

Düsenauswahl und resultierende Luftführung objektbezogen

vornehmen

Schallleistungspegel zwischen ca. 43 und 75 dB(A) bewertet

Beeinflussung der Luftführung durch Luftwechsel 3..4…8 h-1

(Ventilatorleistungsstufen) und Lamelleneinstellwinkel

Bild 14: Montageempfehlungen für Deckenventilatoren (Fa. Fenne)

Bild 15: Diagramm zum Ermitteln der Deckenventilatorenanzahl (Fa. Fenne)

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 3 3


Einhalten definierter Montageabstände zu Menschen

und Einrichtungen

Zu- und Abluftschalldämpfer in Sporthallen

Anwendungseinschränkungen beachten

(Luftheizer nicht in Feuchträumen oder in Räumen mit explosiver

Atmosphäre einsetzen; keine Förderung staubhaltiger Luft)

Befestigung am Betonträger oder Stahlträger (Gewicht je Gerät

zwischen 100 kg und 200 kg; bei Dachgeräten bis 500 kg)

umfangeiche sachkundige Elektroarbeiten

Regenhaube und Dach- bzw. Wanddurchführung

bei Außenluft-Ansaugung (raumluftunabhängige Geräte)

Kondensatablauf (ggfs. Tropfenabscheider) und

Wärmedämmung bei Raumkühlung

Überdimensionierung gegenüber Heizlast von ca. 20 % empfohlen

(vgl. DIN EN 12831 mit Anhang; auch als Aufheizreserve zu

verstehen)

jährliche Wartung (Axialventilator, Filtereinsätze, Wärmetauscher,

Brenner, Abgasanlage, Prüfung Nennwärmebelastung, Funktions-

bauteile).

Als mögliches Zubehör gilt folgendes:

Deckenventilator oder Ausblaskonus oder Induktionsjalousie

(für Anpassung der Wurfweite; insbesondere für die Nachrüstung)

Ansaugkanal (für gezieltes Ansaugen kalter Luft aus dem

Bodenbereich)

Stufenschalter (für Veränderung der Drehzahl und damit des

umgewälzten Volumens) oder komplette Warmluftrückführungs-

regelung

Bild 14 und Bild 15 verdeutlichen hierzu abschließend die typische

Anordnung der Deckenventilatoren und das Ermitteln der Anzahl der

Deckenventilatoren für die Warmluftrückführung.

Die Warmluftrückführung bei Lufterhitzern verringert den Endenergie-

bedarf, was zunächst ein Vorteil ist. Allerdings nehmen die investiti-

onsgebundenen Kosten und die betriebsgebundenen Kosten zu, so

dass sich nicht mehr äußerst niedrige Investitionskosten ergeben. Im

Sinne von Energieeffizienz und Umweltschutz ist die Warmluftrückfüh-

rung natürlich zu bevorzugen, sofern dass die Technologie und die

Dachkonstruktion der Hallen zulassen.

Wichtig ist in jedem Fall, die Luftverteilung und Luftführung objektbe-

zogen auf die Technologie und die Einbauten der Halle abzustimmen.

Bild 16 zeigt qualitativ die Zusammenhänge, die auf grundlegenden

Arbeiten von BATURIN, GRIMITLIN und SHEPELEV beruhen. Die

Theorien zum Frei- und Wandstrahl einschließlich der Anwendungen in

Nichtwohngebäuden wurden bereits in den 50er Jahren auf hohem

Niveau ausgearbeitet und später in Simulationen (CFD) überführt.

Sofern die Rechenmodelle das zulassen, sollten CFD-Simulationen in

Verbindung mit thermischen Simulationen bei der TGA-Fachplanung

für kombiniertes Heizen und Lüften bzw. Kühlen und Lüften einge-

setzt werden. Das ist auch hinsichtlich der zulässigen Luftgeschwindig-

keiten von Bedeutung, damit spätere Klagen vermieden werden.

Automatisch zu verstellende oder von Hand verstellbare Drallluftver-

teiler sorgen im Betrieb für eine lastangepasste Luftverteilung, wobei

prinzipiell zwischen den Betriebsarten Heizen, Isotherme Fahrweise

und Kühlen unterschieden wird. Damit unterscheiden sich diese

Systeme funktionell und kostenseitig von den leider oftmals bevor-

zugten billigen Geräten.

Bild 16:.Hochregallager, Luftverteilung und zu bevorzugender Luftdurchlass (Werkbild Hoval)

3 4 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


2.2.3. Deckenstrahlplatten

Die Leistung von Deckenstrahlplatten wird nach DIN EN 14037

bestimmt und bezieht sich auf eine Normübertemperatur von 55 K.

Deckenstrahlplatten werden allgemein mit einem Strahlungsanteil

zwischen ca. 70 und 77 % ausgewiesen. Neuere Entwicklungen werden

mit bis zu 81 % angegeben (Bild 17), wobei dafür Bleche zum

Verringern der Konvektion (sog. Strahlkanten) und eine oberseitige

zusätzliche Wärmedämmung sorgen sollen.

Abweichend von der geraden Anordnung beträgt der Strahlungsanteil

bei Schrägstellung nur ca. 60 %. Einerseits nimmt durch den größeren

konvektiven Anteil die Gesamtleitsung der Deckenstrahlplatte zu,

andererseits verringert sich die Wirkung der Strahlung.

Der Konvektionsanteil an der Wärmeabgabe ist außerdem von der

Plattengröße, -geometrie und -anordnung abhängig (Strahlplatten-

band oder Einzelplatte). Die Energieeffizienz, abgeleitet aus den

resultierenden Wärmeverlusten z. B. über einen erhöhten Transmissi-

onswärmestrom über das Dach (in DIN V 18599-5 mit dem Teilnut-

zungsgrad ηB abgebildet) sind damit vom System (Konvektionsblech,

Kante, gewölbte Platte), der Plattenanordnung (längs oder quer) und

Außenwandabstand sowie (in geringem Maße) der Dachkonstruktion

(Flach- oder Sheddach) abhängig.

Bei der Planung der Deckenstrahlplatten ist folgendes zu

berücksichtigen:

Planen der Deckenstrahlplatten(bänder) anhand der Verteilung

der Raumtemperatur für eine Toleranz von max. 0,5 K

Festlegen des Wandabstandes und Berechnen des zusätzlichen

energetischen Aufwandes bei außenwandnaher Anordnung

zusätzliche Belastung der Deckenkonstruktion

bei Schrägstellung erhöhter konvektiver Anteil, der auch die

Transmissionsheizlast (Dach) vergrößert

für niedrige Systemtemperaturen hohe Investitionskosten infolge

hoher Belegungsdichte

Einschränkungen in der Anwendung durch Einbauten wie z. B.

Krananlagen, Regale, etc.

relativ gleichbleibend hoher Verrohrungsaufwand auch bei

Deckenstrahlplatten in Niedrigstenergiegebäuden

thermisch bedingte Ausdehnung und geeignete Kompensation

gelegentliches Durchbiegen der Plattenbänder bei großen

Temperaturspreizungen (alternative Heizwasserführung und

Plattentypen prüfen)

Entlüftung über Hauptleitung oberhalb der Deckenstrahlplatten

Sporthallen mit abgehängter Deckenstrahlplatte und BallabweishaubeBild 17: Deckenstrahlplatte mit hohem Strahlungsanteil (Fa. Frenger)

Tab. 10: Kühlleistungsdichte einer Deckenstrahlplatte (Herstellerangabe)

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 3 5


Im Gegensatz zu den Gasstrahlern kann die Deckenstrahlplatte auch

zur Raumkühlung herangezogen werden. DIN EN 14037-4 beinhaltet

die Prüfverfahren für die Kühlleistung von Deckenstrahlplatten, die

frei an der Decke abgehängt sind. Tab. 10 enthält hierzu beispielhaft

Angaben eines Herstellers zu den Kühlleistungsdichten von Bändern.

Es ist zu beachten, dass die Heiz- und Kühlleistungen von der

Wärmedämmung auf der Oberseite beeinflusst werden. So wird eine

höhere Kühlleistung erzielt, wenn diese auf der Oberseite fehlt.

Allerdings verringert sich dann die Energieeffizienz der Deckenstrahl-

platte im Heizbetrieb deutlich.

2.2.4. Gasinfrarotstrahler

Gasinfrarotstrahler /8/ werden bekanntermaßen in Dunkelstrahler und

Hellstrahler unterteilt und eignen sich für Raumhöhen von mehr als

4 m (Mindestaufhängehöhe).

Dunkelstrahler sind geschlossene Geräte und arbeiten mit einer

Rohroberflächentemperatur von 300 °C bis 650 °C je nach Leistung

und Ausführung. Abhängig von der Bauart und Brennertechnologie

liegen die sog. Strahlungsfaktoren aufgrund der gegenüber Hellstrah-

lern niedrigen Temperaturen zwischen 45 % und 55 %, wobei

moderne, gut wärmegedämmte Geräte max. 77 % erreichen können.

Für Kombistrahler werden bis zu 80 % angegeben. Moderne neuartige

Wärmedämmungen (der Begriff der Isolierung ist hierbei immer noch

falsch) basieren auf einem Keramikfaser-Verbund. Zudem sollen tiefer

gezogene Seitenteile den Wirkungsgrad der Strahlung steigern.

Das Einhalten gesetzlich vorgeschriebener Abgaswerte setzt den

Weiterentwicklungen von Dunkelstrahlern allerdings Grenzen.

Für Hellstrahler (Bild 18, Oberflächentemperatur 750 °C bis 950 °C)

wird der Strahlungsfaktor mit 65 % bis 77 % angegeben. Die Spitze

dieses Feldes markiert ein Hellstrahler mit sog. Delta - Mischkammer,

der einen Strahlungsfaktor von ca. 80 % erreichen soll. DIN EN 419-1

2006 stellt die Gerätenorm für Hellstrahler dar. In DIN EN 419-2 sind

die Messverfahren zur Bestimmung der Strahlungsfaktoren (nähe-

rungsweise Wirkungsgrad) beschrieben. Weitere relevante Normen sind

in diesem Zusammenhang DIN EN 416 für Dunkelstrahler (Einzelabgas-

anlage) und DIN EN 777 (Sammelabgasanlage). Planung, Erstellung,

Instandhaltung und Betrieb von Dunkelstrahleranlagen sind im DVGW

Arbeitsblatt G 638-2, für Hellstrahler im DVGW Arbeitsblatt G 638-1

beschrieben. Für die Abnahme gilt das Arbeitsblatt Nr. 904 „Abnah-

men an Feuerungsanlagen“ des ZIV.

Bild 18: Gasstrahler-Anordnung (ASuE, links) und Hellstrahler

3 6 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Aufgrund der Wirkweise der Gasstrahler (vgl. sog. Bedford-Faktor)

wird die nach DIN EN 12831 ermittelte heizsystemunabhängige

Heizlast gemäß DVGW Arbeitsblatt G 638-2 reduziert. Die zu

installierende Heizleistung der Gasstrahler wird meist mit 85 % der

Heizlast angegeben. Allerdings ist begrifflich und in Zahlen zwischen

dem sog. Strahlerwärmebedarf (Strahlerheizleistung) und der

Strahlerwärmebelastung zu unterscheiden. In die letztgenannte Größe

gehen die Systembesonderheiten wie z. B. Abgasabführung ein.

Eine Besonderheit der Gasstrahler im Vergleich zu wassergeführten

Strahlungsheizungen stellt das Bereitstellen der Verbrennungsluft und

die Abgasabführung dar. Hellstrahler gelten beispielsweise als

Gasgeräte A1 (Verbrennungsluft aus dem Raum; ohne Abgasschorn-

stein; ohne Ventilator). Es ist zu beachten, dass 10 m³ Raumluft-

volumen je 1 kW installierter Nennwärmebelastung vorzusehen ist.

Die Belüftung der Aufstellungsräume kann laut DIN EN 13410 wie

folgt realisiert werden:

Abführung der Abgas-/Luftmischung durch thermische Entlüftung;

Abführung der Abgas-/Luftmischung durch mechanische Entlüftung;

Abführung der Abgas-/Luftmischung durch natürlichen Luftwechsel.

Für die Heranführung des Verbrennungsluftvolumens sind Belüftungs-

öffnungen erforderlich, die unterhalb der Aufhängehöhe der Strahler

anzuordnen sind. Die Summe der freien Querschnitte aller Belüftungs-

öffnungen darf nicht kleiner sein als die Summe der freien Quer-

schnitte aller Entlüftungsöffnungen.

Sind die Belüftungsöffnungen verschließbar, darf die Gaszufuhr zu den

Strahlern nur freigegeben werden, wenn die Belüftungsöffnungen

offen sind.

Für die indirekte Abführung der Abgase wurde früher ein spezifischer

Abluftvolumenstrom von 30 m³/kW als notwendig angesehen.

DIN EN 13410 enthält 3 Methoden der Abgasführung mit einem

verringerten Abluftvolumenstrom:

thermische Entlüftung (10 m³/h/kW)

mechanische Entlüftung (10 m³/h/kW)

Entlüftung durch natürlichen Luftwechsel (Luftwechsel > 1,5 h-1 oder

weniger als 5 W/m³ Heizlastdichte).

Die Belüftung über Dach- oder Wandventilatoren kann erforderlich

sein und verursacht dann Zusatzkosten. So werden z. B. für eine

Sporthalle (Bodenfläche 44 m x 22 m) 2 Wandventilatoren erforderlich,

wobei 1 Gerät einen Volumenstrom von 4 200 m³/h fördert.

Allerdings darf bei der mechanischen Abführung der Abgase bei

Hellstrahlern nicht übersehen werden, dass nach Abschnitt 3.5 des

DVGW-Arbeitsblattes G 638-1 als Belüftungsöffnungen für die

Heranführung des Luftvolumens auch die vorhandenen Spalten und

Fugen verwendet werden können, soweit ihre Querschnitte nicht

veränderlich sind. Das ist bei seriösen Kostenvergleichen von Gebäude-

hülle und unterschiedlichen Heizsystemtechniken zu berücksichtigen.

Inwiefern Abluftventilatoren die Lüftungsheizlast beeinflussen, ist im

Zusammenhang mit der natürlichen Lüftung (Gebäudedichtheit,

technologisch bedingte Türöffnungen) und dem benötigten Abluftvo-

lumenstrom zu betrachten.

Dunkelstrahler verursachen infolge der Abgassammelleitung oder

mehrerer Dachdurchdringungen für die Abgasabführung zusätzliche

Investitionskosten, die berücksichtigt werden müssen.

Während wassergeführte Strahlungsheizsysteme mit zentraler

Wärmeversorgung durch die Variation der Vorlauftemperatur stufenlos

an jeden Teillastfall angepasst werden können, gibt es bei den

Dunkel- und Hellstrahlern in der Regel nur die 3 Betriebszustände

„Teillast“, „Volllast“ und „Abgeschaltet“.

Folgende Regelungsstrategien werden bei Gasstrahlern realisiert:

0 %, 50 % oder 100 %

modulierend zwischen 50 % und 100 %

Gruppenabschaltung

Schalten verschiedener Temperaturzonen

(modularer Aufbaus der Systeme).

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 3 7


zusätzliche Erwärmung von Maschinen und Einbauten durch

Bestrahlung

aufwendige jährlich durchzuführende Wartungsarbeiten

(Gerüst, Hebebühne) nach DVGW Arbeitsblatt 676

zusätzlicher Heizkessel für Nebenräume nötig

Gefahr der Schwitzwasserbildung bei Hellstrahlern

Dunkelstrahler unterliegen der Mess- und Überprüfungspflicht

nach 1. BImschV (für Hellstrahler nicht zutreffend)

Dunkelstrahler mit Geräuschentwicklung

keine Möglichkeit der Raumkühlung

Die jährlich durchzuführenden Wartungsarbeiten (Gerüst, Hebebühne)

z. B. für Dunkelstrahler nach DVGW Arbeitsblatt 676 beinhalten

folgende Arbeiten (in Anlehnung an Herstellerunterlagen):

Reinigung der Strahlrohre

Dichtheitsprüfung der gasführenden Strahleranschlüsse

Funktionsprüfung der Zündeinrichtung, Flammenüberwachung und

Drucküberwachungseinrichtung

Die Modulation ist hinsichtlich des Verbrennungsvorganges energe-

tisch vorteilhaft, kann aber zu Raumtemperaturschwankungen führen.

Auch empfehlen sich aus regelungstechnischen Gründen mehrere

kleinere Geräte.

Werden Ventilatoren eingesetzt, enthält die Regelung eine Ventila-

toransteuerung. Zur Regelungstechnik können außerdem Sensoren

zum Erfassen von Strahlungseinflüssen und inneren Wärmequellen

gehören.

Hinsichtlich der Planung gelten folgende Randbedingungen,

Restriktionen und Besonderheiten:

Abstandsregeln von Gasstrahlern zu brennbaren Bauteilen

und gelagerten brennbaren Stoffen

(resp. Verlust an Hallenvolumen Bild 19)

Abstandsregeln der Abgasanlage zu brennbaren Bauteilen

und Stoffen

Mindestaufhängehöhen in Abhängigkeit der Nennwärmebelastung

des Strahlers

Bild 19: Mindestabstand von Gasstrahlern zu brennbaren Stoffen (Herstellerangabe)

3 8 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Funktionsprüfung der Regel- und Steuereinrichtungen,

Schal- und Anzeigegeräte

Kontrolle des Anschluss- und Düsendruckes

Funktionsprüfung der Abgasanlage und Luftzuführung

Überprüfung der einzuhaltenden Sicherheitsabstände

zu brennbaren Bauteilen und Stoffen.

Zwischen den später aufgezeigten theoretischen Werten der Energie-

effizienz und den Praxiswerten können deutliche Unterschiede

auftreten, die auch mit der allgemeinen Planungspraxis im Zusammen-

hang stehen. So erlauben einerseits höhere Hallen zwar größere

Geräteleistungen und damit niedrigere Gesamtkosten pro kW

installierter Leistung bei geringerem Installationsaufwand. Anderer-

seits wird die Regelfähigkeit im Teillastbereich beeinträchtigt, wenn

nur wenige Strahler mit hoher Leistung installiert sind. Ein sinnvoller

Kompromiss lässt sich mit Hilfe der Intensitätsverteilungsdiagramme

finden, die die Geräteanbieter zur Verfügung stellen. Bild 20 zeigt

hierzu den planerischen Nachweis auf der Grundlage der Strahlungs-

intensitätsverteilung (Herstellerangaben) und der Abbildung

verschiedener Temperaturen in der Halle (Luft-, Strahlungs- und

operative Temperatur in unterschiedlichen Ebenen).

Bild 21 verdeutlicht die energetische Effizienz von Hellstrahlern,

abgeleitet aus den Ergebnissen der GAEEH-Studie /1/. Hierbei wurden

die Betrachtungen zur Beurteilung der Geräte anhand DIN EN 416/419

mit den Ergebnissen der thermischen Simulation verglichen.

Deutlich ist zu erkennen, dass Geräte mit einem hohen Strahlungsfaktor

(ca. 75 %) zu besseren Ergebnissen führen als die gegenwärtig häufig

eingesetzten Geräte mit Strahlungsfaktoren zwischen 50 % und 60 %.

Es wird aber auch deutlich, dass energetische Vorteile der Hellstrahler

gegenüber alternativen Heizsystemen bei reduzierter spezifischer

Heizlast kaum eintreten oder zumindest Geräte mit einem hohen

Strahlungsfaktor erfordern, die mit höheren Investitionskosten

verbunden sind. Die geringere Energieeffizienz zeigt sich auch in

Hallen niedriger Höhe. Allerdings gibt es für

Niedrigstenergie(nichtwohn)gebäude noch Untersuchungsbedarf,

in welchem Umfang der konvektive Anteil an der Leistungsabgabe die

Transmissionswärmeverluste über Dach und ggfs. Außenwand

vergrößert. Auch ist bei geringer Strahlungsintensität nur eine geringe

Absenkung der Raumlufttemperatur gegeben, so dass sich die

Unterschiede zwischen sämtlichen Hallenheizsystemen einschl. der

Gasstrahler verringern.

Bild 20:Strahlungsintensität mehrerer Strahler (links) und Temperaturverteilung In einer Halle (JAHnKE /9/) als planungskriterien

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 3 9


Nicht ganz unproblematisch gestaltet sich für Gasstrahlersysteme der

Nachweis, die Anforderungen des EEWärmeG hinsichtlich eines

Mindestdeckungsanteils regenerativer Energien am Wärmeenergie-

bedarf (§5) zu erfüllen. Hierzu werden folgende Möglichkeiten

angegeben, die Energieberater und TGA-Fachplaner Bauvorhaben

bezogen kontrollieren müssen:

Wahrnehmung von zulässigen Ersatzmaßnahmen (EEWärmeG §7)

Nachweis einer deutlich höheren Energieeffizienz gegenüber der

Referenz freie Heizfläche bzw. Lufterhitzer für Nichtwohngebäude

(EnEV 2009)

Nachweis eines deutlich höheren (feuerungstechnischen) Wirkungs-

grades gegenüber konventioneller Feuerung

Eine neuere Entwicklung auf dem Gebiet der Infrarottechnologie

ist das Heizsystem H.Y.B.R.I.D. eines namhaften Herstellers.

Ein zusätzliches Wärmetauschersystem dient dazu, die im Abgas von

Dunkelstrahlern enthaltene Energie zu nutzen, welche bisher

weitestgehend an die Umgebung verloren ging. Die Restwärme wird in

dem Wärmetauscher einem Wasserkreislauf zur Verfügung gestellt und

in einen Pufferspeicher geleitet. Das Wärmetauschersystem kann auch

bedarfsgerecht in bereits bestehende Anlagen integriert werden.

Bild 21: Kenngröße f

rADIAnT in DIn V 18599

(Vorschlag von oSCHATZ /1/) für Hellstrahler in Abhängigkeit des Strahlungsfaktors r (parameter: Hallenhöhe und Heizlastdichte)

4 0 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


3. Energieeffizienz – Bewertung des Endenergiebedarfes für

raumheizung

3.1. Ausgangslage nach DIn V 18599 (2007-02)

DIN V 18599-5 enthält die Ansätze zum Berechnen der Verluste der

Wärmeübergabe von Heizsystemen und ist natürlich auch für

Hallenheizsysteme eine Bewertungsgrundlage. Glg. 3.1.-1 verdeutlich

die Einflussfaktoren auf die zusätzlichen Verluste der Wärmeübergabe.

Nach Glg. 3.1.-2 beeinflusst das heizsystemabhängige vertikale

Lufttemperaturprofil die Transmissionswärmeverluste der Hallen.

Hiervon sind beispielsweise die Dächer betroffen, wenn dort Decken-

strahlplatten mit höherem Konvektionsanteil an der Wärmeabgabe

montiert sind.

Auch die unterschiedlichen Verluste der Außenbauteile werden durch

die Heizsysteme beeinflusst, was z. B. erdberührte Bauteile mit

Fußbodenheizungen betrifft (Tab. 11).

DIN V 18599-5 wird gegenwärtig hinsichtlich des Bewertens von

Hallenheizsystemen auf der Grundlage einer umfassenden Studie /1/

mit folgender Zielstellung überarbeitet:

Aufstellen praxisgerechterer Nutzungsprofile

bessere Erfassung bauphysikalischer Zusammenhänge (z. B.

Speichereffekte)

präzisere Bewertung der Energieeffizienz auf der Grundlage von

thermischen Simulationen

stärkeres Berücksichtigen und Differenzieren der Heizsystemspezifik

(z. B. Unterschiede zwischen konvektiven und Strahlungsheizsyste-

men)

Berücksichtigen verbesserter Systemtechnik (z. B. Luftheizsysteme

mit Warmluftrückführung, Brennwerttechnik bei dezentralen

Heizsystemlösungen).

Im Rahmen der EnEV 2009 (Anlage 2 Tabelle 1) gelten für Nichtwohn-

gebäude folgende Hallenheizsysteme als Referenz:

3.3 Heizung (Raumhöhen < 4 m) – Wärmeübergabe

bei statischer Heizung:

freie Heizflächen an der Außenwand mit Glasfläche mit

Strahlungsschutz, P-Regler (1 K), keine Hilfsenergie

bei Umluftheizung (dezentrale Nachheizung in RLT-Anlage):

Regelgröße Raumtemperatur, hohe Regelgüte.

3.4 Heizung (Raumhöhen > 4 m)

Heizsystem: Warmluftheizung mit normalem Induktionsverhält-

nis. Luftauslass seitlich, P-Regler (1 K) (nach DIN V 18599-5:

2007-02)

Der Strahlungsfaktor fRadiant

als Bestandteil der Glg. 3.1.-1 soll die

energetischen Vorteile sämtlicher Strahlungsheizsysteme (fRadiant

=

0,85) gegenüber der Luftheizung (fRadiant

= 1,00) verdeutlichen. Hierbei

war zu vermuten, dass dabei die Strahlungsheizsysteme zu undifferen-

ziert und die Luftheizung mit Warmluftrückführung zu schlecht

abgebildet werden.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 4 1


3. Heizunterbrechung

Heizsysteme Raumhöhe < 4 m: Absenkbetreib mit Dauer gemäß

den Nutzungsrandbedingungen in Tabelle 4

der DIN V 18599-10: 2007-02

Heizsysteme Raumhöhe > 4 m: Abschaltbetrieb mit Dauer

gemäß den Nutzungsrandbedingungen in Tabelle 4 der DIN V

18599-10: 2007-02

3.2. Endenergetische Betrachtung (GAEEH Studie /1/)

Die Arbeiten an einer Studie Gesamtanalyse Energieeffizienz von

Hallengebäuden (GAEEH /1/), gefördert mit Mitteln der Forschungsi-

nitiative Zukunft Bau des Bundesinstitutes für Bau-, Stadt- und

Raumforschung und deshalb nach Beendigung zu veröffentlichen,

stehen vor dem Abschluss. Nach einer Analyse der Ergebnisse auf der

Grundlage von DIN V 18559 in Verbindung mit verschiedenen

Software-Lösungen erfolgte am ITG Dresden detaillierte Simulationen,

deren Ergebnisse in die Überarbeitung der Norm in Vorbereitung der

EnEV 2012 einfließen sollen.

Folgende Hallentypen und Nutzungsvarianten wurden untersucht:

Neubau und Bestandshallen mit verschiedenem baulichen Wärmeschutz

(Neubau nach Stand 2010, Bestandsgebäude nach 1980) und Heizlast

Varianten mit unterschiedlicher Fensterfläche und Wärmedämmung

der Gebäudehülle (insbesondere auch der Sohlplatte)

Berücksichtigung der Wärmespeicherfähigkeit des Baukörpers und

technologischer Einrichtungen

Hallen verschiedener Abmessungen (z. B. Hallenhöhe 7 m und 16 m)

Analyse von Werkstatt, Fertigungsbetrieb, Logistikhalle, Baumarkt,

Lebensmittelmarkt und Sporthalle

unterschiedlicher Luftwechsel mit Luftwechselzahlen

zwischen 0,05 h-1 und 2 h-1

Hallen mit unterschiedlichen Nutzungen und internen Wärmegewin-

nen (Wärmebelastungsdichte 15 W/m² und 35 W/m²)

Nutzungsprofile 22.1 bis 22.3 mit differenzierten Nutzungszeiten

einschl. intermittierendem Betrieb

Tab. 11: DIn V 18599 (2007-02): Bewertung von Hallenheizsystemen anhand von Teilnutzungsgraden

4 2 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Trinkwarmwasserbereitung nicht berücksichtigt.

Die Hallenheizsysteme und deren Betriebsführung wurden wie folgt

unterschieden:

dezentrale Warmlufterzeuger (70 °C/50 °C)

– Luftheizung mit decken- und wandmontierten Geräten

– Luftheizung ohne und mit Warmluftrückführung

Hellstrahler mit differenziertem Strahlungsfaktor (Dunkelstrahler

wurden wegen zu komplizierter Modellbildung nicht bewertet)

Deckenstrahlplatten (70 °C/50 °C)

mit veränderlichem Strahlungsanteil

Fußbodenheizung (45 °C/35 °C) im Neubau

mit unterschiedlichen Wärmedämmvarianten

Absenk- und Abschaltbetrieb.

Exemplarisch enthält Tab. 12 ausgewählte Ergebnisse für unterschied-

liche Heizsysteme und verschiedene Hallentypen mit differenzierter

Nutzung und technologischer Wärme (interne Wärmebelastungsdichte

35 W/m² bzw. 15 W/m²).

Hierzu zusammenfassend lässt sich feststellen, dass es Unterschiede

zwischen der bisherigen Bewertung nach DIN V 18599-5 (2007-02),

der Simulation im Rahmen der GAEEH-Studie und den bereits vorab

eingereichten Vorschlägen zur Veränderung der DIN V 18599 in

Vorbereitung der EnEV 2012 gibt.

Hellstrahler und Luftheizer mit Warmluftrückführung erreichen hohe

Nutzungsgrade. Werden die Wärmeverluste bei Deckenstrahlplatten

und Fußbodenheizungen durch geeignete Maßnahmen reduziert,

rücken die Systeme energetisch betrachtet zusammen.

Alle beschriebenen Systeme liegen deutlich unter dem Wert der

Warmluftheizung mit seitlichem Auslass ohne Warmluftrückführung.

Diese Variante ist die Referenzanlage nach EnEV 2009 in Hallen mit

einer Höhe von mehr als 8m und wird im Rahmen der GAEEH-Studie

mit Werten zwischen 1,31 und 1,65 ausgewiesen.

Die Ergebnisse der Simulation gründen sich allerdings auf weitgehend

ideale Annahmen insbesondere für die Hellstrahler und die Luft-

heizung, bei der die Warmluftrückführung in praxi selten realisiert

wird. Außerdem ist zu beachten, dass die Fußbodenheizung zu einer

deutlich besseren thermischen Behaglichkeit führt als alle anderen

Systeme. Beide Aspekte werden in den folgenden Abschnitten noch

einmal kurz aufgezeigt.

Abkürzungen: HS = Hellstrahler • LH = Lufterhitzer • LH mit WLR = Lufterhitzer mit Warmluftrückführung DSP = Deckenstrahlplatte • FBH = Fußbodenheizung • BW = Brennwerttechnik

*) FBH thermisch entkoppelt; sonst Wärmedämmung (Streifen) mit U = 0,35 W/(m².K)

Tab. 12: Endenergiebedarf Wärme (heizwertbezogen, normiert auf Hellstrahler mit indirekter Abgasführung) in GAEEH /1/

HS LH mit WLr

DSp FBH

große Halle (H = 16 m) ohne technologi-sche Wärme

• referenz LH mit 1,65

• Simulation WÜ Raum 1 1,05 1,07 1,08*

• DIN V 18599 neu (BW) 1 1,12 1,16 1,10*

große Halle (H = 16 m) mit technologischer Wärme


• Simulation WÜ Raum 1 0,98 1,03 1,12

• DIN V 18599 neu (BW) 1 1,11 1,1 1,13

kleine Halle (H = 7 m) mit technologischer Wärme


• Simulation WÜ Raum 1 0,97 0,99 1,19

• DIN V 18599 neu (BW) 1 1,05 1,05 1,13

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 4 3


3.3. unsicherheiten in der Bewertung von Hallenheizsystemen

nach DIn V 18599

Tab. 13 zeigt einen Auszug aus dem Entwurf der künftigen DIN V

18599-5 für Hallenbauten mit einer Höhe von mehr als 4 m. Gegenüber

der derzeit gültigen Norm wurde ein Vorschlag zur Überarbeitung der

Kenngrößen fRADIANT

unterbreitet.

Die Größe fRADIANT

wurde im Zuge der DIN V 18599 eingeführt, um die

energetischen Vorteile von Strahlungsheizungen gegenüber konvekti-

ven Heizsystemen abzubilden. Da das allem Anschein nach für

Lufterhitzer mit Warmluftrückführung nicht mehr zutrifft, hat auch

diese Kenngröße im eigentlichen Sinne keine Berechtigung mehr. Auch

sollten die energetischen Auswirkungen der Betriebsführung

(intermittierender Betrieb) besser der Kenngröße fint

zugeordnet

werden, die die Auswirkungen von Heizunterbrechungen abbildet.

Nach wie vor bestehen außerdem Unklarheiten im Bestimmen der sog.

Strahlungsfaktoren für Gasstrahler und Deckenstrahlplatten. Inwiefern

die für Gasstrahler relevanten DIN EN 416/419 mit dem sog. Strah-

lungsfaktor für andere Systeme überhaupt eine Basis des Bewertens

bilden kann, bleibt auch im Ergebnis der GAEEH-Studie unklar.

Tab. 14 zeigt den Entwurf des überarbeiteten Abschnitts, der die

Teilnutzungsgrade ηB sowie. ηL auf der Grundlage des Lufttemperatur-

gradienten Θ’L abbildet. Die Industrieflächenheizung führt im Vergleich

zu den alternativen Heizsystemen bekanntermaßen zum geringsten

Lufttemperaturgradienten. Wird ein sehr guter baulicher Wärmeschutz

in Abhängigkeit der Bodenplattenabmessungen (DIN EN 13370 und

die Kenngröße eines charakteristischen Bodenplattenmaßes B‘), der

Erdreichkonsistenz und des Grundwasserstandes vorgesehen, bleiben

auch die Wärmeverluste dieses erdberührten beheizten Bauteils gering.

Tab. 15 enthält hierzu abschließend den Hilfsenergieaufwand für

Lufterhitzer und Gasstrahler.

Während die Fußbodenheizung innerhalb DIN V 18599-5 mit mehrfa-

chen Detailunterschieden wie Rohrüberdeckung und Umfang des

Wärmeschutzes versehen ist, wird das bei den anderen Systemen etwas

vermisst. Weder Schrägstellung noch Tandemanordnung bei Gasstrah-

lern noch weitgehend analoge Montagen bei Deckenstrahlplatten (vgl.

Tab. 13: DIn V 18599-5 (E.2011) und die überarbeitete Kenngröße frADIAnT

Tab. 14: DIn V 18599-5 (für den Entwurf 2011): Vertikale Lufttemperaturanstiege und Teilnutzungsgrade der spezifischen Außenbauteilverluste

Für Hell- und Dunkelstrahler ist der Faktor für den Strahlungseinfluss nach folgender Gleichung zu berechnen:

4 4 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Herstellerunterlagen) werden bewertet. Das oftmals bemühte

Marketingargument der Hersteller, dass infolge des Strahlungswärme-

austausches mit Fußboden und Wand thermisch behaglichere Zustände

eintreten, spiegelt sich nicht in energetischen Mehraufwendungen

wider. Oder das Argument ist falsch (was z. B. durch das Abbilden sehr

niedriger Fußbodenoberflächentemperaturen bei Hellstrahlern im

Rahmen der GAEEH-Studie eher wahrscheinlich ist).

Für die thermisch entkoppelte Fußbodenheizung ergibt sich in der

Simulation im Vergleich zur Deckenstrahlplatte derselbe endenerge-

tische Wert, der bei geplanten unterschiedlichen Werten für fRADIANT

in

der DIN V 18599 (FBH mit 1,0 zu DSP mit 0,97) nicht abgebildet wird.

Momentane Imponderabilien wie die tatsächliche Effizienz der

Warmluftrückführung unter Einhaltung der Behaglichkeitskriterien

sowie die Wärmeverluste erdberührter Bauteile in Abhängigkeit der

Bodenplattengeometrie lassen endgültige Aussagen zu Detailphäno-

menen mit energetischer Relevanz nicht zu. Hierzu müssen sich

detaillierte Untersuchungen der Raumluftströmung (CFD-Methode)

und der Wärmeverluste erdberührter Bauteile nach DIN EN 13370

anschließen. Für Gasstrahler fehlen verlässliche Aussagen zu den

energetischen Unterschieden von Hell- und Dunkelstrahlern sowie

zur Energieeffizienz in Niedrigstenergiegebäuden.

Und noch ein wichtiger Hinweis für die TGA-Fachplaner. Zunächst ist

es nicht Aufgabe der DIN V18599 dazu Stellung zu nehmen, wie die

Systemvoraussetzungen zum Erreichen der thermischen Behaglichkeit

gestaltet werden müssen. Dennoch sollten die Zahlen nach

DIN V 18599 immer im Zusammenhang damit gesehen werden, welche

Geräteanzahl, Gerätegröße und Anordnung zum Erreichen der

Randbedingungen resp. thermischen Behaglichkeit notwendig sind.

Es kann nicht sein, dass einerseits aus Gründen niedrigster Investiti-

onskosten gerade dabei in der Praxis (Ausführungsplanung) gespart

wird, um sich vorab für eine hohe Energieeffizienz (pauschal nach

DIN V 18599) loben zu lassen.

In diesem Zusammenhang geht es in der Planungspraxis z. B. um die zu

installierende Leistung, die gegenüber der Heizlast nach DIN EN 12831

bei Gasstrahlern um 15 % bis 30 % (!) ungeachtet des „Bedford-Faktors“

bzw. des DVGW W 628, bei Deckenstrahlplatten beliebig unter- oder

überschritten und bei Lufterhitzern um 20 % (für die Aufheizung nach

Heizunterbrechung notwendig) überschritten wird. Für die Industrieflä-

chenheizung ist der Zusammenhang zwischen Rohranordnung im Beton,

Rohrabstand (Bandbreite 15 cm bis 80 cm (!)) und Systemtemperatur

(35 °C/28 °C oder 55 °C/45 °C) zu berücksichtigen.

Alles in allem sollten Varianten für alle Systeme stringent bewertet und

auch ausführungsreif geplant werden, die mit den Randbedingungen

und Ergebnissen der energetischen Bewertung nach DIN V 18599

korrespondieren.

Tab. 15: DIn V 18599-5 (für den Entwurf 2011): Hilfsenergiefaktoren dezentraler Hallenheizsysteme

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 4 5


3.4. Thermische Behaglichkeit

Im Ergebnis der GAEEH-Studie /1/ wurde hervorgehoben, dass unter

Berücksichtigung der Randbedingungen der Untersuchungen die

Fußbodenheizung die höchste thermische Behaglichkeit (vgl. hierzu

die niedrige Summenhäufigkeit der Unterschreitung der Soll-Raum-

temperatur in Bild 22) erreicht. Da außerdem sowohl besonders bei

Gasstrahlern als auch bei Deckenstrahlplatten die oft versprochenen

Erhöhungen der Fußbodenoberflächentemperaturen in Theorie

(GAEEH-Studie) und Praxis (z. B. durch Verschattungen) nicht

nachgewiesen werden konnten (Bild 23), bleibt es beim Vorteil des

hohen Fußkomforts infolge einer Fußbodenheizung.

Die hohe thermische Behaglichkeit der Fußbodenheizung ist jedoch

mit einem zeitweiligen Überheizen verbunden (Bild 24). Hierbei spielt

die Betriebsführung mit Inbetriebnahme und Abschalten gerade bei

Systemen mit großer Rohrüberdeckung eine wichtige Rolle.

Vorteilhaft für den Aufheizvorgang sind die oberflächennahe Rohrlage

und die Temperaturerhöhung bis zur zulässigen Grenztemperatur des

Fußbodens beim Aufheizen (Schnellaufheizung). Das seit den 90er

Jahren erfolgreiche praktizierte velta Schnellaufheizprinzip erfordert

Bild 22: raumtemperatur-Sollwertabweichung einer Fußbodenheizung in einer großen Halle (Höhe 16 m; GAEEH-Studie /1/)

Bild 23: Fußbodenoberflächentemperatur bei Hellstrahler-Anwendung

Bild 24: raumtemperatur-Sollwertabweichung einer Fußbodenheizung in einer großen Halle (Höhe 16 m; GAEEH-Studie /1/)

4 6 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


lediglich eine zusätzlichen Temperaturfühler im Rücklauf und einen

geeigneten Zentralregler (Bild 25). Mehr als kritikwürdig ist es, dass

das einfache Verfahren nicht zum Standard für Fußbodenheizungen

geworden ist bzw. bei neuentwickelten Reglern nicht implementiert

wurde.

Die in eine ca. 20 cm dicke Betonplatte integrierte Industrieflächenhei-

zung sollte ca. 3 Stunden vor Schichtbeginn in Betrieb genommen

werden, damit eine gute thermische Behaglichkeit erreicht wird. Zum

Vermeiden des Überheizens ist es sinnvoll, die Industrieflächenheizung

dann auch ca. 3 Stunden vor Schichtende abzuschalten.

Es wird auch deutlich, dass Heizunterbrechungen bei Betonböden

von mehr als 20 cm und unterer Rohrlage kaum Energieeinsparungen

erwarten lassen.

Hinsichtlich einer geringen Rohrüberdeckung können die Rohre

oberhalb des Betons in einen Verbundestrich platziert werden, dessen

Oberfläche als Verschleißschicht ausgebildet werden kann. Bild 26

zeigt diese Konstruktion und das Aufheizverhalten in Abhängigkeit

der Vorlauftemperatur.

Bild 26: Industrieflächenheizung – Heizwärmestromdichte nach 3 Stunden (Mitte 50 °C/40 °C/20 °C und 66 W/m²; 60 °C/50 °C/20 °C und 103 W/m²)

Bild 25: Fußbodenheizung mit Schnellaufheizung (velta Doppelfühlerprinzip)

Für die Weiterentwicklung der Fußbodenheizung heißt das aber auch,

noch regelfähigere Systeme mit einer betonintegrierten Wärmedäm-

mung zu entwickeln, die hochbelastbar ist. Und es spricht auch

durchaus einiges für hybride Anlagen, die die Vorteile der Fußboden-

heizung mit denen arbeitsplatzbezogener, sehr gut regelbarer

Teilsysteme verbinden.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 4 7


In DIN EN ISO 7730 und DIN EN 15251 gibt es Komfortklassen

(Bild 27), die je nach Anforderung Abweichungen in beiden Rich-

tungen von den Sollwerten um 0,5 K, 1,0 K und 1,5 K zulassen. Diese

zulässigen Toleranzen der Raumtemperatur dürften mit einiger

Sicherheit für Industriehallen noch zu gering sein. Wird ein Raumtem-

peraturband zugelassen, verringern sich die energetischen Unter-

schiede der Hallenheizsysteme.

Arbeitsschwere Mindest-raumtemp.

ASr 6/3

Behaglichkeitsbereiche

Trockentemp. (°C)

Feuchttemp. (°C)

rel. Luftfeuch-te (%)

Luftgeschw. (m/s)

normaleffektivtemp. (°C) Mittelwert

geistige Tätigkeit im Sitzen 20 20…24 12,5…20

40…70

0,1

19

Tätigkeit im Sitzen, leichte körperliche Arbeit

19 19…24 11,5…24 18

Tätigkeit im Stehen, leichte körperliche Arbeit

19 17…22 10…18,5 0,2 15,5

Tätigkeit im Stehen, mittlere körperliche Arbeit

17 15…21 7,5…17,5

30…70

0,4 14,5

schwere körperliche Arbeit 12 12…20 5…16,5 0,5 13,5

Tab. 16: Mindesttemperatur- und Behaglichkeitsbereiche in Abhängigkeit von der Schwere der Arbeit /10/

Bild 27: Komfortklassen (raumtemperatur) und richtwerte für Energieeffizienzbe-wertungen nach DIn En ISo 7730 bzw. DIn En ISo 15251

4 8 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


4. Wirtschaftlichkeit von Hallenheizsystemen

4.1. Vollkostenvergleich nach VDI 2067

randbedingungen des Vergleichs

JAHNKE bestimmt in /9/ die Gesamtkosten von Hallenheizsystemen

(VDI 2067, Annuitätenverfahren) unter folgenden (ausgewählten)

Annahmen:

Bewertung der Systeme nach EnEV 2009 bzw. DIN V 18599 (2007)

2 Industriehallen mit den Nutzflächen

– AFB,N,H1 = 1749 m² (53 m x 33 m)

– AFB,N,H2 = 462 m² (42 m x 11 m)

1 Sporthalle (DIN 18032-Typologie für 11 Hallen; verwendet wird die

Zweifachhalle mit den Abmessungen 44 m x 22 m x 7 m)

Nutzerprofil 22.1 für Industriehallen und 31 für Sporthallen

differenzierte Flächenbelegungsvorgaben (Verkehrs-, Abstellfläche,

Regale, Maschinen, etc.)

baulicher Wärmeschutz und Heizlast typisch für Neubau und Bestand

Raumtemperaturen 17 °C bzw. 20 °C

zentrale Wärmeerzeugung Erdgas - Brennwerttechnik

Luftwechselzahl 0,14 h-1 (Sporthalle) und 0,24 h-1 (Industriehalle)

Heizlasten nach Tab. 17.

Grund- und Arbeitspreise (Stand 08.2010)

Für das Berechnen der verbrauchsgebundenen Kosten wurden

folgende Annahmen getroffen:

Heizung: Grundpreis 14,88 €/Monat; Arbeitspreis 5,77 Cent/Monat

Elektro: Grundpreis 14,13 €/Monat; Arbeitspreis 21,24 Cent/Monat

Hell- und Dunkelstrahler

Für die vorliegende Arbeit soll eine gleichmäßige Temperaturvertei-

lung der Halle zugrunde gelegt werden, um an allen Stellen die

annähernd gleichen Behaglichkeitskriterien zu erhalten. Das bedeutet,

dass eine hohe Geräteanzahl angestrebt wird, damit ein möglichst

homogenes, horizontales Temperaturprofil entsteht.

Luftheizung

Die Auslegung der Luftheizung erfolgt gemäß Aufgabenstellung für

die beiden Industriehallen. Dabei wird ein einheitlicher Gerätetyp für

die Wandmontage verwendet. Es werden keine Ventilatoren zur

Warmluftrückführung eingesetzt, so dass dieses System der EnEV-

Referenz für Nichtwohngebäude (Hallenhöhe > 8 m) entspricht.

Die Geräteanzahl richtet sich nach den empfohlenen Abständen der

Hersteller zu Wänden (3 m bis 7 m) und Nachbargeräten (7 m bis 15 m).

Deckenstrahlplatten

Die Auswahl von Deckenstrahlplatten richtet sich in der Regel nach der

Art der Wärmeerzeugung (Systemtemperaturen). Daraus ergibt sich

eine Belegungsdichte, die entweder lange, schmale Platten oder kurze,

breite Platten vorsieht. Die Auswahl ist stets unter Betrachtung der

Gegebenheiten des jeweiligen Objektes zu treffen.

Fußbodenheizung

Die Planung der Industrieflächenheizung entspricht der Planungspra-

xis, wobei keine besonderen Anforderungen an die Wärmedämmung

der Sohlplatte gestellt werden. Als Varianten wurden Verteiler/

Sammler-Systeme und solche mit bodenintegrierten Abschlussrohrlei-

tungen nach dem Tichelmann-Prinzip verglichen.

Bei den Sporthallen wurden sowohl flächen- als auch mischelastische

Sportböden und zugehörige Fußbodenheizsysteme berücksichtigt.Tab. 17: Heizlast der Beispielgebäude (JAHnKE /9/)

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 4 9


Bild 28: Anordnung von Deckenstrahlplatten unter der Decke

Bild 29: resultierende Temperaturen (beispielhaft für x = 1,5 m, l = 18 m, u = 3 m, y = 2 m, b = 1,05 m und v = 4,9 m)

Besonderer Wert legte JAHNKE /9/ beim Planen der Hallenheiz-

systeme auf das Erreichen vergleichbarer thermischer Behaglichkeit.

Das erforderte Berechnungen zur Verteilung der Strahlungstemperatur

bzw. der operativen Temperatur. Bild 28 und Bild 29 zeigen hierfür

beispielhaft die Planungsmethodik.

Tab. 18: Betriebsgebundene Kostenanteile (Wartung und Instandhaltung)

Wartungs- und Instandhaltungsaufwendungen

Die Wartungs- und Instandhaltungsaufwendungen wurden nach VDI

2067 (Tab. 18) berücksichtigt.

5 0 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Ergebnisse des Vergleichs

Tab. 19 bis 22 zeigen ausgewählte Ergebnisse zu den Kostenanteilen

der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. In Sporthallen werden unter-

schiedliche Bauarten beheizter Sportböden berücksichtigt. Sämtliche

Preisangaben stammen sowohl aus Herstellerunterlagen als auch aus

konkreten Angeboten von Heizungsfachfirmen.

Der Endenergiebedarf der Hallenheizsysteme wurde anhand praxisüb-

licher Software zur DIN V 18599 (FIGAWA tool) bestimmt. Korrekturen

dieser Norm in Vorbereitung zur EnEV 2012 waren zum Zeitpunkt der

Anfertigung der Arbeit noch nicht vorhanden und konnten deshalb

nicht berücksichtigt werden. Es ist jedoch zu erwarten, dass die

energetischen Vorteile einiger weiterentwickelter Systeme im Betrieb

durch höhere Investitionen weitgehend kompensiert werden.

Die Industrieflächenheizung schneidet insbesondere aufgrund des

relativ geringen Montageaufwandes durchaus vorteilhaft ab. Auch ist

zu bedenken, dass die Lebensdauer dieses Systems im Gegensatz zu

allen anderen Heizsystemvarianten die betrachteten 15 Jahre weit

übersteigen wird.

Tab. 19: Investitionskosten der betrachteten Hallenheizsysteme

Tab. 21: Endenergiebedarf der Hallenheizsysteme

Tab. 20: Spezifische Montagekosten der betrachteten Hallenheizsysteme

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 5 1


Tab. 22: Gesamtannuität der Hallenheizsysteme 4.2. Einflussfaktoren

Hierzu zusammenfassend lässt sich sagen, dass zunächst sämtliche

Systeme entsprechend des gewählten technischen Niveaus über eine

bestimmte Bandbreite in den Investitionskosten verfügen. Investi-

tions- und verbrauchsgebundene Kosten stehen im unmittelbaren

Zusammenhang.

Möglichkeiten der Heizsystemverbesserung lassen sich wie folgt kurz

darstellen:

Gasstrahler benötigen einen hohen Strahlungsfaktor (75 % und

mehr).

Deckenstrahlplatten zeichnen eine geringe Konvektion aus und sind

auf der Oberseite zu dämmen. Über niedrige Systemtemperaturen ist

zu befinden.

Lufterhitzer müssen üb er eine Warmluftrückführung verfügen.

Industrieflächenheizungen bedürfen eines Bauvorhaben zu

planenden Wärmeschutzes (DIN EN 13370).

Diese Anforderungen an den energieeffizienten Betrieb sind dienlich,

erhöhen jedoch die Investitionskosten (Tab. 23).

Nochmals soll hervorgehoben werden, dass die Komponenten der

Hallenheizsysteme durchaus über eine unterschiedliche Lebensdauer

verfügen. So kann bei der Industrieflächenheizung sowohl für den

Beton als auch für die PEX-Rohre von einer Standzeit von mehr als

50 Jahren ausgegangen werden, was für die alternativen Heizsysteme

nicht zutrifft (Tab. 24).

Bei Deckenstrahlplatten sind relativ hohe Montagekosten zu

berücksichtigen. Für niedrigere Heizsystemtemperaturen erhöhen sich

die Investitionskosten für die Deckenstrahlplattenfläche deutlich.

Dunkelstrahler unterliegen im Besonderen der Wartung, was sich in

den betriebsgebundenen Kosten deutlich widerspiegelt.

Lufterhitzer ohne Warmluftrückführung weisen im Betrieb energe-

tische Nachteile auf, so dass der Endenergiebedarf im Vergleich zu den

anderen Hallenheizsystemen zunimmt.

5 2 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Tab. 23: Modifikation der Hallenheizsysteme und resultierende Mehrkosten

Modifikation (Verbesserung) Mehraufwand (ca.)

Hellstrahler

Strahlungsfaktor 75 % zu 50 % 15 €/m²

Verbrennungsluft (RLT)objektabhängig zu ermitteln

Abgasführung

DunkelstrahlerRezirkulationsbrenner 15 % gegenüber DStr Standard

Steuerungssystem 300 €/Reglerset

LufterhitzerWarmluftrückführung 250 €/Ventilator

Regelung (PI; Arbeitsplatz) 300 €/Reglerset

DeckenstrahlplatteWärmedämmung doppelt 10 % gegenüber DSP Standard

Strahlblech-Variante

Industrieflächen-heizung

thermisch entkoppelt (Foamglas) 20 €/m²

Fußbodenkühlung (Rohrabstand)

12 €/m²

Tab. 24: Lebenserwartung von Bauteilen des Gebäudes und der TGA /11/

Zusammenfassung

Industrieflächenheizungen haben in den vergangenen Jahren eine

breite Anwendung erfahren, was sich am Beispiel der AIRBUS-Hallen in

Hamburg (Bild 30) und der Messehalle 11 in Frankfurt/M. (Bild 31)

zeigt. Auch die anzuerkennenden Weiterentwicklungen bei den

alternativen Hallenheizsystemen werden das Anwendungspotenzial

bauteilintegrierter Heiz- und Kühlsysteme nur wenig beeinträchtigen.

Der geringe Montage- und Wartungsaufwand, das Nutzen erneuer-

barer Energien und Abwärme, der Zusatznutzen der Fußbodenkühlung

ohne große Mehraufwendungen sind nur einige Argumente, die nach

wie vor für dieses Niedertemperaturheizsystem sprechen.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 5 3


Bild 31: Messehalle 11 in Frankfurt/Main (Ausführung: Lausser Heizungsbau und Sanitär GmbH.)

Bild 30: Industrieflächenheizung in den AIrBuS-Hallen in Hamburg

5 4 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Literaturverzeichnis Grundlegende (zeitlose) Fachliteratur

Herstellerunterlagen (Auswahl)

/1/ - Gesamtanalyse Energieeffizienz von Hallengebäuden (Entwurf - Änderungsvorschläge DIN V 18599). Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden. Universität Kassel Fachgebiet Bauphysik. 2011.

/2/ - Industriebau mit Stahl. Handbuch für Architekten, Tragwerksplaner & Bauherren. TU Dortmund. 2008.

/3/ ROLFSMEIER, S. Erfahrungen aus der Luftdichtheitsmessung großer SIMONS, P. Gebäude. Special 1 | 2009 Messtechnik im Bauwesen. S. 71-76.

/4/ - Leitfaden für energieeffiziente Nutzung in Industrie und Gewerbe. Bayerisches Landesamt für Umwelt. 2009.

/5/ GÜNTHER, M. Industrieflächenheizung mit Walzbeton am Beispiel BV BMW Dynamic Center Dingolfing. 26. Internationaler Uponor-Velta-Kongress 2004.

/6/ TROGISCH, A./ Planungshilfen bauteilintegrierte Heizung und Kühlung GÜNTHER, M. VDE Verlag. 2008.

/7/ - Merkblatt für den Wärmeschutz erdberührter Bauteile. FPX Fachvereinigung Polystyrol Extruderschaumstoff. Rossdorf bei Darmstadt. 2005.

/8/ - Strahlungsheizung. Erdgas-Infrarotstrahlungssysteme. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V. 2010.

/9/ JAHNKE, S. Industriehallenheizung – Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. HTW Dresden. Fak. Maschinenbau/Versorgungstechnik. 2010.

/10/ - Mensch und Arbeitsplatz. BGI 523 Information. Köln 2007.

/11/ - Lebensdauer von Bauteilen und Bauteilschichten. Info-Blatt Nr. 4.2. BVBS und IEMB. Berlin/Bonn. 2006.

GLÜCK. B. Strahlungsheizung – Theorie und Praxis Berlin: VEB Verlag für Bauwesen 1981 und Karlsruhe: Verlag C. F. Müller 1982. www.berndglueck.de

GRIMITLIN, M.I. Distribution of air indoors. – St.-Petersburg, 1994

SHEPELEV, I.A. Aerodynamics of air streams indoors. – Moscow: Stroyizdat. 1978.

Gasstrahler Schwank, GoGas, Kübler, Gewea, etapart, Vacurant

Warmluftsysteme Wolf, Hoval, Kampmann, Gea Happel, Jaga, LK Metallwaren, Reznor, Fenne,

Deckenstrahlplatten Zehnder, Frenger, Kampmann, Best Bredemann

Fußbodenheizung Uponor, Kreilac, MERO, Rehau, Roth, Kermi.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 5 5

Prof. Dipl.-Ing. M. Sc. Econ. Manfred Hegger, Architekt BDA – Welche internationalen Entwicklungen werden den Markt von morgen bestimmen?

Prof. Dipl.-Ing. M. Sc. Econ. Manfred Hegger, Architekt BDA

Welche internationalen Entwicklungen werden den Markt von morgen bestimmen?

Nachhaltigkeit ist in aller Munde. Einer Befragung des Bundesumwelt-

amts zufolge finden mehr als 90 Prozent der Bevölkerung in Deutschland

Nachhaltigkeit gut. Doch nur etwas mehr als 10 Prozent kann auch nur

annäherungsweise sagen, was denn damit gemeint sein könnte. Am

Ergebnis dieser ca. fünf Jahre alten Befragung dürfte sich auch heute

noch nicht viel geändert haben.

Ursprünglich stammt der Begriff aus der Forstwirtschaft und wurde 1713

von dem sächsischen Oberberghauptmann Hans Carl von Carlowitz

geprägt. Nachhaltigkeit bedeutete damals, dass dem Wald nicht mehr

Holz entnommen werden darf, als nachwächst. Die Brundtland-Kommis-

sion definiert Nachhaltigkeit als eine „Entwicklung, die den Bedürfnissen

der heutigen Generation entspricht, ohne die Möglichkeiten künftiger

Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen und

ihren Lebensstil zu wählen.“

Die angeführte Befragung lässt offen, ob sich das Wissen von im

Bauwesen Tätigen vom Durchschnitt der gesamten Bevölkerung

unterscheidet. Auffallend ist jedenfalls, dass der Begriff „Nachhaltigkeit“

seit einiger Zeit auch im Planen und Bauen extrem häufig zu hören ist,

oft eingesetzt als Ersatz für Begriffe wie Umweltfreundlichkeit, Ökologie,

Energieeffizienz, Dauerhaftigkeit oder Wirtschaftlichkeit.

Tatsächlich geht das Modell der nachhaltigen Entwicklung von einem

umfassenden Qualitätsanspruch im Bauen aus, der die genannten

Kriterien beinhaltet, jedoch viel breiter angelegt ist. Nachhaltige

Entwicklung kann demnach nur durch das gleichzeitige und gleichberech-

tigte Umsetzen von umweltbezogenen, sozialen und wirtschaftlichen

Zielen erreicht werden. Sie gründet wiederum auf dem Brundtland-

Bericht an die UN im Jahre 1987, nach dem Nachhaltigkeit eine

Entwicklung ist, in der die Bedürfnisse der gegenwärtigen Generation

befriedigt werden, ohne dabei künftigen Generationen die Möglichkeit

zur Befriedigung ihrer eigenen Bedürfnisse zu nehmen. 1992 haben die

Staats- und Regierungschefs von ca. 180 Ländern dieses Leitbild zur

Maxime politischen Handelns erhoben.

Der Beitrag des Bauens

Es ist nur nahe liegend, dieses Leitbild auf Architektur und Bauen zu

übertragen. Denn dieser Sektor spielt in der Erreichung von Nachhaltig-

keit eine entscheidende Rolle, betrachtet man seine Inanspruchnahme

von Ressourcen einmal näher:

In unserem Lande werden – trotz rückläufiger Bevölkerungszahl– täg-

lich noch mehr als 100 Hektar Freiflächen in Siedlungs- und Verkehrs-

flächen umgewandelt,

Das Bauwesen verbraucht ca. 50 Prozent aller der Erde entnommenen

Rohstoffe,

Der Bausektor produziert mehr als 50 Prozent des anfallenden Abfalls

und ist von einer Kreislaufwirtschaft noch weit entfernt,

Bau und Bewirtschaftung von Gebäuden erfordern ca. 50 Prozent des

gesamten Energieeinsatzes,

Viele Gebäude erweisen sich als kurzlebig, weil sie kaum anpassungs-

fähig oder nicht werthaltig errichtet sind.

Ziele für Architekten

Bauen schafft Werte. Bauen soll im Ergebnis gut nutzbare, effiziente und

ressourcenschonende Gebäude erzeugen, die langfristig ihren hohen

Wert erhalten: für die Nutzer bezahlbar, behaglich und gesund, für ihre

Eigentümer und Investoren wirtschaftlich und lange Zeit rentabel, für alle

ein sozialer und kultureller Gewinn, eine Bereicherung des Lebens

allgemein und – hoffentlich – auch der ästhetischen Erfahrung.

5 6 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Heute getroffene Planungsentscheidungen wirken in eine Zukunft mit

knapper werdenden natürlichen Ressourcen und einer zunehmenden

Bedrohung unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Bei heute üblichen

Gebäude-Lebensdauern wird der Betrieb eines heute erstellten Gebäudes

mit einiger Sicherheit das Ende des fossilen Öl- und Gaszeitalters und

eine deutliche Verknappung anderer Ressourcen erleben. Das gleiche

Gebäude sollte in größerem Umfang auf extreme Wetterbedingungen

ausgerichtet sein und – noch schwieriger in die Planungsüberlegungen

einzubeziehen – ein Leben unter deutlich veränderten klimatischen

Bedingungen ermöglichen.

Dies alles verdeutlicht, wie wichtig die Diskussion um nachhaltiges

Handeln im Bereich des Planens und Bauens ist. Es veranschaulicht auch

die wesentlichen Handlungsfelder: Standort und Grundstück, Programme

und Anpassungsfähigkeit, Baustoffe und Konstruktion, Energie und

Kosten, technische Qualität und Prozessqualität. So ist es kaum

verwunderlich, dass heutige Bauprogramme und Wettbewerbsauslo-

bungen nachhaltiges Bauen thematisieren. Doch viele heute übliche,

routinierte Floskeln gehen über letztlich vage Absichtserklärungen kaum

hinaus.

Solche an die Planenden gerichteten Appelle reichen nicht. Wenn

nachhaltiges Bauen einen ganzheitlichen und vielschichtigen Anspruch

von Standort-, Prozess- und Bauqualität aufstellt, kann dieser nur erfüllt

werden, wenn frühzeitig konkret nachweisbare Kriterien benannt sind.

Nur diese sind geeignet, konzeptionellen Überlegungen der Architekten

und Ingenieure zugrunde gelegt zu werden und am Ende auch nachweis-

bar zu sein.

Nachhaltiges Planen und Bauen verfolgt insbesondere folgende Ziele:

den Energie- und Ressourcenbedarf für die Gebäudeherstellung

und -nutzung zu minimieren,

Gebäude wirtschaftlich zu bauen, zu betreiben und zu unterhalten und

dabei optimierte Lebenszykluskosten zu erzielen,

Bausubstanz am Ende seines Lebenszyklus möglichst umfassend

wieder in den Stoffkreislauf zurückführen zu können,

Robuste Technik, natürliche Systeme und regenerierbare Ressourcen

intelligent zu nutzen,

Menge und Konzentration von Luft- und Wasserverunreinigungen,

Abwärme, Abfällen, Abwässern und versiegelten Flächen möglichst

gering zu halten,

die Artenvielfalt der Tier- und Pflanzenwelt am Standort zu erhalten

oder zu erhöhen,

die Bauwerke schonend ins Landschafts- und Stadtbild einzufügen

und damit attraktives und gesundes Wohnen und Arbeiten zu

ermöglichen.

Diese Anforderungen sind in interdisziplinären und Grenzen überschrei-

tenden Dialogen erreichbar. Bei ihrer Umsetzung geht es nicht um

marginale Kurskorrekturen, sondern um die Besinnung auf bewährte wie

um das Ausloten völlig neuer Ansätze des Planens und Bauens. Dies

erfordert den gezielten Einsatz der kreativen Intelligenz von Bauherrn

und allen am Baugeschehen Beteiligten. Gerade uns Architekten kommt

hierbei als ganzheitlich denkende Generalisten, die den Anspruch

erheben, Dirigenten des Planens und Bauens zu sein, eine zentrale

Aufgabe zu.

Die Architektur bietet die größten Handlungspotentiale für eine

nachhaltige Entwicklung und Gestaltung unserer Umwelt. Durch kluge

Entwurfs- und Planungsentscheidungen setzen wir Ressourcen deutlich

sparsamer ein, verbessern die Dauerhaftigkeit von Gebäuden und

reduzieren Umweltwirkungen.

Bauherrn, Architekten und Ingenieure schaffen und erhalten gemeinsam

dauerhafte Werte und tragen damit wesentlich zur nachhaltigen

Entwicklung unserer Gesellschaft bei. Indem wir Antworten zu den

drängenden Fragen nachhaltigen Bauens finden, steigert sich unsere

Sichtbarkeit, unsere gesellschaftliche Bedeutung und Anerkennung.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 5 7


Doch es ist nicht einfach, die Antworten über das Medium Architektur zu

vermitteln. Wir wissen: Architektur ist eine äußerst komplexe Aufgaben-

stellung. Die Forderungen nach Nachhaltigkeit machen das nicht

einfacher – im Gegenteil: die Ansprüche erhöhen sich. Dies zeigt sich

beispielsweise an den Kriterien der Nachhaltigkeit, wie sie am Beispiel des

Diagnosesystems Nachhaltige Gebäudequalität im folgenden aufgeführt

sind (vgl. Energieatlas Nachhaltige Architektur).

Seit den 1980er Jahren gibt es eine beispielhafte Entwicklung im Bereich

des nachhaltigen Bauens, die die vielen Dimensionen von Nachhaltigkeit

und ihre sukzessiv umfassendere Berücksichtigung verdeutlicht. Diese

Entwicklung lässt sich durch die folgenden Beispiele aus der Arbeit

unseres Büros illustrieren:

Ökosiedlung Kassel (1986)

In der frühen Phase des nachhaltigen Bauens, zu dieser Zeit noch

ökologisches Bauen genannt, standen ökologische und wirtschaftliche

Aspekte des Objekts im Vordergrund der Bearbeitung. Demgegenüber

standen Aspekte von Standort und Prozess weniger im Fokus der

Betrachtung, wobei der hohe persönliche Einsatz und das Engagement

aller Beteiligten und die Unbefangenheit der Suche nach neuen Wegen

bemerkenswert sind. Der Energiestandard dieses Objekts entspricht dem

der Gesetzgebung von 2002.

Ökozentrum Hamm (1995)

Die nächste Phase der Entwicklung orientierte sich deutlich an der

Verbesserung der technischen Qualitäten des Bauens und dem Einsatz

früher Nachweissysteme zur Ökobilanz und dynamischer Klima- und

Energiesimulationen. Die Prozessqualität stieg mit stärker vernetzten

Planungsprozessen von Architekten, Ingenieuren und weiteren Experten.

Materialersparnis und Baustoffrecycling spielten eine wichtige Rolle aus

der Erkenntnis heraus, das nicht nur Energie-, sondern auch Rohstoffres-

sourcen endlich und entsprechend sparsam einzusetzen sind.

Akademie Mont Cenis (2000)

Forschungsvorlauf, ausreichende Planungszeit, Einbeziehung in eine

Bauausstellung (IBA Emscher Park) und weiterentwickelte Planungs-

strukturen ermöglichten eine weitgehend vollständige Behandlung der

Kriterien, die wir heute unter dem Begriff „Nachhaltige Architektur“

subsumieren. Wie bei den zuvor dargestellten Objekten war auch hier

keine vorgefasste Form Ausgangspunkt des Entwerfens, sondern die

unbefangene Suche nach einer Lösung im Team unter nicht nur

gestaltgebender Führung der Architekten.

2015 prototype Home (2007)

Dieser Beitrag zum US-amerikanischen „Solar Decathlon 2007“, einem

internationalen Solarhaus- Wettbewerb für umweltverträgliches Bauen,

ist ein energieautarkes „Prototype Home 2015“. Zusammen mit

Studierenden der TU Darmstadt wurde eine Architektur entwickelt, die

trotz hoher Anforderungen den Einsatz technischer Systeme stark

begrenzt und damit einen Weg hin zu robusten Lösungen für nachhaltige

Architektur einschlägt. Auch hier gelang dank intensiver Planung und

hohem Einsatz aller Beteiligten eine weitgehend vollständige Umsetzung

der Nachhaltigkeitskriterien

Energieangebot

Grundversorgung / nutzungsmischung

Integration / Durchmischung

Solidarität / Gerechtigkeit

nutzung

Mobilität

Lärm / Erschütterungen

Strahlung

nachhaltiges Bauen

Bautradition

partizipation

integrale planung

Analysen

Monitoring

Facility Management

Erschließung / KommunikationVerkehr + soziale KontakteZugänglichkeit und nutzbarkeit

GrundstückGrundstücksfläche + Freiflächen

GestaltungBaukultur + personalisierung

Wohlbefinden / GesundheitSicherheit + Schall + Licht + raumluft+ raumklima

GebäudesubstanzBausubstanz + Gebäudestruktur / Ausbau

BaukostenInvestitionskosten + Finanzierung

Betriebs- und unterhaltskostenBetrieb und Instandhaltung + Instandsetzung

Baustoffe rohstoffe / Verfügbarkeit + umweltbelastung+ Schadstoffe + rückbau

Betriebsenergie Gebäudeheizung + Gebäudekühlung+ Warmwasserbereitung + Luftförderung+ Beleuchtung + sonstige elektrische Verbraucher+ Energiebedarfsdeckung

Infrastruktur Abfälle aus Betrieb und nutzung + Wasser

Standortqualität

objektqualität

prozessqualität

DnQ

04 Definition „nachhaltiges Bauen“Diagnosesystem Nachhaltige Gebäudequalität Kriterienkatalog

5 8 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Erste Erfahrungen in dieser Richtung in Deutschland konnten in Hamburg

im Jahre 2008 mit dem mustergültig ausgeschriebenen, zweistufigen

Realisierungswettbewerb „Bildungszentrum Tor zur Welt“, einem Projekt

im Rahmen der Internationalen Bauausstellung Hamburg, gemacht

werden. Die Leistungen umfassten u. a. ein differenziertes Energiekon-

zept, Kenndaten zur Bauökologie, zur Haustechnik und zum Energiekon-

zept, den Nachweis nach EnEV und des sommerlichen Wärmeschutzes,

Betriebs- und Bewirtschaftungskosten, Kenndaten zur Tageslichtnut-

zung, zur Nutzung regenerativer Energiequellen – nicht zuletzt auch eine

Darstellung zur Einbeziehung der Schüler in die nachhaltige Nutzung der

Schule und ihres Umfeldes.

Die rolle des Wettbewerbswesens

Ein Schlüssel zur nachhaltigen Architektur ist, wie dargestellt, intensive

Planung. Richtig ausgeschrieben und juriert, können Architekturwettbe-

werbe ein idealer Ausgangspunkt sein. Deshalb bedienen sich Wettbe-

werbsauslobungen in der Schweiz bereits seit vielen Jahren eines

einfachen Nachhaltigkeits-Kriterien- und Bewertungssystems, des sog.

SNARC des Schweizer Ingenieur- und Architektenverbandes. In Städten,

die sich (wie Basel, Lausanne und Zürich) dem Ziel der 2000- Watt-

Gesellschaft stellen, sind umfassendere Anforderungen und Bewertungen

üblich.

prototyp Home

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 5 9


Neue Wettbewerbe und Planungen sehen ähnliche Anforderungsprofile

vor. Diese orientieren sich zumeist an den Nachhaltigkeitskriterien des

gemeinsam von der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen

(DGNB) und dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwick-

lung (BMVBS) entwickelten Deutschen Gütesiegels Nachhaltiges Bauen,

das die Ziele für Gebäudeeigenschaften klar definiert.

Sie provozieren Kritik und Widerstand gegen eine Entwicklung, die vom

Grundsatz her notwendig und zu begrüßen ist.

Erfahrenen Entwerfern und Preisrichtern sind Nachhaltigkeitskriterien

ohnehin nicht fremd. Sie fließen implizit in ihr Entwerfen bzw. in ihre

Beurteilungen ein. Will man jedoch möglichst hohe Qualitätsanforde-

rungen erfüllen, können Kriterien und Benchmarks die Arbeit wesentlich

unterstützen und schließlich zu verbesserten Ergebnissen führen. Sie

beeinflussen und bereichern die entwurfliche Tätigkeit.

Gütesiegel

Wünscht ein Bauherr ein Deutsches Gütesiegel Nachhaltiges Bauen,

beauftragt er einen hierfür ausgebildeten Auditor, in der Regel einen

Architekten oder Planer. Von der Zielvorstellung des Bauherrn ausgehend

werden mit Gold, Silber oder Bronze bezeichnete Qualitätsstufen

erreichbar. Entspricht die Planung den entsprechenden Anforderungen

des Gütesiegels, erhält der Bauherr zunächst ein Vorzertifikat für sein in

Planung befindliches Gebäude, mit dessen Hilfe er sein Objekt in der

Planungsphase optimieren und mit belegbaren Aussagen zur Nachhaltig-

keit frühzeitig öffentlich präsentieren kann.

Ein Pflichtenheft unterstützt die weitere Planung auf dem Weg zu einer

erfolgreichen Zertifizierung des fertig gestellten Objekts. Sind am Ende

die Kriterien des Pflichtenheftes erfüllt, wird das Vorzertifikat über ein

Audit bestätigt und dem Bauherrn eine Urkunde sowie eine Plakette

ausgehändigt. Das Zertifikat gibt Auskunft darüber, inwieweit das

Gebäude während seiner Lebensdauer Anforderungen an Wirtschaftlich-

keit, Umweltfreundlichkeit, sozialen und kulturellen Ansprüchen des

Bauens gerecht werden kann.

Das deutsche Bewertungssystem

Nachhaltigkeits-Säulen – Deutscher Ansatz

Schutzgüter: natürl. Umwelt und Ressourcen, Gesundheit, ökonomische Werte, soziale und kulturelle Werte

Schutz der UmweltSchonung der

natürlichen Ressourcen

ÖkologischeQualität

22,5 %

Technische Qualität

Prozessqualität

Standortqualität

ÖkonomischeQualität

22,5 %

Sozialkulturelle und funktionale Qualität

22,5 %

22,5 %

10 %

Senkung der Lebenszyklus-

kosten

Sicherung von Gesundheit / Behaglichkeit

Menschengerechtes Umfeld

Schutzziele:

Bewetung:

Diese Anforderungen richten sich auf eine spätere Zertifizierung des

fertig gestellten Gebäudes. Als Grundlage der Wettbewerbsausschrei-

bung stellen sie die verbindliche Absichtserklärung des Bauherrn in Bezug

auf die Leistungsziele des Objekts dar. Dabei muss sich die Nachhaltig-

keitsbewertung von Wettbewerben auf eine sorgfältig gewählte Auswahl

solcher Kriterien beschränken, die die Grundkonzeption des Entwurfs

beeinflussen, ablesbar sind und sie auch beeinflussen. Bei Hochbau-

Wettbewerben sind dies u. a. sicherlich die effiziente Konstruktion und

die Materialwahl, der Heizwärme- und Kühlbedarf und seine intelligente

Deckung. Fragen nach einem sparsamen Umgang mit der Ressource

Trinkwasser sind jedoch mehr als überflüssig, sie werden erst in späteren

Planungsphasen sichtbar und entschieden. Mit anderen Worten:

umfassende Anforderungen machen in dieser Phase keinen Sinn.

6 0 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Seit Anfang 2009 wird das Deutsche Gütesiegel Nachhaltiges Bauen

verliehen; zunächst für Bürogebäude, bald auch für andere Bauaufgaben.

Es kommt damit ein Jahrzehnt später als viele andere Nachhaltigkeitszer-

tifikate wie etwa LEED (USA), BREEAM (GB), CASBEE (Japan) oder

Green Star (Australien). Während die bestehenden Systeme auch

subjektiv zu bewertende Kriterien und Bewertungslücken aufweisen, ist

das neue deutsche System, vielleicht typisch deutsch, gründlicher.

Die Ansprüche und Standards sind höher als bei vergleichbaren Systemen

aus dem Ausland. Grundlage des Systems sind europäische und deutsche

Normen und technische Standards. Struktur und Kriterien spiegeln die

gesamte Wertschöpfungskette des Bauens wider. Es setzt auf messbare

und damit objektivierbare Kriterien. Das neue Gütesiegel wird auch

deshalb schon jetzt international als das erste Zertifizierungssystem der

zweiten Generation wahrgenommen und gelobt. Die gestalterische

Freiheit wird durch das Gütesiegel nicht beeinflusst. Der Weg ist offen,

über den man Ziele wie z. B. gute Raumluftqualität, minimierten

Energiebedarf oder, über den Lebenszyklusgedanken, niedrige

Gesamtkosten erreicht. Andererseits bewertet das Gütesiegel derzeit

auch nicht gute Gestaltqualität, sondern lediglich wenige Vorausset-

zungen dafür, wie die Durchführung eines Architekturwettbewerbs als

Ausgangspunkt oder die Einbeziehung von Kunst am Bau als mögliche

Bereicherung der Nutzung. Die Einbeziehung weiterer, qualitativ

erfassbarer ästhetischer Bewertungskriterien ist jedoch Gegenstand

intensiver Diskussionen.

Das Deutsche Gütesiegel Nachhaltiges Bauen soll die hohe Qualität eines

Gebäudes für seine Benutzer und Eigentümer sichtbar machen. Wie

ausländische Erfahrungen eindrucksvoll bestätigen, erhöht es den Wert

und die Chancen bei Verkauf und Vermietung deutlich. Das Gütesiegel

dient damit als Kommunikationsmittel für Investoren und Eigentümer

ebenso wie für Architekten und Ingenieure, deren Arbeit damit eine

höhere Wertschätzung erfährt

Aufgaben und Chancen für die Architektur

Architekten, Ingenieure und ihre Auftraggeber haben mächtige

Instrumente in der Hand, die Bausteine einer nachhaltigen, besseren

Zukunft zu entwickeln.

Ein wichtiger Schritt in Richtung zur Verständigung unter den Partnern,

die eine nachhaltige Architektur entwickeln können, ist das zu Beginn

dieses Jahres veröffentlichte Manifest „Vernunft für die Welt“. Als kreativ

Tätige haben insbesondere wir Architekten die Möglichkeit, aus der

Kooperation mit leistungsfähigen Ingenieurteams heraus zu neuen und

zukunftsfähigen Lösungen für die anstehenden Probleme zu kommen.

Die Lösungen liegen auf der Hand: denn die Mittel der Architektur sind,

intelligent eingesetzt, zugleich auch die Mittel nachhaltigen Bauens, wie

etwa Nutzung der Eigenheiten des Ortes, sensible Materialwahl,

ausgewogene Verhältnisse von Transparenz und Masse, Herstellung

hohen Wohlbefindens mit geringem Aufwand. Über das Massenmedium

Architektur kann der Weg in eine nachhaltige Zukunft bildmächtig

visualisiert und in den großen, globalen Zusammenhang gestellt werden.

Denn die Aufgabe ist keine geringere, als die materielle Grundlage

unserer Zivilisation umzugestalten.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 6 1


Manifest „Vernunft für die Welt“ (Auszug)

präambel

… Mit diesem Manifest bekennen wir uns als Architekten,

Ingenieure und Stadtplaner ausdrücklich zur besonderen Verantwor-

tung unserer Profession: Mit nachhaltiger Architektur und

Ingenieurbaukunst können und wollen wir einen entscheidenden

Baustein zum notwendigen Wandel in der Nutzung unserer

natürlichen Ressourcen liefern.

Wir müssen...

mit der Planung und Gestaltung unserer Städte und Bauwerke eine

ökologische Wende erreichen.

Wir wollen...

die zukunftsfähige Stadt.

Wir wollen...

eine ressourcenschonende Architektur und Ingenieurbaukunst.

Wir wollen...

ein geschärftes Bewusstsein für nachhaltige Entwicklung.

Wir werden...

unser Engagement durch unseren persönlichen Einsatz glaubhaft

darstellen.

6 2 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 6 3

Prof. Dipl.-Ing. Klaus Rudat – Neue Entwicklungen in der Bemessung von Trinkwasser-Installationen

Prof. Dipl.-Ing. Klaus Rudat

Neue Entwicklungen in der Bemessung von Trink-wasser-Installationen

Einführung

Seit 1988 werden in Deutschland die Rohrdurchmesser der Trinkwasser-

Installation nach DIN 1988-31 für Trinkwasser kalt und warm und seit

1998 nach dem DVGW-Arbeitsblatt W 5532 für Trinkwasser Zirkulation

ermittelt. Im Zuge der Entwicklung europäischer Normen ist der Versuch

unternommen worden, die verschiedenen Rechenansätze zu einem

Algorithmus zusammen zu führen. Das ist nicht gelungen, dafür wurde

ein Kompromiss in Form eines vereinfachten Rechenverfahrens für sog.

(Trinkwasser-) Normal-Installationen gefunden und dieses mit der DIN

EN 806-33 im Jahre 2006 als Technische Regel eingeführt. Das ging

nur, weil über den informativen Anhang C die Tür geöffnet wurde, auch

alternative Berechnungsverfahren zur europäischen Norm zu verwen-

den. Damit war der Weg frei, die in Deutschland in der Praxis bewährten

Rechenverfahren nach DIN 1988-3 und DVGW W 553 zu überarbeiten

und das Ergebnis als Entwurf wahrscheinlich im Herbst 2011 als DIN

1988-300 vorzustellen. Nachfolgend wird aufgezeigt, warum dieser

Schritt notwendig war und was neu sein wird in den derzeit diskutierten

Rechenansätzen.

probleme mit der DIn En 806-3

Kurz und auf das Wesentliche begrenzt lassen sich die Probleme mit

dieser Norm in den folgenden 6 Punkten zusammenfassen:

1. Beschränkung auf „Normal-Installationen“ unverständlich

2. Renaissance der Belastungswerte überflüssig

3. Durchflüsse der Entnahmearmaturen zweifelhaft

4. Kurven für den Spitzendurchfluss unzureichend

5. Ohne Druck läuft (strömt) es nicht!

6. Hinweise zur Berechnung der Durchmesser der Zirkulationsleitungen

fehlen.

Im Einzelnen:

1. Die „Normal-Installation“ ist in DIN EN 806-3 nicht definiert und da-

mit bleibt offen, welche Nutzungen im Gebäude mit den angegebenen

Kurven für den Spitzendurchfluss erfasst werden4. Damit fehlt dem

Planer der Hinweis, ob er diese Werte besipielsweise auch für ein Hotel

verwenden kann.

2. Die Einführung von Belastungswerten ist überflüssig, es sei denn, man

wolle das sanitäre Mittelalter zurück. In der Gebäudetechnik verwen-

den wir keine Heat-Units (1 HU = 100 W) oder Air-Units (1 AU = 10

m3/h), daher sind Load-Units (1 DU = 0,1 l/s) obsolet!

3. Die Berechnungsdurchflüsse für die Entnahmearmaturen sind vielfach

zu hoch. Im Labor gemessene Werte von Knoblauch5 sind nach wie

vor gültig, die zum Teil deutlich überhöhten Werte der DIN EN 806-3

sind nicht nachvollziehbar und auch in keiner dem Verfasser bekannten

Publikation begründet worden.

4. Die Kurven für den Spitzendurchfluss basieren nachweislich auf

Wasserverbrauchswerten, die in den 1980er Jahren in der Schweiz

gemessen wurden6. Die seinerzeitigen Tagesverbräuche von 150 bis

230 l/(E d) sind inzwischen in Deutschland auf 120 l/(E d) mit noch

abnehmender Tendenz gesunken. Das hat direkte Auswirkungen auf

den zu kalkulierenden Spitzenbedarf.

Weiterhin muss überlegt werden, ob bei sehr großen Gebäuden die

aufgrund einer angenommenen Poisson-Verteilung des Bedarfs (siehe

Kummer7) gewonnenen Spitzenvolumenströme vertretbar sind.

6 4 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


5. Die geodätischen Druckdifferenzen in der Installation dürfen nicht ver-

nachlässigt werden, zudem müssen die Druckverluste in den Apparaten

differenziert ermittelt werden, weil im Einzelfall die Abweichungen zu

pauschalen Annahmen in der Größenordnung der gesamten ver-

fügbaren Druckdifferenz für die Reibung liegen können. Außerdem

bestimmt die Höhe des Mindest-Versorgungsdruckes in der Straßen-

leitung am Anschluss zum Gebäude maßgeblich die Nennweiten der

Rohrleitungen im Gebäude und auf dem Grundstück.

Maßgebend für die Wahl der Rohrdurchmesser ist das verfügbare

Druckgefälle für die Rohrreibung. Je größer dieser Wert, desto kleiner

können die Nennweiten ausfallen. In Bild 1 ist das mittlere verfüg-

bare Druckgefälle Rv für die Rohrreibung über der Länge L bis zur

ungünstigsten Entnahmestelle aufgetragen. Als weiterer Parameter

wird deren geodätische Höhe über der Versorgungsleitung variiert,

beginnend bei 4 m für einen Bungalow und weiter bis zu 16 m für

einen fünfgeschossigen Wohnungsneubau. Die Druckbedarfe für die

Bild 1: Mittleres Druckgefälle als Funktion der Länge der rohrleitung und der geodä-tischen Höhenlage der hydraulischen am ungünstigsten gelegenen Entnahmearmatur

Apparate (Zähler, Filter), die Entnahmestellen und den Mindest-Ver-

sorgungsdruck werden in allen Fällen als konstant angenommen. Man

erkennt deutlich den Einfluss der Gebäudehöhe und der Ausdehnung

der Anlage auf das Druckgefälle Rv und damit auf die Rohrdurchmes-

ser.

Warum muss die DIn 1988-300 erarbeitet werden?

Die Hauptmotive für eine Neubearbeitung der Bemessungsnorm für

Trinkwasserleitungen in Deutschland sind folgende (nach den Kategorien

Durchflüsse und Druck unterschieden):

Durchflüsse

1. Unzulänglichkeiten in der DIN EN 806-3 (s.o.).

2. Der Spargedanke führte bei Wasch- und Geschirrspülmaschinen zu

geringeren Berechnungsdurchflüssen.

3. Die einwohnerbezogenen Tagesmittelwerte für den Trinkwasserver-

brauch sind in den letzten 20 Jahren um ca. 30% gesunken.

4. Forderungen der Hygiene, z.B. in VDI 60238 „Überdimensionierung ist

zu vermeiden“, machen es notwendig, die Auslegungsbedarfe gründ-

lich zu überprüfen.

Druck

1. Versorgungsdruck und relevante Druckdifferenzen im System für die

Apparate, die Höhenunterschiede und die Entnahmearmaturen müssen

erfasst werden.

2. Installationstechniken im Stockwerksbereich (z.B. Ringleitungen), der

Wunsch nach Optimierung der Nennweiten aufgrund hygienischer

Anforderungen und die Möglichkeiten, mit geeigneter Software die

Systeme zu berechnen, führen zu der Auffassung, vereinfachte Be-

rechnungsverfahren als überflüssig anzusehen.

3. Die Vielfalt der Verbindungstechniken führt dazu, dass die Wider-

standszahlen z produktabhängig zu ermitteln und bei der Berechnung

differenziert zu berücksichtigen sind.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 6 5


6 Messwerte von Kawan und Himmler (Kurve DIN B/A ist die Hüllkurve

dieser Messwerte), Stand 1965

7 AK-Vorschlag (DIN-Arbeitskreis NA 119-04-07-02 AK)

Überlegungen zur Plausibilität der einzelnen Kurven haben dazu geführt,

die Kurve 7 (siehe Bild 2) vorzuschlagen. Das scheint angesichts des

etwa 30%-gen Rückgangs des Wasserverbrauchs (Basis: 1983) gerecht-

fertigt und erste Rechnungen an ausgewählten Gebäuden zeigen, dass es

nur geringfügige Änderungen in den Rohrquerschnitten insbesondere im

Bereich der Verteilungsleitungen geben wird. Dies führt sicherlich nicht

zu Druckproblemen an den Entnahmestellen.

In analoger Weise werden die Spitzenvolumenströme weiterer Gebäude

(Hotels, Krankenhäuser, Schulen, Büro- und Verwaltungsgebäude, Kauf-

häuser) überprüft und Vorschläge für die Kurvenanpassungen gemacht.

Was ändert sich in den Berechnungsansätzen für die Durchflüsse?

Einer der Ausgangspunkte jeder Rohrnetzberechnung ist die Festle-

gung der Berechnungsdurchflüsse der Entnahmearmaturen. In der DIN

1988-3 gibt es eine Tabelle mit Richtwerten, die in der Praxis – vorsichtig

ausgedrückt - im Regelfall uneingeschränkt angewendet wird. In der

Neufassung der Norm wird es einen klaren Hinweis darauf geben, die

Herstellerwerte zu berücksichtigen. Trotzdem wird wieder eine Tabelle

Werte für die Berechnungsdurchflüsse und auch Mindestfließdrücke

angeben, die aber nur unter den dort beschriebenen Voraussetzungen

verwendet werden dürfen.

Die Bestimmung des Spitzendurchflusses in allen Abschnitten des Rohr-

systems ist mit Abstand das schwierigste Unternehmen bei der Neufas-

sung der DIN 1988-3.

Um das Problem zu lösen, wurden die bereits publizierten und zum Teil in

Normen verwendeten Kurven für den Spitzendurchfluss einer kritischen

Prüfung unterzogen. Ziel war, zu prüfen, ob und wie die Spitzenströme

für die Auslegung gegenüber den bisherigen Ansätzen abgesenkt werden

können. Beispielhaft soll für das Wohngebäude das Vorgehen kurz erläu-

tert werden.

In Bild 2 sind die im Arbeitskreis 1988-300 derzeit diskutierten Kurven

zusammengestellt und außerdem die Messwerte aus dem DVGW-

Forschungsprogramm (1983)9 und den Messungen von Kawan und

Himmler10,11 eingetragen worden:

1 DIN B/A: Kurven aus der DIN 1988-3 für Ausstattung mit Spülkasten

2 EN 806 – 2 LU: Kurve aus der EN 806-3, wenn der Durchfluss der

größten Entnahmearmatur in der Installation ≤ 0,2 l/s

3 Kurve des DVGW für die mittlere Regression um die doppelte Stan-

dardabweichung (+2s) nach oben verschoben, um damit nach den Ge-

setzen der Statistik etwa 97,5 % der Messwerte (siehe 5) zu erfassen

4 Kurve des DVGW für die mittlere Regression um die einfache Stan-

dardabweichung (+1s) nach oben verschoben, um damit etwa 84 % der

Messwerte zu erfassen

5 Messwerte des DVGW für Wohngebäude, Stand 1983

Bild 2: Ansätze für den Spitzenvolumenstrom von Wohngebäuden und Messwerte

Was wird sich bei der Druckverlustberechnung ändern?

Vereinfachter rechengang

In DIN 1988-3 gibt es einen sog. Vereinfachten Rechengang, der es er-

möglicht, relativ schnell und auch zuverlässig „von Hand“ die Rohrdurch-

messer auch größerer Systeme zu bestimmen. Die Installationstechniken

6 6 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Wie zu erwarten, sind in dem rechts dargestellten Formstück deut-

lich gestörtere Strömungsfelder auszumachen mit der Folge, dass die

Widerstandszahl größer sein wird. Die Größe der Differenz zum Wert des

linken Formstücks lässt es nach Einschätzung der Fachkollegen aus der

Schweiz (SVGW) nicht mehr zu, mit einem z-Wert für einen Winkel/Bo-

gen zu rechnen. Deshalb werden dort die Widerstandszahlen nach einem

einheitlichen Messverfahren ermittelt12 und diese können dann für die

differenzierte Berechnung der Rohrweiten herangezogen werden.

In Deutschland wird der gleiche Weg beschritten: Im AK 1988-300 sind

die Grundlagen für ein Messverfahren erarbeitet worden, dass vom DVGW

weiter bearbeitet wird mit dem Ziel, ein DVGW-Arbeitsblatt zur Messung

der Widerstandszahlen zu entwickeln. Etwas Ähnliches gibt es bereits für

Einzeldruckverluste in Gasinstallationen: das DVGW-Arbeitsblatt

G 61613, welches ein einheitliches Messverfahren für die Ermittlung von

Widerstandszahlen für Einzeldruckverluste von Bauteilen der Gasinstalla-

tion festlegt.

Um Missverständnissen in der Fachöffentlichkeit entgegen zu treten, ist

Folgendes deutlich zu sagen: Bauteile mit hohen Widerstandszahlen in

der Trinkwasser-Installation führen nicht zu Durchflussmängeln, wenn die

mit dem Messverfahren nach dem DVGW-Arbeitsblatt ermittelten z-Wer-

te bei der Rohrnetzberechnung berücksichtigt werden. Da beabsichtigt

ist, genau diese Werte in den Berechnungsprogrammen der Software-

oder Rohrhersteller zu hinterlegen, ist gewährleistet, dass Druckver-

luste korrekt berücksichtigt und damit die rechnerisch angenommenen

Spitzendurchflüsse im System sicher gestellt werden.

Ändert sich etwas bei der Berechnung von Zirkulationssystemen?

Die Auslegung dieser Systeme war bereits in DIN 1988-3 geregelt, muss-

te aber überarbeitet2 und auch wegen der Bedingungen, die sich aus der

Hygiene ergeben (max. 5 Kelvin im Umlauf), neu gefasst werden. Das Er-

gebnis war das DVGW-Arbeitsblatt W 553 und jetzt sollen die dort ange-

gebenen Bemessungsalgorithmen wieder in die Restnorm aufgenommen

werden. Dabei wird aktuell die Diskussion darüber geführt, welchen Ein-

fluss der Einsatz von thermostatischen Zirkulations-Regulierventilen auf

haben aber sich in der Zwischenzeit in einer Weise geändert, dass ohne

Korrektur der Grundlagen für die Vereinfachungen dieser Rechenweg

nicht mehr mit der gebotenen Genauigkeit anwendbar wäre. Da inzwi-

schen qualifizierte Programme für die Rohrnetzberechnung genutzt wer-

den, ist es nicht mehr notwendig, ein modifiziertes Handrechenverfahren

zu entwickeln. Deshalb ist beabsichtigt, normativ keinen Vereinfachten

Rechengang mehr aufzunehmen und falls doch jemand für Plausibilitäts-

rechnungen schnell einen Überschlag machen möchte, kann er sich der

Fachliteratur bedienen.

Sämtliche Widerstände im System werden nur noch differenziert – so

wie in der DIN 1988-3 bereits ausgeführt - berechnet. Das gilt auch für

Ringleitungssysteme, die besonders gut geeignet sind, die Hygiene in

Trinkwassersystemen zu verbessern.

Einzelwiderstände

Jede Berechnung eines Trinkwassersystems sollte - soweit möglich -

auf der Grundlage gesicherter Eingangsdaten erfolgen. Hier hat sich

hinsichtlich der Einzelwiderstände die Datenlage in den letzten 20 Jahren

geändert. Als die DIN 1988-3 erschien, waren die durch die Konstruktion

z relativ gering, so dass man bei der sog. differenzierten Berechnung

der Rohrleitungen mit einem Richtwert für ein bestimmtes Formstück

auskam. Inzwischen wird die Situation anders eingeschätzt, da die Vielfalt

der Verbindungstechniken zu voneinander abweichenden Strömungsver-

hältnissen in bestimmten Formstückkonfigurationen geführt hat. In Bild 3

werden beispielhaft für zwei willkürlich konfigurierte 90°-Umlenkungen

die Geschwindigkeitsverteilungen angegeben, wie sie sich aus einer

Strömungssimulation ergeben.

Bild 3: Strömungsverhältnisse im Bogen und Winkel (rechts: Farbskala mit Angabe der Strömungsgeschwindigkeiten in m/s)

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 6 7


Es bietet sich an, das Berechnungsverfahren nach W 553 zu modifizie-

ren14. Damit wären die Auslegungsdaten für Anlagen mit statischen und

thermostatischen Regulierventilen „abgeglichen“ und zudem führt der

neue Ansatz zu Verbesserungen der Hygiene und Wirtschaftlichkeit.

Ausblick

Wenn alles gut geht (!), wird die DIN 1988-300 als gelbdruck im Herbst

2011 erscheinen und der Fachöffentlichkeit zur Diskussion vorgelegt.

Spätestens im ersten Halbjahr 2012 muss sie fertig sein, weil dann alle

Teile der DIN EN 806 fertig sein werden und damit die DIN 1988 kom-

plett zurück zu ziehen ist (und damit auch der Teil 3!).

die Auslegung des Systems hat. Das einfach deshalb, weil die bisherigen

Rechenansätze nach W 553 von konstanten Strangkopftemperaturen

ausgegangen sind. Die sind aber mit Thermostatventilen nicht erreichbar,

wie das Bild 4 am Beispiel eines Wohngebäudes mit 12 Strängen aus-

weist. In Bild 5 sind die erreichbaren Volumenströme zusammengestellt

und die Abweichungen zu den Auslegungswerten erkennbar.

Bild 4: Strangkopf- und Ventiltemperaturen bei Zirkulationssystemen mit thermosta-tischen regulierventilen

Bild 5: Sich einstellende Strangvolumenströme in l/h bei einem 12-Strang-Zirkulations-system, manuell oder thermostatisch einreguliert

6 8 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Literaturverzeichnis

/1/ DIN 1988 Teil 3: Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen (TRWI); Ermittlung der Rohrdurchmesser; Technische Regel des DVGW. Berlin: Beuth, 1988

/2/ DVGW W 553: Bemessung von Zirkulationssystemen in zentralen Trinkwas-sererwärmungsanlagen. Bonn: DVGW, 1998

/3/ DIN EN 806-3: Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Teil 3: Berechnung der Rohrinnendurchmesser. Berlin: Beuth, 2006

/4/ Rudat, K.: Diskussionsstand DIN 1988-300 – Zukünftige Regeln für die Bemessung von Trinkwasser-Installationen. TGA-Fachplaner 2010, H. 1, S. 42-49

/5/ Knoblauch, H.-J.: Der Mindestfließdruck von Wasserentnahmearmaturen. Haustechnische Rundschau 1978, H. 3, S. 3-8, H. 4, S. 9-16

/6/ Pitsch, T.: Festlegung des Spitzenwasserbedarfs von Wohngebäuden. DVGW-Schriftenreihe Wasser Nr. 44, 1984

/7/ Kummer, W.: Sur l’application du calcul des probabilities dans les projets de l’ingénieur. Bulletin technique de la Suisse romande, Vol. 59, 1933

/8/ VDI 6023 Blatt 1: Hygiene in Trinkwasser-Installationen - Anforderungen an Pla-nung, Ausführung, Betrieb und Instandhaltung. Berlin: Beuth, 2006

/9/ DVGW- Forschungsbericht: Ermittlung des Wasserbedarfs als Planungsgrundlage zur

Bemessung von Wasserversorgungsanlagen. Eschborn: DVGW, 1983 – 1988

/10/ Kawan, H.: Messungen im Wasserrohrnetz und Belastungsmessungen an Anschlußleitungen. Sanitär- und Heizungstechnik 1965, H. 5, S. 355-359, H. 6, S. 433-439

/11/ Himmler, F.: Bemessung von Wasserzählern nach Kenndaten der Verbrauchs-anlagen auf Grund von Versuchen der Münchener Wasserwerke. DVGW, 1967

/12/ DVGW-Mitteilung vom 31.03.2009: Neue Berechnungsgrundlagen für die Trinkwasser-Installation.

http://www.dvgw.de/presse/pressemitteilungen/dvgw-presse-mitteilung/meldung/8051/link//2af3ca877b/.

/13/ DVGW-W 616: Ermittlung von Zeta-Werten für Form- und Verbindungsstücke in Rohrleitungen und Lambda-Werten von Wellrohrleitungen der Gas-Inneninstallation. Bonn: DVGW, 2008

/14/ Fraaß, M: Zirkulationsauslegung nach dem Beimischprinzip. HLH Bd. 61 (2010) Nr. 5, S. 53-56

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 6 9

Prof. Dr. h.c. Lothar Späth – Deutschland im Globalisierungsprozess – Konzepte für Wirtschaft und Wachstum

Prof. Dr. h.c. Lothar Späth

Deutschland im Globalisierungsprozess – Konzepte für Wirtschaft und Wachstum

Die Finanzkrise mit allen ihren Erscheinungen war und ist zweifellos ein

Kind der Globalisierung.

Nachdem die internationalen Institutionen und die Industriestaaten

relativ schnell gemeinsame Maßnahmen getroffen haben (wobei die

Europäer durchaus auf ihren eigenständigen Beitrag verweisen dürfen)

machte sich die Politik mit Hilfe der Wissenschaft angestrengt auf

die Suche nach einer neuen Weltordnung für die Kapital- und

Finanz märkte. Inzwischen hat sich gezeigt, welche umfassenden

und komplexen Fragestellungen gelöst werden müssen, um mit

Regulierungskonzepten Fehlentwicklungen einzufangen.

Interessant ist, dass sich im Gegensatz zu diesen komplexen Fragen,

die Realwirtschaft erstaunlich schnell erholt hat. Vor allem die mittel-

ständischen Unternehmen haben sich schnell und erfolgreich den

neuen Herausforderungen gestellt und die sich daraus ergebenden

unternehmerischen Möglichkeiten entdeckt und weiter entwickelt.

Die große langfristige Perspektive muss sein, wie es Paul Achleitner,

der Finanzchef der Allianz kürzlich im Handelsblatt ausdrückte, „eine

systematische Entschuldung auf allen Ebenen und damit zusammen-

hängend den Rückbau der Finanzmärkte im Verhältnis zur Realwirt-

schaft“ zu erreichen. Dieser Prozess wird langfristig und schmerzhaft

und natürlich heißt das im Konkreten weniger Kredite und in der

Folge weniger Wachstum.

Aber die deutsche Wirtschaft, und vor allem der deutsche Mittelstand,

sind gut aufgestellt. Da gibt es eine Betrachtung, der wir uns zunächst

zuwenden sollten: 93 % der fast 3 Millionen Unternehmen in Deutsch-

land gehören zur Gruppe der Familienunternehmen, die Hälfte davon

mit weniger als 20 Mitarbeitern. Und in der Phase der Rationalisierung

und des Arbeitsplatzabbaus in den letzten Jahren haben diese

Mittelständler, die zusammen 75 % der Arbeitnehmer in Deutschland

beschäftigen, auf den Kostendruck ganz anders reagiert als die

Konzerne.

Während die Konzerne mit düsteren Prognosen für schwächelndes

Wachstum und rasch wachsende Arbeitslosigkeit die Schlagzeilen

bestimmten, suchten die überwiegend Eigentümer geführten

Unternehmen das Gespräch mit ihren Mitarbeitern, den Betriebsräten

und den Vertrauensleuten. Sie haben Ihnen erläutert, dass auch sie,

als kleine Mittelständler, große Probleme im Hinblick auf die

Wettbewerbsfähigkeit hätten und gerade Zulieferer und viele kleine

Spezialunternehmen mussten dem Druck der Einkaufsmanager aus den

großen Unternehmen nachgeben.

So machte sie ihren Mitarbeitern klar, dass wenn Sie auf Entlassungen

verzichten wollten, andere Formen der Entlastung von Lohn- und

Lohnnebenkosten gefunden werden müssten.

Während die Gewerkschaften in den neuen Bundesländern noch

versuchten mit Streikunterstützung Arbeitszeitverkürzungen zu

erreichen, haben die Mittelstandsbetriebe sich mit ihren Mitarbeitern

geeinigt, die 40 Stunden Woche ohne Lohnausgleich wieder einzufüh-

ren und auch den Samstag als Arbeitstag zu akzeptieren, um mit

größerer Flexibilität rasch auf die Entwicklungen der Märkte und deren

Nachfrage zu reagieren. Für diese Zugeständnisse gab es aber

wiederum Zusagen der Arbeitgeber auf Arbeitsplatzgarantien und im

Erfolgsfall auch Leistungsprämien.

7 0 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Und nun zeigte sich, dass auf der Basis der neuen Kostenkalkulation

die Wettbewerbsfähigkeit wuchs. Und wenn anfangs die Kurzarbeit

bei fehlender Auslastung Hilfe durch die Arbeitsverwaltung notwendig

machte, wurde die Auftragslage vor allem im Exportbereich rasch

besser. Trotzdem gab es immer noch sehr unterschiedliche Auslastun-

gen in den Industriebranchen. Und nach den guten Erfahrungen mit

der Kurzarbeit haben sich Regierung, Tarifpartner und Arbeitsverwal-

tung auf ein Konzept geeinigt, dass diese Überbrückungsmaßnahmen,

die große Chancen für die Mittelständer beinhalten, flexibel eingesetzt

werden konnten.

Die Früchte dieser gemeinsam mit den Tarifpartnern umgesetzten

Maßnahmen, nutzten die Unternehmer um ihre Eigenkapitaldecke zu

stärken. Dabei verzichteten sie auch auf Gewinnausschüttungen, um

ihre Wettbewerbskraft weiter zu stärken.

Inzwischen konnte man beobachten, dass nicht nur die Kurzarbeit

rasch abnahm und viele, vor allem junge Facharbeiter, direkt von der

Kurzarbeit auf Überstunden wechselten. Der Alptraum einer schlech-

ten Auftragslage ist verflogen und das größte Problem ist inzwischen

die Beschaffung der Fachkräfte.

Bezweifelten vor einem Jahr noch viele Unternehmer die Nachhaltig-

keit der wachsenden Aufträge aus dem In- und Ausland, so wird immer

klarer, dass die Arbeitslosigkeit als Problemkreis abgelöst wird durch

das zentrale Thema „wo bekommen wir den qualifizierten Nachwuchs“

her. Nie zuvor hatten wir in der Nachkriegszeit in Deutschland so viele

Beschäftigte (ca. 40,3 Millionen) wie heute. Die Sachverständigen

konnten ihre Prognosen über die Wachstumsraten verdoppeln und aus

dem Deutschland, das vor einigen Jahren die rote Laterne im Hinblick

auf die Staatsverschuldung übernehmen musste, ist wieder die stärkste

Wirtschaftsnation Europas geworden.

Die Aufwendungen für die Sozialsysteme sinken, das Steueraufkom-

men wächst und hilft die Haushaltslöcher rascher zu schließen.

Und Deutschland kann nach Brüssel melden, dass in diesem Jahr

die vorgeschriebene Grenze (3 % des Bruttosozialprodukts) unter-

schritten wird.

Wie erfolgreich die deutschen Unternehmen auch bei der Produktivi-

tätssteigerung in den letzten Jahren waren, zeigen die Zahlen über die

Entwicklung der Lohnstückkosten. Zwischen 2000 und 2008 sanken

die Lohnstückkosten in Deutschland durchschnittlich um 1,4 % pro

Jahr, während beispielsweise in derselben Zeit Frankreich pro Jahr ein

Wachstum der Lohnstückkosten von 0,9 % vorwies. Durch die

Währungsunion gibt es im Gegensatz zu frührer keine Möglichkeit

mehr, derartige Entwicklungen über Ab- und Aufwertungen der

Währungen gegeneinander auszugleichen. Da dieser Ausgleich nicht

mehr möglich ist, werden sich im wirtschaftlichen Wettbewerb der

Partnerstaaten in Europa nicht unerhebliche Probleme ergeben. Zum

einen können wir stolz darauf sein, dass die deutschen Konzepte und

die leistungsfähigen Mittelstandsunternehmer zeigen, dass auch Hoch-

lohnländer wie Deutschland, durch Rationalisierungserfolge und

Innovation gewaltige Wettbewerbserfolge erzielt werden können.

Die Kehrseite der Medaille ist aber, dass wenn sich die Lohnstückkos-

ten weiter wie in den vergangenen 10 Jahren auseinander entwickeln,

wir bei gleichen Bedingungen um 20 % besser im Bereich der

Produktivität sind, als unsere Mitbewerber und das wiederum würde zu

massiven Wettbewerbsverzerrungen führen.

Nun könnten wir sagen, dass die Franzosen, Engländer und auch

andere eben größere Anstrengungen machen sollten. Dabei muss man

aber bedenken, dass diese auch zugleich die Hauptabnehmer unserer

Produkte und Dienstleistungen sind und sie auch deshalb stabil

bleiben sollten. Nun gibt es bereits Hinweise, etwa unserer französi-

schen Nachbarn, dass wir in Europa Anstrengungen unternehmen

müssen, die Dinge zusammen zu halten. Wir sehen also, dass wir

weniger mit unseren eigenen wirtschaftlichen Problemen zu kämpfen

haben, sondern dass vor allem durch zunehmende Annäherung der

Wirtschafts- und Finanzpolitik und auf lange Sicht auch in der

Sozialpolitik neue Harmonisierungsanstrengungen vor uns haben.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 7 1


Die Bundesregierung hat recht, wenn sie darauf drängt, dass es für

die Inanspruchnahme solcher Schutzschirme klare Spieregeln geben

muss und dass da vor allem der Sparwille nicht eine einfache

Erklärung sein darf, sondern ein Commitment, das bei Verletzung

unangenehme und harte Sanktionen zur Folge hat.

Deutschland darf aber bei allen Lasten, die es als die stärkste

Wirtschaftsnation Europas schultern muss, nicht vergessen, dass wir

vom europäischen Binnenmarkt auch am meisten profitieren. Das

wiederum geht nur, wenn unsere Nachbarn und Partner international

wettbewerbsfähig bleiben und, was wir ja von ihnen verlangen, wenn

wir größere Konsolidierungsanstrengungen unternehmen.

Letztendlich geht das alles nur, wenn wir gemeinsame Grundlinien

einer europäischen Sozialpolitik vereinbaren können.

Wir haben auf der Strecke nach Europa einfach gebummelt. Wir dürfen

jetzt nicht auf die Zauderer und Bedenkenträger hören, wir müssen die

nächsten Schritte gehen und wir dürfen uns nicht in ein europäisches

Schneckenhaus zurückziehen.

Die deutsche mittelständische Industrie hat, als viele Fachleute

gerätselt haben, ob es drei oder vier Jahre dauern wird, bis wir an die

früheren Wachstumsraten anknüpfen können, mit neuen Ideen und

unternehmerischem Wagemut, Disziplin und Leadership in der Hälfte

der prognostizierten Zeit die alten Wachstumsraten erreicht und auch

oft übertroffen.

Auch einige andere Erkenntnisse konnten wir in dieser Krisenzeit

machen: Da waren zunächst die Sorgen, wie sich China und die

asiatischen Partner verhalten würden. Zwar waren wir einerseits froh,

dass wir neben dem europäischen Binnenmarkt und dem zeitweise

recht angeschlagenen amerikanischen Markt den asiatischen Markt als

wichtige Mitspieler und Partner hatten. Anderseits hatten wir auch

große Angst, wie sich das Wachstum dieser Märkte, insbesondere das

des chinesischen Marktes, das von mehr 1,4 Milliarden Chinesen

getragen wird, auf unsere Wettbewerbssituation auswirken würde.

Wenn wir diese Probleme nur mit unseren europäischen Nachbarn

hätten, würden wir sicher Lösungen finden. Die Sache wird dadurch

schwierig, dass wir durch die neuen Wettbewerber in Asien einen sehr

viel schärferen Wettbewerb bekommen, das heißt, wir können, was

Europa anbetrifft, nur beschränkt gemeinsame Spielräume schaffen

und nutzen. Für Deutschland bedeutet das; wir müssen Rücksicht auf

unsere europäischen Partner nehmen, aber gleichzeitig müssen wir

durch Flexibilität und Innovation weiterhin den geschäftlichen Erfolg

über den Grad hinaus haben, den wir uns früher einmal vorgenommen

haben. Das ist realisierbar, aber wird nicht spannungsfrei verlaufen.

Aber all das sind keine Gründe zu jammern, weil uns die Zahlen zeigen,

dass die deutsche Wirtschaft nicht zuletzt wegen unserer mittelständi-

schen Unternehmenstruktur, sich immer mehr mit ihrem unternehme-

rischen Wissen und Können, aber auch mit ihrem Kapital, ihren Platz

auf den internationalen neuen Märkten etablieren können.

Was uns in diesem Zusammenhang Sorgen machen muss, ist die hohe

Fremdverschuldung einiger Mitgliedsstaaten in Europa. Griechenland

musste bereits als erstes Land unter den von den Europäern gemein-

sam gebildeten Rettungsschirm flüchten. Irland inzwischen ebenfalls

und andere werden folgen. Deshalb blieb der Eurogemeinschaft gar

nichts andere übrig, als anfangs noch zögernd, aber später unter dem

Druck der internationalen Finanzmärkte mit einem immer größer

werdenden Schirm deutlich zu machen, dass die Mitgliedsstaaten nicht

einzelne Akteure sind, sondern dass die Hüter der Wettbewerbsfähig-

keit des Euro die Europäer in ihrer Gesamtheit sind. Deshalb können

sie sich keine Hoffnung mehr machen, einzelne europäische Länder

unter Druck zu setzen. Bei allen Problemen halte ich es für einen

großen Gewinn, dass niemand mehr daran zweifelt, dass Europa keinen

Schritt mehr von dem abweicht, was in den Verträgen und Vereinba-

rungen beschlossen ist.

Ein Zurück gibt es nicht, auch wenn noch so abwegige Vorschläge

gemacht werden, etwa zwei Euro-Zonen zu bilden, eine im Norden,

eine im Süden, oder Deutschland nahe zu legen, aus dem Euro

auszusteigen und nach Kurskorrekturen der schwächelnden Teilnehmer

wieder in die Gemeinschaft zurück zu kehren.

7 2 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Am Verhalten der Chinesen konnten wir aber schnell erkennen, dass

auch sie an Maßnahmen zur Stabilisierung der Weltmärkte interessiert

waren. Wir haben aber auch festgestellt dass die asiatischen Länder

ihre industrielle Revolution nicht stoppen können, dass sie aber mit

ihren Humankapitalreserven und ihrem Bedarf an Infrastruktur im

öffentlichen Bereich großen Einfluss auf die weltweite Nachfrage

haben. Diese Beobachtung lässt sich daher auch auf andere der

sogenannten BRIC Staaten übertragen und sollte uns gerade im

Hinblick auf die Zukunft nicht all zu pessimistisch stimmen.

Insgesamt führen die oben dargestellten Aspekte zu 2 Konsequenzen:

Wir müssen versuchen, unsere internationalen Kooperationen in den

Bereichen, in denen wir begehrte Partner sind, wie zum Beispiel die

Hochtechnologie, auszubauen und wir müssen unsere Ausgaben für

Forschung und Entwicklung im Wettbewerb mit konkurrierenden

Industrieländern weiter steigern, um dafür Sorge zu tragen, dass wir

und unsere Kinder auch langfristig begehrte Partner bleiben.

Und zum Schluss: Die Europäer werden ihre Ziele nur gemeinsam

erreichen. Deshalb brauchen wir nicht weniger, sondern mehr Europa.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 7 3

Dipl.-Ing. Dietmar Walberg – Energieeffiziente Highend-Gebäude: Wirklichkeit und Grenznutzung


Energieeffziente Highend-Gebäude: Wirklichkeit und Grenznutzen

Für die Bewertung der Effizienz energetischer Maßnahmen oder der

Planung von hochenergieeffizienten Neubauten, wie Passivhäusern oder

Effizienzhäusern o.ä., spielt die Wirtschaftlichkeit für den Investor eine

entscheidende Rolle. Die Wirtschaftlichkeit sollte sich am Verhältnis der

eingesetzten Mittel zum tatsächlichen Einspareffekt bzw. dem zu

erzielenden energetischen Verbrauchsstandard bemessen. Diese

energetischen Effekte müssen mit den vorhandenen Energieverbräuchen

im Bestand verglichen werden und sich an den Verbräuchen messen, die

mit Gebäuden zu erzielen sind, die nach den aktuellen gesetzlichen

Vorschriften errichtet werden.

Vergleichsmaßstab für alle wirtschaftlichen Betrachtungen sind die

tatsächlich zu erzielenden klimaneutralisierten (End-)energetischen

Verbrauchswerte – aus entsprechenden Vergleichsgebäuden im

Nutzungszustand und die abgerechneten Baukosten im Abgleich zum

jeweiligen anerkannten Baukostenindex.

Kosten (Vollkosten)

Die Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V. erfasst und

analysiert Baukosten als bauwirtschaftliches Institut kontinuierlich seit

1947. Jährlich werden seitdem die Baukosten von jeweils mehreren

hundert Bauvorhaben ausgewertet und die Kostenentwicklung laufend

verfolgt. Die Ergebnisse der Kostenbeobachtungen und -bewertungen

werden in Form einer regelmäßigen Berichterstattung aufbereitet. Zu

den Auswertungen gehört auch die Plausibilitätsprüfung, die Beratung

und Begleitung der Ausschreibungs- und Angebotsverfahren sowie die

Bewertung der Angemessenheit von berechneten und erzielten

Baukosten.

Die aktuellen überregionalen Daten aus den letzten Jahren umfassen die

tatsächlich erzielten Kosten von ca. 12.500 Bauvorhaben mit über

95.000 Wohneinheiten aus dem Bereich des geförderten und des frei

finanzierten Wohnungsbaus. (Neubauten, Sanierungen und Modernisie-

rungen; Ein-, Zwei- und Mehrfamilienhäuser).

Um alle Daten regelmäßig auf einen vergleichbaren Preisstand zu

bringen, werden die jeweiligen Kostenangaben mit dem Baupreisindex

des Statistischen Bundesamtes auf eine einheitliche Basis gebracht, mit

der fortlaufenden Kostenverfolgung der ARGE abgeglichen und die

entsprechenden Regionalfaktoren, bezogen auf die Lage des jeweiligen

Projektes, angewendet, um eine neutrale Basis abzubilden.

Für alle Vergleiche werden grundsätzlich die „Kosten der Gebäude“ als

Bruttobaukosten, inklusive der gesetzlichen Mehrwertsteuer betrachtet.

„Kosten der Gebäude“ sind die Kosten sämtlicher Bauleistungen (analog

DIN 276 , Kostengruppen 300 „Bauwerk – Baukonstruktionen“ und 400

„Bauwerk – technische Anlagen“), die für die Errichtung der Gebäude

erforderlich sind, einschließlich der Kosten aller eingebauten oder mit

den Gebäuden fest verbundenen technischen Einrichtungen – ohne

Baunebenkosten, Kosten besonderer Betriebseinrichtungen, wie für

Aufzüge oder Baukosten für besonderen konstruktiven Aufwand, außer

sie sind für eine spezielle Betrachtung einzelner Gebäudetypen relevant.

untersuchungen

Die Studie zu den Mehrfamilienhäusern entstand im Auftrag des

Verbandes Norddeutscher Wohnungsunternehmen (VNW) und des

Landesverbandes Nord e.V. des Bundesverbandes Freier Immobilien- und

Wohnungsunternehmen e.V. (BFW) zwischen Juni und Oktober 2010 und

umfasst gebaute Projekte in Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersach-

sen, Berlin und Hessen.

7 4 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


In die Vergleichsbetrachtungen sind die Ergebnisse von parallel laufenden

Studien, die im Auftrag von Haus und Grund Deutschland [1] und einiger

Verbände der „Impulse für den Wohnungsbau“ [2] erstellt wurden,

eingeflossen.

Die Vergleichszahlen beruhen auf den Ergebnissen der laufenden

Auswertungen aus der Tätigkeit der Arge: Beobachtung der bauwirt-

schaftlichen Tätigkeit, Entwicklung der Baukosten, Fördercontrolling,

Evaluation und Unterhaltung umfangreicher Baudatenbanken seit

Jahrzehnten.

Mehrfamilienhäuser

Es wurden Passivhäuser, Energiesparhäuser 40/60 bzw. Effizienzhäuser

85/70 etc. hinsichtlich ihres energetischen Nutzens (tatsächlichen

Energieverbrauchs) und der Kosten untersucht. Erstmals konnte eine

größere Anzahl von Passivhäusern im Geschosswohnungsbau anhand

ihres tatsächlich vorhandenen Energieverbrauchs (16) analysiert und die

erzielten Baukosten (27) untersucht werden.

Im Standard Energiesparhaus 40/60 bzw. Effizienzhaus 85/70 etc.

standen mehr als 100 MFH mit ca. 3.000 Wohneinheiten und ca. 350 EFH

für die Untersuchung zur Verfügung, die in den letzten Jahren errichtet

worden sind und Energieverbräuche vorweisen konnten, die über einen

Zeitraum von mindestens 3 Jahren betrachtet werden konnten. Im

Bereich des Gebäudebestandes lagen Daten von ca. 4.200 Mehrfamilien-

häusern mit ca. 25.000 Wohneinheiten und ca. 3.500 Einfamilienhäusern

mit ca. 5.700 Wohneinheiten vor.

Einfamilienhäuser als passivhäuser

Als weitere Vergleichsobjekte standen aus einer parallel angelegten

Untersuchung in Schleswig-Holstein [3] die Daten von 19, teilweise bis

zu 10 Jahre im Betrieb und in der Nutzung befindlichen Passivhäuser als

Einfamilienhäuser, aus dem Förderbereich innovative Baumaßnahmen

und Pilotprojekte der Energieeffizienz der Innovationsstiftung Schleswig-

Holstein zur Verfügung. Die Gebäude wurden besichtigt, die Luftdicht-

heit wurde erneut messtechnisch nachgeprüft und Thermografieaufnah-

men erstellt.

Ergebnisse

Erstmals konnten mit den vorliegenden Studien energetische „High End“-

Gebäude, wie Passivhäuser und Energiesparhäuser bzw. Effizienzhäuser

unabhängig und vorurteilsfrei in einer größeren Stückzahl anhand ihrer

tatsächlichen Energieverbräuche und ihrer tatsächlich abgerechneten

Baukosten untersucht werden. Hochenergieeffizientes Bauen hat seinen

Preis [5, 6, 8, 9, 10, 13, 15]. Dies schlägt sich in den Investitionskosten

nieder und wird sich – das zeigen die vorliegenden Untersuchungsergeb-

nisse – anhand der momentanen und auch die in die kürzere Zukunft

projizierten Energiepreise nicht innerhalb der Lebensdauer der meisten

Bauteile allein durch Energieeinsparung amortisieren lassen.

Gleichzeitig ist festzustellen, dass das Bauen von Passivhäusern bzw.

Effizienzhäusern ein überaus anspruchsvolles Unterfangen ist. Sowohl an

den Planer als auch an den Ausführenden, aber auch erst recht an den

Nutzer werden besondere Anforderungen gestellt, die über das normale

Maß hinaus gehen. Dieses zeigen die ebenfalls im Rahmen der Studie

erfassten Erfahrungen der Wohnungsunternehmen bzw. Bauherrn. Je

energetisch anspruchsvoller ein Gebäude ist, desto größer ist der

Nutzereinfluss. Dies macht sich insbesondere am Anteil des Trinkwarm-

wasser-Wärmeenergieverbrauchs bemerkbar, der einen immer größeren

Anteil bekommt, je geringer der Gesamtenergieverbrauch des Gebäudes

ist. In Bezug auf den evaluierten Heizenergieverbrauch sind die energie-

effizienten Passivhäuser als sogenannte 2-3 Liter-Häuser

(21,03 - 25,85 kWh/m²) einzuordnen. Die vorliegende Untersuchung und

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 7 5


Im Endenergieverbrauch stellt sich das Passivhaus von allen untersuchten

energetischen Klassifizierungen als der effizienteste Gebäudestandard

dar. Allerdings ergibt sich bei der Gesamtbetrachtung des Endenergiever-

brauchs im Geschosswohnungsbau dennoch ein Durchschnittswert in

Höhe von ca. 60 kWh/m²a (Kilowattstunden kWh pro Quadratmeter

Wohnfläche und Jahr). Der bekannte Grenzwert 15 kWh/m²a (1,5 Liter

Haus) für Passivhäuser bezieht sich nicht auf den erforderlichen

Endenergiekennwert, sondern auf den Kennwert des theoretisch

ermittelten Heizwärmebedarfs, welcher allerdings nur einen Teilaspekt

des ganzen Energiebedarfs in Wohngebäuden darstellt.

Die tatsächlich erzielten Energieverbräuche liegen in der Regel mehr als

30 % bis 40 % über den rechnerisch prognostizierten Bedarfs-Werten.

Der Nutzereinfluss und damit das rechnerische Fehlerpotential steigt, je

energetisch anspruchsvoller ein Gebäude ist. Wirklich langfristige

Vergleichswerte fehlen bislang noch.

auch weitereingehende Daten [7, 10, 14] bestätigen dieses Ergebnis und

lassen im Moment nur den Schluss zu, dass ein weiteres Absenken

unterhalb dieses Niveaus mit den momentanen Techniken und mit einem

angemessenen wirtschaftlichen Aufwand derzeit kaum möglich erscheint.

*1 witterungsbereinigt, inkl. Warmwasser und Berücksichtigung Solar

Endenergieverbrauch je m² Gebäudenutzfläche A

N *1

MFH EFH MFH EFH [kWh/m²a] [kWh/m²a] [kWh/m²a] [kWh/m²a]

Bestand (ARGE) 173,81 217,96 144,84 172,30

Bestand (VNW) [29] 151,00 EnEV2009 120,49 91,06 92,99 72,85

E85 EnEV 2009 115,87 84,54 88,84 69,58

E70 EnEV 2009 75,68 57,12 59,51 46,44

PH 62,66 45,26 48,45 37,72

Endenergieverbrauch je m² EBF bzw. ~Wohnfläche *1

EnEV 2009 E85 E70 Passivhaus EnEV 2009 EnEV 2009

1325,- 1390,- 1460,- 1821,-

mehrgeschossiger Wohnungsbau

Baukosten(KG 300 + 400 nach DIN 276)

Energetische Standards im hochwärmegedämmten Bauen

Abbildung 1: Übersichtstabelle der ausgewerteten Baukosten in den untersuchten energetischen Standards => Geschosswohnungsbau

Die Mehrkosten gegenüber einem Neubau nach Energieeinsparverord-

nung 2009 (EnEV2009) betragen für die Energiesparhäuser 60 bzw.

Effizienzhäuser 85 ca. 5 %, für die Energiesparhäuser 40 bzw. Effizienz-

häuser 70 ca. 10 % und für die Passivhäuser ca. 30 %.

Abbildung 2: Übersichtstabelle der Endenergieverbräuche in Bezug auf verschiedene energetische Standards

7 6 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Der Unterschied bezüglich der Gesamt-Betriebskosten z.B. zwischen

einem Energiesparhaus 40 bzw. Effizienzhaus 70 (einem Gebäude, dass in

Dämmstandard und Technik moderat ca. 15 - 30 % besser als die

gesetzlichen Anforderungen nach EnEV2009 errichtet wird) und einem

Passivhaus beträgt bei Berücksichtigung der Wartungs- und Betriebsko-

sten für die Lüftung im Mittel ca. 6 Cent/m² Wohnfläche im Monat – also

ca. 4 Euro pro Wohnung im Monat.

Die warmen Betriebskosten (Heizkosten inkl. Warmwasser sowie

Wartungs-und Betriebskosten für die Lüftung) besitzen in den hohen

energetischen Standards nur noch einen verhältnismäßig geringen Anteil

an den Gesamt-Betriebskosten. Bei den Gebäuden nach EnEV2009 und

den Energiesparhäusern 60 bzw. Effizienzhäusern 85 beträgt dieser

Anteil ca. 40 %, während er bei den Energiesparhäusern 40 bzw.

Effizienzhäusern 70 und den Passivhäusern mit ca. 30 % noch geringer

ausfällt. Die übrigen kalten Betriebskosten sind unabhängig vom

energetischen Standard und deshalb in ihrer Höhe relativ konstant.

Abbildung 3: Übersicht der Gesamt-Betriebskosten in den untersuchten energetischen Standards => Geschosswohnungsbau

im im im im im im Jahr Monat Jahr Monat Jahr Monat [€/m²] [€/m²] [€/m²] [€/m²] [€/m²] [€/m²]

E85 4,61 0,38 0,50 0,04 -4,11 -0,34

E70 9,58 0,80 4,88 0,41 -4,70 -0,39

PH 35,22 2,94 6,30 0,53 -28,92 -2,41

annuitätische Mehrkosten

annuitätischer Erlös

annuitätischer Gewinn

Der annuitätische Gewinn (Differenz zwischen annuitätischem Erlös und

annuitätischen Mehrkosten) liegt im Verhältnis zum Standard nach den

gesetzlichen Vorgaben nach EnEV2009 bei allen untersuchten Standards

im negativen Bereich, allerdings teilweise nur mit geringen Abständen zur

Wirtschaftlichkeitsgrenze. Die Werte für den annuitätischen Gewinn

betragen -0,34 €/m² im Monat bei den Energiesparhäusern 60 bzw.

Effizienzhäusern 85, -0,39 €/m² im Monat bei den Energiesparhäusern

40 bzw. Effizienzhäusern 70 und -2,41 €/m² im Monat bei den

Passivhäusern.

Abbildung 4: Tabellenübersicht – annuitätische Mehrkosten, annuitätischer Erlös, annuitätischer Gewinn – in den untersuchten energetischen Standards in Bezug auf den neubaustandard EnEV2009 => Geschosswohnungsbau

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 7 7


Aus rein bauwirtschaftlichen Gesichtspunkten ist eine Investition in das

hochenergieeffiziente Bauen derzeit nur unter Einsatz von Fördergeldern

wirtschaftlich sinnvoll. Der steigende Einfluss des Nutzers im Bereich

des Heizungs- und Lüftungsverhalten aber insbesondere des Trinkwarm-

wasser-Wärmeenergiebedarfs machen eine verstärkte Einbeziehung der

Bewohner eines Hauses und Einweisung in eine energetisch sinnvolle

Lebens- und Nutzungsweise des Gebäudes notwendig [4, 7, 12].

Bei der Planung von hochenergieeffizienten Gebäuden müssen Theorie

(errechnete Energiebedarfswerte) und Praxis (tatsächlicher Energiever-

brauch) in ein realistisches Verhältnis zueinander gebracht werden. Dies

gilt auch für das technisch Machbare - Stand der Technik - und das

technisch und bauwirtschaftlich Erprobte, die Allgemein anerkannten

regeln der Technik, d.h., dass was von den Bauschaffenden durch

Erfahrung und Anwendung und von den Nutzern von Gebäuden - als

allgemein richtig und in der Praxis umsetzbar erkannt wurde.

Die Einfamilienhäuser zeigten sich in einem guten Nutzungs- und

Gebrauchszustand. Bis auf wenige Ausnahmen sind kaum bauliche

Mängel aufgetreten. Signifikant ist nur das Nachlassen der Luftdichtheit,

dies ist eine technische Tatsache, der künftig noch ein stärkeres

Augenmerk gewidmet werden sollte, insbesondere in Bezug auf den

Zustand der mechanischen Bauteile, wie Fenster, Türen etc.

Ausblick

Die Untersuchungen sollen einen Beitrag zur Evaluation der Energieein-

sparverordnung und den Auswirkungen der gesetzlichen und fördertech-

nischen Anforderungen an das energetisch-optimierte Bauen des letzten

Jahrzehnts liefern. Dies – und die Erkenntnisse über die Entwicklung und

den tatsächlich Zustand des Gebäudebestands in Deutschland – sollen

uns in die Lage versetzen, auch unter Aspekten des Klimaschutzes,

wirtschaftliche und technische Anforderungsprofile für die zukünftige

Planung von Gebäuden zu formulieren, die sich an dem orientieren, was

im Zentrum unserer Aufmerksamkeit stehen sollte: Realistische

energetische Einsparpotenziale in baulich umsetzbaren, finanzierbaren

und vom Nutzer akzeptierten Gebäuden.

7 8 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


/1/ Arbeitsgemeinschaft für Kosten und Nutzen von Modernisierungsmaßnahmen zeitgemäßes Bauen e.V. in der Praxis, Kiel, 2010 im Auftrag des Zentralver bandes Haus & Grund Deutschland:

/2/ Arbeitsgemeinschaft für Modernisierung oder Bestandsersatz (Deutsche zeitgemäßes Bauen e.V. : Gesellschaft für Mauerwerksbau, Bundesverband Freier

Immobilien- und Wohnungsunternehmen, Zentralverband des deutschen Baugewerbes, Verband privater Bauherren, Bundes-verband Deutscher Baustofffachhandel, Bundesverband Baustoffe – Steine und Erden) , Kiel, 2011

/3/ Arbeitsgemeinschaft für Studie: Passivhäuser 10 Jahre im Betrieb – luftdicht und zeitgemäßes Bauen e.V. komfortabel, Kiel, 2010 im Auftrag der Inno- vationsstiftung Schleswig- Holstein:

/4/ Behr, Iris, IWU: Abschied von der Heizkostenverordnung – Passivhäuser Vorreiter für Warmmietenmodelle?, Die Wohnungswirtschaft (DW) 8/2010, S. 40 + 41, HH 2010

/5/ Grund-Ludwig, Pia: Passivhäuser nicht immer und überall wirtschaftlich, DW 9/2010, S. 14 + 15, HH 2010

/6/ Institut für Landes- und ILS – Forschung 2/10, Leben im Passivhaus – Baukonstruktion, Stadtentwicklung: Baukosten, Energieverbrauch, Bewohnererfahrungen,

Dortmund 2010

/7/ Institut Wohnen und Der Einfluss des Gebäudestandards und des Nutzerverhaltens Umwelt GmbH: auf die Heizkosten - Konsequenz für die verbrauchsabhängige

Abrechnung - Darmstadt, 07/03

/8/ Junker, Frank: Erfahrungen mit Passivhaustechnologien bei der ABG FRANK-FURT HOLDING, Vortrags-Handout, 09/2010

/9/ Kraus, Hans-Otto: Dämmstandards: Mehrkosten fressen im gehobenen Segment die Einsparungen auf, DW 3/2009, S. 59-61, HH 2009

/10/ Kunz, Gabriele: Ansprechende Architektur und hohe Wohnqualität – komforta-bles Wohnen im Passivhaus, DW 8/2010, S. 66 + 67, HH 2010

/11/Stiebel, Ulrich Dr.: Warum energieeffizient sanieren?, Vortrags-Handout, 2010

/12/ Stoisser, Doris: Passivhaus-Wohnen mit Gebrauchsanleitung, DW 5/2009, S. 12-14, HH 2009

/13/ Thole, Silke, Weitere Verschärfung der Energieeinsparverordnung ist Grund-Ludwig, Pia: umstritten, DW 9/2010, S. 8-10, HH 2010

/14/ von Thermann, Edmund, ENEV im Neubau und im Bestand: unterschiedliche energe- GWG München: tische Stufen und deren Kosten, Vortrags-Handout, 09/2009

/15/ ZEBAU GmbH, STATTBAU Passivhaus Institut Darmstadt: Evaluation der in Hamburg HAMBURG GmbH, gebauten Passivhäuser, 07/2010

Literaturverzeichnis

Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V.: Passivhaus, Effizienz-

haus, Energiesparhaus & Co. - Aufwand, Nutzen und Wirtschaftlichkeit,

Kiel 2010

Die Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V., wurde 1946 in

Kiel als Gesprächsplattform aller am Bau Beteiligten gegründet, ist

Institut für Bau- und Wohnberatung und Technische Qualitätssicherung

in Norddeutschland, anerkannte Bauforschungseinrichtung für die Bun-

desrepublik Deutschland seit 1950, Rationalisierungsinstitut des Landes

Schleswig-Holstein seit 1972.

Dietmar Walberg

Dipl.-Ing. Architekt

GF Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 7 9

Index der bisherigen Referenten


Die nachstehend aufgeführten Referenten haben anlässlich der

vergangenen Kongresse referiert. Die einzelnen Referate stehen

auf Wunsch zur Verfügung und können bei Uponor GmbH,

Norderstedt abgefordert werden.

Christian Achilles – Assessor jur.

1998 Auf dem Weg zum Euro … – volkswirtschaftlicher Rah-

men und betrieblicher Handlungsbedarf.

prof. Wolfgang Akunow

1996 Der historische Werdegang der „russischen Seele“.

Dr. Franz Alt

2009 Green Building – eine Chance im Klimawandel.

Dipl.-Chem. Heinz-Dieter Altmann

2004 DIN 18 560 „Estriche im Bauwesen“ – neue Bezeichnun-

gen und erweiterte Anforderungen an Estriche.

prof. Dr.-Ing. Heinz Bach

1981 Effektive Wärmestromdichte bei Fußbodenheizungen –

Konsequenzen für eine wärmetechnische Prüfung.

prof. Dr. Wilfrid Bach

1990 Ozonzerstörung und Klimakatastrophe – welche Sofort-

maßnahmen sind erforderlich?

rA Steffen Barth

2009 Das Grüne Haus – Vertrags- und vergaberechtliche

Überlegungen.

reinhard Bartz

2007 Regelwerks- und Hygienekonforme Planung von Trink-

wasserinstallationen.

2009 Planung und Betrieb einer wirtschaftlichen, regelwerks-

und hygienekonformen Trinkwasserinstallation.

Dr. Alexander Graf von Bassewitz

1979 Kunststoffe in der Heizungstechnik.

Physikalische Untersuchungen und Beurteilung der Werkstoffe.

Anwendungstechnische Überlegungen.

1985 Lebensdauer von Kunststoffrohren am Beispiel

von Rohren aus hochdruckvernetztem PE nach Verfah-

ren Engel – Zeitstandsprüfung, Alterung, Extrapolation.

Dr. Thomas Beyerle

2010 Ökonomie und Kapitalismus – Welcher Zukunftsmarkt steckt

in der Immobilienbranche?

prof. Dipl.-Ing. Eckhard Biermann

1993 Die neue VOB - Ausgabe 1993

Einbeziehung der EG-Länder und Österreich.

Helmut Blöcher, Architekt

1995 Architektur der Sportschule Oberhaching.

8 0 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Dipl.-Ing. Gerd Böhm

1986 Einfluss der Betriebstemperaturen auf Wirkungsgrad und

Nutzungsgrad des Heizkessels.

prof. Dr.-Ing. udo Boltendahl

1992 Beurteilung von Energiesystemen im Hinblick auf

Ressourcenschonung und Umweltbelastung.

Dr.-Ing. Bent A. Børresen

1994 Fußbodenheizung und Kühlung von Atrien.

Dr.-Ing. Theo Bracke

1985 Ein emissionsfreies Heizsystem auf der Basis bewährter

Technik. Massiv-Absorber – Massiv-Speicher.

Dr. Bernulf Bruckner

2004 Basel II. Konsequenzen für den Mittelstand.

ralf-Dieter Brunowsky, Dipl.-Volkswirt

1999 Zukunftsperspektiven in Europa nach Einführung

des Euro.

Dr. Joachim Bublath

2008 Wege aus der Energie- und Klimakrise?

Dr.-Ing. Sergej Bulkin

1992 Passive und aktive Nutzung der Sonnenenergie für

Niedertemperaturheizungen in Rußland.

prof. Dr.-Ing. Winfried Buschulte

1979 Primärenergeriesparende Verbrennungstechnik.

1980 Wirkungsgradverbesserung bei mineralisch befeuerten

Wärmeerzeugern durch rußfreie Verbrennung und

Abgaskühlung.

1982 Senkung des Brennstoffverbrauchs von Wärmeerzeugern

durch Abgasnachkühlung.

1986 Vorteile der rücklauftemperaturgeführten Heizwasservor-

lauftemperatur bei Teilbeheizung einer Wohnanlage.

Dr. paul Caluwaerts

1980 Wärmeverluste von Räumen mit unterschiedlichen

Heizsystemen und ihr Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit

und die erforderliche Heizleistung. Die differenzierten

Wärmeverluste bei mäßiger Wärmedämmung.

1981 Rationelle Klassifizierung unterschiedlicher Heizsysteme

unter Berücksichtigung von Komfort und Energiever-

brauch.

Dr. Dipl.-Ing. Hans Ludwig von Cube

1981 Energiesparen – eine der rentabelsten Investitionen für

die kommenden Jahre.

prof. Dr. Felix von Cube

2003 Lust an Leistung.

Gerhard Dahms

1979 Kunststoffe in der Heizungstechnik.

Physikalische Untersuchungen und Beurteilung der Werkstoffe.

Anwendungstechnische Überlegungen.

1980 Thermoplaste – Elastomere. Die peroxydische Vernetzung

des Polyethylens nach dem Verfahren Engel. „VELTA“

Rohre aus RAU-VPE 210.

Sauerstoffpermeation bei Kunststoffrohren und ihre

Einwirkung auf Heizungsanlagen nach DIN 4751.

1983 Kriterien für Auswahl- u. Anwendung von Kunststoffrohren in

Heizungs- und Sanitärsystemen.

Maßnahmen zur Verhütung von Sauerstoffdiffusion bei

Kunststoffrohren.

1985 ... eine runde Sache – Rohre aus RAU-VPE 210 für

Fußbodenheizungen. Fakten und Argumente.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 8 1


Dipl.-Ing. Holmer Deecke

2003 Betonkernaktivierung von A – Z.

2004 Kühlung am Beispiel Airport Bangkok.

Dr. Michael Despeghel

2007 Training für faule Säcke – oder ein präventivmedizinisch

orientiertes Lebenskonzept.

Dr.-Ing. Günther Dettweiler

1992 Der neue Flughafen München.

Energiekonzeption nach neuesten ökonomischen und

ökologischen Gesichtspunkten.

Umweltschutzmaßnahmen.

Heinz Diedrich

1980 Niedertemperatur-Warmwasserheizungen in Verbindung

mit elektrischen Wärmeerzeugern.

Elektrizitätswirtschaftliche Überlegungen bei Einsatz von

Elektrozentralspeichern von Wärmepumpen.

Dr.-Ing. Arch. Bernd Dittert

1980 Überblick über die Möglichkeiten der Energieeinsparung

– bautechnische, wärmetechnische und regeltechnische

Maßnahmen.

1991 Bauphysikalische und heiztechnische Versuche an Fach-

werkhäusern.

Dipl.-Ing. Werner Dünnleder

1991 Legionellenfreie Warmwasserversorgung unter Beibehal-

tung der Wirtschaftlichkeit.

Dipl.-Ing. Volkmar Ebert

1983 Auswirkung der novellierten Heizungsanlagen-

Verordnung vom 24.02.1982 und der Heizkostenverordnung

vom 23.02.1981 auf Heizungsanlagen-Konzepte.

prof. Dr.-Ing. Herbert Ehm

1987 Gebäude- und Anlagenkonzeption für Niedrigenergie-

häuser – bautechnische Randbedingungen.

1993 Neufassung der energiesparrechtlichen und emissionstech-

nischen Richtlinien. Wärme-, Heizanlagen- und Kleinfeu-

erungsanlagen-Verordnung.

1999 Perspektiven der Energieeinsparung von Neubau- und

Gebäudebestand.

Dipl.-Ing. Heinz Eickenhorst

1983 Hinweise für Planung und Ausführung von elektrisch

angetriebenen Wärmepumpen in Wohnhäusern.

Dipl.-Ing. Hans Erhorn

1986 Schimmelpilz - Wirkung, Ursachen und Vermeidung

durch richtiges Lüften und Heizen.

2006 Auswirkungen der DIN 18599 auf den Neubau.

Thomas Engel

1982 Polyethylen – ein moderner Kunststoff – von der Ent-

deckung bis heute.

o. prof. Dr.-Ing. Horst Esdorn

1988 Deckenkühlung – neue Möglichkeiten für alte Ideen.

Dipl.-Ing. Gerhard Falcke u. Dipl.-Ing. rolf-Dieter Korff

1983 Praktische Betriebserfahrungen mit Freiabsorbitions- und

Luft/Luftwärmepumpen Systemen.

prof. Dr. sc. poul ole Fanger

1982 Innenklima, Energie und Behaglichkeit.

1994 Projektierungen für ein menschenfreundliches Innenklima

Neue europäische Forschungsergebnisse und Normen.

1998 Feuchtigkeit und Enthalpie – wichtig für die empfundene

Luftqualität und erforderliche Lüftungsrate.

8 2 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


prof. Dr.-Ing. Klaus Fitzner

1993 Fragen zur natürlichen und mechanischen Lüftung von

Gebäuden.

1996 Quellüftung mit und ohne Deckenkühlung.

univ. prof. Dr.-Ing. M. norbert Fisch

2008 Energieeffiziente Bürogebäude planen, bauen und betreiben

Beispiele aus der Praxis.

2011 Das Gebäude als Kraftwerk – Netto-Plusenergie gebäude mit

E-Mobilität

Dr. sc. Techn. Karel Fort

1995 Dynamisches Verhalten von Fußbodenheizsystemen.

Dipl.-Ing. (FH) Hans H. Froelich

1994 Beurteilung der thermischen und akustischen Eigenschaften

von Fenstern auf der Grundlage aktueller Anforderungen und

Erkenntnisse.

Dr. Bernhard Frohn

2005 Energiekonzept am Beispiel bob (Balanced Office Building).

Dipl.-Ing. Manfred Gerner – Architekt BDB-AKH

1990 Wärmedämmung bei historischem Fachwerk.

univ.-prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. mult. Dr. E.h. mult. Karl Gertis

1984 Passive Solarenergienutzung – Konsequenzen für den

praktischen Gebäudeentwurf und für die Heiztechnik.

1985 Feuchteflecken in Wohnungen – ist falsches Heizen schuld?

1986 Neue bauphysikalische Rahmenbedingungen für die

zukünftige Heiztechnik.

1987 Verunsichern „baubiologische“ Argumente den Bauherrn

und Planer von Heizungsanlagen?

1988 Umweltverschmutzung durch private Hausheizung?

1992 Verschärfung der Wärmeschutzverordnung oder neue

Heizwärmeverordnung?

1993 Bauen und wohnen wir gesund ? Kenntnisstand und

Perspektiven.

2001 Energie gespart, Gesundheit gefährdet – wohnen wir im

Niedrigenergiehaus ungesund?

2005 Im Büro schwitzen? Kritische Anmerkungen zum sommer-

lichen Wärmeschutz.

Dr. Klaus Gregor

2006 Folgen der Deregulierung und das Wachsen der Eigen-

verantwortung im Arbeitsschutz.

prof. Dr.-Ing. Helmut Groeger

1982 Baukonstruktive Randbedingungen für Niedertempera-

tur-Fußbodenheizungen.

Josef Grünbeck

1987 Das mittelständische Unternehmen der Zukunft – wirt-

schaftliche und gesellschaftspolitische Bedeutung.

Dr.-Ing. Michael Günther

1993 Voraussetzungen für den effektiven Einsatz der Brenn-

werttechnik unter besonderer Berücksichtigung moderner

Flächenheizungen.

1998 Bauwerksintegrierte Heiz- und Kühlsysteme in Kombina-

tion mit Quelllüftung – messtechnische Untersuchungen

in einem Bürohaus und Schlussfolgerungen.

1999 Die Zukunft der Niedertemperatur-Heizung nach Inkraft-

treten der Energieeinsparverordnung (EnEV 2000).

2000 Ideen und Hypothesen von gestern – Grundlagen des

Future Building Design von morgen?

2001 Integrale Planung – Anspruch nur für den Architekten?

2002 Geothermische Nutzung des Untergrundes im Zusammen-

wirken mit thermisch aktiven Flächen.

2003 Wie sind Gebäude und Bauteile mit Flächenheizung und

-kühlung wirtschaftlich zu dämmen?

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 8 3


2004 Industrieflächenheizung mit Walzbeton am Beispiel BV

BMW Dynamic Center Dingolfing.

2005 Abnahmeprüfung von Raumkühlflächen nach VDI 6031.

2006 Rasenheizungen nicht nur in den WM-Stadien:

Spielsicherheit vs. Ökologie (zur Schnee- und Eisfreihal-

tung von Freiflächen).

2007 Energieeffizient. Gesundheitsdienlich. Wirtschaftlich?

2008 Wie innovativ ist die Branche TGA?

30 Jahre Arlberg-Kongress – Rückschau und Ausblick.

2010 Auswirkungen neuer TGA – relevanter Gesetze und

Verordnungen auf die Uponor Systempalette

(Stand und Notwendigkeiten).

2011 Systemwahl nur nach DIN V 18599? (Vergleich von

Industriehallenheizsystemen)

Dipl.-Ing. norbert Haarmann

1984 Planungshinweise für Wärmepumpenheizungsanlagen.

prof. Dr.-Ing. Gerd Hauser

1989 Wege zum Niedrigenergiehaus.

1995 Wärmeschutzverordnung 1995 – Wärmepass und Energiepass.

1996 Energiesparendes Bauen in Deutschland – Erfahrungen

mit der WSchV’95 – Entwicklung zur Energiesparverord-

nung 2000.

1998 Wasserdurchströmte Decken zur Raumkonditionierung

- Heiz- und Kühldecken

- Bodenplattenkühler

- Wärmeverschiebung zwischen Gebäudezonen

1999 Auswirkungen eines erhöhten Wärmeschutzes auf die

Behaglichkeit im Sommer.

2005 Der Energiepass für Gebäude. Europäische Richtlinie über

die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden ab 2006.

univ. prof. Dr.-Ing. Gerhard Hausladen

1993 Energetische Beurteilung von Gebäuden.

2010 Die Bau- und Immobilienwirtschaft entdeckt die

Nachhaltigkeit: Stand und Herausforderung in

der Technik.

prof. Dipl.-Ing. M. Sc. Econ. Manfred Hegger, Architekt BDA

2011 Welche internationalen Entwicklungen werden den Markt

von morgen bestimmen?

Dipl.-Ing. rainer Heimsch, VDI/AGÖF

2000 Energiesparendes beheizen und temperieren von histori-

schen Gebäuden.

2003 Erhalt und Nutzung von historischen Gebäuden unter

dem Aspekt Raumtemperierung und Bauphysik.

prof. Dr.-Ing. Günter Heinrich

1990 Abwärmenutzung mit Niedertemperaturheizung bei der

Rauchgasentschwefelung.

prof. Dr.-Ing. Siegmar Hesslinger

1987 Brennwerttechnik und Maßnahmen zur Minderung von

NOx und SO

2-Emission.

1989 Hydraulisches Verhalten von Heiznetzen insbesondere

bei Teillast und die Auswirkung auf die Heizleistung von

Raumheizflächen.

2002 Untersuchung einer solarunterstützten

Nahwärmeversorgung von Passiv-Doppelhäusern mit

Wärmepumpenheizung.

prof. Dr.-Ing. rainer Hirschberg

1996 Das thermische Gebäudemodell – Basis rechnergestützter

Lastberechnungen.

2002 Die Anlagenbewertung ist Sache der TGA-Branche

(Anwendung der EnEV und daraus resultierende Konse-

quenzen für Planer und Anlagenersteller).

8 4 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Dipl.-Ing. Klaus Hoffmann, Baudirektor

1984 Heizung und Lüftung in Sporthallen.

Karl Friedr. Holler, oberingenieur VDI

1983 Wärmeerzeugung im Niedertemperaturbereich

Vorteile – Probleme, Entwicklung – Trend.

1985 Wärmeerzeugung mit Nieder-Tieftemperatur –

Vorteile – Probleme.

Kleine, mittlere und größere Leistungen. Brennwertkessel.

1989 Modernisierung von Heizungsanlagen ohne Schorn-

steinschäden – Neufassung der 1. Verordnung zur

Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes –

1.BImSchV – Auswirkung auf Heizung und Schornstein.

Dipl.-phys. Stefan Holst

1999 Kühlkonzeption am Beispiel Flughafen Bangkok.

Dr. Siegfried Hopperdietzel

1980 Kunststoff für die Heizungstechnik. Kontinuität der

Produktion von Kunststoffrohren

Erfahrung – Prüfung – Rezepturgestaltung.

Matthias Horx

2010 Future Markets – Future Business.

Dipl.-Ing. Architekt Michael Juhr

1998 Die Industriefußbodenheizung aus der Sicht des Architek-

ten – am Beispiel des Logistikzentrums Hückelhoven.

2001 Produkt Bauwerk

Kostenreduktion im Herstellungsprozess durch die Opti-

mierung der Zusammenarbeit von Auftraggebern, Planern,

ausführenden Firmen und Produktherstellern.

Dipl.-Ing. uwe H. Kaiser

1985 Kunststoffe für Rohre

Überblick, Werkstoffe, Eigenschaften und Anwendungs-

bereiche.

Dipl.-Ing. Eberhard Kapmeyer

1990 Aktueller Stand der Maßnahmen zur Energieeinsparung

durch die Bundesregierung der Bundesrepublik Deutschland.

1992 CO2 Minderungspolitik in der Bundesrepublik Deutschland.

prof. Dipl.-Ing. Manfred Karl

1996 Fußbodenheizung als integraler Bestandteil von Solarheiz-

anlagen.

Dipl.-Ing. Walter Karrer

1989 Anwendung von CAD in der technischen Gebäudeausrüstung.

Dr. Helmut Kerschitz

1979 Theoretische Überlegungen zur Nutzung der Sonnenenergie.

Dr.-Ing. Achim Keune

2007 Die VDI 6022 und neue DIN EN-Normen im Kampf um die

Hygiene in der Raumlufttechnik.

Helmut Klawitter, Ing. grad.

1985 Schweißverbindungen von PP-R

Materialstruktur, Eigenschaften, Anwendung.

Dipl.-Ing. Jürgen Klement

2008 Sanierung von Warmwassersystemen unter den Aspekten

Hygiene und Energieeffizienz.

2009 Gasinstallationen mit Mehrschichtverbundrohren –

Neue Wege zur individuellen Gasanwendung.

prof. Dr.-Ing. Karl-Friedrich Knoche

1981 Entwicklungstendenzen bei Absorptionswärmepumpen.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 8 5


Dr.-Ing. uwe Köhler

1979 Möglichkeiten zur Einsparung von Primärenergie bei

Heizungsanlagen mit Wärmeerzeugung durch fossile

Brennstoffe.

1980 Verbesserung des Energieausnutzungsgrades von Heiz-

anlagen mit Wärmepumpen und Niedertemperaturheiz-

flächen.

1981 Verbesserung der Heizleistung von Flächenheizungen.

1982 Die Wärmebedarfsrechnung im Verhältnis zur tatsächlich

erforderlichen Heizleistung.

Dipl.-Ing., Dipl. Wirtschaftsing. FH Markus Koschenz

2003 Tabs mit Phasenwechselmaterial, auf der Suche nach

thermischer Speichermasse für Leichtbauten und Reno-

vationen.

o. prof. Dr.-Ing. habil. Günter Kraft

1991 Thermische und hygrische Wechselbeziehungen zwischen

Außenwandkonstruktionen mit hinterlüfteter Wetterschale

und der Raumheizung.

raimund Krawinkel

Dipl.-Ing. Klaus Krawinkel

1983 Grundsätzliches zur Energieeinsparung bei der

Gebäudeplanung.

Praktische Erfahrung mit einer Niedertemperatur-

Großanlage am Beispiel derSportschule Kaiserau.

Von der Planung bis zur Fertigstellung.

1995 Integrale Planung am Beispiel der Sportschule Oberhaching.

prof. Dr. Dieter Kreysig

2007 Biofilm und Trinkwasserhygiene.

Dr.-Ing. rolf Krüger

1984 Stand der Technik bei beheizten Fußbodenkonstruktionen.

Randbedingungen und Schadensursachen. Koordination der

Gewerke.

Dr.-Ing. Boris Kruppa

1999 Untersuchungsergebnisse der ProKlimA Felduntersuchung:

Raumklima in Bürohäusern.

Dr. rer. nat. Dipl. Chem. Carl-Ludwig Kruse

1984 Korrosionsschäden in WW-Heizungsanlagen und ihre

Vermeidung.

1985 Vermeidung von Korrosionsschäden bei Fußbodenhei-

zungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung der

Sauerstoffdurchlässigkeit von Kunststoffrohren.

1986 Abgasseitige Korrosion bei Öl- und Gasfeuerung.

1988 Korrosion in der Trinkwasser-Installation. .

1990 Stand der Normung über Aufbau der Bodenkonstruktion

von Warmwasser-Fußbodenheizung.

2005 Neue technische Regeln für den Korrosionsschutz in der

Sanitär- und Heizungstechnik DIN 1988-7,

EN DIN 12502-1 bis 5 und EN DIN 14868.

Dipl.-Ing. Dipl. Wirt.-Ing. Christian Küken

2009 Energieeffiziente Pumpensysteme – Zusätzliche

Energieeinsparungen in Pumpensystemen durch optimierte

Laufradanpassung und angepasste Umschaltpunkte.

prof. Dr. Jean Lebrun

1982 Wärmeverluste von Räumen mit unterschiedlichen

Heizsystemen und ihr Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit

und die erforderliche Heizleistung.

Bernd Lindemann Ing. VDI

1996 „VELTA“ Industrieflächenheizung in der Praxis

Entscheidungs-, Planungs-, Berechnungs-, und Ausfüh-

rungsgrundlagen, Vergleiche.

8 6 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Dipl.-Ing. Manfred Lippe

2002 Brandschutz für die TGA

- Leitungsanlage

- Lüftung

- Schnittstellen zum Bauwerk

Dipl.-Ing. Harald Lötzerich

1989 Kesselaustausch – ein Konzept für Energieeinsparung

und Umweltschutz.

prof. Dr.-Ing. Harald Loewer

1985 Mensch und Raumluft – Lüftungs- und Heizungstechnik

in wirtschaftlicher Verbindung.

1991 Es kommt auch auf die Luftqualität an. Stand der Entwick-

lung von Bewertung und Regelung der Raumluftqualität.

Dipl.-Ing. Gottfried Lohmeyer

1992 Betonböden im Industriebau – Hallen- und Freiflächen.

Dipl.-Ing. Hans Joachim Lohr

2005 Nutzung oberflächennaher Geothermie zur Beheizung und

Kühlung von Gebäuden am Beispiel ausgeführter Gebäude-

konzepte von der Entwurfsplanung bis zur Realisierung.

Dr.-Ing. rudi Marek

2000 Innovation Aktivspeichersysteme – Bauteilintegrierte

Möglichkeiten zur sanften Raumtemperierung.

(Kombinationsreferat)

Dipl.-Ing. (FH) Martin Maurer

1995 Wärme – Kraft – Kopplung

Grundlagen – Technik – Einsatzbeispiele.

Dr. p. May

1979 Energieeinsparung unter Nutzung von Sonnenenergie

Nutzbare Leistungen der Sonne.

Dr. rer. nat. Erhard Mayer

1993 Was wissen wir über thermische Behaglichkeit?

Dipl.-Ing. robert Meierhans

1998 Heizen und Kühlen mit einbetonierten Rohren.

2000 Neue Hygienekonzepte –

Thermoaktive Flächen auch im Krankenhaus.

prof. Dr. Meinhard Miegel

1998 Krisen nutzen – Zukunft gestalten.

2004 Wirtschaftliche und gesellschaftliche Folgen demographi-

scher Umbrüche.

prof. Dr.-Ing. Jens Mischner

1997 Zur Gestaltung und Bemessung von Wärmeerzeugungs-

anlagen mit Wärmepumpen.

Grundlagen, Kosten, Primärenergieaufwand, THG –

Emissionen, Optimierung.

Dr. Marco Freiherr von Münchhausen

2006 Effektive Selbstmotivation – So zähmen Sie Ihren inneren

Schweinehund.

Dr.-Ing. Helmut neumann

1985 Wärmepumpentechnik – eine Herausforderung für den

Praktiker.

Planen und dimensionieren von Wärmepumpenheizungsanlagen.

Einbindung von Wärmepumpen in neue und bestehende

Heizungsanlagen.

1986 Elektro-Zentralspeicher – Wärmeerzeuger für

Flächenheizung unter Berücksichtigung geeigneter

Werkstoffe.

prof. Dr.-Ing. Bjarne W. olesen

1979 Thermische Behaglichkeitsgrenzen und daraus resultie-

rende Erkenntnisse für Raumheizflächen.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 8 7


1980 Thermische Behaglichkeit in Räumen in Abhängigkeit von

Art und Anordnung des Heizsystems. Die differenzierten

Wärmeverluste bei optimaler Wärmedämmung.

1981 Thermischer Komfort und die Spezifikation von thermisch

angenehmer Umgebung.

Differenzen des Komforts mit unterschiedlichen Heizme-

thoden.

1982 Wie wird das thermische Raumklima gemessen?

1984 Thermische Behaglichkeit, ihre Grenzen und daraus resultie-

rende Erkenntnisse für Raumheizflächen.

1986 Eine experimentelle Untersuchung des Energieeinsatzes

bei Radiatorheizung und Fußbodenheizung unter dyna-

mischen Betriebsbedingungen.

1987 Experimentelle Untersuchung zum Energieverbrauch

unterschiedlicher Heizsysteme bei miteinander vergleichbarer

thermischer Behaglichkeit.

1988 A SOLUTION TO THE SICK BUILDING MYSTERY

Eine neue Methode zur Beschreibung der Raumluft-

qualität von Prof. Dr. sc. P.O. Fanger.

1990 Neue Erkenntnisse über die erforderlichen Außenluftraten

in Gebäuden.

1992 Bewertung der Effektivität von Lüftungsanlagen.

1994 Fußbodenheizung in Niedrigenergiehäusern

Regelfähigkeit – Behaglichkeit – Energieausnutzung.

1995 Raumklima- und Energiemessungen in zwei Niedrig-

energiehäusern.

1995 Möglichkeiten und Begrenzungen der Fußbodenkühlung.

1996 Eine drahtlose Einzelraumregelung nach der empfundenen

Temperatur.

1996 Auslegung, Leistung und Regelung der Fußbodenkühlung.

1997 Flächenheizung und Kühlung.

Einsatzbereiche für Fußboden- Wand- und Deckensysteme.

1998 Heizungssysteme – Komfort und Energieverbrauch.

1999 Stand der internationalen und nationalen Normung für

Heizsysteme in Gebäuden, CEN; ISO; DIN; VDI.

2000 Flächenkühlung mit Absorptionswämepumpen und

Solarkollektoren.

2001 Messungen und Bewertung der Betonkernaktivierung

BV M+W Zander, Stuttgart.

2002 Sind „kalte“ Fensterflächen heute überhaupt ein Problem

für Behaglichkeit?

2003 Wie viel und wie wird in der Zukunft gelüftet?

2004 Neue Erkenntnisse über Regelung und Betrieb für die

Betonkernaktivierung.

2005 Lohnt es sich in ein gutes Raumklima zu investieren? Die

Abhängigkeit von Arbeitsleistung und Raumklima.

2006 Energieeffizienz für Heizungsanlagen nach Europäischen

Normen.

2007 Gefährdet das Raumklima unsere Gesundheit?

Neue Erkenntnisse über den Einfluss des Raumklimas auf

Gesundheit, Komfort und Leistung.

2008 Stehen prEN 1264 und prEN 15377 im Widerspruch?

2009 Energieeffiziente Lüftung von Gebäuden.

Wolf osenbrück – rechtsanwalt

1990 Aktuelle Rechtsprobleme der HOAI.

1991 HOAI ’91 – wesentliche Leistungsbild- und Honorar-

verbesserungen.

1994 Vergabeordnung für freiberufliche Leistungen (VOF)

on Architekten und Ingenieuren.

1995 VOB-Nachträge: Baupraxis und Rechtswirklichkeit.

1996 5. Änderungsverordnung zur HOAI.

Ausführungszeichnungen – Montagezeichnungen.

2010 HOAI 2009.

8 8 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Dipl.-Ing. Jürgen otto

1979 Die regeltechnische Qualität der Fußbodenheizung im

Vergleich.

1980 Die regeltechnische Qualität von Fußbodenheizungen mit

Zementestrich in Kombination mit witterungsabhängigen

Reglern und Raumtemperaturreglern.

1987 Einflüsse von Regelung, Rohrnetzhydraulik und Nutzer-

verhalten auf die Heizanlagenfunktion.

1991 Hydraulik des Kesselkreises. Einführung verschiedener

Kesselausführungen und Wärmeverbraucher.

prof. Dr. Erich panzhauser

1986 Heizsystem auf dem humanökologischen Prüfstand.

Dr.-Ing. Joachim paul

1991 Wärmepumpen mit Wasser als Kältemittel – oder:

Wie kann man Leistungszahlen verdoppeln?

Dipl.-phys. Sven petersen

2004 Der Einfluss des Oberbodens auf die Fußbodenheizung

und den hydraulische Abgleich.

2005 Rahmenbedingungen für den Einsatz der Flächentempe-

rierung in der sanften Renovierung.

2006 Ganzheitliche Lösungen durch das Zusammenspiel der

Uponor-Produkte.

2009 Auslegung und hydraulischer Abgleich von

Fußbodenheizungen.

Dipl.-Ing. Wolfgang prüfrock

2007 Statusbericht zu den neuen Technischen Regeln für

Trinkwasser-Installationen (TRWI) – ein Kompendium

aus Europäischen und Deutschen Normen.

Dipl.-Ing. rainer pütz

2006 Verminderung des Wachstums von Legionellen und

Pseudomonas aeruginosa in der Trinkwasserinstallation

zur Erhaltung der Trinkwassergüte im Sinne aktueller

Gesetze, Verordnungen und Regelwerke.

Thomas rau

2002 Intelligente Architektur.

prof. Dr.-Ing. rudolf rawe

1987 Einfluss der Auslastung auf Wirkungsgrad und Nutzungs-

grad von Wärmeerzeugern.

1989 Anlagen zur Brennwertnutzung im energetischen Vergleich.

1990 Niedertemperatur-Wärmeerzeuger im Vergleich – Einfluss

konstruktiver und betrieblicher Parameter auf Verluste bei

Betrieb und Bereitschaft.

Siegfried rettich, Ing. Betriebswirt (WA)

1994 Kommunale Energiekonzepte

Voraussetzung für eine zukunftsgerechte Energiepolitik.

prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang richter

1997 Zur Auslegung von Heizungs- und Lüftungsanlagen für

Niedrigenergiehäuser unter Berücksichtigung nahezu

fugendichter Bauweisen.

2001 Der Einfluss von DIN 4701-Blatt 10 auf die zukünftige

Heizungstechnik.

Dipl.-Ing. Wolfgang riehle

1990 Die Fußbodenheizung aus Architektensicht.

1996 Niedrigenergie im Bürohausbau.

Kosten- und Energiesparkonzepte am Beispiel eines

Atrium-Bürohauses.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 8 9


prof. Frieder roskam

1994 Wünsche – Bedürfnisse – Bedarf

– vom Sportverhalten zur Sportanlage.

Dipl.-Ing. habil. Lothar rouvel

1993 Das Gebäude als Energiesystem.

prof. Dipl.-Ing. Klaus rudat

2011 Neue Entwicklungen in der Bemessung von Trinkwasser-

Installationen

Dipl.-Ing. Christoph Saunus

1994 Planungskriterien von Kunststoff-Trinkwassersystemen.

Franzjosef Schafhausen

1994 Globale Probleme lokal lösen. Das CO2- Minderungs-

programm der Bundesregierung und seine Einbindung in

die europäische Strategie und in weltweite Konzepte.

1997 Von Rio nach Norderstedt. Fünf Jahre nach Rio – Wie

geht es mit der globalen Klimavorsorge vor Ort weiter?

Dipl.-Ing. Giselher Scheffler

1985 NT-Heizungsanlagen mit Kunststoffen aus der Sicht des

Architekten.

Dr.-Ing. Kai Schiefelbein

2010 Wirtschaftlichkeit komplexer Wärmepumpenanlagen mittlerer

und großer Leistung.

Dr.-Ing. Siegfried Schlott VDI

1997 Quellüftung und Fußbodenheizung in der Musikhalle

Markneukirchen. Ein Jahr Betriebserfahrung.

Dr.-Ing. peter Schmidt

1983 Wesentliche Änderungen bei der Wärmebedarfsberechnung

mit der Neuausgabe der DIN 4701.

Dipl.-psychologe rolf Schmiel

2005 Leistungspsychologie für Führungskräfte.

prof. Dr.-Ing. Gerhard Schmitz

1993 Schadstoffarme Heizungsanlagen der neuen Generation.

Dipl.-Ing. Jörg Schütz

2006 Die Trinkwasserverordnung – Auswirkungen auf die

technischen Regeln der Gebäudetechnik.

prof. Dr.-Ing. Klaus Sedlbauer

2009 Potenziale des Nachhaltigen Bauens in Deutschland –

Nationale und internationale Chancen?

Dipl.-Ing. Karl Seiler

1985 NT-Heizungsanlagen mit Kunststoffrohren aus der Sicht

des verarbeitenden Handwerks.

olaf Silling – rechtsanwalt

2004 Die zivilrechtlichen Haftungsrisiken der EnEV.

Dipl.-Ing. peter Simmonds

1994 Regelungsstrategien für kombinierte Fußbodenheizung

und Kühlung.

1999 Kühlkonzeption am Beispiel Flughafen Bangkok.

Dipl.-Ing. Aart L. Snijders

1999 Nutzung von Aquiferspeichern für die Klimatisierung von

Gebäuden.

prof. Dr. jur Carl Soergel

1988 Aktuelle Probleme aus dem Baurecht.

1989 Bauvertragliche Gewährleistung im Verhältnis zur

Produkthaftung.

9 0 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


Dr. rer. nat. Dirk Soltau

2008 Klimakatastrophe – Sind wir wirklich an allem schuld?

prof. Dr.-Ing. Klaus Sommer

1995 Planung mit Hilfe der Computersimulation

Beispiel: Niedrigenergiehaus.

1996 Ein Beitrag zur integrierten Planung für ein ganzheitliches

Gebäudekonzept.

2002 Untersuchung verschiedener Regelstrategien für Beton-

kernaktivierung auf Basis der Gebäudesimulation.

2005 Zusätzliche Aufheizleistung bei unterbrochenem Heiz-

betrieb – eine Planungshilfe im Rahmen der Heizlast-

berechnung nach DIN EN 12831.

prof. Dr. h. c. Lothar Späth

2011 Deutschland im Globalisierungsprozess –Konzepte für

Wirtschaft und Wachstum

Dr.-Ing. peter Stagge

1986 Betrachtungen zur Prüfpraxis und Gütesicherung von

Rohren aus Kunststoff, insbesondere aus vernetztem

Polyethylen. Gütesicherung von Rohren aus peroxydver-

netztem Polyethylen (VPEa) mit dem VMPA-Über-

wachungszeichen.

o. prof. Dr.-Ing. Fritz Steimle

1991 Thermodynamische Begründung für Niedertemperatur-

heizung.

1993 Entscheidungskriterien zur richtigen Brennwerttechnik.

1995 Wärmebereitstellung für Niedrigenergiehäuser.

1997 Kühlung und Entfeuchtung

Kältemittel der nächsten Jahre.

1998 Entwicklung der Wärmepumpentechnik – der Fußboden

als Heiz- und Kühlfläche.

2001 Tendenzen zur Kälteversorgung und Entfeuchtung in

Gebäuden.

2003 Bedarfsgeregelte Lüftung in großen und kleinen Gebäuden.

rudolf Steingen

1992 Der Wettbewerbsgedanke im Baurecht.

Friedrich Wilhelm Stohlmann – rechtsanwalt

1990 Produkthaftungsgesetz 1990 – Wie wirkt sich das

Produkthaftungsgesetz auf die Sanitär- und

Heizungsbranche aus? Abgrenzung vertraglicher Gewähr-

leistung zu gesetzlicher Produkthaftung.

1997 Das Vertragsverhältnis zwischen Auftraggeber und

Architekt sowie zwischen Auftraggeber und ausführendem

Unternehmer unter besonderer Berücksichtigung der

Ansprüche zwischen Planer / ausführender Firma unter-

einander.

2000 Bauhandwerkersicherungsgesetz

Bauvertragsgesetz.

2003 Die Auswirkungen des neuen Werkvertragsrechts

(01.01.2002) auf die Planung und Ausführung

haustechnischer Anlagen.

2008 Haftung des Fachplaners bei unrichtiger Beratung oder

falscher Ausstellung des Energiepasses für Gebäude.

Heino M. Stüfen

1980 Heiztechnische Konzeption und Berechnungsmethodik

der „VELTA“ Fußbodenheizung.

1983 Grundsätzliches zur Planung von Flächenheizungen.

1984 Querschnittsbericht „VELTA“ Fußbodenheizungen.

Erfahrungen von 150.000 „VELTA“ Fußbodenheizungsanlagen.

1986 Erspare Dir und Deinem Kunden Ärger

Planung und Erstellung sicherer und funktionstüchtiger

Flächenheizungsanlagen.

1987 „VELTA“ Industrieflächenheizung - System MELTAWAY

Anwendungsmöglichkeiten und Erfahrungen.

1989 Beurteilung der Regelfähigkeit einer Fußbodenheizung.

1990 „VELTA“ Technik heute

Anwendungsspektrum und Perspektive für die 90er Jahre.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 9 1


prof. Dr. peter Suter

1986 Leistungsabgabe und Komfort von Fußbodenheizungen

in Räumen mit stark unterschiedlichen Wandtemperaturen.

Dipl.-Ing. Architekt Hadi Teherani

2004 Innovative Gebäudekonzepte trotz effizienter Ökonomie.

2006 Gebaute Emotion.

Dr. rer. nat. Markus Tempel

2000 Innovation Aktivspeichersysteme – Bauteilintegrierte

Möglichkeiten zur sanften Raumtemperierung.

(Kombinationsreferat)

prof. Dr.-Ing. Gerd Thieleke

2004 Zukünftige Hausenergieversorgung auf Basis Brennstoff-

zelle und Wärmepumpe.

univ. prof. Dr. Friedrich Tiefenbrunner

1989 Problematik der Verkeimung von Trinkwasserleitungen.

Minoru Tominaga

2002 Kundenbegeisterung als Erfolgsstragegie.

prof. Dr.-Ing. Achim Trogisch

1998 Kann die WSVO im Widerspruch zur Gewährleistung eines

optimalen sommerlichen Raumklimas stehen?

Dipl.-Ing. Klaus Trojahn

1991 Fußbodenheizung im Sportstättenbau.

Frank ullmann

1992 Der Fachingenieur als Unternehmer – Einführung in

modernes Management für Technische Büros.

prof. Dipl.-Ing. Klaus W. useman

1988 Kunststoffrohre in der Trinkwasser-Installation.

Thomas Vogel, Dipl.-Ing. (FH) VDI

2000 Brand- und Schallschutz.


2011 Energieeffiziente highend-Gebäude:

Wirklichkeit und Grenznutzung

prof. Dr. norbert Walter

1994 Zentraleuropäisches Hoch am Bau.

Dr. rer. nat. Lutz Weber

Das Gehör schläft nie – ein Plädoyer für leise Installationen.

peter Wegwerth, Ing. grad.

1981 Die regeltechnische Qualität von Fußbodenheizungen

mit Zementestrich in Kombination mit witterungsabhängigen

Reglern und Raumtemperaturreglern.

1983 Großflächige Wärmetauscher aus Kunststoff für Flächen-

heizungen, Fassaden und Dachabsorber.

1984 Membranausdehnungsgefäße richtig dimensionieren und

einsetzen.

1987 Hydraulische Randbedingungen in Heizungsanlagen mit

geringer Spreizung.

1988 Regeltechnische Notwendigkeiten für NT-Flächenheizungen.

Haymo Wehrlin, Ing. grad.

1981 Stand der Haus-Heiz-Wärmepumpe und der Solartechnik

aus heutiger Sicht.

Dipl.-Ing. Manfred Wenting

1988 Großbilddemonstration „VELTA“ Software zur Dimensio-

nierung von Rohr-Fußbodenheizungen.

1992 Regeltechnische Maßnahmen für die Fußboden-

heizungstechnik.

Von der individuellen Raumtemperaturregelung bis zum

DDC- (Direct-Digital-Control) System.

prof.Dr.-Ing. Günter Zöllner

1982 Wärmetechnische Prüfungen von Heizflächen und ihre

Bedeutung.

1984 Wärmetechnische Prüfung und Auslegung von Warmwasser-

fußbodenheizungen.

1986 Energieeinsatz von Heizsystemen unter besonderer

Berücksichtigung des dynamischen Betriebsverhaltens.

1987 Experimentelle Untersuchung zum Energieverbrauch unter-

schiedlicher Heizsysteme bei miteinander vergleichbarer

thermischer Behaglichkeit.

9 2 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1


prof. Dr.-Ing. Hans Werner

1982 Bauphysikalische Einflussgrößen auf die Wärmebilanz von

Gebäuden.

1983 Anforderungen an die Regelfähigkeit von Heizungssystemen

aufgrund bauphysikalischer Einflussgrößen.

1985 Bilanzierung der Transmissionswärmeverluste zweier Räume

mit unterschiedlichen Heizflächen.

1991 Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs von Gebäuden

nach ISO 9164 und CEN/TC 89 künftige Europanorm.

Horst Wiercioch

2001 Betriebserfahrungen mit Betonkernaktivierung

BV M + W Zander, Stuttgart.

Detlef Wingertszahn, Dipl.-Ing.

2001 Moderne Technische Gebäudeausrüstung, ein Ansatz

zur nachhaltigen Betriebskostensenkung.

Dr. Andreas Winkens

2003 Schimmelpilzbildung in Abhängigkeit unterschiedlicher

Wärmeverteilsysteme.

prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff

2000 Auswirkungen der EnEV 2001 und der begleitenden

Normung auf die Gebäude- und Anlagenplanung.

2008 Drei Säulen für die Optimierung des Gebäude- und

Anlagenbestandes:

Energieeinsparung – Steigerung der Systemeffizienz und

des Einsatzes regenerativer Energien.

Thomas Zackell

2007 Erkennung und Behebung von Schall- und Hygiene-

problemen in der Haustechnik.

u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1 9 3

9 4 u p o n o r Ko n G r E S S 2 0 1 1

Die Kongressbeiträge im pdf-Format und Bilder des Kongresses finden Sie unter

www.uponor.de/arlberg-kongress-2011

Uponor Kongress 2011Uponor Central EuropeUponor GmbHPostfach 164197433 HaßfurtGermany

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