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Optimierung massiver Aussenwandkonstruktionen im Wohnungsbau

Jan Stöckl; Mario Widmer

Titel

Optimierung massiver Aussenwandkonstruktionen im Wohnungsbau

Untertitel

Eine energetische und ökonomische Betrachtung

Autor/in

Datierung

06.06.2019

Beschreibung

Die Klimaerwärmung schreitet voran und die Gebäude tragen durch den Bau und deren Betrieb ihren Teil an
den Klimawandel bei. Um die Klimaerwärmung einzudämmen, soll die Produktion von Treibhausgasen
verringert werden und um eine nachhaltige Energieversorgung sicherzustellen, sollen erneuerbare
Energiequellen zum Einsatz kommen.
Ziel der Bachelorarbeit ist, das Minimum der nicht erneuerbaren Primärenergie verschiedener
Aussenwandkonstruktionen zu ermitteln und diese ökonomisch zu beurteilen. Dazu wurden die folgenden
Forschungsfragen gestellt:
Wie gross ist das gesamtheitliche Leistungs- und Energiereduktionspotential, wie wirkt sich der Klimawandel
auf den Lebenszyklus aus und welche Massnahmen sind vorzusehen?
Um die Forschungsfragen zu beantworten, wurden mehrere Simulationen mithilfe des Simulationsprogramm
IDA ICE durchgeführt. Dabei wurde die Stärke der Aussenwand als variabler Parameter definiert. Anhand
von Sensitivitätsanalysen zeigte sich, dass die Veränderung der Speichermasse der Aussenwand einen
geringen Einfluss auf das Leistungs- und Energiereduktionspotential hat. Es wurde deutlich, dass der
ausschlaggebende Parameter der Aussenwand die Wärmeleitfähigkeit ist.
Darüber hinaus wurden vier verschiedene Wandkonstruktionen mit jeweils vier verschiedenen Intensitäten
der Gebäudetechnikinstallationen miteinander verglichen. Dabei stellte sich heraus, dass der
Konstruktionsaufbau mit dem Wärmedämmstein am wenigsten nicht erneuerbare Primärenergie benötigt und
dass in Bezug auf die Gebäudetechnikintensität die Variante Sole-Wasser-Wärmepumpe am wenigsten nicht
erneuerbare Primärenergie benötigt.
Anhand von Behaglichkeitsanalysen wurde festgestellt, mit welchen Massnahmen in Zukunft die
Behaglichkeit sichergestellt werden kann. Dabei stellte sich heraus, dass mit einer konsequenten
Nachtauskühlung über die Fenster keine Behaglichkeitsprobleme auftreten.

Global warming is progressing, and buildings are part of it through their construction and operation. To
global warming, the production of greenhouse gases shall be reduced, and renewable energy sources should
be used to provide a sustainable energy supply.
The goal of the bachelor thesis is to determine the minimum of the non-renewable primary energy of
different exterior wall constructions and to evaluate these economical. The following research questions are
asked:
What is the overall power and energy reduction potential, how does climate change affect the life cycle and
what measures should be taken?
To answer the research questions, several simulations were run using the IDA ICE simulation program. The
wall thicknesses are defined as variable parameters. With the Analysis of sensitivity, it was shown that the
change in the storage mass of the exterior wall has a minimal influence on the performance and energy
reduction potential. The Analysis showed; the main parameter of the exterior wall is thermal conductivity.
In each case, four different wall constructions with four different intensities of the building technology
installations were compared. This showed that the construction with thermal insulation bricks has the lowest
non-renewable primary energy requirement. It was also shown that the brine-to-water heat pump variant
requires the least non-renewable primary energy in terms of building technology intensity.
Comfort analyses are used to determine which measures can be taken to guarantee thermal comfort. It turned
out that consequent night cooling by windows causes none comfort problems.

Urheberrechtshinweis