Wie es sich auswirkt und was passiert, wenn Sie die Isolierung in einem Gebäude erhöhen
In der Regel wird diskutiert, wie hoch die Dämmung eines Gebäudes ist und wie sich diese auf Kosten, Umweltauswirkungen usw. auswirken kann.
In einigen In einigen Fällen wird argumentiert, dass es zu einem „Überschuss“ an Isolierung kommen kann und dass es nicht zweckmäßig ist, sie über bestimmte Werte zu erhöhen da es als kontraproduktiv angesehen wird, da es entweder zu einem erhöhten Energieverbrauch führt oder die Investitionskosten nicht durch Energieeinsparungen ausgeglichen werden.
Dieser "Grenzwert" der Isolation wird oft als "optimale" Isolation bezeichnet.
Wir werden versuchen zu sehen, wie dieser vermeintlich „optimale“ Wert berechnet werden kann und wie in Wirklichkeit der mit diesem Verfahren gefundene Wert aus Umweltschutzgesichtspunkten tatsächlich sehr anspruchslos ist und als „minimaler“ Wert und nicht als Wert "optimal" und noch viel weniger "maximal".
Die europäischen Richtlinien und nationalen Wärmeverordnungen haben sich bisher auf dieses optimale Kostenkriterium verlassen, aber wir werden in diesem Artikel feststellen, dass dies im Vergleich zu Umweltschutzkriterien in Wirklichkeit ein sehr anspruchsloses Szenario ist.
"Optimale" Kosten
Um die „optimalen“ Kosten zu berechnen, wird die Entwicklung der Dämmkosten für das untersuchte Gebäude berechnet (steigt mit dem Dämmniveau), gleichzeitig werden die Kosten für den Energieverbrauch für Heizung und Kühlung während des Lebenszyklus des Gebäudes (abnehmend mit dem Isolierungsgrad) schließlich werden beide Kosten (die Investition und der Betrieb) addiert, um den Punkt zu finden, an dem die Gesamtkosten ein Minimum durchlaufen und der Isolierungsgrad, der diesem minimalen Kostenwert entspricht, ist es hält dies für die "optimale" Isolationsstufe.
Diese Berechnungen sind recht kurzfristig und volatil, da sie auf Produkt- und Energietarifen basieren.
Minimale Umweltbelastung
Analog zur Berechnung der volkswirtschaftlichen Kosten kann eine Berechnung der Abschätzung der Umweltwirkungen durch den Erhalt / Einbau und Aufbringen der Dämmung (auch mit zunehmendem Dämmniveau) erfolgen und mit den durch die Energie verursachten Wirkungen korreliert werden während des Gebäudebetriebs verbraucht.
Diese Art der Berechnung basiert auf der Environmental Product Declaration (EPD) in englischer Sprache.
Es wird mehrere verschiedene Auswirkungen geben, a priori wird es so viele Dämmstufen geben, die die Gesamtbelastung minimieren, wie Kriterien zu berücksichtigen sind, zum Beispiel: Treibhauseffekt / Treibhauspotenzial (GWP), Auswirkung auf Primärenergie / Primärenergie ( PE), atmosphärische Versauerung / Versauerungspotential (AP), Abiotischer Ressourcenabbau / Abiotische Potentialabbauelemente (ADPe), etc. Folglich gäbe es nicht einen einzigen "optimalen" Isolationspegelwert, sondern vielmehr so viele Kriterien, die minimiert werden sollen.
Gebäude-Fallstudie
Zur Veranschaulichung der Anwendung dieser Methoden wurde ein Mehrfamilienhaus in Betracht gezogen befindet sich in Barcelona und es wurden Berechnungen zu Energiebedarf / Endenergie / Kosten / Umweltauswirkungen basierend auf verschiedenen zunehmenden Isolierungsgraden durchgeführt.
Im angehängten Bild ist das betrachtete Gebäude schematisiert:
Klimatologie
Es wurde die repräsentative Klimadatei der Stadt Barcelona verwendet
Nutzungsprofile
Die Berechnung wurde anhand der im Anhang D der DB HE beschriebenen Berufsbilder durchgeführt
Für die Luftinfiltration und Belüftung wurde ein konstanter Wert von 0,2 Erneuerungen pro Stunde berücksichtigt, ergänzt durch 4 Erneuerungen pro Stunde in Sommernächten und mit einem Lüftungsstrom über das Jahr von 4 l / s / Person (variabel je nach Besetzung)
Für den Sonnenschutz ist der Einsatz von mobilen Geräten vorgesehen, die in den Sommermonaten einen zusätzlichen Solarfaktor von 0,3 bieten, solange die einfallende Sonneneinstrahlung größer als 75 W/m2 ist.
Klimaanlagen
Für die Klimaanlage wurde für die Referenzsysteme verwendet, was die DB HE an Effizienz und Energievektor vorschreibt.
Nutzungsdauer des Gebäudes
In dieser Studie wurde eine Nutzungsdauer von 50 Jahren für das Gebäude berücksichtigt.
Isolationsstufen
Die Berechnung erfolgt mit steigender Dämmung nach folgender Tabelle:
Um die Ergebnisse zu analysieren, wurde der Dämmstoffverbrauch in jedem Bausystem und für das gesamte Gebäude berechnet.
An Fassaden wurde eine mit Kraftpapier beschichtete Glaswolle berücksichtigt, während auf dem Dach eine XPS-Schicht in Betracht gezogen wurde.
Verglasung
Für die Verglasung wurde in allen Fällen ein Glas mit einem Transmissionskoeffizienten U von 1,8 W/m2K und mit wärmebrückenfreier Aluminium-Zimmerei verwendet.
Stückkosten der Isolierung
Um die Kosten der Dämmung abzuschätzen, wurde die von URSA veröffentlichte empfohlene Preisliste für das Produkt URSA TERRA MUR P1281 in den verschiedenen Dicken herangezogen und auf ähnliche Weise ein Durchschnittspreis für den m3 des Produkts berechnet für das Produkt URSA XPS NIII sind in beiden Fällen die jeweils geltenden Steuern (MwSt.) hinzugerechnet.
| Fassadendämmung | URSA TERRA MUR P1281 | 87,12 € / m2 |
| Isolierhülle | URSA XPS NII | 289,19 € / m3 |
Strompreise
Zur Schätzung der Energiekosten wurde der Inlandstarif für Privatpersonen herangezogen und für die Berechnung nur der Energieterm (direkt dem Verbrauch zuzuordnen) ohne Berücksichtigung des Stromterms (der unabhängig vom Verbrauch bezahlt wird) und Steuern direkt berücksichtigt auch mit dem Energieverbrauch verbunden sind.
| Heizungsverbrauch | Erdgas | 0,0484 € / kWh Endenergie |
| Kälteverbrauch | Elektrizität | 0,120 € / kWh Endenergie |
Isolierung eingebettete Stöße
Für die Auswirkungen, die in den Lebenszyklus der Isolatoren eingebettet sind, wurden die Umweltdeklarationen der betrachteten URSA-Produkte (DAP / EPD) berücksichtigt und eine Berechnung ähnlich den wirtschaftlichen Kosten durchgeführt, um den repräsentativen Wert jedes Produkts zu ermitteln pro m3 Volumen.
Ergebnisse der Schätzung des Endenergiebedarfs und des Verbrauchs
Durch die Energiesimulation mit dem Tool EnergyPlus als Berechnungsmaschine und OpenStudio als Schnittstelle zur Modellierung der Fallstudie wurde der Energiebedarf für jede Isolationsebene ermittelt.
Die Bedarfsberechnung wurde anhand der Effizienzwerte der Referenzanlagen in den Endenergieverbrauch übersetzt.
- Es ist zu erkennen, dass (zumindest für dieses Gebäude und unter den betrachteten Bedingungen) sowohl der Bedarf als auch der Endenergieverbrauch mit zunehmendem Dämmniveau (m3 im Gebäude installierter Dämmung) sinken und im Gegensatz zu dem, was manche sagen Die Erhöhung des Isolationsgrades ist niemals kontraproduktiv / „übertrieben“.
Der Endenergieverbrauch sinkt mit steigendem Isolationsniveau und entgegen der Behauptung ist ein steigendes Isolationsniveau nie kontraproduktiv
Optimale wirtschaftliche Kostenergebnisse
Es wird oft eingewandt, dass die Reduzierung des Energieverbrauchs zwar mit zunehmender Dämmung zwar immer abnimmt, aber ab einem bestimmten Zeitpunkt die höheren wirtschaftlichen Kosten der eingebauten Dämmung durch die Verringerung nicht ausgeglichen werden Kosten für die Isolierung weniger Energieverbrauch.
Daher berechnen wir die Investitionskosten der Dämmung für jede betrachtete Ebene und setzen diese in Relation zu den niedrigsten Kosten der verbrauchten Endenergie.
- Es ist ersichtlich, dass die Gesamtkosten, die Summe aus Investitionskosten (steigend) und Betriebskosten (sinkend), ein Minimum darstellen, das in diesem Fall und unter den betrachteten Bedingungen bei einem Dämmniveau von 84 m3 Dämmstoff (100 mm Dämmung) Dämmung an der Fassade und 80 mm Dämmung am Dach).
Ergebnisse Minimale Umweltbelastung
Wir werden eine ähnliche Berechnung wie beim ökonomischen Kriterium mit den unterschiedlichen Umweltauswirkungen durchführen
Treibhauseffekt (GWP)
Gesamtprimärenergie (PE)
Atmosphärische Ansäuerung (AP)
Abiotische Ressourcenerschöpfung (EDPe)
- Es ist ersichtlich, dass für alle Umweltauswirkungen (zumindest innerhalb der betrachteten Isolationsstufen) die Entwicklung des Wirkungswerts kein Minimum darstellt und es daher keine „optimale“ Isolationsstufe bzw. die optimale Isolationsstufe gibt mit dem Maximum übereinstimmt und daher unter Umweltschutzgesichtspunkten eine „maximale“ Dämmung aus wirtschaftlichen Gründen uneingeschränkt gefördert werden sollte.
Aus Sicht des Umweltschutzes sollte eine „maximale“ Abschottung ohne Einschränkung aus wirtschaftlichen Gründen gefördert werden.
- Die globale Auswirkung wird stark vom Energieverbrauch bestimmt, wobei die eingebettete Komponente durch Isolatoren sehr klein ist und sehr schwach ansteigt.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
- Es ist erwiesen, dass eine Erhöhung des Dämmniveaus im Hinblick auf die Reduzierung des Bedarfs und des Endenergieverbrauchs niemals „kontraproduktiv“ ist.
- Bei Anwendung des wirtschaftlichen Kriteriums lässt sich ein Dämmgrad festlegen, ab dem die höheren Investitionskosten nicht durch die Reduzierung der Energieverbrauchsrechnung ausgeglichen werden.
- Wenn Umweltkriterien verwendet werden, ist eine Erhöhung der Dämmung immer von Vorteil für die Umwelt und es gibt keinen Grund, die Dämmung von Gebäuden zu begrenzen.
- Die Betrachtung nur des rein wirtschaftlichen Kriteriums bedeutet, dass die Auswirkungen der Umweltzerstörung nicht berücksichtigt werden (wirtschaftlich / sozial / Gesundheit /…) und bietet daher eine sehr begrenzte Sicht des Problems.
- Der „optimale“ Halt sollte nicht derjenige sein, der minimale Kosten bietet, sondern der, der einen minimalen Einfluss darauf ermöglicht, was passiert, wenn der Energiebedarf des Gebäudes null ist und folglich auch der Verbrauch null ist.
- Die eingebetteten Umweltauswirkungen von Dämmprodukten sind sehr gering und im Vergleich zu denen des Energieverbrauchs nicht sehr relevant.
- Internationale Richtlinien und staatliche Verordnungen täten gut daran, das optimale Kostenkriterium zu "vergessen", um sich darauf zu konzentrieren, diejenigen einzuführen, die auf der Erzielung minimaler Umweltauswirkungen als entscheidendes Kriterium basieren.
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