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Über dieses Buch

Mit der kompendiarischen Darstellung des Themas Energieeffizienz und Energiemanagement will dieses Buch Neugier wecken, zeitgemäße Energie sparende Maßnahmen ohne Wohnkomfort-Einbußen umzusetzen. Dies betrifft die gesamte Wertschöpfungskette von der dezentralen Energieumwandlung bis zum Energiekonsum durch die Endkunden und beleuchtet dabei die verschiedenen gesellschaftlichen Handlungsfelder. Es ist als interdisziplinäres Fachbuch angelegt, dessen Lektüre ein ingenieurgemäßes Verständnis der vorgestellten Technologien voraussetzt. Darüber hinaus möchte es aber auch ökonomische, sozialethische, umweltpolitische und ökologische Trends aufzeigen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Zur Energiesituation in Deutschland

Zusammenfassung
Energie kann weder erzeugt noch verbraucht werden - Energie kann stets nur in unterschiedliche Erscheinungs- und Wirkungsformen umgewandelt werden. Somit kann näherungsweise die globale Energiesituation durch die bekannten Erdgas- und Erdölreserven gekennzeichnet werden und diese können bei Fortschreibung der augenblicklichen Entwicklung etwa 50 Jahre reichen. Der weltweite Energieverbrauch hat sich seit 1970 verdoppelt und wird sich bis 2030 verdreifachen.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

2. Moderne Heizungstechnologien

Zusammenfassung
Um nachhaltig zum Klimaschutz beizutragen ist es sinnvoll, seine Heizungsanlage auf Alternativen zu konventionellen Heizsystemen wie Öl und Gas umzustellen bzw. zu erneuern. Die Reichweiten fossiler Brennstoffe sind begrenzt, so dass man zeitnah mit der Umstellung beginnen soll. Neue Technologien und nachwachsende Rohstoffe machen es möglich, die CO2-Emissionen deutlich zu senken. Im Wesentlichen befinden sich alle neuartigen Heizsystem-Technologien in der Anfangs- oder Entwicklungsphase, wodurch höhere Investitionen notwendig sind. Jedoch sind die Betriebskosten und auf lange Sicht die Gesamtkosten der Anlagen niedriger als bei konventionellen Heizungsanlagen.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

3. Erzeugung und Speicherung von Energie

Zusammenfassung
Anthropogen heißt so viel wie „durch den Menschen verursacht“, d.h. unter der anthropogenen CO2-Produktion werden die möglichen Auswirkungen durch den Menschen und seiner Tätigkeiten auf den natürlichen Treibhauseffekt verstanden. Die von Menschen geschaffene CO2-Produktion entsteht durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, wie Kohle, Öl und Erdgas. Der Mensch verbraucht diese Stoffe in seinem täglichen Leben.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

4. Wärmedämmung

Zusammenfassung
Mit Hilfe bauphysikalischer Methoden lassen sich Wohn- und Zweckbauten entwickeln, die eine hohe thermische Behaglichkeit und einen niedrigen Energieverbrauch aufweisen. Nach Sachlage kann die zugeführte Restenergiemenge effizient genutzt werden. Neben der Vermeidung von Kondensations- und Schimmelpilzproblemen verfügen sie über eine gute Tageslichtausnutzung und besonders über eine gute Bau- und Raumakustik. Baustoffe und Baukonstruk-tionen werden bezüglich der Durchlässigkeit von Wärme, insbesondere der Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Wärmedämmung, Wärmeschutz, der Gebäude-Feuchtigkeit, insbesondere der Wasserdampfgehalt, Feuchtetransport, Kondensation von Wasser, Schimmelbildung in Wohnungen sowie der Akustik und Luft nach bauphysikalischen Erkenntnissen klassifiziert.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

5. Lüftungstechnik und Lufthygiene

Zusammenfassung
Durch die Lüftung eines Gebäudes – ob freie Lüftung z.B. über Fenster oder mechanische Zwangslüftung – muss eine ausreichende Innenraum-Luftqualität für Menschen sicherstellt sein. Luftbelastungen in Innenräumen entstehen durch:
- menschliche Stoffwechselprodukte (Wasserdampf, CO2-Emissionen, Körpergeruchstoffe),
- Wasserdampf und Geruchstoffe aus haushaltsüblichen Tätigkeiten und von Zimmerpflanzen,
- Haushaltsprodukte (Reinigungsmittel, Kosmetika),
- Einrichtungsgegenstände (Möbel, Teppiche, Teppichböden, Gardinen, ...),
- Staubentwicklung und mikrobiologische Belastungen (Keime, Pilzsporen, ....) aus Textilien und von Haustieren und Pflanzen,
- Baumaterialien, Holzschutzmittel, Lacke, Kleber, Hobbyprodukte,
- Verbrennungsprodukte aus inneren Feuerstellen (Gasherde, offene Kamine, Öfen, ...).
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

6. Kälteanlagen

Zusammenfassung
Erforderlich sind ein Kompressions- und ein Expansionselement sowie zwei Wärmetauscher, die in einem Kreislauf derart zusammengeschaltet sind, dass die Wärmetauscher beidseitig zwischen Kompressions- und Expansionselement geschaltet werden.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

7. Beleuchtungstechnik

Zusammenfassung
Das Gebiet der Beleuchtungstechnik kann nach der CIE (Commission Internationale de l'Ec-lairage, Internationale Beleuchtungskommission) in die Photometrie und Radiometrie unterteilt werden. In der Photometrie werden optische Größen im Zusammenhang mit der Empfind-lichkeit des menschlichen Auges bestimmt. Die Radiometrie beschäftigt sich mit der Messung der physikalischen Strahlungsleistung, der elektromagnetischen Strahlungsenergie pro Zeit, die auf eine Fläche auftrifft oder von Lichtquellen abgestrahlt wird.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

8. Gebäude-Bussysteme

Zusammenfassung
Komplexe Schalthandlungen können mit „intelligenter― Gebäudesystemtechnik automatisiert werden. Übergeordnete BUS-Systeme steuern Heizungsanlagen, Lüftungs- und Klimaanlagen, Melde- und Überwachungssysteme, Beleuchtungs-Systeme und Jalousien, indem sie die Systemgruppen „kommunizierend― miteinander verbinden. Die Informationen von Sensoren, Lichtschranken, Infrarotsensoren, Windmessern oder Helligkeitssensoren, werden über das BUS-Netz weitergeleitet an Aktoren bzw. Schaltorgane, die zuvor programmierte Schaltvorgänge auslösen. Notwendig sind eine Daten- und eine Energieleitung sowie Steuerungssoftware. BUS-Systeme sind zum Beispiel der EIB/KNX-, der LON- oder CABA-Bus. Viele Lichtmanagement-Systeme lassen sich in BUS-Systeme einbinden.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

9. Basis-Konzepte der Gebäudesystemtechnik

Zusammenfassung
Basierend auf den einführenden Darstellungen im vorangegangenen Kapitel werden in diesem Kapitel die Gebäudesystem-Konzepte mit Hinblick auf Sicherheit und maximale Energieeinsparungen unter Komfort-Gesichtspunkten erarbeitet. Dabei wird Wert auf die Anschaulichkeit des Systems gelegt und die vorgestellten Konzepte werden auf die einzelnen Räume eines Gebäudes angewendet und konkretisiert. Es gibt praktisch alle namhaften Hersteller von Elektroinstallationsmaterial, die im Bereich des KNX-Bussystems engagiert sind. Alle namentlich erwähnten Bauteile stellen typische Installationsvarianten dar und stehen in keiner Weise für die Ausschließlichkeit einer Realisierung.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

10. Energie-Monitoring und Gebäude-Automation

Zusammenfassung
Die DIN EN ISO 16484 Gebäudeautomation stellt eine Weltnorm für Gebäudeautomation dar. Sie beinhaltet folgende Teilbereiche:
- Teil 1: Übersicht und Definitionen
- Teil 2: Hardware
- Teil 3: Funktionen
- Teil 4: Anwendungen
- Teil 5: Datenkommunikation-Protokoll
- Teil 6: Datenkommunikation-Konformitätsprüfung
- Teil 7: Projektplanung und -abwicklung
Sie ist der Oberbegriff für sämtliche Einrichtungen, Software und Dienstleistungen zur automatischen Überwachung, Steuerung, Regelung, Betriebsoptimierung, Bedienung und Management von Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung in einem oder mehreren Gebäuden. Die europäische Norm EN 15232 definiert vier verschiedene Energieeffizienzklassen (A, B, C, D) für Gebäudeautomationssysteme.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

11. Technisches Gebäudemanagement

Zusammenfassung
Von Technischem Gebäudemanagement (TGM) wird gesprochen, wenn Hausmeister nicht mehr mit voluminösen Schlüsselbunden von Etage zu Etage schnaufen und in jedem Raum selbst nachsehen, ob noch Licht brennt, sondern wenn ein Mausklick am Rechner genügt, um die Lichtquellen aller Büros auf den Bildschirm zu holen und ein weiterer Mausklick, um sie aus- oder einzuschalten. Diese Definition ist etwas vereinfachend, aber sie ist anschaulich und lässt erahnen, warum Technisches Gebäudemanagement in allen größeren Gebäuden sinnvoll ist. Unter dem Begriff Gebäudemanagement wird allgemein die „Gesamtheit aller Leistungen zum Betreiben und Bewirtschaften von Gebäuden einschließlich der baulichen und technischen Anlagen auf der Grundlage von ganzheitlichen Strategien ― nach der DIN 32736 Gebäudemanagement verstanden.
Franz Wosnitza, Hans Gerd Hilgers

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