Technische Maßnahmen bei Neubau und Sanierung sind wirtschaftlich
Der effiziente Umgang mit Strom, Wärme und Kälte hat sich noch nie so deutlich und schnell ausgezahlt wie bisher. Die Amortisationszeiten für Investitionen in Energieeffizienz-Technologien sind heute im Schnitt 20 Prozent kürzer als noch Anfang dieses Jahrhunderts. Das gilt besonders auch für Investitionen in Gebäudetechnik.
Unternehmen können an vielen Stellschrauben drehen um ohne Qualitätseinbußen Kosten zu sparen. Zu den großen Energieverbrauchern gehören Klimatisierung, Heizung und Beleuchtung. Der Gebäudehülle fällt deshalb eine wichtige Rolle zu, um Verluste gering zu halten. Unabhängig ob es sich um Verwaltungsgebäude, Hallen oder konditionierte Produktionsstätten handelt gilt: Je früher der Energiebedarf in der Planung berücksichtigt wird, desto höher ist das erschließbare Einsparpotenzial.
Allerdings nimmt der Neubau eine untergeordnete Position ein, denn der Bestand macht in Deutschland das Gros der Gebäude aus. Bürogebäude der sechziger und siebziger Jahre sind häufig nicht mehr zeitgemäß. Eine grundlegende Modernisierung kann der Weg zu energetischer Qualität, Nutzerkomfort und ansprechender Gestaltung sein. Neben dem Energiebedarf für Heizung und Warmwasser wird auch der Bedarf für Kühlung und Beleuchtung bilanziert. Bauphysikalische Schwachstellen, die sich oft durch hohe Heizkosten bemerkbar machen, können durch Thermografie und Blower-Door-Test nachgewiesen werden:
Mit Hilfe einer Wärmebild-Kamera (Thermografiekamera) werden die Energieverluste eines Hauses sichtbar gemacht, Baufehler und schlechte Wärmedämmung kommen zum Vorschein.
Beim Blower-Door-Test wird mit einem Ventilator eine Druckdifferenz zwischen innen und außen aufgebaut und die Luftdichtheit eines Gebäudes gemessen. Dieses Differenzdruck-Messverfahren erlaubt Rückschlüsse darauf, ob Leckagen in der Gebäudehülle sind und wie schnell die Luft in einem Gebäude ausgetauscht wird.
Bei Neubauten oder nach Fertigstellung aller Sanierungsmaßnahmen ist es wichtig, die Qualität der Ausführung durch eine Luftdichtigkeitsmessung zu überprüfen. In der kalten Jahreszeit ergänzt diese sehr gut die Thermographieaufnahmen. Das Ergebnis dieser Untersuchungen zeigt alle Schwachstellen und Undichtigkeiten der Gebäudehülle. Handwerkliche Fehler können nur auf diese Weise rechtzeitig korrigiert werden. Ein ganzheitliches Gebäudekonzept beinhaltet eine Fassade mit sommerlichem und winterlichem Wärmeschutz, Kälte- und Wärmeerzeugung über Kraft-Wärme-Kopplung, Belüftung und sommerliche Nachtlüftung über eine Abluftanlage, eine optimale Tageslichtnutzung sowie eine tageslichtabhängige Kunstlichtregelung. Wenn es um die Gebäudehülle geht, stellt sich die Frage nach dem passenden Dämmstoff. Die Grafik auf Seite 20 verdeutlicht exemplarisch die erreichbaren Effekte für Dämmstoffe mit höherem Eigengewicht (0,045W/mK zum Beispiel für einen verbesserten sommerlichen Wärmeschutz sowie einen besseren Schallschutz), für heutige Polystyrolplatten oder mineralische Faserdämmstoffe (0,035W/mK) und Polyurethan-Hartschaumplatten (0,025W/mK). Für Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) mit Polyurethan-Hartschaumplatten sind jedoch nur wenige Systeme mit Bauartzulassung erhältlich. Noch höhere Dämmwerte erreicht man als Innendämmung in Einzelanwendungen (etwa im Denkmalschutz) mit Vakuumisolationspaneelen (VIP) [1], die große Sorgfalt bei der Verarbeitung erfordern, relativ teuer sind und ebenfalls noch keine Bauartzulassung für außen besitzen. Je nach Handelsform, Wärmeleitfähigkeit, Brandschutzverhalten und Belastbarkeit muss die passende Auswahl getroffen werden.
Einspareffekt durch intelligentes Heizen
Neben der optimalen Dämmung der Gebäudehülle bringt die intelligente Beheizung – vor allem in Verwaltungsgebäuden und thermisch konditionierten Produktions- und Lagerhallen – einen enormen Einspareffekt, wobei es allerdings keine einheitliche Lösung für alle Gegebenheiten geben kann, sondern je nach baulicher Beschaffenheit und Nutzungszweck unterschiedliche Lösungen gefunden werden müssen. Folgende Aspekte müssen berücksichtigt werden:
Die Temperaturempfindlichkeit der Produkte bei Lagerung und Transport
Die Anforderungen an Produktionsanlagen und Fertigungsprozesse
Die Behaglichkeit, die gesundheitlichen Anforderungen und die Leistungsfähigkeit der Mitarbeiter vor Ort
Möglich sind die direkt und indirekt befeuerte Warmluftheizung, Strahlungsheizungen (Hell-, Dunkelstrahler und Deckenstrahlplatten) oder die Fußbodenheizung. Ein Energieberater kann beurteilen, ob darüber hinaus eine Wärmerückgewinnungsanlage, Lüftungsanlagen oder Torluftschleier sinnvoll sein können. Grundsätzlich gilt für alle Hallenheizungen, dass die erzeugte Wärme zielgerichtet eingesetzt werden muss, um Verluste zu vermeiden und Kosten zu sparen.
In einer Werkshalle, in der sich produktionsbedingt Dämpfe und schadstoffhaltige Gase bilden, werden diese über hohe Luftwechselraten abgeführt. Dadurch entweicht auch jede Menge erwärmte Luft. Diese Verluste können sowohl bei Warmluft- also auch bei Strahlungsheizungen durch Wärmerückgewinnungsanlagen reduziert werden.
Kraft-Wärme-Kopplung für mehr Effizienz
Ökonomische Vorteile und Effizienz kann ein Unternehmen auch durch die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme erzielen. Dies geschieht über ein Blockheizkraftwerk (BHKW). Durch die dort stattfindende Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird die Abwärme, die bei der Stromerzeugung entsteht, für die Raumheizung, Warmwasserbereitung oder zur Prozesswärmebereitstellung genutzt. Der Strom wird direkt genutzt oder ins Netz eingespeist. Werden zur Energieerzeugung fossile Energieträger eingesetzt, erhält der Erzeuger eine Einspeisevergütung nach dem Gesetz für die Erhaltung, die Modernisierung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung (KWKG 2002, die neue Fassung ist seit 1. Januar 2009 in Kraft). Eine wesentlich höhere Einspeisevergütung wird beim Einsatz regenerativer Energieträger – Holz, Biogas, Pflanzenöl, Gruben-, Deponie- und Klärgas – gezahlt. Diese Vergütung erfolgt nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG).
Vorteil der KWK ist die deutliche Verbesserung der Energiebilanz eines Unternehmens. Der energetische Nutzungsgrad der eingesetzten Primärenergie liegt zwischen 80 und 90 Prozent. Dem gegenüber steht ein Nutzungsgrad von rund 60 Prozent bei der herkömmlichen Vorgehensweise. Damit die KWK tatsächlich wirtschaftlich ist, sollte ganzjährig Bedarf an Strom und Wärme bestehen. Das ist zum Beispiel interessant bei der Wärmeversorgung von Absorptionskältemaschinen für den Betrieb einer Klimaanlage. Es kann aber auch über Abhitzekessel Niederdruckdampf erzeugt werden, der den Prozessdampfbedarf deckt. Abwärme aus Generator- oder Motorkühlung kann für die Gebäudeheizung genutzt werden. Das KWK-Leistungsspektrum reicht von rund 15kW bis 100MW. Wobei sich 100 Prozent Leistung in 70 Prozent Wärmeleistung und 30 Prozent elektrische Leistung aufteilen.
Konzept mit erneuerbaren Energien
Eine thermische Solaranlage mit Pufferspeicher kann zum Beispiel die elektrische Beheizung der Prozessbäder in der Galvanik unterstützen. Das spart Stromkosten. Brauchwasser wiederum kann durch Sonnenkollektoren erhitzt werden. Das kann gerade in den Sommermonaten günstig sein, wenn mehr Brauchwasser verwendet wird. Bereits heute liefern Holzpellets und Holzhackschnitzel kostengünstig Wärme.
Grundsätzlich sollten bei einem energetischen Gesamtkonzept sowohl bei produzierenden Unternehmen als auch bei Bürogebäuden die erneuerbaren Energien berücksichtigt werden. Oftmals ist ihre Verwendung kostengünstiger, sie machen langfristig unabhängig und nicht zu vernachlässigen ist der Imagegewinn für das Unternehmen.