M52 e2d Masterarbeit

9.3 Energie autark "Grün"

1.1 Definition "Energie autark"

Kein Einsatz von Primärenergie zur Energieversorgung der Gebäudenutzung. Energie autark definiere ich mit klaren und einfachen Worten ..
Unabhängig von der Energie Versorgung von außen.
Natürliche Ressourcen und Eusymbiosen erkennen und nutzen.
Verantwortungsbewusster Umgang mit Energie und Natur.
Minimieren von Energieverbrauch unter dem Gesichtspunkt der wirtschaftlichen Verhältnismäßigkeit.
Maximieren der regenrativen Eigen-Energie-Erzeugung unter Verwendung aller Erzeugungskomponeten und Speichermöglichkeiten für den jeweiligen Standort. Eusymbiose der Energieerzeugung, des Energieverbrauchs und der baulichen Nutzung.
Verzicht auf fossile Brennstoffe und Energieversorgung von extern.
Speicherung des Überschusses der erzeugten Wärme- und Stromenergie in unterschiedlichen kurz-, mittel- und langfristigen Speichersystemen, um Lastspitzen und Erzeugungsdefizite auszugleichen.
Entwickeln bedarfsgerechter, komfortabler Lastprofile, um auf regenerative Energieerzeugung und Lastspitzen zu reagieren.
Notsysteme für unkalkulierbare Schwankungen und Ausfall der regenerativen Energieproduktion.

1.2 Definition "Grün"

Verwendung vo
n ortstypischen und regionalen Baumaterialien, Konstruktionen und Bauweisen. Minimierung der Transportwege, des Abfalls und mehr Wiederverwertung, bzw. Einbindung in den Produktionskreislauf. Ökologische Bewertung der Gebäudekonstruktion im Zusammenhang mit den statischen, bauphysikalischen, architektonischen und ökologischen Anforderungen an Baustoffe und Materialien, unter Auswertung der Daten nach der Ökobau.dat des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BmUNBR) als Grundlage zur Auswahl der Baustoffe und Materialien. Minimierung der Transportwege, des Abfalls und Optimierung der Umweltverträglichkeit

2. Einleitung
Klimawandel, Naturkatastrophen und Anstieg des Meeresspiegels sind Schlagworte die Angstzustände bei Menschen wachsen lässt.
Die Fragen und Sorgen die sich durch die intensive Berichterstattung und Lobbyarbeit aufdrängen sind bezeichnend für die kulturelle und wirtschaftliche Entwicklung der heutigen Zeitepoche.
Einer ist immer schuld. Verantwortung zu übernehmen wird von den anderen erwartet, um von eigenen Ängsten vor Veränderung abzulenken. Es ist bequem mit dem Finger auf andere zu deuten und zu sagen mach mal. Du bist hauptverantwortlich dafür, du produzierst den höchsten Energieverbrauch, um angeblich bewährtes beibehalten zu können, um nicht aus der Komfortzone raus zu müssen. Die Diskussion zur Einsparung von Energie bedeutet nicht nur Einschränkungen sondern hauptsächlich die Möglichkeit unabhängig zu werden, nicht mehr dem Diktat der fossilen Energiewirtschaft zu unterliegen, nicht mehr am „Tropf zu hängen“, der den Lebenssaft Energie einflößt um furchtbare Nebenwirkungen zu provozieren, unkalkulierbare Kosten, unkalkulierbare Schäden der Umwelt, der Gesundheit und der Lebensqualität. Eigeninitiative bedeutet Unabhängigkeit und somit Selbstbestimmung und Eigenverantwortung. Energie bedeutet Macht in allen Bereichen, im privaten, wie auch besonders in der Industrie und Wirtschaft. Wer in die Zukunft seiner eigenen Energieversorgung investiert wird zukunftig belohnt werden, ein Mehr an Planungssicherheit an Beständigkeit und schlussendlich auch kalkulierbare Betriebskosten. Doch ganz klar stellt sich als wichtigster Punkt der vernünftige Umgang mit Ressourcen und dem Kapitel Umwelt heraus. Jeder gewinnt dadurch am meisten die Menschen Tiere Pflanzen und die Elemente die für alles Leben notwendig sind. Machen sie sich Gedanken, denken sie langfristig, denken, glauben sie an die unbeschreiblich wunderbaren Möglichkeiten, die sich uns allen bieten. Unser Leben und Wirken soll grün werden.
Lassen sie uns die unglaubliche Chance nutzen lassen sie uns alle an einer Zukunft arbeiten die lebenswert ist und bleibt.
Ausarbeiten und entwickeln der Vorgehensweise zum Entwurf unter energetischen, ökologischen Aspekten, unter Berücksichtigung der Bewertungen und Prognosen zur energetischen Qualität, der Energieversorgung und der Speicherung von Energie.

2.1 Ziele und Ausarbeitung
Gebäude werden für die Nutzung durch Menschen geplant und gebaut. Unterschiedlichste Anforderungen sind für den Entwurf zu Grunde gelegt. Die Energieversorgung ist bisher durch die Anbindung an öffentliche und externe Energiequellen gewährleistet. Um auf die zunehmenden negativen Auswirkungen der Verwendung von Primärenergie zu reagieren, sind Gesetzeswerke, Anforderungen und persönliche Wünsche zur deutlichen Reduktion vom Verbrauch Primärenergie verabschiedet und angewandt. Hauptsächlich wird mit der Verbesserung der Gebäudehülle und der Haustechnik auf diese Belange reagiert. Regenerative Energien sind durch das Erneuerbare-Energien-(Wärme)Gesetz (EEG) Bestandteil der Planung und Ausführung geworden und führen zu einer deutlichen Verbesserung des Energie-Standards in Bezug auf Reduktion von Primärenergie.
Gebäude sind für die Nutzung durch Menschen geplant, Architektur mit Gestaltung, Funktion und Energie sind die drei Säulen für den Entwurf. Diese drei Säulen sind unverrückbar miteinander verknüpft und unmittelbar voneinander abhängig.
Ich stelle folgende Ziele auf ..

Die vollständige regenerative Erzeugung und Speicherung der benötigten Energie. Erarbeiten der optimalsten Gebäudehülle zur Optimierung des Energieverbrauchs.
Feststellung der ökologisch sinnvollsten Konstruktion für die entsprechende Nutzung
Verschmelzung von Architektur, Gestaltung, Nutzung, Konstruktion und Energie zu einem optimalen Entwurfskonzept für die Nutzer, für Menschen

Um diese Ziele zu erreichen, werde ich Wege zur Untersuchungen wie folgt durchführen..

Ermittlung des Energiepotentials aus regenerativen Quellen. Es werden die Lage, Ausrichtung und sonstigen Auswirkungen zur Nutzung der Umweltenergie auf dem Grundstück und der Umgebung geprüft und bewertet. Entwickeln und festsetzen von Lastprofilen die für den jeweiligen Bedarf des Gebäudes, die unterschiedliche Energieproduktion und Speicherung fließt in diese Entwicklung mit ein. Wann und wieviel Energie wird wie erzeugt? Grundlasten und Maximallasten werden ebenfalls berücksichtigt. Vorhandene Möglichkeiten der Nutzung von Erde, Luft, Regen, Sonne, Wind, Umwelt und Umgebung. Untersuchung der Möglichkeiten und Eusymbiose der einzelnen Komponenten, Analyse und Betrachtung der einzelnen Komponenten mit Entwicklung der Nutzung möglicher Energiequellen ..

< Solarenergie, aktive und passive Energienutzung
< Luft, bzw. Wind. Thermische und mechanische Nutzung der Energie
< Erde. Thermische Nutzung und Speicherung der Energie
< Wasser. Thermische und mechanische Nutzung der Energie
5. Das Gebäude, bzw. die Gebäudehülle muss reagieren können, es gilt andere Berechnungsansätze zu verwenden, als die bisher üblich sind. Wie wirken sich folgende Maßnahmen auf den Energieverbrauch und die Behaglichkeit aus?
< Beheizung, bzw. Kühlung im Zusammanehang mit Speicherkapazität der äußersten Hüllschicht, daraus entstehen Auswirkungen der Energetische Qualität der Bauteile zur Optimierung der Bauteilstärke und des Dämmwerts
< Konstruktive Maßnahmen zur Verminderung der Abstrahlung ins Weltall. Minderung des Energieverlustes durch wie z.B. Einhausung, hochdämmende Abdeckungen der Öffnungen u.ä.
< Auswirkung von Baustoffen auf die Behaglichkeit. Qualitätsver-besserung durch Erhöhung der Oberflächentemperaturen, Wärme-speicherung u.ä.
6. Die Anforderungen an die Gebäudehülle sind nicht nur bauphysikalisch und energetisch zu betrachten. Es stellt sich auch die Frage zur ökologischen Bewertung und Einbeziehung dieser Kenndaten zur Beurteilung der gesamten Konstruktion. Mit Hilfe der Ökobau.dat ist ein Werkzeug gegeben, um die jeweils geeigneten Bauteile, Baustoffe zu finden und im Konzept einzuarbeiten
< Festlegung der Konstruktion an Hand des Schall-, Brand-, Wärmeschutz, statische und gestalterische Anforderungen. Persönliche Empfindungen des Nutzers
< Bewerten der Konstruktion mit der Ökobau.dat
< Untersuchung von Alternativkonstruktionen
< Bewertungsmatrix und Auswahl der geeignetsten Bauteilen für die Konstruktion
7. Einbeziehung der ermittelten Ergebnisse aus 5. Und 6. im Entwurfsprozess. Aus den Anforderungen der Nutzer, der Architektur, Gestaltung, Energie und ökologischer Bewertung entwickle ich das ganzheitliches Konzept und arbeite dieses im Entwurf ein

Mentor Prof. Dipl. Ing. Georg Sahner Hochschule Augsburg
Studiengang Energie Effizienz Design E2D
21.10.2014Ausgabe der Aufgabe Energie autark "Grün"
21.01.2015 Abgabe der Masterarbeit
10.02.2015 Master bestanden
10.05.2015 Übergabe der Masterurkunde

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