nach oben

2024 | Buch

Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Energieeffizientes Bauen

Grundlagen

verfasst von: Franz-Josef G. Bürger

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : erfolgreich studieren

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Über dieses Buch

Der Arbeitsbereich des „Energieeffizienten Bauens“ bietet eine gute Zukunftsperspektive. Die fachliche Auseinandersetzung mit dem Thema „Energieeffizientes Bauen“ erfordert interdisziplinäres Arbeiten. Architekten und Bauingenieure werden bei der Planung und Ausführung der gebäudetechnischen Einrichtungen zunehmend mit den Aufgabenstellungen des Maschinenbaus und der Elektrotechnik konfrontiert. Die Buchinhalte beschreiben die naturwissenschaftlichen Grundlagen für die richtige Wahl der Baumaterialien und Baukonstruktionen im Hinblick auf Energieeffizienz, Nachhaltigkeit und Methoden zur Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Aufgaben am Ende der Kapitel ermöglichen die Selbstkontrolle und Festigung des angeeigneten Wissens.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Der Energiebegriff im technischen Sprachgebrauch

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die im Bereich der Technik verwendeten Energiebegriffe von der Primärenergie bis zur Nutzenergie kennen.

Franz-Josef G. Bürger

2. Primärenergiefaktoren und Primärenergienutzungsgrade

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die Wirkungsgrade der vorgelagerten Prozessketten von der Primärenergiegewinnung (Primärenergiefaktor, PEF) und die Wirkungsgrade der technischen Anlagen im Betrieb der Gebäude (Anlagenaufwandszahlen) kennen.

Franz-Josef G. Bürger

3. Einheiten der Energie

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die Einheiten der Energie mit den zugehörigen Umrechnungsfaktoren kennen. Des Weiteren die SI-Präfixe zur Berechnung des Vielfachen der Einheiten und Teilen der Einheiten.

Franz-Josef G. Bürger

4. Energieverbrauch und Energiebedarf

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie den Energieverbrauch als messbare Größe der Vergangenheit und der Gegenwart sowie den Energiebedarf als berechenbare Größe der Zukunft kennen. Diese Größen werden in einem Kontext mit der Weltbevolkerungsentwicklung und den Bruttoinlandsprodukt der Volkswirtschaften gestellt.

Franz-Josef G. Bürger

5. Der Treibhauseffekt

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie den Treibhauseffekt und die Stoffe, die diesen Effekt verstärken. Ein wesentliches Treibhausgas ist Kohlenstoffdioxid (CO2). Es entsteht im Wesentlichen beim Heizen und Kühlen der Gebäude mit fossilen Primärenergieträgern und durch Verbrennungsmotoren. Die mögliche Einlagerung von Kohlenstoffdioxid wird am Beispiel der CO2-Sequestration beschrieben.

Franz-Josef G. Bürger

6. Physikalische Grundlagen

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die für das energieeffiziente Planen und Bauen erforderlichen Grundlagen der Physik. Hierzu gehören der sichere Umgang mit den physikalischen Basisgrößen und deren abgeleiteten Größen sowie die relevanten Erscheinungsformen der Energie. Zudem entwickeln Sie ein Verständnis für die Hauptsätze der Thermodynamik und die physikalischen Möglichkeiten des Wärmetransports. Mit Hilfe dieser Grundlagen erkennen Sie die Energieströme der Natur und können hiervon abgeleitete energieeffiziente technische Lösungen planen, berechnen und bewerten.

Franz-Josef G. Bürger

7. Begriffe und Gesetzmäßigkeiten der Luft

Zusammenfassung

In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit den Zustandsgrößen und Zustandsbereichen der atmosphärischen Luft. Des Weiteren lernen Sie die baupraktisch relevanten Begriffe der absoluten und relativen Luftfeuchtigkeit sowie die Definition der Enthalpie der feuchten Luft kennen. Das Diagramm von Mollier (h-X-Diagramm) ermöglicht die vollständige Darstellung der vorstehend genannten Größen.

Franz-Josef G. Bürger

8. Wetter und Klima

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die Definition der Begriffe Wetter, Witterung und Klima kennen. Die praktisch relevanten astronomischen Koordinatensysteme und Sonnenbahndiagramme sind Grundlage des solaren Bauens. Die klimabedingten Heiztage und Gradtagszahl sind eine einfache und elegante Möglichkeit der Heizenergiebedarf eines Gebäudes zu schätzen und bei bivalent betriebenen Wärmeerzeugern den Bivalenzpunkt optimal festzulegen.

Franz-Josef G. Bürger

9. Wärmeströme von Menschen und Bauwerken

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die wesentlichen Wärmeströme von Menschen und Bauwerken sowie deren Wechselwirkungen kennen. Auf dieser Grundlage entwickeln Sie ein Verständnis für die energetisch erforderliche konstruktive Durchbildung der thermisch relevanten Bauteile und die Optimierung der Parameter, mit denen die operativ empfundene Temperatur gebildet wird. Eine optimale thermische Behaglichkeit bei geringem Lufttemperaturniveau ist anzustreben, da hierdurch auch die für das Heizen eines Gebäudes erforderliche Energiemenge minimiert wird.

Franz-Josef G. Bürger

10. Heiz- und Kühllasten

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die Begriffe Heiz- und Kühllast kennen. Hierbei werden den natürlichen Wärmeströmen, den durch Raumfolgen, konstruktiven Durchbildungen und Geräten gegebenen Wärmeströmen, künstlich erzeugten Wärmeströmen zur Aufrechterhaltung der gewünschten Innenraumtemperaturen entgegengesetzt. Natürliche Wärmeströme sind durch Sonne, Wind, Wasser, Erde und anthropogene Einflüsse gegeben. Künstliche Wärmeströme sind mit Hilfe der Heizung und Kühlung erzeugte Wärmeströme.

Franz-Josef G. Bürger

11. Thermische Behaglichkeit

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die wesentlichen Einflüsse auf die thermische Behaglichkeit der Menschen kennen. Hierbei werden die Einflüsse des Aktivitätsgrades, der Kleidung und der Luftkonditionierung beschrieben.

Franz-Josef G. Bürger

12. Raumluftqualität

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie, die Raumluftqualität zu beurteilen. Hierzu erfahren Sie Wesentliches über Verunreinigungslasten, empfundene Raumluftqualitäten und deren technischen Einheiten sowie die zulässigen Grenzwerte.

Franz-Josef G. Bürger

13. Speicherung der Wärmeenergie

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie grundlegende bautechnische Möglichkeiten direkter und indirekter Wärmespeicherung kennen.

Franz-Josef G. Bürger

14. Nachhaltigkeit von Gebäuden

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die Beziehungen zwischen Menschen, Gebäude und der Umwelt sowie die Bedeutsamkeit des Gleichgewichts dieser Komponenten kennen. Ferner erhalten Sie eine Einführung zu umweltschädigenden Potenzialen und deren Emissionen.

Franz-Josef G. Bürger

15. Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

Zusammenfassung

In diesem Kapitel lernen Sie die Grundlagen der Wirtschaftlichkeitsberechnungen kennen. Hierbei ist zwischen statischen und dynamischen Verfahren zu unterscheiden.

Franz-Josef G. Bürger

Backmatter

Titel: Energieeffizientes Bauen
verfasst von: Franz-Josef G. Bürger
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-41589-1
Print ISBN: 978-3-658-41588-4
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-41589-1