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KEA von Fassadenkonfigurationen und Dämmstoffen  
Ganzheitliche energetische Analyse verschiedener Wandaufbauten mit Wärmedämmung bzw. Solarenergienutzung

Vorgehensweise

Der Kumulierte Energieaufwand (KEA) gibt den gesamten primärenergetisch bewerteten Aufwand an, der bei der Herstellung, Nutzung und Beseitigung eines Gegenstandes entsteht bzw. diesem ursächlich zugewiesen werden kann. Mittels Prozesskettenanalysen wurde für Fassaden mit unterschiedlichen Dämmstoffen und für verschiedene Solarfassaden der KEA ermittelt.

Im Rahmen dieses Projekts wurden Dämmstoffplatten (Expandiertes Polystyrol, Steinwolle), ein TWD-Verbundsystem, ein Luftkollektormodul sowie ein Photovoltaik-Modul mit monokristallinen Silizium-Solarzellen untersucht. Um die Vergleichbarkeit der Komponenten zu gewährleisten, wurden diese in einen Vergleichswandaufbau (verputztes Ziegelmauerwerk) integriert. Neben der detaillierten Ermittlung des Kumulierten Energieaufwands für die Herstellung der Komponenten und deren Integration in den Wandaufbau wurde auch ein Vergleich der Nutzungs- und Entsorgungsphasen durchgeführt. Da ein Teil der Komponenten (TWD, Kollektorensysteme) zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Studie noch nicht zur Marktreife entwickelt war, beruhen die Angaben zur Nutzungsphase zum Teil auf Abschätzungen bzw. auf Herstellerangaben.

Ergebnisse

Die Ergebnisse des KEA für die Herstellung sind in nebenstehender Abbildung dargestellt. Es wir deutlich, dass er bei Fassaden mit solaren Systemen deutlich über denen mit Dämmstoffen liegt.

Für die Nutzungsphase ist für alle Fassaden eine Energieeinsparung bzw. ein -gewinn im Vergleich zum Musterwandaufbau erreichbar. Dies gilt insbesondere für die Komponenten zur passiven (TWD-Fassade) und aktiven Solarenergienutzung durch Luftkollektoren, wie auch für die PV-Fassade (siehe unten). Die Entsorgungsphase spielt in der Gesamtbilanz der Fassadenkonfigurationen nur eine untergeordnete Rolle.

 
An der Ordinate ist der KEA der Herstellung ablesbar. Durch die Heizenergieeinsparung im Vergleich zur Musterfassade (Mindestanforderung nach WSchV'95), weisen die Wandaufbauten mit Dämmsystem nach zehn Jahren einen deutlich niedrigeren KEA auf. Die Fassaden mit aktiver oder passiver Solarenergienutzung weisen nach drei bis sieben Jahren einen negativen KEA auf, d.h. die Energieeinsparungen durch vermehrte Nutzung der solaren Einstrahlung sind größer als die Energieaufwendungen für die Herstellung der Komponenten. Am besten schneiden hierbei die Wandaufbauten mit Luftkollektoren ab; die kürzeste energetische Amortisationszeit ergibt sich beim TWD-System. Der KEA der Entsorgung ist in der Darstellung nicht enthalten, da alle Systeme eine Lebensdauer von mindestens 25 Jahren aufweisen.

Mit den Ergebnissen dieser Studie wird eine gezielte Einflussnahme auf die Auswahl von Materialien und Komponenten bereits bei der Entwicklung neuer Systeme möglich.

Mitarbeiter: Dipl.-Ing. C. Hutter, Dipl.-Ing. D. Köhler