Grüne Nachrüstung - Green retrofit

Eine grüne Nachrüstung ist jede Sanierung eines bestehenden Gebäudes, die darauf abzielt, die CO2-Emissionen und die Umweltbelastung dieses Gebäudes zu reduzieren . Dies umfasst unter anderem die Verbesserung der Energieeffizienz von Heizungs-, Klima-, Lüftungs- und anderen mechanischen Systemen, die Verbesserung der Dämmqualität der Gebäudehülle und das Ziel, den Komfort und die Gesundheit der Bewohner zu verbessern.

Grüne Nachrüstungen sind in letzter Zeit durch ihre Aufnahme in eine Reihe von Gebäudebewertungssystemen bekannt geworden, wie zum Beispiel LEED für bestehende Gebäude des USGBC : Betrieb und Wartung, Passivhaus EnerPHit und Green Globes für bestehende Gebäude. Zahlreiche Regierungsbehörden, vor allem die EU , betonen und finanzieren umweltfreundliche Sanierungen sowohl in Wohn- als auch in Geschäftsgebäuden, da bestehende Gebäude als großer und wachsender Bereich im Kampf gegen den Klimawandel erkannt werden .

Überblick

Die meisten Nachrüstungen können als etwas „grün“ bezeichnet werden, da nicht ein neues Gebäude gebaut wird, sondern ein bestehendes verbessert wird. Das spart viele graue Energie intensive materieller Ressourcen , die sonst benötigen würden verwendet werden , um die Struktur in erster Linie zu bauen. Wenn die Alternative ein komplett neues Gebäude ist, wird jede Nachrüstung die CO2-Auswirkungen dieses Projekts reduzieren. Eine grüne Nachrüstung berücksichtigt zusätzlich die Umweltauswirkungen der getroffenen Designentscheidungen und zielt darauf ab, jede Designentscheidung zu nutzen, um Energieeinsparung und Nachhaltigkeit zu berücksichtigen.

Die Nachrüstung eines Gebäudes trägt von Natur aus die Einschränkungen des aktuellen Gebäudes und Standorts. Dies kann in vielen Fällen dazu führen, dass Projektteams weniger als ideale Lösungen in Bezug auf die angegebenen Projektziele in Betracht ziehen. So hat beispielsweise die Ausrichtung eines Gebäudes in Bezug auf die Sonne einen großen Einfluss auf seine Energieeffizienz, aber wenn ein Gebäude einmal gebaut ist, ist es in der Regel nicht im Rahmen einer Nachrüstung, es zu drehen. Auch Haushaltszwänge wirken sich häufig auf die vorgeschlagenen Energiesparmaßnahmen aus. Bis vor kurzem wurden umweltfreundliche Sanierungen im Allgemeinen als einmalige Projekte für bestimmte Gebäude oder Kunden betrachtet, aber angesichts der zunehmenden Betonung der Verbesserung der Energieeffizienz des Gebäudebestands angesichts des Klimawandels werden sie systematisch und in Zukunft überprüft Skala. Die zentrale Herausforderung für Regierungen und interessierte Interessengruppen besteht darin, dass „der Gebäudebestand durch unterschiedliche Nutzungen gekennzeichnet ist, mit Gebäuden in unterschiedlichen Klimazonen und mit vielen unterschiedlichen Bautraditionen und Systemtechnologien“. Es ist daher schwierig, Strategien für alle Gebäude zu charakterisieren, wenn sich jedes Gebäude so stark vom letzten unterscheidet.

Ein weiterer Grund dafür, dass grüne Nachrüstungen in letzter Zeit eine beträchtliche Aufmerksamkeit in der Forschung auf sich gezogen haben, ist die Betonung der Regierung auf die Nachrüstung alter Gebäudebestände zur Bekämpfung des Klimawandels. Es wird geschätzt, dass bis zur Hälfte des Gebäudebestands immer über 40 Jahre alt ist. Diese Gebäude weisen aufgrund von Konstruktionsmängeln, einer Verschlechterung der mechanischen Systemeffizienz und einer erhöhten Durchlässigkeit der Hülle eine deutlich schlechtere Energieeffizienz als ihre modernen Gegenstücke auf. Die Energieverbrauchsintensität von Häusern in den USA sank von 1985 bis 2004 um 9%, einfach aufgrund von Verbesserungen bei der Endenergieeffizienz und Verbesserungen der Vorschriften. Leider wird dies durch die insgesamt gestiegene Anzahl von Häusern insgesamt ausgeglichen. Dies unterstreicht die Bedeutung der Nachrüstung des bestehenden Gebäudebestands in Bezug auf die erklärten Klimaziele; ältere Infrastruktur schneidet schlechter ab.

Komponenten eines grünen Retrofits

Integriertes Design

Wie bei jeder nachhaltigen Baupraxis verwenden grüne Nachrüstungen eine integrierte Designstrategie . Dies steht im Gegensatz zur traditionellen Wasserfall-Design- Strategie, bei der Architekten, Ingenieure und Bauunternehmer unabhängig voneinander arbeiten. In einer integrierten Entwurfsstrategie arbeiten diese Teams zusammen, um ihre einzelnen Fachgebiete zu nutzen und Entwurfsprobleme zu lösen, während alle Aspekte des Gebäudes gleichzeitig berücksichtigt werden. Dies ist für eine grüne Nachrüstung unerlässlich, bei der die Designlösungen oft durch den vorhandenen Standort eingeschränkt werden. Dies kann sich auf die Ausrichtung und Geometrie der bestehenden Gebäudeform, die Größe des Geländes oder die Installationsanforderungen der bestehenden und vorgeschlagenen mechanischen Systeme beziehen. Da diese Einschränkungen alle Aspekte der Gebäudeplanung betreffen, können nachhaltige, effektive und kosteneffiziente Lösungen nur synthetisiert werden, wenn Projektteams all diese Aspekte von Projektbeginn an berücksichtigen.

Insassenverhalten

Viele nachhaltige Baupraktiken sind passiv und können automatisiert werden, wie zum Beispiel Dämmung oder Lichtsteuerung. Viele andere sind auf das Verhalten der Gebäudenutzer angewiesen, um ihr gestiegenes Energieeffizienzpotenzial voll auszuschöpfen. Eine energieeffiziente Heizung bringt wenig, wenn die Fenster mitten im Winter geöffnet bleiben. Per Ascione et al. „…der erste Hebel der Energieeffizienz ist eine angemessene Energieerziehung der Nutzer“. Grüne Nachrüstungen können die Schulung von Gebäudenutzern in nachhaltigen Praktiken und installierten Gebäudesystemen umfassen, mit denen sie interagieren, um sicherzustellen, dass alle eingesetzten Energiesparmaßnahmen ihr volles Designpotenzial ausschöpfen. Die Schulung kann von Systemherstellern oder dem Projektierungsteam durchgeführt werden.

LED-Lampen sind eine beliebte und effektive Wahl für Nachrüstungen mit grüner Beleuchtung

Beleuchtungs-Retrofits

Eine der häufigsten Formen einer grünen Nachrüstung ist eine vollständige oder teilweise Beleuchtungsnachrüstung. Im Allgemeinen besteht eine Beleuchtungsnachrüstung darin, alle oder einen Teil der Glühbirnen in einem Gebäude durch neuere, effizientere Modelle zu ersetzen. Dies kann bei Bedarf auch den Austausch von Beleuchtungskörpern, Vorschaltgeräten und Treibern umfassen und kann auch für Außenbeleuchtungslösungen gelten. In den meisten Fällen sind LED-Lampen aufgrund ihrer im Vergleich zu Glühlampen stark erhöhten Effizienz die bevorzugte Wahl bei einer Nachrüstung mit grüner Beleuchtung, aber auch Kompaktleuchtstofflampen und andere Arten von Lampen wie Metallhalogenide können verwendet werden.

Beleuchtungsnachrüstungen sind eine so beliebte Form der grünen Nachrüstung, da Beleuchtungsnachrüstungen im Vergleich zu anderen Methoden zur Verbesserung der Energieeffizienz relativ einfach zu planen und durchzuführen sind und sich die Energieeinsparungen oft schnell amortisieren. Die meisten modernen LED-Lampen sind so konzipiert, dass sie mit bestehenden Gebäudebeleuchtungskörpern funktionieren und erfordern selten zusätzliche Arbeit als das Entfernen und Einschrauben einer neuen Glühbirne. Gleiches gilt für Kompaktleuchtstofflampen. Bei einer Beleuchtungsnachrüstung sind die Ausfallzeiten der Bewohner sehr gering, da die Installation im Vergleich zu invasiveren Energiesparmaßnahmen relativ schnell erfolgt.

Beleuchtungsnachrüstungen umfassen oft auch die Implementierung neuer Beleuchtungssteuerungen wie Präsenzmelder, Tageslichtsensoren und Zeitschaltuhren. Neben energieeffizienteren Lampen können diese Steuerungen bei richtiger Umsetzung den Beleuchtungsbedarf reduzieren. Aufgrund der komplizierten Natur von Beleuchtungssteuerungen wird jedoch diskutiert, ob sie eine wirksame Energiesparmaßnahme sind oder nicht. Dies liegt hauptsächlich an der Verbreitung überoptimistischer Schätzungen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der Schwierigkeit, die Handlungen menschlicher Bewohner vorherzusagen. Sie können jedoch zu einer erhöhten Zufriedenheit der Insassen beitragen.

HLK-Nachrüstungen

Heizung, Lüftung und Klimatisierung ( HVAC ) machen rund 50 % des Betriebsenergieverbrauchs eines Gebäudes aus. Die Reduzierung dieses Verbrauchs kann im Rahmen des Retrofit-Prozesses sowohl Energie- als auch Kosteneinsparungen bringen und ist daher ein weiterer Schwerpunkt vieler grüner Retrofits. Berücksichtigt werden häufig das Heizsystem, das Kühlsystem, die Lüftungssysteme und alle im Gebäude installierten Befeuchtungssysteme. Ein Teil dieser Bewertung umfasst auch die Luftkanäle , falls vorhanden, um deren Luftdichtheit zu gewährleisten. Jegliche Undichtigkeiten in Rohrleitungen führen zu einem Verlust an klimatisierter Luft entsprechend der Größe des Lecks und werden im Allgemeinen durch eine grüne Nachrüstung behoben. Oft eine neuere, effizientere Modell des gleichen Typs wie das bestehende System wird ein kostengünstiger Weg, um Energieeffizienz, wie der Austausch eines alten Kessel mit einem völlig neuen füttern eine Verbesserung der Wasserheizungssystem. Es gibt auch andere Zeiten , wenn eine größeres System Überholung verdient wird, zum Beispiel , dass alten Heizkessel für ein neueres boden- oder wechselndes Luftwärmepumpe System. Dies hängt weitgehend von den Projektspezifika ab.

Ein Blower-Door-Test kann Undichtigkeiten in einer Gebäudehülle lokalisieren.

Gebäudehüllen-Retrofits

Die Wärmedämmung und die Leistung der Gebäudehülle sind der Schlüssel zur Gesamtenergieleistung eines jeden Gebäudes. Viele Alt- und Bestandsgebäude sind nicht nach aktuellen Standards gedämmt, geschweige denn nach den Standards, die in vielen Green-Building-Bewertungssystemen empfohlen werden. Das Ergebnis ist, dass viele dieser Gebäude Energie und Geld aufwenden, um die Luft in ihrem Inneren zu heizen, zu kühlen oder zu konditionieren, nur um sie durch Undichtigkeiten in der Gebäudehülle oder durch schlecht isolierende Fenster zu versickern. Dies ist für die Energieeffizienz des Gebäudes genauso schlecht wie für das Endergebnis des Gebäudeeigentümers.

Bei vielen grünen Sanierungen besteht der erste Schritt zur Verbesserung der Gebäudehülle darin, die aktuellen Mängel zu bewerten. Dafür gibt es eine Reihe von Methoden, aber eine beliebte Wahl ist ein Blower-Door-Test , mit dem Lecks in der Gebäudehülle lokalisiert werden können. Die Wirkung wird dann basierend auf den Ergebnissen dieses Tests bewertet.

Fensternachrüstungen

Fenster sind bei weitem die schwächste Stelle der Dämmung in der Gebäudehülle und tragen somit maßgeblich zur thermischen Wirksamkeit dieser Hülle bei. Aus diesem Grund sind Fenster ein weiterer häufiger Schwerpunkt für eine grüne Nachrüstung. Ähnlich wie bei einer Beleuchtungsnachrüstung sind Fenster ein relativ unkomplizierter Aspekt eines nachzurüstenden Gebäudes mit einfach zu berechnenden Amortisationszeiten. Moderne, leistungsfähige Fenster sind in der Regel auf vorhandene Fensteröffnungen dimensioniert und können daher meist ohne große Zusatzarbeiten an der Gebäudehülle eingebaut werden.

Es gibt viele Arten von Fenstern, und ihre Verwendung ist so vielfältig wie die Anzahl der Arten, die es gibt. Die meisten grünen Nachrüstungen werden ältere Einscheibenfenster durch neuere Zwei- oder Dreifachscheiben ersetzen. Diese Fenster haben höhere R-Werte (oder niedrigere U-Werte) und können daher dazu beitragen, einen Raum viel besser zu isolieren als Einscheibenfenster. Andere verwenden Low-E- Beschichtungen, um den solaren Wärmegewinnkoeffizienten zu kontrollieren . Jede Verglasungsart hat eine andere Verwendung, die je nach Projektkontext, Gebäudeorientierung und Verschattung zu bewerten ist.

Gründach-Nachrüstungen

Die Chicago City Hall hat 2001 ein halbintensives Gründach nachgerüstet

Gründächer , auch Ökodächer genannt, haben eine Reihe von großen Vorteilen, darunter die Reduzierung des Regenwasserabflusses und des städtischen Wärmeinseleffekts , die Erhöhung der Dachdämmung, die Verbesserung der Bauakustik und die Förderung der Artenvielfalt. Unter anderem aus diesen Gründen wird bei einer Grünsanierung oft der Anbau eines Gründachs in Erwägung gezogen.

Es gibt eine Reihe von Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, wenn man ein Gründach für eine grüne Nachrüstung in Betracht zieht. Zunächst muss die Art der Dachbegrünung, extensiv oder intensiv, entschieden werden. Großflächige Gründächer verwenden eine dünne Substratschicht für die oft kürzere Vegetation, die weniger Platz für das Wurzelwachstum benötigt. Intensive Gründächer verwenden ein dickeres Wachstumssubstrat, um größere Pflanzenarten aufzunehmen, die mehr Platz für ihre Wurzeln benötigen. Halbintensive Gründächer liegen irgendwo dazwischen. Dann muss die Festigkeit der bestehenden Struktur berücksichtigt werden; Viele Bestandsbauten wurden nicht für eine intensive Dachbegrünung ausgelegt, die eine erhebliche statische Belastung tragen kann. Unabhängig davon, ob das vorhandene Dach entschichtet oder neu wasserdicht gemacht werden muss. Manche Dächer können einfach mit Sedummatten belegt werden, andere erfordern zusätzliche Vorbereitungsarbeiten, die mit höheren Kosten verbunden sein können. Ein Spitz- oder Schrägdach schließt die Installation eines Dachbegrünungssystems nicht aus, kann jedoch die Installationskosten und die verfügbaren Produktoptionen beeinflussen.

Im Allgemeinen profitieren ältere Gebäude mit niedrigeren bestehenden Dämmwerten am meisten von einer Gründachsanierung, und wo für die Installation keine Änderungen erforderlich sind, haben Gründächer viele Vorteile gezeigt.

Kosten & Nutzen

Der Umfang und damit die Auswirkungen einer grünen Nachrüstung sind so unterschiedlich wie die Gebäude, die sie durchführen. Dabei kann es sich um spezifische Gebäudesysteme wie die Beleuchtung oder um vollständige Renovierungen aller nichttragenden Komponenten handeln. Aufgrund dieser Variation entsprechen die Vor- und Nachteile einer grünen Nachrüstung dem Umfang der geplanten Arbeiten. Eine einfache Nachrüstung der Beleuchtung ist einfach durchzuführen und für die derzeitigen Gebäudenutzer relativ unauffällig, bringt jedoch im Allgemeinen nicht so viel Nutzen oder Kosten wie beispielsweise eine größere Nachrüstung der Isolierung. Bei der Abwägung von Nutzen und Kosten eines grünen Retrofits muss wie bei jedem Retrofit jede dieser Komponenten betrachtet werden, um das Projekt als Gesamtheit zusammenzufassen.

Zwar können grüne Nachrüstungen zu erhöhten finanziellen Kosten führen, dies hängt jedoch von einer Vielzahl von Faktoren ab. Es ist auch wichtig zu beachten, dass neben den finanziellen Kosten die Umweltkosten die Hauptursache für die meisten grünen Nachrüstungen sind. Bei vielen Anreizprogrammen sind Zuschüsse abhängig von der Umweltleistung des Projekts, sodass beide gleichzeitig berücksichtigt werden müssen. Die Wirtschaftlichkeit einer grünen Nachrüstung hängt vom Zustand und den installierten Anlagen des Bestandsgebäudes, der vorgeschlagenen Konstruktion, den Energiekosten des örtlichen Stromnetzes und den klimatischen Bedingungen des Standorts ab. Die anfallenden Kosten können durch die verschiedenen am Projekt beteiligten Akteure , von Gebäudeeigentümern, Entwicklern, Regierungsbehörden und Beratern, sowie durch den Zeitpunkt, an dem diese Kosten anfallen und wie sie abgerechnet werden, weiter verkompliziert werden . Jegliche wirtschaftliche Anreize hängen davon ab, in welchem ​​Land oder Staat sich das Projekt befindet. Diese Anreize sind regional unterschiedlich und wirken sich auf die Gesamtdurchführbarkeit des Projekts aus. In Irland beispielsweise haben sich „flache“ grüne Nachrüstungen als wirtschaftlich machbar erwiesen, obwohl „tiefe“ Nachrüstungen nicht ohne staatliche Beihilfen zum Ausgleich der anfänglichen Kapitalkosten der Nachrüstung auskommen.

Grüne Nachrüstungen können viele Vorteile mit sich bringen, wie zum Beispiel die Wiederverwendung vorhandener Baumaterialien. Beton und Stahl haben einige der höchsten Auswirkungen auf die verkörperte Energie aller Baumaterialien und können bis zu 60 % des beim Bau eines Gebäudes verwendeten Kohlenstoffs ausmachen. Sie werden auch hauptsächlich in der Struktur eines Gebäudes verwendet, die bei den meisten Sanierungen in der Regel unangetastet bleibt. Durch die Vermeidung der größten CO2-Auswirkungen beim Neubau von Gebäuden können grüne Nachrüstungen einen großen Nutzen für die Umwelt mit sich bringen. Im Großen und Ganzen hat die EU festgestellt, dass die Umsetzung grüner Retrofit-Programme mit den Vorteilen von „Energiesicherheit, Schaffung von Arbeitsplätzen, Linderung der Energiearmut, Gesundheit und Wohnkomfort“ verbunden ist.

Bei den meisten Arten der grünen Nachrüstung werden neue Baumaterialien in den Raum eingebracht, die ihrerseits schädliche Schadstoffe in der Innenraumluft abgeben können . Menge, Art und Exposition gegenüber diesen Schadstoffen hängen vom Material selbst, seinem Verwendungszweck und seiner Verlegung ab. Oftmals erfordern grüne Sanierungen auch das Abdichten von Undichtigkeiten in der Gebäudehülle, um das Entweichen von klimatisierter Luft zu verhindern, aber wenn dies nicht durch eine erhöhte Belüftung ausgeglichen wird, kann dies zu höheren Konzentrationen von Raumluftschadstoffen im Gebäude beitragen.

Einfache Schritte

Schritte, die Hausbesitzer tun können, umfassen die folgenden:

Siehe auch

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Externe Links