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Erforschung einer materialreduzierten Baukeramik für nichttragende Innenwände aus Rezyklat mit niedrigem Anteil 'grauer Energie' und stark vermindertem CO2-Fußabdruck durch den Einsatz von Mikrowellentechnologie, Erforschung einer materialreduzierten Baukeramik für nichttragende Innenwände aus Rezyklat mit niedrigem Anteil 'grauer Energie' und stark vermindertem CO2-Fußabdruck durch den Einsatz von Mikrowellentechnologie

Ziel der Fördermaßnahme ist die Erforschung einer materialreduzierten Baukeramik für nichttragende Innenwände mit niedrigem Anteil 'grauer Energie' und stark vermindertem CO2-Fußabdruck. 'Graue Energie' ist als die zur Herstellung eines Produktes aufgewendete Energie definiert. Im Projekt LightCer (Akronym für leichte Keramik) wird durch den hohen Einsatz von mehr als 60 % Baustoff-Rezyklaten in Verbindung mit einer ungefähr 50-%igen Absenkung der Materialrohdichte, die zur Herstellung des neuen Bauproduktes benötigte Energie, um mindestens 30 % zum konventionellen Ziegelprodukt abgesenkt. Die damit einhergehende Einsparung von 30 % Primärenergie aus fossilem Erdgas würde damit zwar symptomatisch einhergehen, allerdings geht der Projektansatz weit darüber hinaus, in dem durch die Elektrifizierung der beiden Hauptverfahrensschritte von Trocknung und Brand mit Hilfe von Mikrowellentechnologie der komplette Verzicht auf den fossilen Energieträger Erdgas verwirklicht und somit der Primärenergiegehalt auf nahezu null gesenkt wird. Neben dem Key Performance Indicator (KPI) der Energieeffizienz sieht Schlagmann einen weiteren in der Reduktion der Treibhausgasemissionen, de facto CO2-Emissionen. Mit der Prämisse der Zurverfügungstellung von regenerativ erzeugtem Strom wird die neue Baukeramik einen einmalig niedrigen CO2-Fußabdruck aufweisen. Vor Projektende stehen Demonstratoren zur Verfügung, die auf ihre bauphysikalischen Gesamteigenschaften wie Statik im Sinne der Eigenlastabtragung, sowie Standsicherheit, aber auch Wärme und Schall geprüft werden. Zur weiteren Verwertung der Forschungsergebnisse wird im Anschluss ein Demonstrationsprojekt mit Bau einer Pilot-Anlage angestrebt, wo die anvisierten Prototypen in signifikanter Zahl für Musterbaustellen bereitgestellt und anschließend auf ihre Praxistauglichkeit untersucht werden.

Der kumulierte Energieaufwand als Förderkriterium im Gebäudebereich

Der Forschungsbericht ermittelt den kumulierten Energieaufwand und das Treibhauspotenzial für verschiedene Referenzgebäude, sowohl im Neubau als auch im Gebäudebestand. Betrachtet wird der gesamte Lebenszyklus der Gebäude. Die wichtigsten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Den größten Einfluss auf den kumulierten Energieaufwand und die Treibhausgasemissionen hat der Energiestandard. Die Erneuerung eines Bestandsgebäudes erfordert einen geringeren Energieaufwand als der Neubau. Zur Reduktion des kumulierten Energieaufwands sollte die Sanierungsaktivität und die Effizienzanforderungen an Neubauten erhöht werden. Hierbei spielt eine geeignete Förderung eine wichtige Rolle. Veröffentlicht in Texte | 71/2025.

Doppelfassaden und ihr Einfluss auf die Energieeffizienz

Fallstudien werden herangezogen um leistungsfähige Doppelfassaden in ihrer Wirkung auf Systeme der Gebäudetechnik sowie auf die Energieeffizienz des Gebäudes zu untersuchen. Bei der ersten Fallstudie handelt es sich um einen 21-geschossigen Büroturm im Zentrum von Berlin mit Fertigstellungsdatum 1999. Die Doppelfassade wirkt als solarthermischer Schacht und ermöglicht die natürliche Lüftung des Turmes während 70Prozent des Jahres. Für die verbleibende Zeit erfolgt die Versorgung mechanisch über Quellluft und sorptionsgestützte Klimatisierung. Das zweite Gebäude hat die Funktion einer Hauptverwaltung nahe Frankfurt, fertiggestellt im Jahr 2000. Hier ermöglicht ein extrem effizientes Doppelfassadensystem den Verzicht auf ein konventionelles Heizsystem. Ein Kapillarrohrsystem in der Decke sorgt für Kühlung und Heizung. Die Einsparungen an den konventionellen Systemen können somit den gestiegenen Fassadenkosten gegen gerechnet werden. Die dritte Fallstudie beschäftigt sich mit dem erstgereihten Wettbewerbsentwurf für die neue Hauptverwaltung der europäischen Zentralbank in Frankfurt. Eine zweite Gebäudehülle in Kombination mit einer energetisch optimierten Gebäudeform erlaubt während des gesamten Jahres die natürliche Lüftung des Hochhauses. Zusätzlich zur Ersparnis in den laufenden Betriebsenergiekosten wird ein enormes Einsparpotential bezüglich Investitionskosten (Wegfall des mechanischen Lüftungssystems und Anlagentechnik) geschaffen sowie die Maximierung nutzbarer Fläche (Wegfall/Verringerung der Versorgungsschächte) ermöglicht. Die Fallstudien zeigen deutlich, dass höchst effiziente Doppelfassaden nicht nur das energetische Gebäudeverhalten verbessern können, sondern genauso die Investitionskosten signifikant senken können. Deshalb ist die Wirtschaftlichkeit einer solchen Maßnahme nicht nur bezüglich ihrem Potential zur Senkung von Energiekosten zu bewerten, sondern immer im Zusammenhang mit einer möglichen Reduktion der Investitionskosten für HLK-Systeme im Gebäude zu sehen. Eine bloße Reduktion der Größe dieser Systeme führt oft zu keinen bemerkenswerten Einsparungen.

KPI4DCE im Feld: Umweltbewertung ausgewählter Rechenzentren und Best Practices

Die Erfahrungen und Ergebnisse aus dem Projekt ⁠KPI4DCE⁠ 2.0 zeigen, dass es sinnvoll ist, genaue Kenntnisse über alle Teilbereiche eines Rechenzentrums zu haben. Es macht nur bedingt Sinn lediglich die Gebäudeinfrastrukturtechnik zu optimieren. Ist die Informationstechnik völlig überdimensioniert, verschwendet sie nicht nur Energie und Ressourcen ohne Leistung zu erbringen, sondern stellt unnötige Bedarfe an Klimatisierung, Stromversorgungsanlagen und Fläche. Um diese Bedarfe nachzukommen müssen Gebäudetechnik und Fläche entsprechend groß ausgelegt werden. Das Beispiel verdeutlicht, wie wichtig es ist, Transparenz über alle Teilbereiche herzustellen und insbesondere die Informationstechnik am tatsächlichen Bedarf auszurichten. Nur so können die Effizienzpotenziale erkannt und sinnvolle und gewinn-bringende Maßnahmen umgesetzt bzw. in Ausbauplanungen berücksichtigt werden.Für die optimale Umsetzung von Effizienzmaßnahmen im Rechenzentrum hat sich ein abgestimmtes Vorgehen in der Praxis als hilfreich erwiesen, denn künstliche Intelligenz, Big Data, Industrie 4.0 oder Internet of things sind längst nicht mehr nur Schlagworte, sondern benennen vielmehr reale Megatrends, die zum Teil enorme Energie- und Rohstoffbedarfe haben. Alle diese und weitere Anwendungen und Produkte der Digitalisierung haben gemein, dass sie auf Rechenzentren angewiesen sind, die die Daten zentral speichern, verarbeiten, weiterleiten oder anderweitig zur Verfügung stellen. Die Rechenzentren haben aufgrund der steigenden Nachfrage in den letzten Jahren erheblich an Anzahl und Größe zugenommen. Die Wachstumsprognosen zeigen auch weiterhin einen deutlichen Trend nach oben. Aus diesem Grund ist es notwendig sie genauer unter die Lupe zu nehmen, um die Energie- und Rohstoffbedarfe zu kennen und die Effizienzpotenziale im Rechenzentrum zu heben.Für die Umweltbilanzierung von Rechenzentren steht die vom ⁠UBA⁠ entwickelte Methode Key Performance Indicator for Datacenter (KPI4DCE) zur Verfügung. Mit dieser Methode ist eine ganzheitliche Beurteilung der Umweltwirkungen von Rechenzentren möglich. Die KPI4DCE-Kennzahlen werden jeweils berechnet als Quotient aus Nutzen und Aufwand. Dabei wird die Herstellung von Informationstechnik und den Betrieb des Rechenzentrums in die Berechnung der vier Wirkungskategorien Rohstoffaufwand (ADP), Treibhausgasemissionen (GWP), Kumulierter Energieaufwand (⁠KEA⁠) und Wasserverbrauch mit einbezogen.

Wärmedämmung und Fenster

Weniger Wärmeverluste, mehr Komfort: Wände und Fenster richtig dämmenWie Sie Ihre Hausdämmung richtig planen und Wärmeschutz effektiv umsetzen<ul><li>Begrenzen Sie Wärmeverluste mit einer Außendämmung.</li><li>Wenn das nicht möglich ist, kann Innendämmung eine gute Lösung sein.</li><li>Bauen Sie hocheffiziente Fenster mit Drei-Scheiben-Verglasung ein.</li><li>Wählen Sie Dämmstoffe nach ökologischen Gesichtspunkten aus.</li></ul>Gewusst wieAußenwanddämmungAußenwände tragen durchschnittlich ca. 20 bis 35 Prozent zu den Wärmeverlusten eines Einfamilienhauses bei. Wärmedämmmaßnahmen sind hier besonders wirksam und können die Wärmeverluste durch das Bauteil um 65 bis 80 Prozent verringern. Eine Außendämmung bietet sich an, falls das Haus ohnehin eine Modernisierung von außen (Reinigung, Schadensbeseitigung, Neuverputz oder Anstrich) braucht. Dann sind die zusätzlichen Kosten für die Dämmung am geringsten. Eine Außendämmung bietet zahlreiche Vorteile:Mit planerischem Geschick lässt sich eine Außenwanddämmung so gestalten, dass die Fassade schön aussieht.Tricks & häufige Fehler:InnenwanddämmungFür eine Innendämmung gibt es verschiedene Gründe:Die Innendämmung weist aber auch Nachteile auf. So ist die mögliche Dämmstoffdicke meist begrenzt, da die Wohnfläche durch die Innendämmung verkleinert wird. Wärmebrücken sind konstruktiv schwieriger zu vermeiden. Eine Innendämmung ist in der Regel nur möglich, wenn keine Feuchte im Mauerwerk aufsteigt, es nur geringe Schlagregenbeanspruchung gibt und die Konstruktion verhindert, dass die Feuchtigkeit aus der Raumluft dauerhaft in die Wärmedämmung gelangt. Dies kann durch eine Dampfbremse in der Wandkonstruktion oder durch kapillaraktiven Dämmstoff geschehen.Tricks & häufige Fehler:Dach und oberste GeschossdeckeDas Dach ist mit ca. 20 bis 30 Prozent an den Wärmeverlusten eines Gebäudes beteiligt. Hier sind bauteilbezogene Einsparungen von 50 bis 70 Prozent möglich. Ein schlecht gedämmtes Dach führt im Sommer zu einem überhitzten und im Winter zu einem kalten Dachraum. Bleibt er ungenutzt oder dient er als Lagerraum, reicht es, die oberste Geschossdecke zu dämmen.Besonders wichtig bei der Dachdämmung ist der Einbau einer dampfbremsenden und luftdichten Schicht von innen, da auf diese Weise unnötige Wärmeverluste über Luftströmungen vermieden werden und die Raumluftfeuchte nicht in die Dämmung eindringen kann. Bei der Zwischensparrendämmung muss das Dämmmaterial überall dicht an den Sparren anliegen.Die Dämmung der obersten Geschossdecke kann auch kostengünstig in Eigenleistung erbracht werden. Für die Dämmung der obersten Geschossdecke eignen sich Dämmplatten (z. B. Hartschaum, Mineralwolle, Holzfaser) oder Schüttungen (z. B. Perlite, Zellulose). Der Dämmstoff wird auf der Decke und/oder zwischen vorhandenen Deckenbalken eingebracht. Wird der Dachraum als Abstellraum genutzt, ist über der Wärmedämmung eine tragfähige, begehbare Fußbodenfläche notwendig.Dachgauben sind oft besonders schlecht isoliert und verlieren viel Wärme. Größere Hohlräume nach oben zur Dachdeckung hin können mit klassischem Dämmstoff gefüllt werden. Ist der Platz zum Beispiel an den Seiten begrenzt, kommen Hochleistungs-Dämmstoffe in Frage. Beim Dämmen sollten Wärmebrücken gezielt abgeschwächt werden.Tricks & häufige Fehler:KellerdeckeDurch den Fußboden gehen etwa 10 Prozent der Heizwärme verloren. Eine Dämmung der Kellerdecke kann diese Wärmeverluste um ca. 50 Prozent reduzieren. Die Unterseite einer massiven Kellerdecke wird mit Plattendämmstoffen verkleidet; das ist eine einfache und kostengünstige Maßnahme. Dies können Sie auch in Eigenleistung umsetzen. Hohlkonstruktionen wie Holzbalkendecken oder Gewölbedecken können von oben oder von unten mit Dämmstoff ausgeblasen werden.Tricks & häufige Fehler:So geht's: Halten Sie ein Feuerzeug oder eine Kerzenflamme vor die Verglasung, so spiegelt sich eine Flamme an jeder Glasoberfläche. Die etwas dunklere Flamme zeigt die spezielle Wärmeschutz-Beschichtung an, die ein modernes Fenster haben sollte.FensterDie Fenster eines unsanierten Hauses verlieren 20 bis 40 Prozent der gesamten Heizwärme:  Verglasung und Rahmen verlieren Wärme, durch undichte Rahmen entweicht warme Raumluft,. Die Energiebilanz der Fensterflächen ist umso besser, je niedriger die Wärmeverluste und je höher die Wärmegewinne sind. Wärmeverluste können vor allem durch die Konstruktionsweise und den sorgfältigen Einbau der Fenster minimiert werden. Rollläden und Vorhänge unterstützen den Wärmeschutz. Die Wärmegewinne eines Fensters sind umso größer, je mehr Sonnenstrahlung es durchlässt. Ist es zur Sonne ausgerichtet und nachts gut gegen Wärmeverluste geschützt, kann es eine bessere Energiebilanz als eine gut wärmegedämmte Außenwand aufweisen. Fenster mit besonders gutem Wärmeschutz (3-fach-Verglasung) erreichen sogar eine positive Energiebilanz. Sie gewinnen in der Heizperiode mehr Sonnenenergie als an Raumwärme verloren geht. Um die Überhitzung im Sommer zu verhindern, gibt es Fenster mit Beschichtungen, die weniger Sonnenenergie einlassen. Wichtig ist, dass Sie bei der Wahl neuer Verglasungen nicht nur auf den U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) schauen, sondern sich auch zum g-Wert (Gesamtenergiedurchlassgrad) beraten lassen.Auf den Rahmen entfallen 15 bis 35 Prozent des Wärmeverlustes des gesamten Fensters. Die Rahmenkonstruktion entscheidet demnach auch über die Energieeinsparung. Holz- und Kunststoffrahmen haben die beste Dämmwirkung. Gleichwertige Metallrahmen (Aluminium, Stahl) müssen durch innere Abstandhalter thermisch getrennt sein, um die Wärmeleitung des Materials zu verringern.Tricks & häufige Fehler:DämmstoffeDas Grundprinzip von Dämmstoffen ist: Sie schließen viel Luft in kleinen Poren ein, was den gewünschten isolierenden Effekt erzeugt. Wie wirkungsvoll sie das tun, gibt die Wärmeleitfähigkeit λ ("Lambda") an. Je kleiner sie ist, desto besser.Mineralische Dämmstoffe wie Steinwolle oder Glaswolle werden aus geschmolzenem Gestein oder Glas hergestellt. Sie sind nicht brennbar, sodass auf teilweise bedenkliche Flammschutzmittel verzichtet werden kann. Kunststoffbasierte Dämmstoffe wie Polystyrol werden aus Erdöl hergestellt. Sie erreichen sehr geringe λ-Werte, sind also dort sinnvoll, wo auf wenig Raum viel Dämmwirkung erreicht werden muss. Natürliche Dämmstoffe sind weniger leistungsfähig, was größere Dämmstoffstärken oft ausgleichen können. Sie haben den entscheidenden Vorteil, dass ihre Rohstoffe nachwachsen und gar nicht oder mit nur geringem Aufwand aufbereitet werden müssen. Pflanzliche Dämmstoffe speichern zudem den Kohlenstoff langfristig, den die Pflanzen zuvor aus der Luft aufgenommen haben. Eine Ausnahme sind Holzwolledämmplatten. Durch ihren aufwendigen Herstellungsprozess ist ihr Umweltfußabdruck größer, als man es erwarten würde. Positiv hervorzuheben sind Stroh, da es als Nebenprodukt der Landwirtschaft keine Nahrungsmittelkonkurrenz erzeugt, und Materialien aus<a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/paludikultur-wiedervernaesste-moore-fuer-mehr">Paludikultur</a>: Sie sind zwar noch nicht am Markt standardmäßig verfügbar, aber die Nachfrage nach ihnen unterstützt die Wiedervernässung von Mooren, was für den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>⁠ essentiell ist. Ebenfalls zu erwähnen ist Zellulose, die aus Altpapier gewonnen wird und sowohl finanziell als auch ökologisch eine sehr gute Option ist.Unabhängig vom Dämmstoff gilt: Die für die Herstellung benötigte Energie, auch graue Energie genannt, amortisiert sich durch die Energieeinsparung beim Heizen oft binnen weniger Monate. Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen können eine noch bessere Energiebilanz haben, vor allem wenn sie als Faserdämmstoff eingesetzt werden. Nachwachsende Rohstoffe zu Dämmplatten zu verarbeiten, hat einen vergleichsweise hohen Herstellungsaufwand. Erkundigen Sie sich nach Herstellerangaben.Ein weiteres Augenmerk muss auf dem Ende des Lebenszyklus liegen. Das qualitätserhaltende Recycling von Dämmstoffen ist noch nicht in der Breite etabliert. Insbesondere verklebte Konstruktionen wie konventionelle Wärmedämmverbundsysteme erschweren die sortenreine Rückgewinnung. Sehr gut zurückgewinnen lassen sich Einblasdämmstoffe. Es gibt sie aus mineralischen, kunststoffbasierten und natürlichen Dämmstoffen. Die Materialien werden dafür nicht zu Platten verarbeitet, sondern lose in Hohlräume gefüllt, aus denen sie auch wieder abgesaugt und an anderer Stelle erneut eingebaut werden können. Inzwischen gibt es auch trennbare Wärmedämmverbundsysteme auf dem Markt. Zum Beispiel den<a href="https://www.bundespreis-ecodesign.de/de/gewinner/weber-therm-circle">Gewinner des Bundespreis Ecodesign von 2019</a>.Bei einer weiteren Sonderanwendung kommen Perimeterdämmstoffe zum Einsatz. Sie sind druckfest und geschlossenporig, sodass sie als Dämmung von erdberührten Kellerwänden oder auf Flachdächern zum Einsatz kommen. Üblich sind hierfür extrudierte Polystyrolplatten, kurz XPS. Eine erdölfreie Alternative sind Schaumglasplatten.Was Sie noch tun können:HintergrundUmweltsituation:Der Dämmstandard bestimmt, wieviel Wärme ein Haus verliert und ihm an Heizenergie zugeführt werden muss. Die Treibhausgasemissionen der Heizenergie machen rund 17 Prozent des persönlichen CO2-Fußabdrucks aus und sind somit ein "Big Point" für den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>⁠. Eine gute Dämmung kann diese Treibhausgasemissionen sehr stark reduzieren. Zudem spart sie Heizkosten und erhöht die Temperatur der Wandoberflächen, was wiederum die Schimmelgefahr deutlich mindert und den Wohnkomfort durch geringere Zuglufterscheinungen steigert. Da sie den Energiebedarf reduziert, trägt sie nicht zuletzt zur Versorgungssicherheit bei und ist eine wirksame Versicherung gegen steigende Energiepreise.Generell gilt: Weil die Dämmstoffkosten im Vergleich zu den Fixkosten einer energetischen Sanierung gering ausfallen, fahren Sie am besten mit dem Prinzip "Wenn schon, denn schon!" – also mit dem bestmöglichen energetischen Standard. Holen Sie sich professionelle Unterstützung für die  Sanierung in Form von Beratung, Planung, Ausführung und Baubegleitung.Gesetzeslage:Das<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/geg/index.html">Gebäudeenergiegesetz</a>enthält Regelungen für die Dämmung von Gebäuden. Wird ein Haus umfassend saniert, begrenzt das Gesetz den zulässigen Bedarf an nicht-erneuerbarer ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergie#alphabar">Primärenergie</a>⁠ und die Wärmeverluste durch die Gebäudehülle. Wird nur ein einzelnes Bauteil erneuert, müssen Anforderungen an den Wärmedurchgang (U-Werte) eingehalten werden. Das Gesetz bestimmt außerdem, wann die obersten Geschossdecken nachträglich gedämmt werden müssen. Dass die Anforderungen des Gesetzes eingehalten wurden, müssen Bauherr oder Eigentümer nachweisen. Für umfassende Sanierung geschieht dies mittels Erfüllungserklärung, die der<a href="https://www.bbsr-geg.bund.de/GEGPortal/DE/ErgaenzendeRegelungen/Vollzug/RegelLaender/RegelLaender-node.html">nach Landesrecht zuständigen Behörde</a>vorzulegen ist. Für einzelne Sanierungsmaßnahmen muss der zuständigen Behörde auf Verlangen eine Unternehmererklärung vorgelegt werden, die die ausführende Firma ausstellt.Neben gesetzlichen Vorschriften gibt es auch Fördermittel für Beratung, Dämmmaßnahmen und Baubegleitung. Informationen zu weiteren gesetzlichen Regelungen, Beratungs- und Fördermöglichkeiten finden Sie unter<a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/heizen-bauen/sanierung">Sanierung</a>.Marktbeobachtung und Technik:Häufig bei der Außendämmung eingesetzte Systeme sind Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) und die sogenannte hinterlüftete Fassade.DerU-Wert(ehemals k-Wert) ist die aktuelle Bezeichnung für den Wärmedurchgangskoeffizienten. Er gibt an, wie viel Wärme in Watt [W] pro Quadratmeter Fläche [m²] je Grad Temperaturdifferenz (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Kelvin#alphabar">Kelvin</a>⁠ [K]) durch ein Bauteil fließt. Die Einheit ist W/(m²K). Je kleiner der U-Wert, desto weniger Wärme (und damit Energie) geht verloren, desto besser dämmt das betreffende Bauteil. Neben der Stärke bestimmt insbesondere dieWärmeleitfähigkeitden U-Wert eines Bauteils. Die Wärmeleitfähigkeit (auch: λ "Lambda") beschreibt, wie viel Wärme ein Material transportiert, ausgedrückt pro Grad Temperaturdifferenz und Meter Bauteilstärke als W/(m*K).Wärmebrückensind Bauteile mit einem lokal geringeren U-Wert als die umgebenden Bauteile. Dadurch kühlen sie im Winter schneller aus. Das erhöht den Energiebedarf und kann zu Tauwasserbildung führen, was wiederum die Schimmelpilzbildung fördert. Unabhängig von der Art der Wanddämmung sind Wärmebrücken unbedingt zu vermeiden. Ursache dafür sind unter anderem Baufehler und bauphysikalisch falsche Konstruktionen. Wärmebrücken können z. B. ober- und unterhalb der Raumdecken, im Bereich der Balkone, bei ungedämmten Fensterlaibungen sowie in Raumecken auftreten. Wärmebrücken lassen sich mit einer Thermografieaufnahme mit Wärmebildkamera erkennen. Im Winter deuten auf Dächern die Stellen auf Wärmebrücken hin, an denen der Schnee schneller schmilzt.Dämmstoffe und Anwendungsgebiete: Die am häufigsten verwendeten Dämmstoffe sind Mineralwolle und extrudiertes Polystyrol (EPS). Dämmstoffe aus natürlichen Materialien haben noch immer einen kleinen Marktanteil. Dabei zählen Holzfasern und Zellulose zu den gebräuchlichsten Materialien. Die Wärmeleitfähigkeit der meisten klassischen Dämmstoffe liegt bei rund 0,030 bis 0,040 W/(m*K). Darüber hinaus gibt es Hochleistungsdämmstoffe für schwierige Stellen, zum Beispiel Vakuumisolationspaneele mit einer Wärmeleitfähigkeit unter 0,010 W/(m*K) und Aerogele, die als Platte, Granulat oder Putz verfügbar sind, mit Wärmeleitfähigkeit von 0,015 bis 0,020 W/(m*K).Fensterbestehen zu 65 bis 85 Prozent aus der Verglasung. Den besten Wärmeschutz bieten heute Dreischeiben-Wärmeschutz-Verglasungen. Gegenüber Zweischeiben-Wärmeschutzglas können die Wärmeverluste so fast halbiert werden. Für die Dämmwirkung sorgen die dritte "Scheibe", eine wärmereflektierende Metallbedampfung auf zwei Scheibeninnenoberflächen und eine isolierende Edelgasfüllung. Vakuum-Verglasungen mit nur zwei Scheiben und einem dazwischen liegenden Vakuum erreichen eine ähnliche Dämmwirkung; sie sind viel schmaler, allerdings auch teurer. Angenehmer Nebeneffekt eines Fensters mit sehr gutem Wärmeschutz: Die Temperatur an der Innenseite der Verglasung ist so hoch, dass keine kalte Zugluft mehr entsteht. In der Regel verbessern neue Fenster auch den Schallschutz.Der U-Wert beschreibt die Wärmeverluste eines Fensters durch die Verglasung (Ug), durch den Rahmen (Uf) oder – das ist der ausschlaggebende Kennwert – durch das gesamte Fenster (UW), ermittelt nach EN 10077. Je niedriger der UW-Wert, desto besser. Zwischen Verglasung und Rahmen können erhöhte Wärmeverluste auftreten. Daher sollte auch der ψg-Wert [W/Km] (sprich: "Psi"), der diese Wärmebrücke beschreibt, möglichst niedrig sein. Der g-Wert, der Sonnenenergiedurchlassgrad in Prozent, sagt aus, wie viel der eingestrahlten Sonnenenergie in Form von Licht und Wärme durch das Fenster in den dahinter gelegenen Raum gelangt. Je höher der g-Wert, desto mehr Sonnenwärme kann im Raum genutzt werden. Das ist im Winter wichtig, weil es teure Heizenergie einspart. Im Sommer aber sollte der g-Wert möglichst niedrig sein, damit der Raum nicht überhitzt: Mittel der Wahl ist ein außen liegender Sonnenschutz.

Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur Zustandsanalyse verbauter historischer Hölzer

Zielsetzung: Im Kontext von Klimawandel und Energiekrise sind Fragen der Energiebilanz und -effizienz von Gebäuden besonders relevant. Die Baudenkmalpflege trägt durch ihre wirtschaftlichen, ökologischen und soziokulturellen Aspekte der nachhaltigen Ressourcenverwendung und damit direkt zum Klimaschutz bei. Historische Bauten, die überwiegend aus dauerhaften Materialien und Konstruktionen bestehen, sind ein gutes Beispiel für Green Culture durch energie-schonende Nutzung und bestandsorientierte Weiterentwicklung. Die beim Bau alter Gebäude bereits eingesetzte (graue) Energie muss bei sorgfältiger und schonender Erneuerung, u.a. durch Einsatz nachhaltiger Baustoffe, nicht noch einmal aufgewendet werden. Holz war schon immer ein nachhaltiger, ressourcen- und energieschonender Werkstoff und gehört zu den ältesten Baukulturen weltweit. Allein in Deutschland gilt die Holzarchitektur (Fachwerkhäuser, Dachwerke) als prägend. Es ist daher sowohl im Sinne der Denkmalpflege als auch zur zukünftigen Nutzung von Holz als Baumaterial wichtig, Eigenschaften, Zustand und Veränderung dieses Materials zu beobachten und zu verstehen. Dazu stehen heute vielversprechende Technologien wie optische 3D-Messtechnik und KI-basierte Datenanalyse zur Verfügung, die in diesem Sektor bisher noch kaum eingesetzt werden. Ziel dieses Vorhabens ist, ein Verfahren zur automatisierten Bauteildokumentation und -kontrolle für Altholzbauten im Bestand zu entwickeln. Dies beinhaltet: - Entwicklung eines prototyphaften optischen Messsystems zur Bestands- und Merkmalsaufnahme; - Entwicklung eines Automatisierungsverfahrens zur Merkmalsdetektion; - Automatisierung des Informationstransfers in digitales 3D-Modell. Im Laufe des Projektes werden folgende Ergebnisse angestrebt: - Messverfahren bestehend aus innovativer Hardware (RTI-Sensor, patentiert) und Software (KI-gestützte Merkmalserkennung) zur objektiven und dokumentierten Festigkeitsanalyse von verbautem Altholz; - Schnittstelle zur automatischen Übertragung von Holzkenngrößen an einen Digitalen Zwilling (basierend auf BauWolke-Software/BauCAD); - Zukünftige Vermarktungsmöglichkeiten durch Sensor/Software und erweitertes Dienstleistungsangebot durch Gutachter.

Erforschung einer materialreduzierten Baukeramik für nichttragende Innenwände aus Rezyklat mit niedrigem Anteil 'grauer Energie' und stark vermindertem CO2-Fußabdruck durch den Einsatz von Mikrowellentechnologie

Erforschung einer materialreduzierten Baukeramik für nichttragende Innenwände aus Rezyklat mit niedrigem Anteil 'grauer Energie' und stark vermindertem CO2-Fußabdruck durch den Einsatz von Mikrowellentechnologie, Teilvorhaben: Erforschung Material und Baustoff

Energieeffiziente Gestaltung der Laser-Strahlschmelz-Prozesskette durch Verringerung der grauen Energie

Energieeffiziente Gestaltung der Laser-Strahlschmelz-Prozesskette durch Verringerung der grauen Energie, TV: Filtration von pyrophoren Kondensaten sowie sichere Handhabung und Recycling der Werkstoffe

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