Lebenszyklusorientierte Entwicklung von opaken Wandbauteilen für verschiedene Klimazonen in China

Der Energie- und Ressourcenverbrauch für Gebäude in China ist in der Gesamtheit um ein Vielfaches höher als für Gebäude in Deutschland. Die rasante Bautätigkeit bedeutet, dass die Anstrengungen in Deutschland nur bedeutsam sind, wenn entsprechende Zielsetzungen auch in Ländern wie China angestrebt und klimaangepasste Maßnahmen lokal umgesetzt werden. In diesem Sinne wurde zur Ermittlung von klimaangepassten primärenergetisch optimierten Wandkonstruktionen ein typisches Wohnraummodul mit einem dynamischen Simulationsmodell für 26 Klimata in China untersucht. Dabei wurden opake Wandelemente schrittweise von einer geringen hin zu einer hohen Dämmwirkung variiert. Bei sonst konstanter Raum- und Betriebskonfiguration wurden die Energiebedarfswerte für Heizen und Kühlen ermittelt. Im Anschluss wurden der Außenwand für jedes Klima verschiedene Materialschichtdicken zugewiesen und der Energieaufwand zur Herstellung der Materialien ermittelt. Es wurde berechnet, bei welcher Materialschichtdicke der letzte zugefügte Zentimeter eine primärenergetische Amortisationszeit innerhalb der Nutzungsdauer (30, 60 oder 100 Jahre) aufweist. Weiterhin wurden der Raum in die vier Himmelsrichtungen ausgerichtet und die resultierenden Materialschichtdicken bestimmt. Es wurde gezeigt, dass in allen untersuchten Klimata eine angepasste Dämmwirkung der Außenwand sinnvoll ist, dass aber in weiten Regionen in Südchina monolithische Wandaufbauten aus zum Beispiel Porenbeton zu primärenergetisch optimalen Ergebnissen führen. Es wird geschlossen, dass große Teile des derzeitigen globalen Neubauvolumens mit energie- und ressourcenoptimierten sowie kreislauffähigen Wandelementen konstruktiv umgesetzt werden könnten.

Life-Cycle oriented development of opaque wall elements in various climate zones in China.
The energy and resource demand of the building stock in China is in total many time es higher than for buildings in Germany. The rapid construction activity means that the efforts made in Germany are only relevant, if similar targets are adopted also in countries like China and if climate adapted measures are implemented locally. In this sense a simulation study of a typical residential room module has been conducted in order to identify climate adapted and lifecycle optimized wall constructions in 26 climates in China. Therein opaque wall elements have been improved stepwise in their insulation capacity. For a constant room and operation configuration the energy demand for heating and cooling has been determined. Following, selected materials have been assigned to the external wall. It has been calculated for which layer thickness the last added centimetre has an energy payback time within the useful life (30, 60 and 100 years). Furthermore the room was turned in the four compass points and the thicknesses have been determined. It has been shown, that in all climates a certain insulation capacity is required, but that in southern China monolithic walls, for example made from aerated concrete, are optimal and sufficient. It is concluded that large part of the global new construction volume could be constructed with energy and resource optimized wall elements that are also able to be recycled.