Fachthemen DOI: 10.1002/bapi.201510039 334 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Bauphysik 37 (2015), Heft 6 Lebenszyklusorientierte Entwicklung von opaken Wandbauteilen für verschiedene Klimazonen in China Dirk Schwede Yi Lu 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 Anstren- gungen in Deutschland nur bedeutsam sind, wenn entsprechende Zielsetzungen auch in Ländern wie China angestrebt und klimaan- gepasste 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 An- schluss 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 Nut- zungsdauer (30, 60 oder 100 Jahre) aufweist. Weiterhin wurden der Raum in die vier Himmelsrichtungen ausgerichtet und die re- sultierenden Materialschichtdicken bestimmt. Es wurde gezeigt, dass in allen untersuchten Klimata eine angepasste Dämmwir- kung der Außenwand sinnvoll ist, dass aber in weiten Regionen in Südchina monolithische Wandaufbauten aus zum Beispiel Poren- beton zu primärenergetisch optimalen Ergebnissen führen. Es wird geschlossen, dass große Teile des derzeitigen globalen Neubau- volumens mit energie- und ressourcenoptimierten sowie kreislauf- fähigen Wandelementen konstruktiv umgesetzt werden könnten. Life-Cycle oriented development of opaque wall elements in various climate zones in China. The energy and resource de- mand 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 simi- lar targets are adopted also in countries like China and if climate adapted measures are implemented locally. In this sense a simu- lation study of a typical residential room module has been con- ducted in order to identify climate adapted and lifecycle opti- mized 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 en- ergy demand for heating and cooling has been determined. Fol- lowing, 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 capac- ity is required, but that in southern China monolithic walls, for ex- ample made from aerated concrete, are optimal and sufficient. It is concluded that large part of the global new construction vol- ume could be constructed with energy and resource optimized wall elements that are also able to be recycled. 1 Einführung 1.1 Situation Die Auswirkung der deutschen Energiewende auf das Weltklima ist für sich genommen marginal. Dennoch spielt Deutschland als Initiator von Innovation und als Vorbild auf dem Weg in die globale nachhaltige Zukunft eine be- deutende Rolle. In Deutschland leben derzeit nur etwa 1,2 % der Weltbevölkerung und Deutschland ist gleichzei- tig für 2,4 % (2012) des weltweiten CO 2 -Ausstoßes verant- wortlich. Diese Zahlen zeigen, dass die Deutschen über- durchschnittlich zur Klimaerwärmung beitragen. Es ist klar, dass sich das Problem des Klimaschutzes nicht allein durch Anstrengungen in Deutschland lösen lassen wird. In China leben 20 % der Weltbevölkerung, und das Land hat einen Anteil von 25,9 % (2012) an den weltweiten CO 2 - Emissionen [1]. Während der CO 2 -Ausstoss absolut in den Jahren von 1990 bis 2012 in Deutschland um 20,5 % gefal- len ist, verzeichnete China einen Anstieg um alarmierende 249,8 % [1]. Signifkant ist dabei auch, dass sich durch die soziale Diversität und die weiterhin notwendige Anglei- chung der Lebensumstände in China, der derzeit minimale Energieverbrauch großer Bevölkerungsschichten in Zu- kunft an den sehr hohen Energieverbrauch der neuen mo- dernen Lebensstile in China angleichen wird. Das Bauvo- lumen in China steigt getrieben durch die anhaltende Ur- banisierung, die Einkommensentwicklung, die damit verbundenen steigenden Ansprüche an Baustandards (Komfort, Wohnfäche), die Nachfrage nach neuen Arbeits- welten sowie durch notwendige Infrastrukturprojekte wei- terhin signifkant an. Die Bauwirtschaft in China ist derzeit für etwa 55 % des weltweiten Zementverbrauchs verant- wortlich. In China entsteht jährlich neue Wohnfäche in der Größenordnung des Wohnfächenbestandes von Spa- nien oder Großbritannien [2]. Die Bauwirtschaft ist wie in vielen anderen sich derzeit entwickelnden Ländern der treibende Faktor der wirtschaftlichen Entwicklung und als solcher ist sie für einen immensen Ressourcenverbrauch