Post on 21-Sep-2020
Energetische Gebäudesanierung
10 Argumentefür Effizienz und Wirtschaftlichkeit
Dr. Burkhard Schulze Darup, Architekt, Nürnbergwww.schulze-darup.de
Dr. Burkhard Schulze Darup, Architekt, Nürnbergwww.schulze-darup.de
Energetische Gebäudesanierung
10 Argumentefür Effizienz und Wirtschaftlichkeit
Energetische Gebäudesanierung
10 Argumentefür Effizienz und Wirtschaftlichkeit
Wand 18 – 30 cmWärmedämmung
Dach25-40 cm Wärmedämmung
Kellerdecke14 – 20 cmWärmedämmung
Luftdichtheítn50 ≤ 0,6 h-1
Passivhaus-Fenster
Zu-/Abluftanlagemit WRG > 75 %
Effiziente undRegenerative Heiztechnik
Passivhaus-Komponenten
0255075100125150175200225250
GewinneVerlusteGewinneVerluste
Interne GewinneSolarstrahlungHeizwärmebedarfLüftungswärmev.WärmebrückenFenster / TürenKellerdeckeDachAußenwand
Bestand
Sanierung
25 kWh/(m²a)
kWh/(m²a)
242 kWh/(m²a)
Wärmegewinne / -verluste: Bestand und Faktor 10-Sanierung
050
100150200250300350400450
Bes
tand
Sani
ert
WSV
O 9
5
EnEV
200
2
KfW
-60
KfW
-40
3-L-
Hau
s
Pass
ivha
us
HaushaltsstromLüfterstromWarmwasserHeizung
kWh/
(m²a
)
Standard-Sanierung30-50 % Einsparung (Heizenergie)
Fakt
or 1
0
Energetische Berechnung: Kennwerte
0
50
100
150
200
250
300
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Hei
zwär
meb
edar
f kW
h/(m
²*a)
Anteil der Wohnungen (%)
1. W
SVO
2. W
SVO
3. W
SVO
Nie
drig
ener
gie-
Stan
dard
Pass
ivha
us-S
tand
ardbis 1918 1919-48 1949-57 1958-68
1969
-77
wirtschaftlich optimaler Energiestandard*
energetisch optimaler Standard
* bei kurzfristiger Renditebetrachtung
Fakt
or 1
0
Quellen: ARENHA 1993, IWU 1994, Bundesarchitektenkammer 1995, Schulze Darup 1998/2000
Schema des Heizenergie-Reduktionspotenzials imWohngebäudebestand durch energetische Sanierung
0
200
400
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800
1000
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1600
1800
2000
1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090
Energieeinsparungnoch unerforschte EnergienGeo-/Ozeanische EnergieSolarenergieWindenergieWasserkraftNeue BiomasseTrad. BiomasseKernkraftErdgasErdölKohle
Etajoule
Szenario Weltenergieverbrauch
Quelle: Shell-Studie (Grundlagen bis 2000), danach: Szenario mit hoher Einsparung und regenerativer Energienutzung
0
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2000
1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090
Energieeinsparungnoch unerforschte EnergienGeo-/Ozeanische EnergieSolarenergieWindenergieWasserkraftNeue BiomasseTrad. BiomasseKernkraftErdgasErdölKohle
Etajoule
Szenario Weltenergieverbrauch
Quelle: Shell-Studie (Grundlagen bis 2000), danach: Szenario mit hoher Einsparung und regenerativer Energienutzung
0
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1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090
Energieeinsparungnoch unerforschte EnergienGeo-/Ozeanische EnergieSolarenergieWindenergieWasserkraftNeue BiomasseTrad. BiomasseKernkraftErdgasErdölKohle
Etajoule
Szenario Weltenergieverbrauch
Quelle: Shell-Studie (Grundlagen bis 2000), danach: Szenario mit hoher Einsparung und regenerativer Energienutzung
0
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400
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2000
1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090
Energieeinsparungnoch unerforschte EnergienGeo-/Ozeanische EnergieSolarenergieWindenergieWasserkraftNeue BiomasseTrad. BiomasseKernkraftErdgasErdölKohle
Etajoule
Szenario Weltenergieverbrauch
Quelle: Shell-Studie (Grundlagen bis 2000), danach: Szenario mit hoher Einsparung und regenerativer Energienutzung
0
1
2
3
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5
6
7
8
9
10Se
p
Nov Ja
n
Mrz
Mai Ju
l
Sep
Nov Ja
n
Mrz
Mai
1.
Ressourcen&
Verbrauch
Sanierung mit Passivhaus-Komponenten Jean-Paul-Platz Heizwärmebedarf (PHPP)
0
1
2
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5
6
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9
10Se
p
Nov Ja
n
Mrz
Mai Ju
l
Sep
Nov Ja
n
Mrz
Mai
PHPP
kWh/m² mtl
Berechnung PHPP: 27,4 kWh/(m²a)
Sanierung mit Passivhaus-Komponenten Jean-Paul-Platz Heizwärmebedarf (PHPP) und Verbrauch 02/03 und 03/04
0
1
2
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5
6
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p
Nov Ja
n
Mrz
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Sep
Nov Ja
n
Mrz
Mai
PHPP123456
kWh/m² mtl
Messung ab 20.12.02 – 1.5.04
Berechnung PHPP: 27,4 kWh/(m²a)
Sanierung mit Passivhaus-Komponenten Jean-Paul-Platz Heizwärmebedarf (PHPP) und Verbrauch 02/03 und 03/04
0
1
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4
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p
Nov Ja
n
Mrz
Mai Ju
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Sep
Nov Ja
n
Mrz
Mai
PHPP
Mittel-wert
kWh/m² mtl
Messung ab 20.12.02 – 1.5.04
Messung 02/03:26,9 kWh/(m²a)
Messung 03/04: 23,7 kWh/(m²a)
Berechnung PHPP: 27,4 kWh/(m²a)
0
1
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p
Nov Jan
Mrz
Mai Ju
l
Sep
Nov Jan
Mrz
Mai
PHPP
kWh/m² mtl
Berechnung PHPP: 24,4 kWh/(m²a)
Sanierung Ingolstädter Straße 139/141 in Nürnberg Heizwärmebedarf (PHPP)
0
1
2
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5
6
7
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p
Nov Jan
Mrz
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Sep
Nov Jan
Mrz
Mai
PHPPHeizwärmeverbrauch
kWh/m² mtl
Berechnung PHPP: 24,4 kWh/(m²a)Heizwärmeverbrauch: 18 kWh/(m²a)
Sanierung Ingolstädter Straße 139/141 in Nürnberg Heizwärmebedarf / -verbrauch (PHPP)
2.
Behaglichkeit&
Wohlfühlen
Wand U=1,2 W/m²KTemp. 15 °C
Decke U=1,2 W/m²KTemp. 15 °C
Boden U=1,2 W/m²KTemp. 15 °C
Fenster U=2,6 W/m²KTemp. 8,5 °C
Raum-Temperatur
23,5 °C
Schlecht gedämmte Gebäudehülle
Wand U=0,15 W/m²KTemp. 19,3 °C
Decke U=0,15 W/m²KTemp. 19,3 °C
Boden U=0,15 W/m²KTemp. 19,3 °C
Fenster U=0,8 W/m²KTemp. 16,5 °C
Raum-Temperatur
19,5 °C
Gut gedämmte Gebäudehülle
Quelle: Passivhaus-Institut Darmstadt 2004
20°
25°
Standardfenster
Quelle: Passivhaus-Institut Darmstadt 2004
Passivhaus-Fenster
Wohnung 1: Temperatur i.M. und rel. Luftfeuchte i.M von August 2003 bis März 2004
15
17
19
21
23
25
27
29
31
5090
5243
5396
5549
5702
5855
6008
6161
6314
6467
6620
6773
6926
7079
7232
7385
7538
7691
7844
7997
8150
8303
8456
8609
8762
8915
9068
9221
9374
9527
9680
9833
9986
1013
910
292
1044
510
598
1075
1
Zeit in Stunden
Tem
pera
tur i
n °C
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
rel.F
euch
te in
%
rel.Feuchte i.M.
Temperatur i.M.
Quelle: FIW-München September 2004
Jean-Paul-Platz
>22 °C
3.
Bautenschutz&
kein Schimmel
3.
Bautenschutz&
kein Schimmel
Quelle: Bundesarchitektenkammer mit Förderung des BMU/UBA. Fortbildung C02-Reduktion 1995
Gefährdete Stellen für Feuchtigkeitsschäden
konventionellunsaniert hocheffizient
Quelle: Passivhaus Institut Darmstadt 2003
U=0,16 U=0,41 U=1,38
5,0 °C 12,6 °C
Detailanschluss Außenwandkante (mit Schrank)
16,5 °C
16,5 °C
Quelle: Wärmebrückendarstellung: Passivhaus Institut, Darmstadt
Sockelanschluss Keller-Außenwand
17 °C
17,7 °C
4.
Raumluft-qualität
&Wohn-gesundheit
0
200
400
600
800
1000
1200
1 2 4 5 6 A B C
Alkene AromatenEster / Ketone Alkohole Ether SiloxanePhenolische Verb. Glykolverbind.Texanole halogenierte KWTerpene Monom. OligomereAldehyde Alkane
VOC – Raumluftuntersuchung 6.3.2004Jean-Paul-Platz 4
Jean-Paul-Platz Referenzwohnungen
Quelle: AnBUS Fürth im Auftrag der WBG Nürnberg
Σ=1.292Σ=2.119
300 µg/m³: Zielwert nach Seifert (UBA)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 2 4 5 6 A B C
Cladosporium spp Penicillium spp.Aspergillus restrictus-Gr. Aspergillus versicolorAspergillus ochraceus Wallemia sebiEurotium sp. Alternaria spAureobasidium pullulans Engyodontium albumScopulariopsis sp. Trichoderma sp.Thysanophora penicill. Hefensterile Kolonien
Schimmelpilzuntersuchung der Raumluft 6.3.2004Jean-Paul-Platz 4 Nährbodenart: DG 18
Jean-Paul-Platz ReferenzwohnungenAußen-
luft
Quelle: AnBUS Fürth im Auftrag der WBG Nürnberg
Küchendemontage vor Messung
Wohnung 1: CO2- Konzentration am 1. bis 7.12.2003
400500
600700800900
1000110012001300
14001500
8017
8042
8067
8092
8117
8142
8167
Zeit in Stunden
CO
2 - G
ehal
t in
ppm
2.12
.03
3.12
.03
4.12
.03
5.12
.03
6.12
.03
7.12
.03
Standardnutzung, z. T. Besuch
empfohlene CO2- Konzentration nach Pettenkofer = 1000 ppm
max. CO2- Konzentration nach DIN 1946-2 = 1500 ppm
Messung: FIW-München 2005, Grafik: Schulze Darup
Wohnung 1: CO2- Konzentration am 21. bis 27.1.2004
400500
600700800900
1000110012001300
14001500
9241
9266
9291
9316
9341
9366
9391
Zeit in Stunden
CO
2 - G
ehal
t in
ppm
22.1
.04
23.1
.04
24.1
.04
25.1
.04
26.1
.04
27.1
.04
Standardnutzung
empfohlene CO2- Konzentration nach Pettenkofer = 1000 ppm
max. CO2- Konzentration nach DIN 1946-2 = 1500 ppm
Messung: FIW-München 2005, Grafik: Schulze Darup
Wohnung 1: CO2- Konzentration am 5. bis 11.2.2004
400500
600700800900
1000110012001300
14001500
9601
9626
9651
9676
9701
9726
9751
Zeit in Stunden
CO
2 - G
ehal
t in
ppm
6.2.
04
7.2.
04
8.2.
04
9.2.
04
10.2
.04
11.2
.04
Standardnutzung
empfohlene CO2- Konzentration nach Pettenkofer = 1000 ppm
max. CO2- Konzentration nach DIN 1946-2 = 1500 ppm
Messung: FIW-München 2005, Grafik: Schulze Darup
Frische AußenluftFortluft
AbluftKüche
AbluftBad
Zuluft Zuluft Zuluft Zuluft
Zuluft Zuluft Abluft
WC/AB
Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung 85 %
Jean-Paul-Platz 4 - Lüftungsgeräte pro Wohnung
Frische AußenluftFortluft
AbluftKüche
AbluftBad
Zuluft Zuluft Zuluft Zuluft
Zuluft Zuluft Abluft
WC/AB
Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung 85 %
Jean-Paul-Platz 4
Frische AußenluftFortluft
AbluftKüche
AbluftBad
Zuluft Zuluft Zuluft Zuluft
Zuluft Zuluft Abluft
WC/AB
Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung 85 %
Jean-Paul-Platz 4
Frische AußenluftFortluft
AbluftKüche
AbluftBad
Zuluft Zuluft Zuluft Zuluft
Zuluft Zuluft Abluft
WC/AB
Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung 85 %
LüftungsschemaIngolstädter StraßeNürnberg
ZentraleAnlage
EG
1.OG
Lüftungszentrale
Ingolstädter Straße
AbluftBad Abluft
Küche
ZuluftWohnen
ZuluftKind
ZuluftSchlafen
5.
Gebäudewert
6.
Vermietbarkeit
7.Energiekosten &Wirtschaftlichkeit 0
5101520253035
Bestand Faktor10
kWh/
(m²a
)
Heizkosten (€/m²a)
20052025
Sanierungskosten:
Jean-Paul-Platz: 503 €/m² (100 €/m²)Ingolstädter Str.: 1055 €/m² (120 €/m²)
DIN 276 Kostengruppe 300/400 inkl. MWSt.Kosten pro m² Wohnfläche
(Mehrkosten gegenüber EnEV-Standard)
05
101520253035
Bestand Faktor10
kWh/
(m²a
)
Heizkosten (€/m²a)
20052025
7.Energiekosten &Wirtschaftlichkeit
0
200
400
600
800
1000
1200
1930895m² 6WE
1951918m²12WE
19581092m²18WE
19641726m²24WE
19701407m²16WE
EnEVKfW 60KfW 40
€/m²
Baukosten in Abhängigkeit vom Standard
020406080
100120140160
1930895m² 6WE
1951918m²12WE
19581092m²18WE
19641726m²24WE
19701407m²16WE
KfW 60 KfW 40
€/m²
Mehrkosten KfW-40/60 gegenüber EnEV
0,017
0,02
0,026
0,045
0,058
0,083
0,12
00,020,040,060,080,10,120,14
Wand
Dach
Boden
Wärmebrücken
Fenster
Zu-Abluft WRG
Solarthermie
Gestehungs-kosten
für eine kWh (Öl/Gas)
Auswertung von fünf Sanierungs-gutachten mit Passivhaus-Komponenten
€/kWh
Kosten der Maßnahmen: € pro eingesparter kWh
€/kWh
*Abschreibungslaufzeit: bauliche Maßnahmen 40 Jahre, Fenster 30 Jahre, Lüftungsanlage 25 Jahre, Solarthermie 20 Jahre
Kosten pro eingesparter Kilowattstunde
0,016
0,018
0,023
0,04
0,045
0,075
0,11
00,020,040,060,080,10,120,14
Wand
Dach
Boden
Wärmebrücken
Fenster
Zu-Abluft WRG
Solarthermie
Gestehungs-kosten
für eine kWh (Öl/Gas)
Prognose2008
€/kWh
€/kWh
*Abschreibungslaufzeit: bauliche Maßnahmen 40 Jahre, Fenster 30 Jahre, Lüftungsanlage 25 Jahre, Solarthermie 20 Jahre
Kosten pro eingesparter Kilowattstunde
0,015
0,015
0,02
0,035
0,04
0,06
0,09
00,020,040,060,080,10,120,14
Wand
Dach
Boden
Wärmebrücken
Fenster
Zu-Abluft WRG
Solarthermie
Gestehungs-kosten
für eine kWh (Öl/Gas)
Prognose2012
€/kWh
€/kWh
*Abschreibungslaufzeit: bauliche Maßnahmen 40 Jahre, Fenster 30 Jahre, Lüftungsanlage 25 Jahre, Solarthermie 20 Jahre
Kosten pro eingesparter Kilowattstunde
0,015
0,015
0,02
0,03
0,035
0,05
0,08
00,020,040,060,080,10,120,14
Wand
Dach
Boden
Wärmebrücken
Fenster
Zu-Abluft WRG
Solarthermie
Gestehungs-kosten
für einekWh (Öl/Gas)
Prognose2020
€/kWh
€/kWh
*Abschreibungslaufzeit: bauliche Maßnahmen 40 Jahre, Fenster 30 Jahre, Lüftungsanlage 25 Jahre, Solarthermie 20 Jahre
Kosten pro eingesparter Kilowattstunde
8.
Städtebau
Modellprojekt „Sanierung mit Passivhaus-Komponenten“
ProKlima Von OesenHannover
Denkmalgeschütztes Passivhaus Günzburg
ArchitektMartin Endhardt
Steyr„Nordpool“
Architekten Poppe und Prehal
Sanierung zumPassivhaus-Bürogebäude
ebökIngenieurbüroTübingenSchellingstraße 4/2D-72072 Tübingen
qp = 34 kWh/(m²a)
3-Liter-HausSanierung
Jean-Paul-Platz 4WBG Nürnberg
2002
204 270
50
100150
200250
Bestand saniert
kWh/
(m²a
)
Heizwärme-bedarf (kWh/m²a)
qp = 37 kWh/(m²a)
KfW-40Sanierung
Ingolstädter Straße 139/141WBG Nürnberg 2004
DENA: NEH-im-Bestand.de
176 240
50
100
150
200
Bestand saniert
kWh/
(m²a
)
Heizwärme-bedarf (kWh/m²a)
75 7,40
20
40
60
80
Bestand saniert
kWh/
(m²a
)
CO2-Emissionkg/(m²a)
Hannover, MerianwegDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10Studienarbeit und Wettbewerb
Universität Hannover
Hannover, MerianwegDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10
Hannover, MerianwegDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10
Hannover, MerianwegDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10
Hannover, MerianwegDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10
Hannover, Auf dem HollenDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10Studienarbeit und Wettbewerb
Universität Hannover
Hannover, Auf dem HollenDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10Studienarbeit und Wettbewerb
Universität Hannover
Hannover, Auf dem HollenDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10Studienarbeit und Wettbewerb
Universität Hannover
Hannover, Auf dem HollenDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10Studienarbeit und Wettbewerb
Universität Hannover
Hannover, Auf dem HollenDornröschen wachgeküsst
Altbausanierung mit Faktor 10Studienarbeit und Wettbewerb
Universität Hannover
9.Arbeitsplatz-beschaffung
NeubauBautätigkeit 2003 2003 ZielNeubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0%Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1Investitionen / m² €/m² 1.300 600 700€ Invest/a Mio. €/a 35.688 36.064 70.123
Sanierung
*Quelle: Statistisches Bundesamt Feb. 2004: http://www.stabu.de/presse/deutsch/home.htm
NeubauBautätigkeit 2003 2003 ZielNeubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0%Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1Investitionen / m² €/m² 1.300 600 700€ Invest/a Mio. €/a 35.688 36.064 70.123
Sanierung
*Quelle: Statistisches Bundesamt Feb. 2004: http://www.stabu.de/presse/deutsch/home.htm
NeubauBautätigkeit 2003 2003 ZielNeubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0%Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1Investitionen / m² €/m² 1.300 600 700€ Invest/a Mio. €/a 35.688 36.064 70.123
Arbeitsplätze (65.000 €/Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 €/Person) Mrd. € 6,23erforderliche Fördermittel Mrd. € 2,50
Sanierung
NeubauBautätigkeit 2003 2003 ZielNeubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0%Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1Investitionen / m² €/m² 1.300 600 700€ Invest/a Mio. €/a 35.688 36.064 70.123
Arbeitsplätze (65.000 €/Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 €/Person) Mrd. € 6,23erforderliche Fördermittel Mrd. € 2,50
Energieverbrauch kWh/m²a 240 240Energieeinsparung proz. % 40,0% 70,0%
Sanierung
NeubauBautätigkeit 2003 2003 ZielNeubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0%Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1Investitionen / m² €/m² 1.300 600 700€ Invest/a Mio. €/a 35.688 36.064 70.123
Arbeitsplätze (65.000 €/Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 €/Person) Mrd. € 6,23erforderliche Fördermittel Mrd. € 2,50
Energieverbrauch kWh/m²a 240 240Energieeinsparung proz. % 40,0% 70,0%Energieeinsparung absolut Mio. kWh/a 5.770 16.830
Sanierung
NeubauBautätigkeit 2003 2003 ZielNeubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0%Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1Investitionen / m² €/m² 1.300 600 700€ Invest/a Mio. €/a 35.688 36.064 70.123
Arbeitsplätze (65.000 €/Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 €/Person) Mrd. € 6,23erforderliche Fördermittel Mrd. € 2,50
Energieverbrauch kWh/m²a 240 240Energieeinsparung proz. % 40,0% 70,0%Energieeinsparung absolut Mio. kWh/a 5.770 16.830Einsparung jährlich (Bezug: Gesamtbestand) % 0,7% 2,1%Einsparung bis 2020 (Bezug Gesamtbestand) % 10% 29%
Sanierung
*Quelle: Statistisches Bundesamt Feb. 2004: http://www.stabu.de/presse/deutsch/home.htm
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StandardFaktor 10
m² sanierte Fläche
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2002
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2004
2005m²
Prognose: Gesamtsanierungsvolumen (1,8 ⇒ 3,0 %) mit Anteil Faktor-10-Sanierung (≥ 40 % bis 2015)
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StandardFaktor 10
m² sanierte Fläche
Prognose: Gesamtsanierungsvolumen (1,8 ⇒ 3,0 %) mit Anteil Faktor-10-Sanierung (≥ 40 % bis 2015)
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www.dbu.deVeröffentlichungen:Pdf-Download:Energetische Gebäude-sanierung mit Faktor 10
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10 Gründe für energetische Sanierung mit Faktor 10
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Ressourcen-schutz
Bautenschutz &kein Schimmel
Zukunftsfähiger Gebäudewert
StädtebaulicheAufwertung
Versicherung gegensteigende Energiekosten
Qualifizierung &Arbeitsbeschaffung
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Dauerhaft guteVermietbarkeit
Raumluftqualität &Wohngesundheit
Klimaschutz
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