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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



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

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f kW

h/(m

²*a)

Anteil der Wohnungen (%)

1. W

SVO

2. W

SVO

3. W

SVO

Nie

drig

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Stan

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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

600

800

1000

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1400

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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

1

2

3

4

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

3

4

5

6

7

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9

10Se

p

Nov Ja

n

Mrz

Mai Ju

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Sep

Nov Ja

n

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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

3

4

5

6

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9

10Se

p

Nov Ja

n

Mrz

Mai Ju

l

Sep

Nov Ja

n

Mrz

Mai

PHPP123456

kWh/m² mtl

Messung ab 20.12.02 – 1.5.04


Sanierung mit Passivhaus-Komponenten Jean-Paul-Platz Heizwärmebedarf (PHPP) und Verbrauch 02/03 und 03/04

0

1

2

3

4

5

6

7

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9

10Se

p

Nov Ja

n

Mrz

Mai Ju

l

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)


0

1

2

3

4

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6

7

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9

10Se

p

Nov Jan

Mrz

Mai Ju

l

Sep

Nov Jan

Mrz

Mai

PHPP

kWh/m² mtl


Sanierung Ingolstädter Straße 139/141 in Nürnberg Heizwärmebedarf (PHPP)

0

1

2

3

4

5

6

7

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9

10Se

p

Nov Jan

Mrz

Mai Ju

l

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

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


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





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




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


AbluftKüche

AbluftBad



WC/AB


Jean-Paul-Platz 4


AbluftKüche

AbluftBad



WC/AB


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


Prognose2008

€/kWh

€/kWh



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


Prognose2012

€/kWh

€/kWh



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



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, 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


Arbeitsplätze (65.000 €/Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 €/Person) Mrd. € 6,23erforderliche Fördermittel Mrd. € 2,50

Sanierung



Energieverbrauch kWh/m²a 240 240Energieeinsparung proz. % 40,0% 70,0%

Sanierung



Energieverbrauch kWh/m²a 240 240Energieeinsparung proz. % 40,0% 70,0%Energieeinsparung absolut Mio. kWh/a 5.770 16.830

Sanierung



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

1.00

01.

000

2.00

04.

000

8.00

016

.000

50.0

0015

0.00

040

0.00

01.

000.

000

010.000.00020.000.00030.000.00040.000.00050.000.00060.000.00070.000.00080.000.00090.000.000

100.000.000

1999

2001

2003

2005

2007

2009

2011

2013

2015

StandardFaktor 10

m² sanierte Fläche

010.00020.00030.00040.00050.000

2002

2003

2004

2005m²

Prognose: Gesamtsanierungsvolumen (1,8 ⇒ 3,0 %) mit Anteil Faktor-10-Sanierung (≥ 40 % bis 2015)

1.00

01.

000

2.00

04.

000

8.00

016

.000

50.0

0015

0.00

040

0.00

01.

000.

000

010.000.00020.000.00030.000.00040.000.00050.000.00060.000.00070.000.00080.000.00090.000.000

100.000.000

1999

2001

2003

2005

2007

2009

2011

2013

2015

StandardFaktor 10

m² sanierte Fläche

Prognose: Gesamtsanierungsvolumen (1,8 ⇒ 3,0 %) mit Anteil Faktor-10-Sanierung (≥ 40 % bis 2015)

3-L

iter

Hau

s LU

WO

GE

DB

U: E

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Fakt

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120

Pro

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e

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tand

211

0 Pr

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www.dbu.deVeröffentlichungen:Pdf-Download:Energetische Gebäude-sanierung mit Faktor 10

Bre

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10 Gründe für energetische Sanierung mit Faktor 10

10

9

8

6

72

1

3

4

5

Ressourcen-schutz

Bautenschutz &kein Schimmel

Zukunftsfähiger Gebäudewert

StädtebaulicheAufwertung

Versicherung gegensteigende Energiekosten

Qualifizierung &Arbeitsbeschaffung

Behaglichkeit &Wohlfühlen

Dauerhaft guteVermietbarkeit

Raumluftqualität &Wohngesundheit

Klimaschutz

0

50

100

150

200

250

300

Bestand saniert

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