Gebäudetechnik - Gebäudehülle - Gebäudeversorgung im Einklang Zuerich 2012/02 BBP H.J....

Gebäudetechnik - Gebäudehülle - Gebäudeversorgung im Einklang

Dr.-Ing. Hans-Jürgen Gaudig

Ingenieurgesellschaft BBP Bauconsulting mbH

PowerBuilding, Zürich, 23. Mai 2012

Ingenieurgesellschaft BBP Bauconsulting mbH

Sachverständige

Vorbeugender Brandschutz

Dipl.-Ing. (Arch.) Uwe Sager

Barrierefreies Bauen

Dipl.-Arch. Andrea Köppen

Schallschutz

Dipl.-Ing. Lothar Krawczack

Fachplaner

Gebäudetechn. Brandschutz

Dipl.-Ing. Monika Ball

Sachkundiger

Schadstoffe

Dipl.-Ing. Uta Rink

Architektur Haustechnik Konstruktion Baustoffe Bauphysik Energieeffizienz

Gegründet im Mai 1990, 22 jährige Erfahrung, 53 Mitarbeiter (80 in der Gruppe), 4-5 Mio. € Jahresumsatz

3

1. Leuchtturm oder „Schwarzbrot“

2. Einklang – Dreiklang – oder ?

3. Theorie und Praxis, Beispiele

4. Monitoring und Maßnahmen

5. Wirtschaftlichkeit, Beispiel

6. Bedarf und Versorgung in der Zukunft (Zielstellung Bundesregierung)

7. Ist Gebäudeeffizienz leistbar?

Inhaltsverzeichnis

Leuchtturm oder „Schwarzbrot“

Leuchttürme oder „Schwarzbrot“

Aktuelle Passivhausprojekte: Schule und Turnhalle im EDH Berlin Teltow Lehnin

Leuchtturm oder „Schwarzbrot“

Wirkung der Passivhauseffekte auf den Heizwärmebedarf des Stammhauses des EDH in Relation zum Bestand - Passivhaus 15 kWh/m²a - EnEV Gebäude 50 - 95 kWh/m²a ______________________________________________________________ Nutzfläche Wärme- Einsparung Mehrkosten Effizienz bedarf ggü. EnEV ggü. EnEV m² MWh MWh € €/MWh PH Sporthalle 775 12 62 150.000 2.400 PH Schule 1.550 23 124 335.000 2.700 Bestand 20.000 2.500 250 85.000 340 mit Effekten aus Energieeinsparcontracting

Effizienz-Faktor 7-8

Einklang – Dreiklang – oder ?


1 Gebäudehülle - opake Hülle - Fenster - Wärmebrücken

2 Gebäudetechnik - Heizen/Kühlen/Lüften - Warmwasserbereitung - Beleuchtung/Elektrogeräte - Effiziente Wassernutzung 3 Gebäudeversorgung - Zentral - Dezentral HARDWARE


Das 4.Element: Software Die Betriebsführung über den Lebenszyklus des Gebäudes, d.h. - nicht nur Wartung - nicht nur Störungsdienst - sondern echte Betreuung der Versorgungs- und Gebäudetechnik! Betreuung gemäß LP 9 der HOAI, eine sinnvolle Fortführung der Fachplanung? Aber nicht für 3 v.H.! Egal wie, ein Gebäudemanager ist erforderlich.

Was bewegt uns in der Breite zu Effizienzmaßnahmen? - unsere Moral - unser Umweltbewusstsein - die Erdöl- und Gaspreise - steigende Strom- und Fernwärme-Kosten - gesetzliche Forderungen - Förderprogramme Fazit: „Zwang“ und finanzielle Vorteile!


Gibt es eine allgemeingültige „Wahrheit“ ? Gebäudehülle oder Gebäudetechnik oder Versorgung? Gibt es ein Primat und leiten sich eindeutige weitere Prioritäten ab?

Ja Das Primat hat eindeutig die Wirtschaftlichkeit!


Die Kostenpotentialkurve basiert auf den Erfahrungen des Planers und theoretischen Berechnungsverfahren (z.B. EnEV). Sie dient als Grundlage für Investitionsentscheidungen.


Theorie und Praxis, Beispiele

Beispiel Wernigerode

Wohngebiet „Stadtfeld“

Beispiel Wernigerode, Wohngebiet „Stadtfeld“


Gemittelter spez. Jahresverbrauch (2005-2008) / Heizung + Trinkwarmwasser

(witterungsbereinigt)

0

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40

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100

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200

Min

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20-2

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m. 4

8-52

kW

h/(

m²a

)

saniert teilsaniert unsaniert Wohngebiet „Stadtfeld“


Aufwand / Nutzen Prognose €/m²brutto Investition 0,49 Anschlusswert- reduzierung 0,88 Optimierung 1,20 Einsparung 2,08 Messung 2,40 Amortisation in Monaten 2,45

61.000 m² -> Honorar 29.890 € Einsparung 146.400 €/Jahr

Beispiel Berlin-Weissensee

Gebäude 22+23: Anpassung nach Modernisierung ?

Die Berechnungsvorschrift für die Heizlast nach DIN 12831 bietet offensichtlich noch Potential für Anschlusswertreduzierungen bei Wohn- sowie Gewerbebauten!

Fernwärmeanschlussleistung

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Hausanschlusstationen Objekte

KW

Senkung der Gesamtanschlussleistung

4.400kW

8.200kW

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

Vorher Nachher

Ge

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kW

]

Senkung

42 %

Verbrauchsanalyse 18h Heizzeit pro Tag, Monatswerte

0

10

20

30

40

50

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100

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-16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20 24

mittlere Außentemperatur /°C

Le

istu

ng

/ kW

Hzg+TWW

Hzg

Linear (Hzg+TWW)

Linear (Hzg)

Monitoring

Monitoring, Beispiel

20

Flächen

0,00

1.000,00

2.000,00

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6.000,00

7.000,00

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Flä

ch

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m²

Flächen m²

Erdgas 2011

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

kW

h

Verbrauch kWh/a Verbrauch wk kWh/a

Erdgas 2011

0

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140

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

kW

h/m

²a

0,00

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1,80

€/m

²*M

on

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bru

tto

Verbrauch Verbrauch wk Kosten Kosten wk

Wk = witterungskorrigiert

Verbrauch Erdgas, witterungsbereinigt

0

10000

20000

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50000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kW

h

Mutterhaus 2010

Mutterhaus 2011

Mutterhaus 2012

Verbrauch Erdgas, witterungsbereinigt

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kW

h

Morgensonne 2010

Morgensonne 2011

Morgensonne 2012

Monitoring + Maßnahmen, Beispiel 1+2

Haus 1: Wärmenetz mit hydr. Abgleich, Zonenregelung Verbrauch 143 kWh/m²a

Verbrauch wk 159 kWh/m²a

Investition brutto ca. 10 €/m² Einsparung ca. 18%

Haus 5: Bürogebäude mit Rechenzentrum und Abwärmenutzung Verbrauch 46 kWh/m²a

Verbrauch wk 53 kWh/m²a

Investition brutto ca. 5 €/m² Einsparung ca. 20%

21

Monitoring

Wir brauchen das Wissen über das was wirklich passiert

und

wir brauchen die Fachkräfte, die mit diesem Wissen umgehen können!

Überwachen, Controlling oder Monitoring …

egal wie man es nennt, wir müssen es tun.

Wirtschaftlichkeit

Maßnahmen am Beispiel einer Liegenschaft in Berlin

Situation, Leistung, Verbrauch, Kosten

Bestand: ~ 39 Gebäude mit Wärmeversorgung, ~ 81.000 m² Nettogrundfläche, 4 Heizzentralen mit überwiegend NT Kesseln

Kennzahlen Leistung in W/m² Bedarf kWh/m²*a Kosten in €/m² brutto

Erdgas Hs 89 213 0,91

Strom 12 47 0,65

Summe 1,56

Variantenvergleich,

Übersicht Maßnahmen

Verteilung optimieren + erneuern, Zonenregelung Hydraulischer Abgleich, Temperaturen senken, Erfordernis: Hygienische Warmwasserbereitung, Überwachung

Erzeugung 4 Heizzentralen, 4 neue BHKW oder 1 Heizzentrale, 2 neue BHKW Eigenstromerzeugung mit BHKW

Gebäudehülle Einfachverglasung ersetzen, Dämmung innen (wegen Denkmalschutz) Dämmung oberste Geschossdecke

Finanzierung Eigenregie oder Contactor

Heizzentralen, Blockheizkraftwerk

Matthuias

Zentrale Versorgung nach Sanierung

Verbrauchs- und Betriebskosten (inkl. UST.)

Verbrauchs- und Betriebskosten für die Abnehmer von Wärme und Strom

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

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5

2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Ver

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/m² *

Mon

at

0.1 Bestand 4HZ

0.2 Inst. 4HZ

1.1 Min. 4 HZ

1.2 Max. 4 HZ

2.1 Min. 1 HZ

2.2 Max. 1 HZ

2.3 Min.1HZWel

3.1 Min.1HZ Con

Untersuchte Varianten 0.2 Inst. 4HZ 1.1 Min. 4 HZ 1.2 Max. 4 HZ 2.1 Min. 1 HZ 2.2 Max. 1 HZ 2.3 Min.1HZWel 3.2 Min.1HZ Con

Organisation Eigenregie Eigenregie Eigenregie Eigenregie Eigenregie Eigenregie Contracting

Gebäudehülle Bestand Bestand WDoG+In+EV Bestand WDoG+In+EV Bestand Bestand

Energieanlage 1 WW HWBel+DUth HWBel+DUth HWBel+DUth HWBel+DUth HWBel+DUth HWBel+Duel HWBel+DUth

Energieanlage 2 (z.B. Grundlast) 4 BHKW 4 BHKW 2 BHKW 2 BHKW 2 BHKW 2 BHKW

Energieanlage 3 (z.B. Spitzenlast) 10 Kessel 8 Kessel 8 Kessel 2 Kessel 2 Kessel 2 Kessel 2 Kessel

Energieträger Erdgas Erdgas Erdgas Erdgas Erdgas Erdgas Erdgas

Standort 2. 9a, 32, 42 2. 9a, 32, 42 2. 9a, 32, 42 9a 9a 9a 9a

Kapitalkosten (inkl. UST.)

Kapitalkosten

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

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2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Kap

italk

ost

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€/m

² un

d M

on

at

0.1 Bestand 4HZ

0.2 Inst. 4HZ

1.1 Min. 4 HZ

1.2 Max. 4 HZ

2.1 Min. 1 HZ

2.2 Max. 1 HZ

2.3 Min.1HZWel

3.2 Min.1HZ Con









Erlöse

Erlöse Stromeigenerzeugung

0

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2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Erlö

se a

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trom

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Tau

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Eur

o

1.1 Min. 4 HZ 1.2 Max. 4 HZ 2.1 Min. 1 HZ 2.2 Max. 1 HZ 2.3 Min.1HZWel 3.1 Min.1HZ Con









Vollwärmekosten (inkl. UST.)

Vollkosten für die Abnehmer von Wärme und Strom

0,0

0,5

1,0

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2,5

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3,5

4,0

4,5

5,0

2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039

Vo

llko

sten

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/m² *

Mo

nat

0.1 Bestand 4HZ

0.2 Inst. 4HZ

1.1 Min. 4 HZ

1.2 Max. 4 HZ

2.1 Min. 1 HZ

2.2 Max. 1 HZ

2.3 Min.1HZWel

3.1 Min.1HZ Con









Bedarf und Versorgung in der Zukunft

Wärme, Strom, Mobilität

Bedarf im privaten Haushalt

2-Personen Haushalt Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien

Bedarf: Wärme, Strom und Mobilität

Wärme- und Strombedarf

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Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember

MW

h/M

on

at

Wärmebedarf Heizung

Wärmebedarf Warmwasser

Strombedarf Wohnen + Mobilität

Strombedarf Wohnen

Wärme, Strom und Mobilität

Wärme- und Strombedarf und Deckung

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember

MW

h/M

on

at

Stromproduktion SummeStromproduktion BHKWStromproduktion mit PVWärmebedarf WarmwasserWärmebedarf HeizungWärmeproduktion BHKW ErdgasWärmeproduktion SpitzenlastStrombedarf WohnenStrombedarf Wohnen + Mobilität

Ist Gebäudeeffizienz leistbar?

Ist Gebäudeeffizienz leistbar?

Vom Stand der Technik aus gesehen ja, aber - wir brauchen neben dem qualifizierten Fachplaner,

den wir schon nicht mehr bekommen, - zusätzlich den fachlich versierten Gebäudemanager oder eine - Erweiterung der LP 9 HOAI auf die Betreung/Betreibung von Anlagen. Was motiviert den jungen Ingenieur zu einer Tätigkeit im Planungsbüro? - die Aufgabe - die frühe Selbstständigkeit und Verantwortung - mit Sicherheit nicht die Gehälter und die Arbeitszeit und auf jeden Fall - nicht der Honorarsatz von 44,00 € / Stunde bei Aufträgen der

öffentlichen Verwaltung Berlins! Der Engpass an qualifizierten Ingenieuren wird das

Hauptproblem zur Umsetzung der Gebäudeeffizienz.

Vielen Dank für Ihr Interesse! Ingenieurgesellschaft BBP Bauconsulting mbH Tel: +49-30-9369 2320, www.baucon.de

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