Stadt Aachen - zebau.de · Zielwerte: über 60 Minuten CO 2 < 1.000 ppm 20 m³ pro Schüler...
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www.aachen.de 10. Oktober 2017 Der „Aachener Standard“ Teamleitung Energiemanagement Dipl.-Ing. Ulrike Leidinger KiTa Kalverbenden, Architekt: Kada- Wittfeld www.aachen.de Aix la Chapelle Aachen Aken Einwohner: ca. 250.000 Studenten: ca. 52.000 Fläche: ca. 160 km² Stadt Aachen 2
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10. Oktober 2017 Der „Aachener Standard“
Teamleitung Energiemanagement Dipl.-Ing. Ulrike Leidinger
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Aix la Chapelle Aachen
Aken
Einwohner: ca. 250.000 Studenten: ca. 52.000 Fläche: ca. 160 km²
Stadt Aachen
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Gebäudemanagement
Mitarbeiter: 210 Liegenschaften: 610 BGF: 1,1 Mio. m² Energiekosten: 10,1 Mio. €
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Energiemanagement Energiestandards, Energiekonzepte Fördermittel, Öffentlichkeitsarbeit, Qualitätssicherung Neubau/Sanierung Technisches Monitoring Gebäudeleittechnik Planung, Wartung, Instandhaltung Betriebsoptimierung Energie-Monitoring Stör- und Alarmmanagement Energiediagnosen und Energiecontrolling
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Definition Energieeffizienz/Energiestandards Grundlagen des „Aachener Standards“ Beispiele für Neubauten und Sanierungen nach „Aachener Standard“ „Leistungsphase 10“ - Nutzerverhalten Ausblick
Inhalte:
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Definition Energieeffizienz
Was ist Energieeffizienz? „Das Verhältnis zwischen der Qualität des Raumklimas und der Quantität der aufgewendeten Energie.“ Form follows energy Prof. Brian Cody: Technische Universität Graz Institut für Gebäude und Energie
Klimakonzept Parlamentsgebäude Albanien Coop Himmelblau
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Energiestandards
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Energiestandards
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Energiestandards Passivhausstandard: „Passivhäuser sind Gebäude, deren Jahresheizwärmebedarf so gering ist, dass auf eine aktive Heizwärmeverteilung verzichtet werden kann.“ Bewertungskriterien für die Zertifizierung: Energiekennwert Heizwärme: max. 15 kWh/(m²a) Heizlast: max. 10 W/m² Wärmebrücken: < 0,05 W/m²K Drucktestluftwechsel n50: max. 0,6 h-1 Energiekennwert ges. Primärenergie: max. 120 kWh/(m²a) incl. Haushaltsstrom Prof. Wolfgang Feist 9
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Grundlagen Am 27. April 2010 wurde der „Aachener Standard“ vom Betriebsausschuss des Gebäudemanagements der Stad Aachen einstimmig beschlossen.
Aachener Standard Energie 2010 Planungsanweisungen Neubauten Städtische Liegenschaften Bautechnische Anweisungen des Gebäudemanagements Neubauten nach Aachener Standard Für alle Neubauten nach Aachener Standard wird ein Nachweis nach Passivhaus-Projektierungspaket (PHPP) erstellt. • Jahresheizwärmebedarf: ≤ 20 kWh/(m²a) • Primärenergiebedarf : ≤ 120 kWh/(m²a) (incl. gesamter Strombedarf) • Wärmebrücken: < 0,05 W/m²K • Drucktestluftwechsel n50: ≥ 0,6/h-1
Sonderfälle Gebäude ≤ 19 Grad/kleine Gebäude/ zeitlich begrenzt genutzte Gebäude Definition: Raumtemperatur: ≤ 19 Grad* Nutzfläche: < 50 m² Nutzfläche* Nutzungsdauer: < 5 Jahre* Tägliche Beheizung: < 4 Stunden * Energieeinsparverordnung 2009 Die Bauteile von Nichtwohngebäuden, deren Nutzfläche, Nutzungsdauer oder Raumtemperatur begrenzt ist, müssen folgende Wärmedurchgangskoeffizienten einhalten.
EnEV 09 Aachen10
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Grundlagen „Aachener Standard“: Definition Neubau: Energiekennwert Heizwärme: max. 20 kWh/(m²a) Wärmebrücken: < 0,05 W/m²K Drucktestluftwechsel n50: max. 0,6 h-1 Energiekennwert ges. Primärenergie: max. 120 kWh/(m²a) incl. Haushaltsstrom
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Grundlagen
Anforderungen an alle energieeffizienten Gebäude:
Kompakte Bauweise Rundum guter Wärmeschutz Vermeidung von Wärmebrücken Wind- und luftdichte Ausführung Optimierte Haustechnik Solare Gewinne Mensa St. Leonhard, PBS Architekten 12
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Grundlagen
Anforderungen an alle energieeffizienten Gebäude:
Kompakte Bauweise
Nord LB, Hannover Behnisch, Behnisch & Partner
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Grundlagen U-Wert- Empfehlung im PH- Gebäude: Opake Außenbauteile: ≤ 0,15 W/(m²K) Verglasungen: ≤ 0,7 W/(m²K) Fenster Uw: ≤ 0,8 W/(m²K)
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Grundlagen Anforderungen an alle energieeffizienten Gebäude:
Vermeidung von Wärmebrücken
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Grundlagen Anforderungen an alle energieeffizienten Gebäude:
Wind- und luftdichte Ausführung
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Grundlagen Anforderungen an alle energieeffizienten Gebäude:
Wind- und luftdichte Ausführung
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Grundlagen Anforderungen an alle energieeffizienten Gebäude:
Optimierte Haustechnik
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Grundlagen Anforderungen an alle energieeffizienten Gebäude:
Architekturbüro Rongen 19
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Grundlagen Anforderungen an alle energieeffizienten Gebäude: Besondere Berücksichtigung im PHPP
Solare Gewinne
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Grundlagen
EnEV 2014 (seit 1.1.16) Passivhaus Nachweis:
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Beispiele Neubau 7 Jahre Erfahrung Aachener Standard
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Beispiel Neubau
Vorteil: Relativ kompaktes Gebäude Nachteil: Große Fensterflächen nach Nordwesten ausgerichtet
Mensa St. Leonhard Gymnasium
pbs Architekten, Aachen
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Beispiel Neubau Mensa St. Leonhard Gymnasium
pbs Architekten, Aachen
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Beispiel Neubau Mensa St. Leonhard Gymnasium
pbs Architekten, Aachen
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Beispiel Neubau Mensa St. Leonhard Gymnasium
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Beispiel Neubau Mensa St. Leonhard Gymnasium
pbs Architekten, Aachen
Energiebezugsfläche: 1.071 m² Luftdichtheit n50: 0,39 1/h Energieversorgung: Fernwärme
Heizwärmebedarf: 20 kWh/(m²a) Primärenergiebedarf: 79 kWh/(m²a) 27
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Beispiele Neubau
21,3 KWh/m²a
19,5 KWh/m²a
17,9 KWh/m²a
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Beispiel Neubau KiTa Kalverbenden
Kadawittfeldarchitektur, Aachen
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Beispiel Neubau KiTa Kalverbenden
Kadawittfeldarchitektur, Aachen
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Beispiel Neubau KiTa Kalverbenden Datenzusammenstellung zur PHPP-Berechnung, 1. Entwurf A/Ve-Verhältnis: 0,48 m-1
Energiebezugsfläche: 890 m² Energiekennwert Heizwärme: 23 kWh/(m²a) Primärenergie-Kennwert: 58 kWh/(m²a) Mögliche Maßnahme: Passivtaugliche Unterkonstruktion - 3 kWh/(m²a)
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Beispiel Neubau KiTa Kalverbenden
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Beispiel Neubau Familienzentrum Sandhäuschen
Voigt & Weiss, Architekten, Aachen
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Beispiel Neubau Familienzentrum Sandhäuschen
Voigt & Weiss, Architekten, Aachen
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Beispiel Neubau Familienzentrum Sandhäuschen
Voigt & Weiss, Architekten, Aachen
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Beispiel Neubau Familienzentrum Sandhäuschen als Niedrigstenergiegebäude
Die 29,7 kWp- Photovoltaikanlage produziert im Jahr ca. 28.000 kWh.
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Beispiel Neubau Familienzentrum Sandhäuschen als Niedrigstenergiegebäude
Ca. 50% des produzierten Stroms kann unmittelbar im Gebäude direkt verbraucht werden.
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Beispiel Neubau Jugendzentrum Cube
Wärmegedämmter Würfel genial einfacher Bauart (Zu) komplexe Haustechnik
Cortis, Architekt, Aachen
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Beispiel Neubau Jugendzentrum Cube
Incl. Bodenplatte: U= 0,12 W/m²K 60,5 cm Gasbeton: 0,14 W/m²K
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Beispiel Neubau Jugendzentrum Cube
Hochwärmegedämmter Würfel genial einfacher Bauart (Zu) komplexe Haustechnik
Cortis, Architekt, Aachen
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Beispiel Neubau Jugendzentrum Cube
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Beispiele Neubau Baukosten Aachener Standard: Aachen BKI 300-400 er 300+400 er Baukosten/m² BGF Baukosten/m² BGF 4 Mensen 2.137.- € 3.250.- € -3.750.- € KiTas: Familienzentrum Laurensberg Kalverbenden Reimser Straße 1.629.- € 1.675.- €
Jugendzentrum Cube 1.934.- € * indexiert auf 2014 42
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Baukosten- Lebenszykluskosten
Baukostendifferenz (ca. 5-8 %) Heizkostenersparnis (5 % Steigerung)
20 Jahre 30 Jahre 40 Jahre
Beispiele Neubau
-400.000 €
-300.000 €
-200.000 €
-100.000 €
0 €
100.000 €
200.000 €
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Beispiele Sanierung
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Beispiele Sanierung
Bestand Planung
KiTa Am Höfling Kita aus dem Jahr 1971 Erweiterung und „Rundum-Sanierung“
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Beispiele Sanierung
KiTa Am Höfling
Vorher Nachher Hahn-Helten Architekten, Aachen
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Beispiele Sanierung
KiTa Am Höfling
Sanierte Fassade Lüftungsfenster Brüstungshöhe Sanierte Fassade Lüftungsfenster Brüstungshöhe Hahn-Helten, Architekten, Aachen
-64 %
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Beispiele Sanierung
KiTa Stolberger Straße
Bestand Planung hks Architekten, Aachen
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Beispiele Sanierung
KiTa Stolberger Straße
Oberlichter Lichtdome Vorher Nachher
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Beispiele Sanierung
KiTa Stolberger Straße
Gartenseite Eingang Hks Architekten, Aachen
- 66 %
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Beispiele Sanierung
Städtische Gemeinschaftsgrundschule Driescher Hof
Fenster Kriechkeller
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Beispiele Sanierung
Städtische Gemeinschaftsgrundschule Driescher Hof
Heuer- Faust Architekten, Aachen
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Beispiele Sanierung
Städtische Gemeinschaftsgrundschule Driescher Hof
Ansicht außen Heuer-Faust, Architekten, Aachen 53
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Beispiele Sanierung
Je Klassenraum ein Lüftungsgerät mit 800 m³/h
im Unterrichtsmodus 600 m³/h entspricht 75 % des Nennvolumenstromes 30 dB(A)
im Pausenmodus 800 m³/h entspricht 100% des Nennvolumenstromes 35 dB(A) Zielwerte: über 60 Minuten CO2 < 1.000 ppm 20 m³ pro Schüler
Städtische Gemeinschaftsgrundschule Karl Kuck Schule
dezentrale Lüftungsanlage Glashaus Architekten, Aachen
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Beispiele Sanierung
Bestand Glashaus Architekten, Aachen
Karl Kuck Städtische Gemeinschaftsgrundschule Karl Kuck Schule
- 62 %
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Beispiele Sanierung
Karl Kuck
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„Leistungsphase 10“
Sanierte Fassade Lüftungsfenster Brüstungshöhe
Eine Überprüfungs- und Optimierungsphase ist erforderlich:
DIN V 18599: regelmäßige Bilanzierung der Energieverbräuche VDI 6041: technisches Monitoring (Energie / Anlagen / Gebäude- und Behaglichkeit)
Aachen und Nürnberg nennen diese Phase: Die Leistungsphase 10 (kurz: LPH10)
Analyse erfolgt im laufenden Betrieb Kontrolle und Einhaltung der planerischen EnergieverbrauchswerteKontrolle und Einhaltung von „bestellten Leistungen“ Vermeidung von schneller und dann dauerhafter „Notlösung“ Einstellung des Idealbetriebes
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„Leistungsphase 10“
Sanierte Fassade Lüftungsfenster Brüstungshöhe Lüftunnnnnnnnggg
Energieeffizienter Neubaubetrieb
SSSSaaaannnnnniiiiieeerrttee FFE26/34
Gebäudeautomation und Energiemanagement
E26/35 Neubau und
Sanierung TGA
35 und TGA
E26/44 Projektmanagement
Neubau
Fachplaner Ausführende Fachfirmen
Gebäudenutzer
Hausmeister
Architekt
Ausführende Fachfirmen
Alle haben unterschiedliche Betrachtungswinkel
Gebäudenutzer
technischer Background nicht gleich
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„Leistungsphase 10“
Sanierte Fassade Lüftungsfenster Brüstungshöhe
Moderne Gebäude mit hoher Energieeffizienz und Anspruch an die Behaglichkeit sowie einem heterogenen Technisierungsgrad müssen zu Beginn ihrer Nutzung einem umfangreichen Technischen Monitoring unterzogen werden, um eventuelle Einsparpotenziale zu generieren. Wenngleich alles für ein technisches Monitoring spricht, ist es in Deutschland bisher wenig verbreitet. Prof. Achim Trogisch bis 2010 Lehrgebiet Technische Gebäudeausrüstung Hochschule für Technik und Wirtschaft, Dresden
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„Leistungsphase 10“
Geplante Energiewerte entsprechen trotz LPH10 oft nicht dem realen Energieverbrauch
Wie kann ein standardisierter „Realitätsfaktor“ aussehen?
Sanierte Fassade Lüftungsfenster Brüstungshöhe Anlagenzusammen-spiel
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Nutzerverhalten
Sanierte Fassade Lüftungsfenster Brüstungshöhe
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Ausblick
Optimierung der Energieverbräuche
Effizienz der Anlagentechnik
Hohe Nutzungsqualität und Behaglichkeit
Zukunftsfähigkeit Energieeffiziente gute Architektur
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Danke für Ihre Aufmerksamkeit! 63
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Der Fachkonferenz „Effiziente Gebäude 2017“ fand am 10. Oktober 2017 in Hamburg statt.
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