Wirtschaftlichkeit im Passivhausbau Betriebskosten vs. Investitionskosten

Transkript

1 Wirtschaftlichkeit im Passivhausbau Betriebskosten vs. Investitionskosten Betrachtungen am Beispiel des Neubaus der Grundschule in Horst / Holstein 2011

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3 Wirtschaftlichkeit im Passivhausbau Objekt Fakten Wirtschaftlichkeit Fazit

4 Objekt Fakten Wirtschaftlichkeit Fazit Vorstellung Planungsansatz Objektvorstellung Objektdaten Grundlagen

5 Thomas Butzlaff Beratender Ingenieur Barmstedter Str Brande-Hörnerkirchen Telefon: Fax:

6 Tätigkeitsfelder Architektur Nachhaltige Architektur Energieeffiziente Planung Funktionale Innenarchitektur Ingenieurleistungen Fachplanung TGA Gebäudeenergieeffizienz Ausführung Genehmigungsverfahren Tragwerksplanung (Statik) Wärmeschutznachweis Schallschutznachweise Brandschutzplanung und konzepte Technische Gebäudeausrüstung (TGA) Gas-, Wasser-, Abwasseranlagen Lüftung-, Kälte-, Heizung-, Elektroanlagen Energieberatung + Fördermittelrecherche Energieausweise, Sanierungskonzepte Wertanalyse und Wirtschaftlichkeit Thermische Gebäudeuntersuchung Ausführungsplanung SiGeKo Bauleitung, Qualitätssicherung Bauanträge bundesweit Genehmigungsverfahren gem. BImSchG Beratung und Planung nach WHG, VAwS Planung gem. BetriebssicherheitsVO

7 Arbeitsbereiche

8 Planungsansatz

9 Objekt Fakten Wirtschaftlichkeit Fazit Vorstellung Planungsansatz Objektvorstellung Objektdaten Grundlagen

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14 Planungskonzept Integrierte Grundschule 2 ½ - zügig 10 Klassen- und 2 Fachräume, Lehrertrakt 190 Schüler 18 Mitarbeiter Gesamtnutzfläche m² Umbauter Raum m³ Passivhausstandard Bruttogesamtkosten ,00 Fertigstellung Sommer 2011

15 Planungskonzept Auf dem Grundstück Birkenweg in Horst / Holstein wurde der Neubau der Grundschule Op de Host durch den Schulverband Horst im Jahr 2011 fertiggestellt. Die Gestaltung des Neubaus fügt sich in die Struktur des Quartiers im Bereich Birkenweg ein, orientierend an der modernen, durch Verblendmauerwerk und Pultdächern geprägten Umgebung. Das wachsende Quartier Birkenweg der Gemeinde Horst umfasst derzeit das 2008 neu gebaute Alten- und Pflegeheim, vorhandene Wohnbebauung und eine seniorengerechte Wohnanlage. Die Planung des Neubaus der Grundschule Horst ist konsequent zukunftsorientiert in energetisch nachhaltiger Bauweise. Im Entwurf wurden die die aktuellen schulbaulichen Anforderungen und pädagogischen Zielvorstellungen einhergehend mit dem energetischen Konzept einer Passivhausschule zweigeschossig umgesetzt. Die kompakte zweiflügelige Bauweise in massiver Bauart gliedert sich in einen 2-geschossigen Hauptflügel und einen 1- geschossigen Verwaltungsflügel. Die Fassadengestaltung legt Schwerpunkte auf gut belichtete Eingangs- und Flurbereiche. Das Gebäude ist barrierefrei im Außen- und Innenbereich mit Aufzug und WC als behindertengerechte Einrichtungen. In den Klassenräumen werden Arbeits- und Lernzonen durch teiltransparente Trennwände ausgebildet, in denen Schülern die Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit ermöglicht wird: Klassenbereich und Stillarbeitsbereich. Die individuelle Beschulung der Kinder mit entsprechend auf das Kind abgestimmten Lernplänen und zielen steht im Vordergrund. Jeweils 2 Klassenräume stehen in direktem Bezug zueinander, die Klassenstufen 1-4 werden gemeinsam unterricht. Abgetrennte Garderobenräume werden jeweils 2 Klassenräumen zugeordnet und sind direkt aus den Klassenräumen sowie vom Flur zugänglich. Es sind separate Fach-, Förder- Lehrer- und Verwaltungsräume ausgebildet. Das Eingangsfoyer kann als Mehrzweckbereich bedarfsgerecht über mobile Trennwandsysteme unterteilt werden, nutzbar als Konferenz-, Veranstaltungsbereich sowie als Fachraum Musik. Das nachhaltige Energiekonzept (Passivhausstandard) der hochwärmegedämmten Gebäudehülle und der Gebäudetechnik entspricht den Vorgaben der geltenden Energieeinsparverordnung EnEV 2009 und orientiert sich an den Maßstäben des Passivhausstandards gem. PHPP. Der Endenergiebedarf des Gesamtgebäudes ist auf 29 kwh/m²a (Heizung) und 40 kwh/m²a (Strom) minimiert und beträgt insgesamt kwh/a. Bestandteil der technischen Ausrüstung ist eine Lüftungsanlage, die ein Muß für gesunde Lernverhältnisse in einem Klassenraum darstellt, sowie präsenz- und tageslichtgesteuerte Gebäudetechnik.

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20 Energetisches Konzept: Passivhausstandard gem. DIN EnEV 2009, in Anlehnung an PHPP Jahresheizwärmebedarf Qh = 15 kwh/(m²a, PHPP) Jahresprimärenergiebedarf QP = 152 kwh/(m²a) opake Bauteile mittlerer U-Wert = 0,15 W/(m²K) Transparente Bauteile mittlerer U-Wert 0,80 W/(m²K) Wärmebrückenfreiheit = 0,01 W/(mK) Luftdichte Gebäudehülle erreicht: n50 < 0,4 h -1 Lüftungsanlage mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung => 80% Massive Bauteile mit hoher Speichermasse Raumkühlung über Nachtlüftung Präsenz- und Tageslichtsteuerung

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24 Objekt Fakten Wirtschaftlichkeit Fazit Baukosten Energiebedarf Energieverbrauch

25 Kosten (DIN 276) KGr 100 0,00 KGr 200 u. enth. KGr ,00 KGr ,67 KGr ,48 KGr 600 rd ,00 KGr ,09 Gesamtkosten rd ,00 Alle Kostenangaben inkl. ges. Mwst.

26 Gesamtkosten 11% 6% 6% 0% 0% KGr 100 KGr 200 KGr 300 KGr 400 KGr 500 KGr 600 KGr % 59%

27 Baukosten (DIN 276) KGr ,00 KGr ,67 Summe Baukosten ,67 Gesamtkosten 11% 6% 6% 0% 0% KGr 100 KGr 200 KGr 300 KGr 400 KGr 500 KGr 600 KGr % 59%

28 Kennzahlen Nutzfläche m² BRI m³ BGF m² Baukosten rd /m² BGF KGr (Vergleichswert BKI 2012: /m²) Gesamtkosten (KGr ) rd /m² BGF

29 Primärenergiebedarf gem. DIN EnEV 2009

30 Wärmebilanz Wärmeverluste / -gewinne Lüftungsverluste Dach 40% 34% Außenwand Fenster 30% 20% 10% 8% 9% 16% 2% 5% Sohlplatte Wärmegewinne Anlagenverluste 0% -10% -20% -26% -30% Lüftungsverluste Dach Außenwand Fenster Sohlplatte Wärmegewinne Anlagenverluste

31 Gesamt [kwh/a] [kwh/(m²a)] Heizung [kwh/a] [kwh/(m²a)] Kühlung [kwh/a] [kwh/(m²a)] Lüftung [kwh/a] [kwh/(m²a)] Beleuchtung [kwh/a] [kwh/(m²a)] Warmwasser [kwh/a] [kwh/(m²a)] Nutzenergie Endenergie Primärenergie , , , , , ,65 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0, , , , , , , , ,47 Energiebilanz

32 Endenergiebedarf Strom kwh/a Lüftung gem. EnEV 2009 Warmwasser Beleuchtung Gas kwh/a Heizung gem. EnEV 2009 Gesamt kw/h

33 Objekt Fakten Wirtschaftlichkeit Fazit Betriebskosten 2011 Kostenanalyse Statistik

34 Mehrkosten Passivhausstandard - EnEV 2009 Anteilige Mehrkosten in den KGr 300 und 400 für die Realisierung der Grundschule Horst im Passivhausstandard gegenüber den Standardanforderungen der EnEV 2009: (Die Lüftungsanlage bleibt unberücksichtigt) AW 860,67 m² 8 cm 1 /cm 8 /m² 6.885,36 Sohle 1.331,68 m² 12 cm 2 /cm 24 /m² ,32 Fenster 475,64 m² 100 /m² ,00 Außentüren 35,02 m² 125 /m² 4.377, ,06 Minderkosten Heizung Wärmeversorgungsanlagen Passiv EnEV ,54 brutto 131,13% , ,85 Bilanz Mehrkosten Passivhaus ggü. EnEV-Standard Ausgaben ,21 Nutzfläche: m² 2.050,00 49 /m²

35 Mehrkosten PH - EnEV 2009 Mehrkosten PH 22% 4% KGr 300 KGr %

36 Minderkosten Passivhausstandard - EnEV 2009 Minderkosten Endenergie Minderkosten Energie PH 131,13% EnEV Grundschule Horst im (Endenergiebedarf) kwh/a kwh/a Passivhausstandard kwh/a gegenüber den Standardanforderungen der EnEV 2009 Mehrkosten Wärmeschutzmassnahmen ,21 Preis aktuell 7 ct/kwh ,26 /a ,96 Preissteigerung 8% ,82 /a ,13 30 Jahre ,56 /a , ,00 /a ,57 Finanzierung / Zinsen unberücksichtigt ,73 /a , ,69 /a , ,84 /a , ,66 /a , ,18 /a ,13 Amortisation ,69 /a 1.625, ,72 /a ,29 Einsparungen ,26 Betrachtungszeitraum 30 Jahre

37 Wärmeschutz zahlt sich aus.

38 Kennzahlen Nutzfläche m² BRI m³ BGF m² Baukosten KGr rd /m² BGF (Vergleichswert BKI 2012: /m²) Gesamtkosten (KGr ) rd /m² BGF Kosten für besondere Wärmedämmmaßnahmen spielen bei integrierten Planungen keine wesentliche Rolle.

39 Lebenszykluskosten Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen gem. BMVBS 2009 DIN 18960: -Betrieb -Instandsetzung DIN 276: -KG 300 Baukonstruktion -KG 400 TGA Folgekosten Herstellungskosten Ver- und Entsorgung -Energieträger -Bedarf Wasser, Abwasser, Energie -Reinigungsaufwand Inspektion und Wartung -KG 300 Bauko -KG 400 TGA Instandsetzung -KG 300 Bauko -KG 400 TGA

40 Lebenszykluskosten Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen gem. BMVBS 2009 Die Bewertung der Lebenszykluskosten sind im wesentlichen durch zwei bereits in der Planungsphase eines Gebäudes beeinflußbare Faktoren geprägt: 1. Durch die Herstellkosten (KGr ) und den daraus abzuleitenden Folgekosten für Reparatur, Wartung, angemessener Erneuerung etc. über den Lebenszyklus des Gebäudes (Ansatz 50 Jahre). 2. Durch die erforderliche Versorgung des Gebäudes mit Energie zum Betrieb und Nutzung über die Standzeit des Gebäudes Unter Berücksichtigung der genannten Faktoren ist nachhaltiges Bauen maßgeblich mit Wärmeschutz und erforderlichenfalls über die Verlagerung der Kostenschwerpunkte im Neubau zu realisieren. Längere Armortisationszeiten für zusätzliche Wärmedämmmaßnahmen, auch über 20 Jahre hinaus, können bei der anzusetzenden Nutzungsdauer eines Gebäudes unter Berücksichtigung rasant der steigenden Energiekosten nicht mehr der Maßstab sein. Wärmeschutz lohnt sich.

41 Objekt Fakten Wirtschaftlichkeit Fazit

42 Energieverbrauch Gas Baustelle Schulzeit Schulzeit Verbrauch von bis Heizung Monate m² kwh kwh/monat kwh/jahr kwh/m²a 89,67 48,10 17,67 Bedarf gem. EnEV kwh/jahr kwh/m²a 47,10 47,10 47,10 < 300 /Mon Heizkosten für m²

43 Hoher energetischer Standard sinnvoll - Die wirtschaftlichste Art der Wärmeerzeugung ist deren Vermeidung. - Investitionen in besondere Wärmedämmmaßnahmen senken das Haushaltsrisiko vor den absehbaren Energiepreisschwankungen. - Der Einsatz von Lüftungsanlagen mit WRG und hohem Wirkungsgrad erreicht ein hohes Einsparpotential und Steigerung des Nutzungskomforts. Integrierte, nachhaltige Planung - Die Abstimmung der Architektur und ineinandergreifende Planung mit den Fachingenieurdisziplinen steigert die Wirtschaftlichkeit. Wärmeschutz zahlt sich aus. - Auch lange Armortisationszeiten von Dämmaßnahmen wirken sich im Lebenszyklus eines Gebäudes positiv aus. BAUKOSTEN BESSER ALS BETRIEBSKOSTEN

44 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Quellen Baukosten Gebäude 2012 EnerPHit-Planerhandbuch Baukosteninformationszentrum Stuttgart Passivhaus Institut