Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. Berlin, Oktober 2015.

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1 Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. Berlin, Oktober 205.

2 Impressum. Herausgeber. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) Energieeffiziente Gebäude Chausseestraße 28 a 05 Berlin Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@dena.de Internet: Konzept. Uwe Bigalke (Projektleitung) Christian Stolte (Bereichsleitung) Redaktion. Beatrice Kuhn Uwe Bigalke Andrea Nicht Berlin, Oktober 205 Alle Rechte sind vorbehalten. Die Nutzung steht unter dem Zustimmungsvorbehalt der dena. Dieser Bericht wurde im Rahmen des Projekts Monitoring Effizienzhäuser erstellt. 2

3 Inhalt. Einführung Ziel der Auswertung Energetische Anforderungen an die Modellprojekte Datengrundlage des Berichts und Ermittlung der EH-Standards Gebäudestruktur Energetische Kennwerte Spezifischer Transmissionswärmeverlust H T Spezifischer Endenergiebedarf Q E Spezifischer Primärenergiebedarf Q P Gebäudehülle Einsatzhäufigkeit von Dämmstoffen Dämmstärken Häufigkeit von 2- und 3-Scheibenverglasung U-Werte Anlagentechnik Verteilung der Wärmeerzeuger, gesamt Solarthermieanlagen Anteil von Photovoltaik (PV) Gebäudelüftung Typische Effizienzhäuser - Tabellenübersicht Typische Effizienzhäuser im Ein- und Zweifamilienhausbereich.* Typische Effizienzhäuser im Mehrfamilienhausbereich.* Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 3

4 4 Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis

5 Einführung. Einführung. Im dena-projekt Modellvorhaben Effizienzhäuser hat die dena seit mehr als zehn Jahren hocheffiziente energetische Sanierungen begleitet, um anspruchsvolle Energiestandards zu definieren und daraus wirtschaftlich tragfähige Empfehlungen abzuleiten. Rund 400 Gebäude wurden nach den neuesten energetischen Erkenntnissen saniert und auch neu gebaut, darunter etwa 330 Wohngebäude und mehr als 70 Nichtwohngebäude. Das Ergebnis spricht für sich: Eine Auswertung der gemessenen Energieverbräuche der Wohngebäude ergab eine Energieeinsparung von durchschnittlich etwa 80 Prozent. Mit Studien, Verbrauchsauswertungen, Prognosen und Umfragen zu den Pilotprojekten liefert die dena zudem neue Erkenntnisse und Impulse für den Effizienzmarkt. Der umfassende Datenbestand der Effizienzhäuser stellt die Grundlage zahlreicher dena-analysen dar.. Ziel der Auswertung. Ziel der Auswertung ist, typische Sanierungsvarianten für die Effizienzhausstandards (EH-Standards) 40, 55, 70, 85 und 00 sowohl für Ein- und Zweifamilienhäuser () als auch für Mehrfamilienhäuser () abzuleiten. Zudem werden die Unterschiede zwischen den verschiedenen EH-Standards in Bezug auf ihre Gebäudehülle und Anlagentechnik verdeutlicht. Aus den Erkenntnissen werden sogenannte Factsheets erarbeitet, um die gängigen EH-Standards mit konkreten Bauweisen und jeweils typischen Kennwerten der ausgeführten Sanierungsmaßnahmen für Planer und Eigentümer leicht verständlich darzustellen..2 Energetische Anforderungen an die Modellprojekte. Die energetischen Anforderungen, die an die Modellprojekte gestellt wurden, haben sich in den letzten zehn Jahren über die verschiedenen Projektphasen hinweg stetig weiterentwickelt. Tabelle gibt einen Überblick über die Anforderungen in Bezug auf Primär- und Endenergiebedarf sowie den Transmissionswärmeverlust. Wie Tabelle zeigt, lassen sich nicht alle Anforderungen der früheren Projektphasen mit den heute etablierten EH-Standards der KfW vergleichen. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 5

6 Einführung. Projektphase Start Primärenergiebedarf Endenergiebedarf Transmissions- Entspricht mind. Q P Q E wärmeverlust Effizienzhaus- H T standard Projektphase / 50 / 40 kwh/(m² a) - 30 % / 37 % / 45% unter EnEV 2007 ca. EH 00 bis ca. EH 70 Projektphase % / 50 % unter EnEV % / 55 % unter EnEV 2007 ca. EH 00 bis ca. EH 70 Projektphase % unter EnEV % unter Q P 50 % unter EnEV 2007 ca. EH 70 bis EH 55 Projektphase % unter EnEV % unter Q P 85 %unter EnEV 2009 EH 70 bis EH 55 Projektphase 5 20 Sanierung: 55% des 35 % unter 30 % unter EH 55 Referenzgebäudes EnEV 2009 EnEV 2009 EnEV 2009; Neubau: 40 % des 60 % unter 45 % unter EH 40 (Plus) Referenzgebäudes EnEV 2009 EnEV 2009 EnEV 2009 Tabelle : EH-Standards der verschiedenen Projektphasen. Hinzu kommt dabei, dass für die Projektphasen - 4 in der Regel keine H T -Werte des Referenzgebäudes (H T Ref ) vorliegen sowie bei den Projektphasen - 3 keine Q P -Werte für das Referenzgebäude (Q P Ref ). Für die folgenden Auswertungen wurden daher die EH-Standards überschlägig anhand der Anforderungen der jeweiligen Projektphase sowie auf Basis von Näherungsformeln für die H T Ref und Q P Ref ermittelt und so die Einordnung der Effizienzhäuser in die KfW-Fördersystematik vorgenommen. Daraus ergibt sich eine sehr große Anzahl von Gebäuden des Standards Effizienzhaus 55 und 70 (jeweils über 00 Gebäude), eine mittelgroße Anzahl des Standards Effizienzhaus 40 (34 Gebäude) und wenige Effizienzhäuser 85 sowie 00 (jeweils ca Gebäude, vgl. Abbildung ). 6

7 Anzahl Gebäude Einführung EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung : Anzahl Projekte, die in die Auswertungen eingegangen sind..3 Datengrundlage des Berichts und Ermittlung der EH-Standards. Die vorliegenden Auswertungen basieren auf den Gebäudedaten von insgesamt 35 Wohngebäuden, davon 33 Ein- und Zweifamilienhäuser () und 82 Mehrfamilienhäuser () der dena- Modellvorhaben. Es ist zu beachten, dass für die Auswertungen in manchen Untergruppen nur sehr wenige Gebäude zur Verfügung standen und daher Mittelwerte oder Prozentangaben als wenig repräsentativ für die Gebäude dieser Klassen gelten müssen. Um die Datengrundlage zu verdeutlichen, wurde bei ausgewählten Grafiken die Anzahl der den Auswertungen zugrunde liegenden Gebäude dargestellt. Mittelwerte werden zudem mit Standardabweichung (±σ) dargestellt. Bei normalverteilten Werten bedeutet dies, dass sich etwa zwei Drittel aller Werte (68 Prozent) innerhalb der Standardabweichung befinden. Die Auswertungen verschiedener Parameter haben ergeben, dass sich innerhalb der Effizienzhausklassen die Werte der Gebäudehülle, wie etwa die Dämmstärken von gas-/ölbeheizten Gebäuden, kaum von solchen Gebäuden unterscheiden, die mit erneuerbaren Energien beheizt werden. Ein Anlagenkonzept mit einem erneuerbaren Hauptenergieträger hat bei den Modellvorhaben folglich nicht dazu geführt, dass die Gebäudehülle im Durchschnitt weniger gut gedämmt wurde. Für die fünf Effizienzhausklassen ergeben sich durch die Unterscheidung in und somit insgesamt zehn typische Effizienzhäuser, die in den weiteren Auswertungen betrachtet werden und in Kapitel 5 in Steckbriefform dargestellt werden. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 7

8 Einführung..4 Gebäudestruktur. Die ausgewerteten Sanierungsprojekte gliedern sich in vier Baualtersklassen. Die ursprünglichen Baujahre der Sanierungsvorhaben reichen vom 6. Jahrhundert bis Anfang der 980er Jahre. Die darin größte Gruppe umfasst Gebäude, die in der Nachkriegszeit und vor der. Wärmeschutzverordnung ( ) errichtet wurden. Alle Neubauten wurden zwischen 20 und 205 errichtet. Die ausgewerteten Gebäude decken somit die Baualtersklassen in Deutschland sehr gut ab, so dass sich die Erkenntnisse auch auf den realen Gebäudebestand in Deutschland übertragen lassen. 5% 7% 2% 5% 3% 2% bis % 25% Neubau 6% 50% Abbildung 2: Anzahl Gebäude nach Baualtersklassen. 8

9 H' T [W/(m² K)] 2 Gesamtübersicht über die technischen Kennwerte der Modellvorhaben. In diesem Kapitel werden die wesentlichen energetischen Eigenschaften der EH-Standards im Überblick dargestellt. Die für alle Mittelwerte dargestellten Standardabweichungen geben ein Maß für die mittlere Streuung der den Mittelwerten zugrunde liegenden Einzelwerte an. Zu den Kennwerten gehören: Gesamtbilanz der Gebäude: Transmissionswärmeverlust, Endenergie- und Primärenergiebedarf. Bauteile der Gebäudehülle: Einsatzhäufigkeit der Dämmstoffe, Dämmstoffstärken und Verglasungsarten. Anlagentechnik: Verteilung der Wärmeerzeuger, Einsatz von Photovoltaik und Gebäudelüftung. 2. Energetische Kennwerte. 2.. Spezifischer Transmissionswärmeverlust H T. 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,5 0,0 0,05 - EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 3: Spezifischer Transmissionswärmeverlust H T in und. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 9

10 H T in [W/(m² a)] EH 40 0,20 0,24 EH 55 0,25 0,28 EH 70 0,27 0,33 EH 85 0,33 0,40 EH 00 0,34 0,40 Tabelle 2: H T [W/(m² a)] in und nach EH-Standard. Bei den werden bei der umfassenden Optimierung der Gebäudehülle sehr gute Werte für H T im Durchschnitt zwischen 0,20 W/(m² K) für das EH 40 und 0,34 W/(m² K) für das EH 00 erreicht. Insbesondere zur Erreichung des Standards EH 70 und höher ist davon auszugehen, dass zur Erreichung derart niedriger H T -Werte neben einer optimierten Bauteildämmung auch eine Reduzierung der Wärmebrückenwirkung gegenüber dem Standardwert (0,0 W/(m² K) erforderlich ist. Auch bei den wird mit Werten zwischen 0,24 und 0,40 W/(m² K) ein sehr guter bis guter Wärmeschutz für die Gebäudehülle erzielt, wobei die Werte etwas schlechter als die der sind. Dies begründet sich insbesondere durch einen größeren Fensteranteil in den, durch den auch der H T steigt. Zwischen EH 85 und EH 00 sind aufgrund der geringen Fallzahlen in diesen Klassen keine klaren Unterschiede beim H T erkennbar. 0

11 Q E [kwh/(m² a)] 2..2 Spezifischer Endenergiebedarf Q E Standardabweichung EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 4: Endenergiebedarf Q E in und. Q E [kwh/(m² a)] EH EH EH EH EH Tabelle 3: Q E in und nach EH-Standard. Sowohl die als auch die haben je nach EH-Standard und Energieträger im Einzelfall einen Endenergiebedarf zwischen ca. 0 und ca. 75 kwh/(m² a) im Durchschnitt liegen die Werte je nach Effizienzhausklasse bei ca. 20 bis 60 kwh/(m² a). Sie erreichen damit einen Endenergiebedarf, der um den Faktor 2,5 bis 7,5 besser ist, als der Endenergieverbrauch eines durchschnittlichen Wohngebäudes in Deutschland (ca. 50 kwh/(m² a)). Dass die Energiebedarfswerte in der Praxis auch tatsächlich erreicht werden, prüft die dena derzeit erneut mit einer Studie zum gemessenen Energieverbrauch. Der Unterschied zwischen und ist beim Endenergiebedarf nur sehr gering, trotz schlechterer Kennwerte der Gebäudehülle der. Mehrfamilienhäuser weisen eine kompaktere Kubatur auf, wodurch sie weniger Außenfläche pro m 2 Wohn-/ Nutzfläche haben. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben.

12 Q P [kwh/(m² a)] Dementsprechend erreichen sie pro m 2 Nutzfläche A N auch bei einem schlechteren Transmissionswärmeverlust einen sehr ähnlichen Endenergiebedarf wie. Auffallend ist die große Standardabweichung in allen Gruppen, insbesondere aber beim EH 85. Der Endenergiebedarf hängt gerade bei hocheffizienten Gebäuden nicht nur vom Dämmstandard ab, sondern in hohem Maße auch von der Anlagentechnik (Energieträger, Anteil erneuerbarer Energien, Lüftung mit Wärmerückgewinnung und der damit zusammenhängenden Anlagenaufwandszahl). Die Standardabweichung zeigt hier die breite Streuung der Werte: Während wärmepumpenbeheizte EH 85 bei ca. 25 kwh/(m² a) liegen, weisen pelletbeheizte EH 85 eher Werte von 60 bis 80 kwh/(m² a) auf Spezifischer Primärenergiebedarf Q P Standardabweichung EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 5: Q P in und. Q P [kwh/(m² a)] EH EH EH EH EH Tabelle 4: Q P in und nach EH-Standard. 2

13 Beim Primärenergiebedarf liegen die Effizienzhäuser je nach Standard im Mittel ebenfalls etwa zwischen 20 und 60 kwh/(m² a). Die Streuung der Werte ist jedoch deutlich geringer, wie die Standardabweichung in der Abbildung zeigt, da hier der Einfluss des Energieträgers innerhalb der Effizienzhausstandards eine deutlich geringere Rolle spielt, da der Primärenergiebedarf mit über die Einstufung in Effizienzhausklassen entscheidet. Im Vergleich zeigt sich bei den ein etwas niedrigerer Primärenergiebedarf als bei den. Dies ist auf den geringeren Einsatz von Energieträgern mit hohem Primärenergiefaktor (insbesondere Strom/Wärmepumpen und Gas/Öl) sowie dem hohen Einsatz von Fernwärme mit niedrigem Primärenergiefaktor (ca. 28 Prozent bei gegenüber Prozent bei ) zurückzuführen. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 3

14 Verwendete Dämmstoffe - Außenwand [% bzw. Anzahl] 2.2 Gebäudehülle. Im Folgenden werden Auswertungen zur Dämmstoffart und -stärke der wichtigsten Bauteile der Gebäudehülle (Außenwand, Dach sowie unterer Gebäudeabschluss) und zur gewählten Verglasungsart der Fenster dargestellt. Zu den nachwachsenden Rohstoffen in der Wärmedämmung zählen hier u. a. Dämmungen aus Holzfasern (beispielsweise Holzweichfaserplatten) oder Zellulosedämmungen. Zu sonstigen Dämmstoffen zählen z.b. Vakuumisolierpaneele oder Aerogele Einsatzhäufigkeit von Dämmstoffen. Die Einsatzhäufigkeit der verschiedenen Dämmstoffarten ist je nach Bauteil sehr unterschiedlich, wie die folgenden Grafiken zeigen. Außenwand. 00% 90% 80% 70% Sonstige 60% 50% 40% 30% 20% nachwachsender Dämmstoff z.b. Holzfaser oder Zellulose Mineralwolle Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol 0% 0% EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 6: Anteil (%) und Anzahl Gebäude mit jeweiligem Dämmstoff für die Außenwand. Bei der Dämmung der Außenwände werden Hartschaumplatten auf Polystyrol-Basis eindeutig favorisiert. Der Anteil liegt bei allen EH-Standards bei Prozent. Zwischen den EH-Standards und zwischen und sind keine deutlichen Unterschiede bei der Wahl der Dämmstoffe erkennbar. Lediglich der Anteil der Mineralwolle ist im -Bereich geringfügig höher. Ein möglicher Grund dafür sind u. U. Brandschutzvorschriften, die an die Verwendung für Polystyrol im besondere Anforderungen stellen (Brandriegel etc.) bzw. dieses Material ab 22 m Gebäudehöhe gar nicht mehr zulassen. 4

15 Verwendete Dämmstoffe - Dach [% bzw. Anzahl] Dach/oberste Geschossdecke. 00% 90% 80% 70% 60% 50% Sonstige nachwachsender Dämmstoff z.b. Holzfaser oder Zellulose Mineralwolle 40% 30% 20% 0% 0% EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Hartschaumplatten z.b. Polystyrol Abbildung 7: Anteil (%) und Anzahl Gebäude mit jeweiligem Dämmstoff für das Dach oder die oberste Geschossdecke. Bei den meisten Projekten wurde das Dach gedämmt, nur in ca. 0 Prozent der Fälle wurde die oberste Geschossdecke mit Dämmung versehen. Der geringe Anteil der Dämmung der obersten Geschossdecke begründet sich auch dadurch, dass in der Regel die umfangreichen Umbauarbeiten dazu genutzt wurden, dass Dachgeschoss wenn nicht schon vorher geschehen auszubauen und als Wohnraum zu nutzen. Bei der Dämmung von Dächern und obersten Geschossdecken kommen vor allem Mineralwolle und nachwachsende Dämmstoffe wie Zellulose zur Anwendung. Grund dafür ist vermutlich die einfachere Verarbeitbarkeit beim Einsatz als Zwischensparrendämmung. Dabei liegt der Anteil von nachwachsenden Rohstoffen im Ein- und Zweifamilienhausbereich etwas höher als bei den Mehrfamilienhäusern. Hartschaumplatten aus Polystyrol (EPS/XPS) kommen meist nur in ca. 20 bis 30 Prozent der Gebäude zum Einsatz vermutlich insbesondere im Bereich der Aufsparrendämmung oder Flachdachdämmung. Auf den Einsatz als Flachdachdämmung ist auch der hohe Anteil an Hartschaumplatten bei den EH 40 und EH 00 im -Bereich zurückzuführen. Ein klarer Unterschied bei der Anwendung der Dämmstoffe im Dach in Abhängigkeit vom Effizienzhausstandard ist nicht zu erkennen. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 5

16 Verwendete Dämmstoffe - Kellerdecke [% bzw. Anzahl] Unterer Gebäudeabschluss/Kellerdecke. 00% 90% 80% 70% 60% nachwachsender Dämmstoff z.b. Holzfaser oder Zellulose Mineralwolle 50% 40% 30% Hartschaumplatten z.b. Polystyrol 20% 0% 0% EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 8: Anteil (%) und Anzahl Gebäude mit jeweiligem Dämmstoff für den unteren Gebäudeabschluss / die Kellerdecke. Im Bereich der Kellerdecke bzw. des Kellerbodens wurden in den dena-modellvorhaben größtenteils (zu 70 bis 90 Prozent) Hartschaumplatten eingesetzt. Gründe dafür sind möglicherweise: o o o die einfachere Verarbeitbarkeit der Hartschaumplatten als Kellerdeckendämmung, die meist höheren Dämmwerte, die bei beschränkten Kellerhöhen von großer Bedeutung sind, sowie bei der Dämmung des Kellerbodens im Neubau die Einschränkungen, die sich für nachwachsende Dämmstoffe und Mineralwolle bezüglich der Anwendung in diesem Bereich durch die Feuchteeinwirkung ergeben. Zwischen den EH-Standards und zwischen und sind keine klaren Unterschiede bei der Wahl der Dämmstoffe erkennbar. Lediglich der Anteil der Mineralwolle ist im -Bereich geringfügig höher. Nachwachsende Dämmstoffe kommen im Bereich der Kellerdeckendämmung kaum zum Einsatz. Keller-Außenwand. Im Bereich der Kelleraußenwand kommen nachwachsende Rohstoffe und Mineralwolle nicht zum Einsatz. Aufgrund der Widerstandsfähigkeit gegen Druck und Feuchtigkeit werden hier ausschließlich Hartschaumplatten eingesetzt. 6

17 Mittlere Dämmstärken - Außenwand [cm] Dämmstärken. Bei allen Bauteilen zeigen sich mit steigendem EH-Standard deutlich steigende Dämmstärken. Lediglich bei der Kellerdeckendämmung ergibt sich ein uneinheitliches Bild, das vermutlich durch die Beschränkungen der Kellerhöhe bedingt ist. Außenwand Standardabweichung EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 9: Dämmstärken bei der Außenwand von und. Bei der Dämmung der Außenwände reichen die durchschnittlichen Dämmstärken von ca. 5 cm (± 3 bis 4 cm) beim EH 00 bis rund 30 cm (± 6 bis 8 cm) beim EH 40. Je höher der EH-Standard, desto höher wird die Standardabweichung der Dämmstärken, also die Streubreite der Dämmstärken. Während beim Effizienzhaus 00 die meisten Gebäude Dämmstärken innerhalb des recht schmalen Bereiches von 2 bis 20 cm aufweisen, streuen die meist verwendeten Dämmstärken beim Effizienzhaus 40 sehr breit von 20 bis 37 cm. Die Dämmstärken bei liegen bei gleichem EH-Standard im Durchschnitt 2 bis 3 cm niedriger als bei. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 7

18 Mittlere Dämmstärken - Dach [cm] Dach bzw. oberste Geschossdecke Standardabweichung EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 0: Dämmstärken im Dach bzw. der obersten Geschossdecke. Bei der Dämmung des Dachs bzw. der obersten Geschossdecke werden im Durchschnitt Dämmstärken von ca. 20 cm (EH 00 ) bis über 35 cm (EH 40 ) verwendet. Die durch die Standardabweichung dargestellte Streubreite liegt bei den meisten Standards relativ hoch (±0 cm). Dies resultiert aus einzelnen Gebäuden, bei denen selbst beim Effizienzhaus 00 sehr hohe Dämmstärken von bis zu 40 cm aufgebracht wurden. Grund dafür ist, dass hohe Dämmstärken beim Dach im Vergleich zu anderen Bauteilen relativ einfach umzusetzen sind. Nur in sehr wenigen wurde die oberste Geschossdecke gedämmt. In der Regel wurden die umfangreichen Umbauarbeiten dazu genutzt, dass Dachgeschoss wenn nicht schon vorher geschehen auszubauen und als Wohnraum zu nutzen. 8

19 Mittlere Dämmstärken - Kellerdecke [cm] Unterer Gebäudeabschluss/Kellerdecke Standardabweichung EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung : Dämmstärken unterer Gebäudeabschluss/Kellerdecke. Die Dämmstärken der Kellerdecken liegen bei allen EH-Standards und Gebäudetypen im Durschnitt bei 0-5 cm. Vermutlich lassen sich hier die Dämmstärken aufgrund der eingeschränkten Kellerhöhe nicht erhöhen. Ausnahme ist der Standard Effizienzhaus 40, der in den Modellvorhaben ausschließlich als Neubau umgesetzt wurde, bei denen von vorneherein höhere Kellerhöhen umsetzbar waren bzw. hohe Dämmstoffdicken unter der Bodenplatte leicht umzusetzen sind. Dämmungen auf der Oberseite (z.b. unter Fußbodenheizungen) sind in den Angaben in der Regel nicht enthalten und werden hier nicht berücksichtigt. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 9

20 Verglasungsart der Fenster Häufigkeit von 2- und 3-Scheibenverglasung. 00% 90% 80% % 60% 50% Scheiben- Wärmeschutzverglasung 40% 30% Scheiben- Wärmeschutzverglasung 20% 0% 0% EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 2: Einsatzhäufigkeit von Verglasungsarten. Je besser der EH-Standard wird, desto größer wird der Anteil der Dreifachverglasungen. Während beim EH 85 und 00 nur bei ca. 20 bis 40 Prozent der Gebäude eine Dreifachverglasung eingebaut wurde, liegt der Anteil bereits beim EH 70 bei 70 bis 80 Prozent. Ab dem EH 55 werden fast ausschließlich Dreifachverglasungen eingebaut, um das hohe Anforderungsniveau erreichen zu können. 20

21 Mittlerer U-Wert Außenwand [W/(m² K)] U-Werte. Bei allen Bauteilen zeigen sich mit steigendem EH-Standard deutlich sinkende U-Werte. Außenwand. 0,30 0,25 0,20 0,5 0,0 Standardabweichung 0,05 - EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 3: U-Werte bei der Außenwand von und. Bei den Außenwänden reichen die durchschnittlichen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) von ca. 0,20 W/(m² K) beim EH 00 bis rund 0,2 W/(m² K) beim EH 40. Anders als bei dem Dämmstoffstärken wird die Standardabweichung der U-Werte geringer, je höher der EH-Standard ist. Ein möglicher Grund dafür sind die unterschiedlichen Materialien und Dämmeigenschaften der bestehenden Wände, die in den U-Wert mit einfließen und somit mehr oder weniger Dämmung erforderlich machen. Während beim Effizienzhaus 00 die Standardabweichungen bei ca. 0,05 W/(m² K) liegen, liegt diese beim Effizienzhaus 40 bei nur noch bei ca. 0,02 W/(m² K). Das bedeutet, dass einerseits kaum bessere U-Werte als 0,0 W/(m² K) bei der Außenwand möglich bzw. sinnvoll sind, andererseits aber zur Erreichung des Standards auch kaum schlechtere Werte als 0,5 W/(m² K) zur Anwendung kommen. Die U-Werte bei liegen bei gleichem EH-Standard im Durchschnitt etwa um 0,02 W/(m² K) höher als bei. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 2

22 Mittlerer U-Wert Dach / Oberste Geschossdecke [W/(m² K)] Dach bzw. oberster Geschossdecke. 0,25 0,20 0,5 0,0 Bei der Dämmung des Dachs bzw. der obersten Geschossdecke sind die U-Werte mit ca. 0,0 bis 0,8 W/(m² K) etwas besser als bei der Außenwand. Die Werte streuen jedoch mit einer Standardabweichung von ca. ±0,04 W/(m² K) in allen EH- Standards etwas stärker als bei der Außenwand. Standardabweichung 0,05 - EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 4: U-Werte im Dach bzw. der obersten Geschossdecke. 22

23 Mittlerer U-Wert Kellerdecke [W/(m² K)] Unterer Gebäudeabschluss/Kellerdecke 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,5 Standardabweichung 0,0 0,05 - EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 5: U-Werte des unteren Gebäudeabschlusses/ der Kellerdecke. Die U-Werte der Kellerdecken liegen bei allen EH-Standards und Gebäudetypen im Durchschnitt bei ca. 0,5 bis 0,30 W/(m² K) und damit, bedingt durch begrenzte Kellerhöhen, deutlich höher als bei den Außenwänden und Dächern. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 23

24 Mittlerer U-Wert Fenster [W/(m² K)] Fenster.,80,60,40,20,00 0,80 0,60 Standardabweichung 0,40 0,20 - EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 6: Mittlerer U-Wert der Fenster. Der mit den höheren EH-Standards steigende Anteil der Dreifachverglasungen macht sich auch bei den durchschnittlichen U-Werten der Fenster deutlich bemerkbar. Während die durchschnittlichen U-Werte beim EH 00 bei ca.,2 bis,4 W/(m² K) liegen, weisen EH 40 mit einem U-Wert von 0,8 W/(m² K) und sehr geringen Streuungsbreiten den derzeit besten Stand der Technik auf. Dies zeigt zudem, dass ein EH 40 offensichtlich mit einer Zweifachverglasung kaum zu erreichen ist. 24

25 Art des Wärmeerzeugers 2.3 Anlagentechnik. Im Kapitel Anlagentechnik werden die Kriterien Wärmeerzeuger, Energieträger und Gebäudelüftung betrachtet sowie der Einsatz von Photovoltaikanlagen Verteilung der Wärmeerzeuger, gesamt. 00% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 0% 0% EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Wärmepumpe Holzheizung (Pellet / Scheitholz / Hackschnitzel) BHKW Fernwärme Brennwertkessel (Öl) Brennwertkessel (Gas) Abbildung 7: Verteilung der Haupt-Wärmeerzeuger für und. Die Verteilung der Wärmeerzeuger unterscheidet sich deutlich zwischen und Mehrfamilienhäusern: Während der Energieträger Fernwärme praktisch ausschließlich bei Mehrfamilienhäusern zum Einsatz kommt (Anteil ca. 20 bis 40 Prozent über alle EH-Standards), werden Holzpelletkessel bei den häufiger eingesetzt (Anteil ca. 30 bis 40 Prozent bei EH 40 bis EH 70). Selbst bei Effizienzhäusern 70, die etwa dem ab 206 gültigen EnEV-Neubaustandard entsprechen, gibt es noch rund 30 Prozent der Gebäude mit Brennwertkesseln als Hauptheizung. Es ist daher anzunehmen, dass der Brennwertkessel künftig eine Umsetzungsvariante im Neubau bleibt. Jedoch wird dieser in fast allen Fällen durch eine Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung und oft auch zur Heizungsunterstützung ergänzt (s. Kapitel ) Im dominieren jedoch Wärmepumpenheizungen und Biomasseanlagen mit insgesamt 20 Prozent (EH 00) bis 00 Prozent (EH 40) je nach EH-Standard. Bei liegt ihr Anteil bei bis zu 50 Prozent. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 25

26 Fernwärme BHKW Holzheizung (Pellet / Scheitholz / Hackschnitzel) Wärmepumpe Brennwertkessel (Gas) Brennwertkessel (Öl) Fernwärme BHKW Holzheizung (Pellet / Scheitholz / Hackschnitzel) Wärmepumpe Brennwertkessel (Gas) Brennwertkessel (Öl) Anteil Solarthermie [%] Solarthermieanlagen 00% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 0% 0% keine Solarthermieanlage - Solarthermieanlage - Heizungsunterstützung Solarthermieanlage - Warmwasserbereitung Abbildung 8: Anteil der Solarthermieanlagen nach Gebäudegröße und Art der Hauptheizung. Der Anteil der Effizienzhäuser mit Gas- und Öl-Brennwertheizungen, die zusätzlich eine Solarthermieanlage installiert haben, liegt bei 80 bis 90 Prozent ein Drittel davon sind größere Solaranlagen zur Heizungsunterstützung. Im -Bereich wurden ähnlich oft Solarthermieanlagen zur Unterstützung von holzbasierten Heizsystemen eingesetzt. Im -Bereich und bei wärmepumpenbeheizten Gebäuden liegt der Anteil mit rund 50 Prozent deutlich geringer, im Falle der Fernwärme- und BHKW-beheizten Gebäuden sogar nur bei ca. 20 bis 35 Prozent. 26

27 Anteil PV-Anlagen [%] Anteil von Photovoltaik (PV). 00% 90% 80% 7 70% 0 60% 50% 40% PV-Anlage nicht vorhanden PV-Anlage vorhanden 30% 0 20% 0% 0% EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 9: Anteil der Gebäude mit PV. Photovoltaik wurde in den Modellvorhaben insbesondere beim Hocheffizienzstandard EH 40 eingesetzt, dort bei 30 bis 60 Prozent. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um wärmepumpenbeheizte Gebäude. Dies liegt nahe, da der PV-Strom direkt für die Wärmepumpe und damit zur Senkung des Eigenverbrauchs genutzt werden kann. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 27

28 Anteil Lüftungsanlagen [%] Gebäudelüftung. 00% 90% % 70% 60% 50% Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, zentral Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, wohnungszentral Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung Lüftungsanlage Abluft 40% 30% 7 20% 0% 0% EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Abbildung 20: Anteile der Gebäude mit Lüftungsanlagen mit und ohne Wärmerückgewinnung. Der Einsatz einer Lüftungsanlage war bei dena-modellvorhaben vorgeschrieben und kam daher in unterschiedlichen Formen immer zum Einsatz. Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung leisten einen wichtigen Beitrag zum niedrigem Endund Primärenergiebedarf. Daher kamen sie bei den Hocheffizienzstandards fast ausnahmslos zum Einsatz. In den haben Abluftanlagen ohne Wärmerückgewinnung einen etwas höheren Anteil als bei den EZFH, vor allem bei den EH-Standards 85 und

29 3 Typische Effizienzhäuser - Tabellenübersicht. 3 Typische Effizienzhäuser - Tabellenübersicht. 3. Typische Effizienzhäuser im Ein- und Zweifamilienhausbereich.* EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Energiekennwerte H T' [W/(m² K)] 0,20 0,25 0,27 0,33 0,34 Q E'' [kwh/(m² a)] Q P'' [kwh/(m² a)] Gebäudehülle Außenwand U-Wert [W/(m² K)] 0,2 0,4 0,5 0,8 0,9 Dämmstärke [cm] Dämmung Hartschaumplatten / nachwachsender Dämmstoff Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Fenster Verglasung 3-SV 3-SV 3-SV 2-SV 2-SV U-Wert [W/(m² K)] 0,80 0,96 0,92,09,4 Dach/oberste Geschossdecke U-Wert [W/(m² K)] 0, 0,3 0,4 0,7 0,7 Dämmstärke [cm] Dämmung nachwachsender Dämmstoff nachwachsender Dämmstoff Mineralwolle Mineralwolle nachwachsender Dämmstoff Keller/unterer Geb.abschluss U-Wert [W/(m² K)] 0,7 0,23 0,25 0,25 0,25 Dämmstärke [cm] Dämmung Hartschaumplatten z.b. Polystyrol Hartschaumplatten z.b. Polystyrol Hartschaumplatten z.b. Polystyrol Hartschaumplatten z.b. Polystyrol Hartschaumplatten z.b. Polystyrol Anlagentechnik Energieträger Hauptheizung Strom Strom, Holz Strom, Holz Strom, Holz Gas Heizungsart Wärmepumpe Wärmepumpe, Holzpellets Wärmepumpe, Brennwertk. Wärmepumpe, Holzpellets Brennwertkessel Solarthermie teilweise für Hzg. vorhanden für Heizung für Heizung für Heizung oder Warmwasser für Warmwasser Lüftung Lüftungsanlage mit WRG Lüftungsanlage mit WRG Lüftungsanlage mit WRG Lüftungsanlage mit WRG Lüftungsanlage mit WRG Photovoltaik teilw. vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden * Die angegebenen Werte sind ungefähre Durchschnittswerte der Klassen. Berechnungsergebnisse von Einzelgebäuden können daher davon abweichen. Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 29

30 3 Typische Effizienzhäuser - Tabellenübersicht. 3.2 Typische Effizienzhäuser im Mehrfamilienhausbereich.* EH 40 EH 55 EH 70 EH 85 EH 00 Energiekennwerte H T' [W/(m² K)] 0,24 0,28 0,33 0,40 0,40 Q E'' [kwh/(m² a)] Q P'' [kwh/(m² a)] Gebäudehülle Außenwand U-Wert [W/(m² K)] 0,3 0,5 0,8 0,2 0,20 Dämmstärke [cm] Dämmung Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Hartschaumplatten, z.b. Polystyrol Fenster Verglasung 3-SV 3-SV 3-SV 2-SV 2-SV U-Wert [W/(m² K)] 0,83 0,86,00,2,9 Dach/oberste Geschossdecke U-Wert [W/(m² K)] 0, 0,3 0,5 0,6 0,8 Dämmstärke [cm] Dämmung Keller/unterer Geb.abschluss Hartschaumplatt en z.b. Polystyrol Mineralwolle Mineralwolle Mineralwolle Mineralwolle U-Wert [W/(m² K)] 0,8 0,20 0,25 0,27 0,39 Dämmstärke [cm] Dämmung Hartschaumplatt en z.b. Polystyrol Hartschaumplatt en z.b. Polystyrol Hartschaumplatt en z.b. Polystyrol Hartschaumplatt en z.b. Polystyrol Hartschaumplatt en z.b. Polystyrol Anlagentechnik Energieträger Hauptheizung Strom Strom, Fernwärme Heizungsart Solarthermie Lüftung Wärmepumpe, Fernwärme Für Heizung oder Warmwasser Lüftungsanlage mit WRG Wärmepumpe, Fernwärme ggf. für Heizung Lüftungsanlage mit WRG Strom, Fernwärme, Holz Wärmepumpe, Fernwärme, Holzheizung ggf. für Heizung (insb. bei Holzheizung) Lüftungsanlage mit WRG / Abluftanlage Fernwärme Brennwertkessel, Fernwärme ggf. für Heizung oder Warmwasser Lüftungsanlage mit WRG Strom, Fernwärme, Gas Wärmepumpe, Fernwärme, Brennwertkessel nicht vorhanden Lüftungsanlage mit WRG Photovoltaik vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden nicht vorhanden * Die angegebenen Werte sind ungefähre Durchschnittswerte der Klassen. Berechnungsergebnisse von Einzelgebäuden können daher davon abweichen. 30

31 4 Abbildungsverzeichnis. 4 Abbildungsverzeichnis. Abbildung : Anzahl Projekte, die in die Auswertungen eingegangen sind Abbildung 2: Anzahl Gebäude nach Baualtersklassen... 8 Abbildung 3: Spezifischer Transmissionswärmeverlust H T in und Abbildung 4: Endenergiebedarf Q E in und... Abbildung 5: Q P in und Abbildung 6: Anteil (%) und Anzahl Gebäude mit jeweiligem Dämmstoff für die Außenwand Abbildung 7: Anteil (%) und Anzahl Gebäude mit jeweiligem Dämmstoff für das Dach oder die oberste Geschossdecke Abbildung 8: Anteil (%) und Anzahl Gebäude mit jeweiligem Dämmstoff für den unteren Gebäudeabschluss / die Kellerdecke Abbildung 9: Dämmstärken bei der Außenwand von und Abbildung 0: Dämmstärken im Dach bzw. der obersten Geschossdecke Abbildung : Dämmstärken unterer Gebäudeabschluss/Kellerdecke Abbildung 2: Einsatzhäufigkeit von Verglasungsarten Abbildung 3: U-Werte bei der Außenwand von und Abbildung 4: U-Werte im Dach bzw. der obersten Geschossdecke Abbildung 5: U-Werte des unteren Gebäudeabschlusses/ der Kellerdecke Abbildung 6: Mittlerer U-Wert der Fenster Abbildung 7: Verteilung der Haupt-Wärmeerzeuger für und Abbildung 8: Anteil der Solarthermieanlagen nach Gebäudegröße und Art der Hauptheizung Abbildung 9: Anteil der Gebäude mit PV Abbildung 20: Anteile der Gebäude mit Lüftungsanlagen mit und ohne Wärmerückgewinnung Bericht: Typische Effizienzhausstandards im dena-modellvorhaben. 3

32 5 Tabellenverzeichnis. 5 Tabellenverzeichnis. Tabelle : EH-Standards der verschiedenen Projektphasen Tabelle 2: H T [W/(m² a)] in und nach EH-Standard Tabelle 3: Q E in und nach EH-Standard.... Tabelle 4: Q P in und nach EH-Standard

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34 34 5 Tabellenverzeichnis.