1 Zum Stand des Energieeinsatzes im Bauwesen

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1 Zum Stand und den Perspektiven der Energieeinsparung im Bauwesen Dr.-Ing. Uwe Römmling Institut für Erhaltung und Modernisierung von Bauwerken e.v. an der TU Berlin 1 Zum Stand des Energieeinsatzes im Bauwesen Energieeinsatz in Deutschland 2 3 % des Endenergiebedarfs Raumwärme Warmasser Prozesswärme und Sonstiges mechanische Energie Beleuchtung Verkehr Haushalte Kleinverbraucher Industrie Quelle: Energieverbrauch in Deutschland 2; VDEW

2 Heizwärmebedarf Einfamilienhäuser Alte Bundesländer kwh/(m?a) Fachwerk vor 1918 Massivbau vor ab 1984 Originalzustand Zustand 199 Wirtschaftlich erreichbar (bei 8 Pfg/kWh) technisch möglich Quelle: Empirische Überprüfung der Möglichkeiten und Kosten, im Gebäudebestand und bei Neubauten Energie einzusparen und die Energieeffizienz zu steigern. Endbericht für die Deutsche Bundesstiftung Umwelt in Kooperation mit der Enquete- Kommission Schutz der Erdatmosphäre der Deutschen Bundestages. Institut Wohnen und Umwelt, Darmstadt 1994 Berliner Heizspiegel 44

3 Heizenergieverbrauch Bundesministerien Bonn Quellen: Jahresbericht der Betriebsüberwachung, Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung 1997 Heizenergieverbrauch/HNF in kwh/(m? a) Spezifischer Verbrauch von Bundesliegenschaften Mittelwert + Standardabweichung 4 3 Mittelwert Hauptnutzfläche in m? Quelle: Vogler, IEMB 45

4 Ergebnisse zur Energieeffizienz Wärmeverbrauch kwh/(m HNF?a) ,1 77,6 2,9 119,8 117,2 124,5 BPrA AA BMFSFJ BMWi BMJ BMA BMBF Ergebnisse zur Energieeffizienz Stromverbrauch kwh/(m HNF?a) W/m BGF 35 17, , , , ,9 9,1 9, ,2 111,3 114,6 134,2 96,5 61, BMWi AA BMVBW BMFSFJ BMJ BMBF BPA BPrA 5 46

5 Fazit In Deutschland wird etwa ein Drittel des Endenergieverbrauches für Raumwärme, Raumluftkonditionierung und Warmwasser im Gebäudebereich eingesetzt. Es besteht in diesem Bereich ein hohes Potenzial zur Energieeinsparung, vorrangig im Gebäudebestand, aber auch bei der Energiebereitstellung 47

6 2 Perspektiven der rationellen Energieverwendung Gebäudebestand Neubau Energieversorgung Nutzung regenerativer Energien Szenarien der Entwicklung des Jahres-Heizwärme-bedarfes Wohngebäudebestand neue Bundesländer Referenzszenario ohne Energieeinsparmaßnahmen 25 Referenzszenario 28 Sparszenario bei Umsetzung der Wärmeschutzverordnung 1995, gekoppelt an Ohnehininstandsetzung kwh/(m?a) "Super"-szenario Sparszenario wirtschaftliches Potential Super -szenario, Umsetzung aller technischen Möglichkeiten 5 Ist 1989 Ziel 25 48

7 Perspektive: Erschließen des hohen Energieeinsparpotenzials im Gebäudebestand Beispielgebäude freistehendes EFH, A/V e =,76 m -1, V e = 581 m_, A N = 186 m_ Quelle: Vogler, IEMB Typische Bauteilaufbau für EFH Umfassungskonstruktion Aufbau Dachgeschoßdecke Außenwand Fenster Kellerdecke Stahlträgerdecke Vollziegelmauerwerk Doppelfenster Balkendecke aus Stahlbetonfertigteilen Quelle: Vogler, IEMB 49

8 Typische Wärmedurchgangskoeffizienten Umfassungskonstruktion Dachgeschoßdecke Außenwand Fenster Kellerdecke Mittlerer Wärmedurchgangskoeffizient k m Wärmedurchgangskoeffizient W/(m 2 K) 1,63 1,49 2,67 1,48 1,39 Quelle: Vogler, IEMB Durchzuführende energiesparende Maßnahmen Austausch des vorhandenen Kessels gegen einen Brennwertkessel Austausch der Fenster gegen neue, U = 1,3 W/(m_K) Zwischensparrendämmung, d = 14 cm, =,35 W/(mK) Außenwanddämmung, d = 1 cm, =,4 W/(mK) Kombination aller genannten Maßnahmen Quelle: Vogler, IEMB 5

9 Ergebnis Energieeinsparung EFH kwh/m_a Heizwärmebedarf Verluste der Anlagentechnik Vor San. - 2% Kessel - 7% Fenster 1,3 W/(m_K) - 17% Dach 14 cm - 28% Außenwand 1 cm - 62% alles Quelle: Vogler, IEMB Herrichtung des Rohwedder-Hauses für das Bundesministerium der Finanzen Bruttorauminhalt m 3 Bruttogrundfläche 14.5 m 2 A/V-Verhältnis,22 m -1 Jahres-Heizwärmebedarf - Ist 164 kwh/(m 2 a) - Soll 85 kwh/(m 2 a) Elektroenergiebedarf - Ist 77,5 kwh/(m 2 a) - Soll 44 kwh/(m 2 a) Kältebedarf - Ist kwh/(m 2 a) - Soll 3,4 kwh/(m 2 a) Deckungsrate regenerative Energien % 51

10 Thermische Schwachstellen Rohwedder-Haus ungedämmte Wandkonstruktion mit überlagerter Einwirkung von Feuchte im Keller Wärmebrücke tragende Konstruktion (z.b. Stahlskelett) Heizkörpernischen Gebäudeecken, Bereich Regenwasserfallrohre Gebäudeflügel VI, Leipziger Straße Absenkung des Jahres-Heizwärmebedarfes im Bundesfinanzministerium um 4 % Jahres- Heizwärmebedarf kwh/(m ïa) 1% % 76% % Basisstand Dach 2cm Keller 8cm 1% AW 12cm 3% Fenster k=1,4 1 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Baulicher Wärmeschutz Bundesfinanzministerium 52

11 Perspektive: Errichtung energiesparender Neubauten Entwicklung des kumulierten Gesamtenergieaufwandes für die Nutzung und Herstellung von Gebäuden unterschiedlichen energetischen Standards nach Gertis Kumuliierter Energieaufwand [GJ/m ] Nutzungsdauer: 5 a Abriss, Recycling Nutzung Herstellung Altbau WSVO 95 NEH Null- Heizenergie- Haus energieautarkes Haus Neubau des Umweltbundesamtes in Dessau 53

12 Ziele und Maßnahmen Umweltbundesamt Dessau mindestens 15 %ige regenerative Deckungsrate - Energiebezug aus Deponiegas-BHKW - 32 kwp dachintegrierte Photovoltaik-Anlage - 56 m 2 Solarkollektoren (solar gestützte Kälteerzeugung) - Vorkonditionierung von 7. m 3 /h durch Erdwärmetauscher geringer Primärenergiebedarf - 5 %ige Unterschreitung der Wärmeschutzverordnung kwh/(m?a) 1) ) Primärenergie 28,1 17,8 WärmeschutzV EnEV UBA nach EnEV Passivhaus 1,8 Hauptgebäude - < 3 kwh Elektroenergie/m 2 Bruttogeschossfläche und Jahr 6,8 Elektroenergiebilanz Bundeskanzleramt Berlin Sonstige 8 % RLT 32 % 12 Heizung/Kälte 4 % kwh / (m_ BGF a)] Aufzüge 5 % Schwachstrom 7 % Küche 11 % Steckdosen 14 % Beleuchtung 19 % Bonn Berlin Arbeitsbilanz Kanzleramt Berlin 54

13 Perspektive: Ökologische Energieversorgung Anrechenbare Primärenergiefaktoren nach DIN C.4 Primärenergiefaktoren - f P Energieträger Primärenergiefaktoren Brennstoffe - Heizöl EL 1,1 - Erdgas H 1,1 - Flüssiggas 1,1 - Steinkohle 1,1 - Braunkohle 1,2 Nah/Fernwärme aus KWK - fossiler Brennstoff,7 - erneuerbarer Brennstoff, Nah/Fernwärme aus Heizwerken - fossiler Brennstoff 1,3 - erneuerbarer Brennstoff,1 Strom - Strom-Mix 3, 55

14 3 Impulse für Beschäftigung aus Energieeinsparung Chancen für neue Arbeitsplätze Chance 1: Dezentrale Energieerzeugung Photovoltaikanlagen Berliner Bundesbauten Pflanzenölgefeuerte Blockheizkraftwerke Erdspeicher (Akquiferspeicher) Bauteilaktivierung Solar gestützte Kälteerzeugung 56

15 57 Chancen für neue Arbeitsplätze,1 Grundlüftung,3,6,7 Ergänz. L. freie Lüftung Technische Universität, ,5 Bedarfsl. maschinelle Lüftung Seite37 m /(h?m) Luftwechsel h-1 Notwendigkeit: Schutz vor feuchtebedingten Schäden Sicherung raumlufthygienischer Erfordernisse Ziel: Verminderung Lüftungswärmeverluste Knackpunkt 2: Bedarfsgerechte Lüftung Druckdifferenz Pa Technische Universität, neue Fenster mit umlaufenden Dichtprofilen 37 Lösung: AußenwandLuftdurchlass Seite Quelle: IFT Rosenheim neue Fenster mit geplanter Luftdurchlässigkeit > 2 Geschosse WSchV 95/EnEV bis 2 Geschosse alte Fenster ohne besondere Dichtung Fugendurchlässigkeit alter und neuer Fenster Chance 2: Entwicklung innovativer Lösungen

16 Chancen für neue Arbeitsplätze Chance 3: Abdeckung der Wissensdefizite Ausbildung Weiterbildung Information Chancen für neue Arbeitsplätze Chance 4: Qualitätssicherung durch Energieberatung Umweltbundesamt Dessau Infrarot-Thermografie energetische Vorprüfung/ Sachverständiger Energie in Wettbewerben Bundesbauten Berlin energetische Bestandsaufnahme energetische Begleitung von Bauvorhaben 58

17 Chancen für neue Arbeitsplätze Chance 5: Export von Know-how und Energieinnovationen 18. MOE-Tagung TACIS Moskau Solar gestützte Kälteerzeugung Erfahrungsaustausch, Seminare, Weiterbildung mit Vertretern der MOE-Staaten energetische Sanierung von Gebäuden Exportinitiative Erneuerbare Energien (dena) Fazit Dem Gebäudebereich ist ca. ein Drittel des Endenergieverbrauches zuordenbar Im Gebäudebestand sind bis zu 7 % dieser Energiereserven erschließbar, die Neubauten nähern sich dem Standard des Nullenergiehauses Vielfältige Defizite und Hemmnisse behindern die umfassende Verbesserung der Energieeffizienz im Bauwesen Beispiele belegen jedoch das praktisch erreichbare energetische Niveau sowohl im Neubau als auch im Gebäudebestand Aus der rationellen Energieverwendung im Bauwesen ergeben sich vielfältige Chancen für neue Arbeitsplätze 59

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