Energieeffizienz und CO 2 -Bilanz. Case Study Berlin. Dipl.-Ing- Henryk Hoenow, BBP Bauconsulting mbh Kompetenzzentrum für Großsiedlungen e.v.

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1 Energieeffizienz und CO 2 -Bilanz 2 Case Study Berlin Dipl.-Ing- Henryk Hoenow, BBP Bauconsulting mbh Kompetenzzentrum für Großsiedlungen e.v. 21 October 2010, Berlin Seminar

2 Inhalt des Vortrags Einführung in die Untersuchungsgebiete t und die Methodik Energiekennwerte 1991/92 Sanierungserfordernisse Durchgeführte Sanierungsmaßnahmen Erreichte Energiekennwerte und CO 2 -Reduktion 2010 Schlussfolgerungen und Potentiale Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 2

3 Untersuchungsgebiete: Kaskelkiez / Frankfurter-Allee-Süd Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 3

4 Untersuchungsziele und Methodik / 1 Bewertung der Energieeffizienz / energetischen Qualität von Gebäuden bzw. Quartieren vor bzw. nach Sanierungsmaßnahmen Berücksichtigung von: - baulichem Wärmeschutz (Wärmedämmung) - Technik für Heizung/Warmwasser (Anlagentechnik, zentral/dezen.) - Energieträgereinsatz Berechnungen je nach Anforderungen/Datenverfügbarkeit für: - einzelne Gebäude - Quartiere / Blockbebauung -komplette Stadtgebiete mit verschiedenen Nutzungen Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 4

5 Methodik / 2 Q h Q TW Heizwärmebedarf Q H - Wärmedämmung Wände /Dach/Kellerdecke - Wärmeschutz Fenster - Lüftung/Wärmerückgewinnung - A/V-Verhältnis Verluste e p Q End * f p = Q p *f CO2 = CO 2 Emission Q End Heizendenergiebedarf Q End = Q H *e p Anlagenaufwandszahl e p - Technische Systeme - Verluste bei Verteilung, Umwandlung, Speicherung Primärenergiefaktor f p - Eingesetzte Energieträger - Anteil erneuerbarer Energien - Nutzung KWK CO 2 - Emissionsfaktor f CO2 -Energieträger - nachwachsende Rohstoffe - Gutschrift bei KWK Primärenergiebedarf Q P = Q End *f p CO 2 Emissionen Q P = Q End *f CO2tr Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 5

6 Vorgehensweise 1. Festlegung von Untersuchungsgebiet / Untersuchungsumfang Ermittlung der Gebäudetypen / Baualter, vorhandene Haustechnik, Primärenergieeinsatz etc. 2. Erarbeiten der wesentlichen energetischen bzw. CO 2 -Parameter der Gebäude bzw. Techniken 3. Ermittlung der Energieträger und deren Kennzahlen Primärenergiefaktor f p und CO 2 -Eimissionsfaktor f CO2 4. Übertragung der Werte auf die Gebäudeflächen 5. Berechnung von Q p und CO 2 -Emission für das gesamte Untersuchungsgebiet Eine Dokumentation des Berechnungsschemas für das Case-Study- Gebiet wird auf der Urb Energy web-seite erfolgen ( Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 6

7 Beschreibung Kaskelkiez (KAS) 1991/92 Gebiet mit Wohnbebauung (Mauerwerksbauten, Baujahr ), Handel und Sozialnutzung mit geringem Anteil Industrie- und Gewerbebau im westlichen Teil Blockbebauung mit Kriegslücken Wohn-/Nutzfläche gesamt: ca m² Sozial Handel 5% 1% Gewerbe 33% Wohnen 39% Wohnen / Handel im EG 22% Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 7

8 Beschreibung Kaskelkiez (KAS) 1991/92 99% Mauerwerksbauten, Baujahr vor 1920 Schlechter baulicher Zustand - 12 % schlecht / desolat - 59 % mittlere Schäden - 29 % normal nutzbar Heizung (Wohngebäude): - 76 % Ofenheizung (Einzelfeuerung) - 14 % Gas-Einzelraumheizer (Typ Gamat o.ä.) - 2 % Gas-Etagenheizung - 8 % Zentralheizung Kohle Warmwasserbereitung (Wohngebäude): - 45 % Kohleöfen - 30 % Elektrospeicher - 25 % Gas-Durchlauferhitzer keine Fernwärmeversorgung Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 8

9 Ergebnisse Bewertung Kaskelkiez (KAS) 1991/92 spez. Heizenergiebedarf spez. Endenergiebedarf spez. Primärenergiebedarf CO 2 - Emission 203 kwh/m²a 319 kwh/m²a 383 kwh/m²a 108 kg/m²a Endenergiebedarf Hzg/TWW Primärenergiebedarf Hzg/TWW CO 2 -Emission : ca MWh/a : ca MWh/a : ca t/a bei m² Wohn-/Nutzfläche Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 9

10 Beschreibung Frankf.-Allee-Süd 1991/92 Gebiet vorrangig mit Wohnbebauung (industrieller Wohnungsbau), Sozialgebäude wie Schule, Kitas, Sporthallen sowie Anteil an Industrie / Gewerbe / Handel Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 10

11 Beschreibung Frankf.-Allee-Süd 1991/92 3 Typen von Wohngebäuden in industrieller Bauweise Type 1 (P 2 /11); geschosshohe, einschichtige Betonplatten mit Innendämmung (5 cm Holzwolle), 1-Rohr-Heizung, Fernwärme, zentrales TWW, 11 Geschosse, Baujahr Type 2 (WHHGT 18/21); geschosshohe, o e, dreischichtige c Betonplatten e mit Kerndämmung (5 cm Polystyrol), 1-Rohr-Heizung, Fernwärme, zentrales TWW, 18/21 Geschosse, Baujahr: Type 3 (WBS 70); geschosshohe, dreischichtige Betonplatten mit Kerndämmung (6 cm Polystyrol), 2-Rohr-Heizung, Fernwärme, zentrales TWW, 5/6 Geschosse, Baujahr: Typ 4 - Mauerwerksbau Ziegelmauerwerk; Beheizung zentral bzw. über Ofenheizung, zentrales TWW, 2-5 Geschosse, Baujahr: Kommunale Gebäude Schule/Sporthallen in industrieller Bauweise, Beheizung über Fernwärme Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 11

12 Ergebnisse Bewertung Frankf.-Allee-Süd 1991/92 spez. Heizenergiebedarf spez. Endenergiebedarf spez. Primärenergiebedarf CO 2 - Emission 131 kwh/m²a 175 kwh/m²a 125 kwh/m²a 53 kg/m²a Endenergiebedarf Hzg/TWW Primärenergiebedarf Hzg/TWW CO 2 -Emission : ca MWh/a : ca MWh/a : ca t/a bei m² Wohn-/Nutzfläche Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 12

13 Sanierungserfordernisse i Defizite Kaskelkiez - hoher Instandhaltungsbedarf an baulicher Gebäudehülle und haustechnischen Anlagen - Gebäude z.t. nicht bewohnbar Defizite Frankfurter-Allee-Süd - Gebäude weisen vorrangig Mängel und Schäden an Fassaden (Außenwände/Fenster) und Dächern auf - haustechnische Anlagen (Heizungszentralen) in mangelhaftem Zustand (Technik / Dimensionierung / Regelung) Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 13

14 Diskussionen i / Widersprüche / Konflikte Eigentümerstruktur beeinflusst Sanierungsfortschritt - FAS: Gebäude im Besitz einiger großer Eigentümer (Wohnungsgesellschaften / Genossenschaften) - KAS: kleinteilige Eigentümerstruktur z.t. ungeklärte Eigentumsverhältnisse ca. 20 % selbstnutzende Eigentümer Sanierungs-/Erhaltungssatzung bzw. Denkmalschutz - Anforderungen aus dem Denkmalschutz erhöhen Aufwand - teilweise Verzicht auf energetische Maßnahmen bzw. Wärmedämmung nur der rückwärtigen Fassaden (Hof / Seitenflügel) Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 14

15 Energetische Anforderungen Entwicklung WSVO und EnEV 150 Heizwärmebedarf für Neubauten [kwh/m²a] WSVO (seit 1984) EnEV 2002 EnEV WSVO EnEV ? EnEV 2 2,5 Kostenentwicklung Energie 2,0 1,5 1,0 Erdgas / bezogen auf 1991 Fernwärme / bezogen auf 1991 Verbraucherpreise / indexiert, 1991=100 % 0, Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 15

16 Durchgeführte Sanierungsmaßnahmen Kaskelkiez - Umstellung Ofenheizung auf Zentralheizung mit Brennwert-/ Niedertemp.-Kessel - Einbau zentraler Trinkwarmwassersysteme - Austausch / Sanierung der Fenster - Sanierung undichter Dächer, z.t. mit Wärmedämmung Dachgeschoss / Ausbau - Neubau als Ergänzung / Lückenschluss Frankfurter-Allee-Süd - Sanierung Fernwärme-HA-Stationen e e einschl. TWW-Bereitung e - Einbau von Thermostatventilen, verbrauchsabhängige Abrechnung - Austausch von 1-Rohr-Heizungen zu 2-Rohr-Systemen -Sanierung der haustechn. Anlagen (Lüftung, Kalt-/Warmwasser- Verteilung, Elektro, Aufzüge) - komplexe Sanierungen der Gebäude P2; WHH GT; WBS 70 mit Wärmedämmung Fassaden, Erneuerung Fenster, Wärmedämmung Dach bzw. Kellerdecke, Sanierung Haustechnik Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 16

17 Kaskelkiez - Status quo 2010 Großteil der Gebäude saniert ca. 60 % umfangreich saniert ca. 15 % einfach saniert ca. 25 % nur teilweise oder unsaniert differenzierter energetischer Sanierungsstand - Heizungsumbau intensiv umgesetzt -Sanierung Fenster / Fassaden, - vielfach ohne Wärmedämmung (Denkmalschutz) Einzelne Komplexe energetische Sanierungen: Beispiel Kaskelstraße 49: Sanierung auf Neubau-Niveau Wärmedämmung, Wand, Dach Keller, Fenster 3-fach verglast, Heizung mit Brennwerttechnik + therm. Solaranlage Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 17

18 Frankfurter-Allee-Süd - Status quo 2010 FAS Sanierungsstand - Wohngebäude in industrieller Bauweise nahezu komplett energetisch saniert - Schule / Sporthallen saniert - Gewerbebauten nur teilweise saniert Vorrangig komplexe Sanierungen - Wärmedämmung der Hüllfläche, Erneuerung Fenster - Einbau von 2-Rohrheizungen - Sanierung Sanitär-/Elektroleitungen Größtes Niedrigenergiehaus-Projekt im Bestand in Berlin - Schulze-Boysenstr. 35/37 Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 18

19 KAS Energieeffizienz i / CO 2 -Emission i -25 % spez. Heizenergiebedarf i spez. Endenergiebedarf spez. Primärenergiebedarf -63 % CO 2 - Emission -42 % -46 % 152 kwh/m²a 184 kwh/m²a 205 kwh/m²a 40 kg/m²a erreicht durch - Sanierung auf unterschiedlichem Niveau - Einbau moderner Heizungen, meist auf Erdgasbasis - Verdrängung von Kohle als Primärenergie Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 19

20 FAS Energieeffizienz i / CO 2 -Emission i -40 % spez. Heizenergiebedarf i 78 kwh/m²a -41 % spez. Endenergiebedarf -52 % spez. Primärenergiebedarf -70 % CO 2 - Emission 103 kwh/m²a 60 kwh/m²a 16 kg/m²a erreicht durch - komplette Sanierung - Erneuerung Haustechnik (Hzg / TWW / Lüftung) - Fernwärmeerzeugung mit KWK und erneuerbaren Energien Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 20

21 Vergleich - Energieeffizienz i / CO 2 -Emission i 100% 60% 82% 80% Kaskelkiez / 2010 Frankf.-Allee-Süd / % 40% 20% 0% -20% 2% 5% -3% -40% -39% -40% -32% -60% Veränderungen / absolut (m² ; MWh/a ; t/a) -51% -80% -70% Nutzfläche Nutzenergie Endenergie Primärenergie CO2- Emission Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 21

22 Schlussfolgerungen l / Potentiale Wichtige Priorität: Versorgungsnetze müssen mit betrachtet werden: - Fernwärme / KWK vorhanden oder entwickelbar? - dezentrale Lösungen oder Nahwärmenetze sinnvoll/erforderlich? Einzelmaßnahmen möglich aber komplexe Sanierung energetisch erfolgreicher und geringe Belastung der Nutzer/Mieter Sanierung bei größeren Beständen schneller / umfangreicher als bei Einzeleigentümern bei historischen Gebäuden behindert Gestaltungsschutz/ Denkmalschutz energet. Sanierung Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 22

23 Perspektiven Erreichter energet. Stand (Heizung + TWW) Endenergie Pi Primärenergie i Kaskelkiez 184 kwh/m²a 205 kwh/m²a Frankfurter Allee-Süd 103 kwh/m²a 60 kwh/m²a Potential für die Zukunft: Kaskelkiez mehr Wärmedämm-Maßnahmen effizientere Primärenergienutzung (u.a. Regelungsoptimierung) Frankfurter Allee-Süd gebräuchlichen Energiesparmaßnahmen weitgehend umgesetzt auf lange Sicht: Umstellung der Fernwärme auf erneuerbare Energie / Biomasse Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 23

24 Schluss Danke für Ihre Aufmerksamkeit. Haben Sie Fragen? Weitere Details beim Rundgang nach der Mittagspause. Urb.Energy Berlin - Brandenburg, , Dipl.-Ing. Hoenow Case Study Berlin 24