Plattenbau-Niedrigenergiesanierung Ein Projektbeispiel aus Deutschland

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1 Plattenbau-Niedrigenergiesanierung Ein Projektbeispiel aus Deutschland Dr.-Ing. Alfred Kerschberger RK-Stuttgart, Architecture and Energy Design Bratislava,

2 2

3 3 Die Gebäude aus dem Jahre Bauserie P2

4 4 Bestandssituation Haustechnik Lüftung: - Schwerkraftlüftung über Schächte, ohne Ventilatoren - Mangelnde Funktion, besonders im Sommerhalbjahr - Geruchsübertragungen, Schallübertragungen Heizung: - Ursprünglich Konvektortruhen ausgetauscht gegen Zweirohrheizung mit Thermostatventilen Warmwasserbereitung: - Dezentrale Gas-Durchlauferhitzer - Geräte nach über 30 Jahren Nutzung verschlissen Elektro: - Ursprüngliche Elektroinstallation - veraltet, für heutige Ansprüche unterdimensioniert Fernwärmeverbräuche vor Sanierung: 180 kwh/m2a Heizenergieverbrauch 40 kwh/m2a für Warmwasserbereitung

5 5 Energiekonzept 20 cm 14/20 cm 3fach verglast 12 cm

6 6 Verbesserungen Wärmeversorgung Senkung Anschlußwert von 200 kw ohne TWW auf 120 kw mit TWW Reduzierung Auslegungstemperaturen Eine Gebäudehälfte besitzt eine programmierbare Raumtemperaturregelung kombiniert mit automatisierter Heizkostenverteilung, die andere programmierbare Thermostatventile Einbau von Heizungsumwälzpumpen mit Permanentmagneten (30 % weniger Stromverbrauch) Zentralisierung der Warmwasserbereitung

7 Albert-Schweitzer-Straße mit einer bedarfsgeführten Abluftanlage 7

8 8 Albert-Schweitzer-Straße mit einer Zu- und Abluftanlage Wohnungsweiser Wärmetauscher

9 Weitere Maßnahmen Verbesserung Gebäudedichtheit um Faktor 2 Elektrotechnische Modernisierung der gesamten Gebäude Neue Bäder, neue Küchen, neue Fliesen in allen Wohnungen Balkonsanierung und neue Balkonbrüstungen Treppenhaus-Sanierung Erneuerung der Eingänge und Eingangsvordächer Diverse Wohnumfeldmaßnahmen

10 10 Ergebnisse Heizung / Lüftung kwh/m2a Fernwärmeverbrauch für Heizung, klimabereinigt, pro m2 temperierter Fläche k MWh W h Primärenergetischer Vergleich der Lüftungsanlagen (MWh/a) Strom *3,0 Heizung *1, Unsaniert Standard WS/Riecon/WP WS/WRG/Solar 0 ASV Abluftanlage ASV36-40 Zu-und Abluftanlage mit WRG

11 11 Durchschnittliche Anzahl der geöffneten Fenster aus ca. 80 Vor-Ort-Protokollen Auß e nte m pe ratur Unter 0 Grad 0-5 Grad 5-10 Grad Grad Grad ASV Abluftanlage Riecon ASV Zu- und Abluftanlage Anzahl geöffnete Fenster

12 ASV Abluftwärmepumpe zur Warmwasserbereitung ASV Solaranlage zur Warmwasserbereitung 12

13 13 Deckungsanteile der Solar- und Wärmepumpenanlage Deckungsbeitrag % 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 Deckungsbeitrag Solaranlage Deckungsbeitrag Wärmepumpe 10,00 0,00 Jan 03 Feb 03 Mrz 03 Apr 03 Mai 03 Jun 03 Jul 03 Aug 03 Sep 03 Okt 03 Nov 03 Dez 03

14 Ergebnisse Kollektoren und Wärmepumpe zur Unterstützung der Warmwasserbereitung Kollektoren Abluft-Wärmepumpe Wärmelieferung geplant 24,0 MWh/a Wärmelieferung real 24,8 / 22,5 MWh/a (erzeugt / übergeben) Ertrag 368 kwh/m2 Absorberfläche (Nutzenergie) Zuverlässiges Betriebsverhalten Solarer Wärmepreis 9,5 Ct / kwh Wärmelieferung geplant 49,7 MWh/a Wärmelieferung real 23,9 / 20,2 MWh/a Jahresarbeitszahl real 3,7 / 2,7 (ohne / mit Nebenaggregaten) Mehrere Störungen und schleichende Defekte Äquivalenter Energiepreis 14,8 Ct/kWh

15 15 Primärenergie-Gesamtbilanzen P r im ä r e n e r g ie v e r b r ä u c h e S t ro m W P /S o la r W ä r m e T W W S tr o m H e i z /L ü f t W ä r m e H e i z kwh/a v o r S a n i e r u n g A S V A S V A S V

16 16 Kostenstruktur des Projektes Euro brutto einschl. MWST 5078,4 m 2 Absolut je m 2 Energierelevante Baukosten EUR 352 EUR Nicht energierelevante Baukosten EUR 352 EUR Energetische Bau-Mehrkosten gegenüber Referenzblock EUR 178 EUR Baukosten jeweils einschließlich Baunebenkosten Fläche 5078,4 m 2 = temperierte Fläche; Fläche nach 2. Berechnungsverordnung wäre 5255 m 2

17 17 Kernergebnisse des Projektes Auch bei nicht angepasstem Nutzerverhalten waren Heizenergieeinsparungen von knapp 70% möglich Haustechnik-Stromverbrauch durch Lüftungssysteme nur moderat angestiegen (bis 6 kwh/m 2 a) Intelligent geregelte Abluftanlage primärenergetisch besser als Zu- und Abluftanlage mit WRG (Fensteröffnung, Stromverbrauch im Sommer) Vor allem bei Zu- und Abluftanlage mit WRG wären deutlich größere Energiesparpotentiale bei angepasstem Nutzerverhalten erreichbar (Ist: 60 kwh/m2a, real möglich: ca. 40 kwh/m2a). Nutzermotivation in Mietwohnungen trotz großer Anstrengungen nur begrenzt möglich. Beste Lösung für dieses Projekt wäre bedarfsgeführte Abluftanlage und Kollektoren zur Warmwasserbereitung (Basis: Wärmeschutz)

18 18 Niedrigenergiesanierung GAG Ludwigshafen, 2006 GAG Vor Sanierung Endenergie Heizung ca. 180 kwh/m2a Warmwasser ca. 30 kwh/m2a Elektro Haustechnik ca. 1 kwh/m2a

19 19 GAG Ludwigshafen, Energiekonzept GAG 30 cm EPS-Wärmedämm-Verbundsysteme Oberste Geschoßdecke 30 cm EPS Kellerdecke 12 cm PUR Perimeterdämmung 30 cm, bis 1,20 m in das Erdreich Fenster: 3-fach verglast, Uw = 0,83 W/m2K Dezentrale Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung > 80 % Heizkörper nur im Bad, sonst Beheizung über Zuluft Sanierung Eingangsbereiche Kompletterneuerung Sanitär und Elektro Abbruch der Kamine (Wärmebrücken) Große Photovoltaikanlage, dachintegriert

20 20 GAG Ludwigshafen. Grundrissänderungen Vor Sanierung: Wärmebrücken über Loggiaplatten Nach Sanierung: Alte Loggien abgebrochen Neue vorgeständerte Balkone Grundrissänderungen GAG

21 21 Niedrigenergiesanierung GAG Ludwigshafen, 2006 GAG GAG Vor Sanierung Endenergie Heizung ca. 180 kwh/m2a Warmwasser ca. 30 kwh/m2a Elektro Haustechnik ca. 1 kwh/m2a Nach Sanierung Planwerte Endenergie Heizung ca. 22 kwh/m2a Warmwasser ca. 20 kwh/m2a Elektro Haustechnik ca. 5 kwh/m2a Elektrogewinn aus PV ca. 15 kwh/m2a

22 Deutschland hocheffiziente Sanierung Beispiel 3 22 Gebäudetyp: 3-geschossige Mehrfamilienhäuser mit 18 bzw. 24 Wohneinheiten Konstruktion: Mauerwerksbau mit Koch-Decken Baujahr: 1961 Sanierung kwh/m²a 46 kwh/m²a Einsparung: 74 % Heizenergieverbrauch vor / nach Sanierung Bestand Maßnahmen Außenwand Dach 30 cm Bimshohlblock, z.t. Hochlochziegel, verputzt Holzdachstuhl, oberste Decke ohne Wärmedämmung Polystyrol-Wärmedämmverbundsystem 20 cm, WLG cm Mineralfaserdämmung auf oberster Geschossdecke Fenster Holzverbundfenster Kunststofffenster mit 3fach-Wärmeschutzverglasung, U = 0,8 W/m²K Kellerdecke Betondecke mit Stahlträgern Unterseitig 21 cm HWL-Platte Heizung Einzelöfen (Gas, Öl, Kohle, Holz) Zentrale Gas-Brennwerttherme Lüftung Fensterlüftung Zu-/Abluftanlage mit WRG Warmwasserbereitung Dezentral, Gasdurchlauferhitzer Zentral; solarunterstützt Mrz-14 R K - Stuttgart Architekten + Ingenieure

23 17 Fazit Bei Sanierungen sind auch im Plattenbau mit heute üblichen Maßnahmen % Heizenergieeinsparung zu erreichen (angepasstes Nutzerverhalten vorausgesetzt). Heute Stand der Technik: Dach / oberste Geschoßdecke: cm Wärmedämmung Außenwand: cm Wärmedämmung Fenster: Dreifachverglasungen, gute Rahmen Uw < 1,0 W/m2K Kellerdecke: cm Wärmedämmung Solarthermie zur Warmwasserbereitung, ggfs. auch Heizungsunterstützung Gebäudedichtheit verbessern, Wärmebrücken weitest möglich vermeiden Weitergehende Konzepte mit noch höherem Wärmeschutz, PV und/oder BHKW bringen auch Bestandsgebäude in den Bereich der Netto-Nullenergiebilanz. Besonderer wirtschaftlicher Vorteil bei vielen Plattenbauten: Gleichzeitige Sanierung von Bauschäden und nachhhaltige Verbesserung der Substanz

24 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr.-Ing. Alfred Kerschberger RK-Stuttgart, Architecture and Energy Design Bratislava,

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