Zwischen EnEV und Passivhaus - Energieeffizienz in Gebäuden -

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1 Inhalt Zwischen EnEV und - Energieeffizienz in Gebäuden - Prof. Dr. Harald Krause Studiengang Energie- und Gebäudetechnologie Forschung und Entwicklung Fraunhofer Zentrum Bautechnik B.Tec Dr. Harald Krause Überblick Energiebedarfswerte Definition Energiebedarfswerte Unterschied -EnEV KfW Effizienzhäuser Beispiele Samerberg MFH München Schulen Offenbach Plusenergiegebäude Kostenbetrachtung Messwerte Jahresheizwärmebedarf (Anforderungen bei Gasheizung) End-/ Primärenergiebedarf Heizwärmebedarf in kwh/(m²a) Energiestandards bei Einfamilienhäusern Beispiel: Ölverbrauch für 15 m² Einfamilienhaus 3.5 l Heizwärme 3 l End- /Primärenergiebedarf kwh/(m²a) Energiestandards bei Einfamilienhäusern Primärenergiezuschlag Gas/Öl Anlagenaufwand bei Gasheizung Warmwasser Heizwärme

2 Gegenüberstellung EnEV - Bewertungskriterien EnEV EnEV Q T (H T ) Zielsetzung Q V Begrenzung des nicht erneuerbaren Primärenergiebedarfs und damit der CO 2 -Emissionen im Neubau und im Gebäudebestand Grenzwerte leiten sich aus politischen Vorgaben ab Standard für Deutschland Minimierung des Wärme- (Kälte-, -) bedarfs, so dass auf konventionelle Wärmeverteilung verzichtet werden kann Grenzwerte leiten sich aus technischen Erfordernissen und Behaglichkeitskriterien ab Standard ist auf alle Klimaregionen übertragbar Gewinnung Transport Umwandlung Primärenergie nicht erneuerbarer Anteil Q S Q H Q W Q I Endenergie Nutzenergie Q w und Q H und Hilfsenergien Bewertungskriterien Gewinnung Transport Umwandlung Primärenergie nicht erneuerbar oder erneuerbar Q T Q S Q H Q W Q I Endenergie Nutzenergie Q w und Q H und Hilfsenergien Q V Anforderungen an die Gebäudehülle Wohnungsbau Bauteil Außenwand Außenluft Außenwand Erdreich Dach, Decken Bodenplatte Fenster Aufbau EnEV Kalksandstein, ca. 1 mm WDVS Stahlbeton, ca. 8 mm Dämmung ca. 15mm Dämmung Stahlbeton, ca. 8mm Dämmung Holz-Alu-Fenster; PR-Fassade U-Wert in W/(m²K),28,35 Aufbau Kalksandstein, 3mm WDVS Stahlbeton, 2mm Perimeterdämmung U-Wert in W/(m²K),11 bis,15,15,2 ca. 3mm Dämmung,1,35 Stahlbeton, ca. 2 mm Dämmung 1,3 Holz-Alu-Fenster; PR-Fassade Wärmebrücken,13 bis,16,7,8 Zuschlag,5, Luftdichtheit n 5 -Wert 3, h -1,6 h -1

3 konzept Torfrasenbauweise in Island konzept Torfrasenbauweise in Island konzept Torfrasenbauweise in Island konzept Torfrasenbauweise in Island

4 Energieeffizienz: konzept Energiebilanz eines es Luftdichte Hülle n 5 <,6 h -1 Kompakte Form A/V Südausrichtung 3-Scheiben Glas Zuluft Abluft Umlaufende Wärmedämmung U-Werte:,1,15 W/(m²K) Frischluft Transmissionsverluste Lüftungsverluste Interne Gewinne Solare Gewinne Heizwärme Luft-Luft Wärmetauscher Fortluft KfW Effizienzhäuser Neubau Programm 153 KfW Effizienzhäuser Sanierung Programm % 1% 8% 6% 1% entspricht EnEV 29/14 Primärenergie Transmissionsverluste 14% 12% 1% 8% 6% 1% entspricht EnEV 29/14 Neubauniveau Primärenergie Transmissionsverluste 4% 4% 2% 2% % EnEV KfW 7 KfW 55 KfW 4 % EnEV KfW 115 KfW 1 KfW 85 KfW 7 KfW 55

5 Sanierung mit komponten EnerPHIT Sanierung mit komponten EnerPHIT (Quelle PHI) Energiebilanzen für Beispielgebäude Samerberg Vergleichsrechnungen 1: Energiebilanz übers Jahr, Gasbrennwertheizung, Primärenergiefaktoren nach EnEV 216 ( 1,8) 3 Beispielprojekte: Einfamilienhaus Mehrfamilienhaus Schule Jeweils 2 Varianten werden betrachtet: Dämmstandard EnEV 214 Referenzgebäude, freie Lüftung (reduzierter Luftwechsel) Dämmstandard, Lüftung mit Wärmerückgewinnung Berechnung des Heizwärme-, des End- und Primärenergiebedarfs mit dem -Projektierungspaket PHPP Quelle: Harald Krause Holzbau 45 cm Außenwände, fenster Lüftung mit Wärmerückgewinnung Holzpelletsofen und thermische Solaranlage (13 m²) 9,4 kwp Fotovoltaikanlage

6 U-Werte und Wandaufbauten Holzrahmenbau Fenstertechnik im Feld Wandaufbau U =,11 W/(m²K) Bauteil Rahmen ca. 1% Dicke in mm Wärmeleitfähigkeit in W/mK Feld Rahmen 1 Gipskarton 15,21,21 2 Fichte 6,4,13 3 OSB 15,13 4 Faserdämmstoff Faserdämmstoff KVH 2,4,13 5 Holzfaserplatte 1,45 39 cm Heizwärmebedarf Einfamilienhaus Endenergiebilanz Einfamilienhaus 25 2 Heizwärmebedarf Endenergiebilanz Gebäudehülle erfüllt EnEV 216 EnEV EnEV 216 : Haushaltsstrom und Hilfsenergie HLS

7 Primärenergiebilanz Einfamilienhaus MFH Piusplatz München - Gewofag Primärenergiebilanz EnEV 216 : Haushaltsstrom und Hilfsenergie HLS Massivbau + WDVS, 16 m² Wfl., fenster, Zentrale Lüftung mit Wärmerückgewinnung, Gaswärmepumpe bzw. Fernwärme Quelle: Allmann Sattler Wappner. Architekten GmbH U-Werte und Wandaufbauten Wandaufbau mit Wärmedämmverbundsystem Endenergiebilanz Mehrfamilienhaus Wärmedämmverbundsysteme: Polystyrol 25 Endenergiebilanz Faserdämmstoffe -Werte:,4 bis,32 W/(mK) Dämmstärken 2 bis 3 cm 1 Mauerwerk 2 Baukleber 3 Polystyrol-Hartschaumplatte 4 Armierungsputz 5 Glasfasergewebe 6 Putz EnEV 216 : Haushaltsstrom und Hilfsenergie HLS

8 Grundschule Beethovenschule, Offenbach Endenergiebilanz Schule Endenergiebilanz Massivbau + WDVS, ca. 7.m² Nutzfläche fenster, Zentrale Lüftung mit Wärmerückgewinnung Fernwärme Quelle: Hochtief Solutions AG EnEV 216 : Beleuchtung, EDV, Kochen etc., und Hilfsenergie HLS Plus-Energiehaus Plusenergie-Einfamilienhaus Fragestellung: 35 3 Endenergiebilanz kwp Wie groß muss eine PV-Anlage sein (in kwp), um den Endenergiebedarf des Gebäudes inkl. aller anwendungen in der Jahresbilanz zu decken?

9 Kostenvergleich EnEV - Vergleich EnEV-Standard Gesamtbelastung pro Jahr: Annuitäten und Energiekosten Basis EnEV Standard: Einfamilienhaus in Holzbauweise Gesamtkosten EnEV Standard ca. 366.,- : Mehrkosten Planung, Holzbau und Fenster: ca. 22.,- Lüftungsanlage: ca. 12.,- Gesamtkosten ca. 4.,- Einsparung Energieverbrauch pro Jahr: berechnet für Gasbrennwert-Heizung (,7 / kwh; 2% Steigerung pro Jahr) Mehrkosten Lüfterstrom und Filter: 14,- Kosteneinsparung pro Jahr ca. 9,- Eigenkapital: 1.,- KfW Darlehen: 5.,-; 1%; mit bis zu 5.,- Tilgungszuschuss Bankdarlehen: 2% Zins, Laufzeit 3 Jahre Berechnung der Annuitäten zzgl. Energiekosten (Heizung, Warmwasser, Lüftung) jährliche Belastung EnEV Jahre Fazit Mindestanforderung an die Gebäudehülle ändert sich in der EnEV 216 kaum keine/kaum Annäherung an den standard standard setzt auf extrem gute Gebäudehülle und solare Gewinne: erstmal passiv Bedarf minimieren Die EnEV 216 empfiehlt : Nimm eine preiswerte Wärmepumpe (oder Pelletsheizung) und die Gebäudehülle muss nur noch den Mindeststandard erfüllen! Gemessene Energiebilanz Samerberg Standard ist als technisch funktionell begründeter Standard unabhängig von der Klimaregion definiert und führt zu sehr energieeffizienten Gebäuden. Gute Basis für Plusenergie-Häuser führt zu keiner Mehrbelastung während typ. Kreditlaufzeit, danach deutlicher Vorteil wegen geringer Energiekosten

10 Energiebilanz - Endenergie Energiebilanz - Primärenergie 25 Endenergiebilanz 2 Primärenergiebilanz Warmwasser Wärmeverluste Verluste Fotovoltaik Holzpellets int. Gewinne Solaranlage Solargewinne Fenster Gewinne Solarstrom Überschuss ca. 6 2 Holzpellets Verbrauch Erzeugung Gemessene Verbrauchswerte