Technische Grundlagen der Gebäudesanierung von Altbauten

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1 Technische Grundlagen der Gebäudesanierung von Altbauten Referent: Carsten von Kittlitz Akademischer Mitarbeiter am Lehrstuhl Bauphysik und Gebäudetechnik an der BTU

2 Warum Sanierung von Bestandsgebäuden? Energieeffiziente Nutzung von Ressourcen (Öl, Gas, Biomasse) Schonung der Umwelt Verringerung des CO2 Ausstoßes Umwelt Energiepreisentwicklung entgegenwirken Senkung der Betriebskosten Verbesserung der Wohnqualität Vermeidung von Leerzug der Wohnungen verschuldet durch zu hohe Betriebskosten und nachlassende Wohnqualität für den Nutzer Erhöhung der Betriebskosten für den Vermieter (auch Leerstand kostet Geld!) Mieter Vermieter

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4 Warum Sanierung von Bestandsgebäuden? Energieeffiziente Nutzung von Ressourcen (Öl, Gas, Biomasse) Schonung der Umwelt Verringerung des CO2 Ausstoßes Umwelt Energiepreisentwicklung entgegenwirken Senkung der Betriebskosten Verbesserung der Wohnqualität Vermeidung von Leerzug der Wohnungen verschuldet durch zu hohe Betriebskosten und nachlassende Wohnqualität für den Nutzer Erhöhung der Betriebskosten für den Vermieter (auch Leerstand kostet Geld!) Mieter Vermieter

5 Arten von Sanierungsmöglichkeiten: im Bereich der Bautechnik im Bereich der Gebäudetechnik Gesamtsystem der Energieeffizienz (Anhaltswerte) Quelle: Studie Techem

6 Auswahl an Vorschriften die beachtet werden müssen beim Sanieren DIN Lüftung von Wohnungen DIN Mindestwärmeschutz von Gebäuden DIN Jahresheizwärme- u. Jahresheizenergiebedarf DIN V Energetische Bewertung von Gebäuden EnEV 2009 Energieeinsparverordnung

7 Sanierungsmaßnahmen im Bereich Bautechnik: Erneuerung/ Ertüchtigung von Bauteilen der thermischen Gebäudehülle

8 Anforderungen an Änderung von Bestandsbauten - Bauteilverfahren - allgemein bei Wänden Decken Flachdächern Steildächern vollständiger Ersatz Ersatz / Erneuerung außenseitiger Bekleidungen Ersatz / Erneuerung innenseitiger Bekleidungen Einbringung zusätzlicher Dämmschichten zusätzlich bei Außenwänden Erneuerung Außenputz bei U vorh 0,90 [W/m²K] Erneuerung Ausfachung von Fachwerkswänden allgemein bei Fenstern Fenstertüren Vorhangfassaden vollständiger Ersatz Ersatz der Verglasung / Füllung Einbringung zusätzlicher Fensterebenen

9 Anforderungen an Änderung von Bestandsbauten - Bauteilverfahren - zulässige Werte für Bauteile beim Neubau kleiner Gebäude bzw. bei komplettem Ersatz der jeweiligen Bauteile bei Änderung von Bestandsbauten nach EnEV 2009, Anlage 3 Wohngebäude / Zonen mit i 19 C Zonen mit 12 C i < 19 C U 0,24 / U 0,35 U 0,20 / U 0,35 U 0,30 / U 0,40 U w 1,30 / U w 1,90 U 0,24 / U 0,35 U w,s 2,00 / U w,s 2,80 U 0,24 / 0,35 U 0,30 / U VF 1,50 / U VF 1,90 U w U-Wert Fenster U w,s U-Wert Fenster mit Sonderverglasung U VF U-Wert Vorhangfassade U 0,30 / U 0,30 / U 0,30 /

10 0,24 0,24 0,20 0,20 0,20 0,30 0,24 0,35 0,28 0,35 0,35 0,35 0,35 0,28 0,35 U-Wert [W/m²K] 1,30 1,30 1,90 Anforderungen an Änderung von Bestandsbauten - Bauteilverfahren - 2,00 Vergleich der Anforderungen EnEV 2009 Neubau und Sanierung ( i 19 C) 1,80 1,60 1,40 max. U-Wert Bestand 1,20 max. U-Wert Neubau NWG 1,00 ref. U-Wert Neubau WG / NWG 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 Außenwände Fenster Dächer Flachdächer Bauteile gegen Erdreich und unbeheizt Decke nach unten gegen Außenluft

11 Beispiel: Energetische Sanierung eines MFH BJ wärmeübertragende Umfassungsfläche 1007 m² beheiztes Gebäudevolumen 2006 m³ Gebäudenutzfläche 643 m² keine Sanierung seit der Erbauung Quelle: Praxis energieeffiziente Gebäude; Leitfaden für Sachverständige

12 Mögliche Energieeinsparmaßnahmen nach EnEV 2007 V1: 10 cm Dämmung der Außenwände WDVS 035 (UAW : 1,5 W/m²K auf UAW : 0,28 W/m²K) V2: Einbau neuer Fenster (UW : 4,4 W/m²K auf UW : 1,4 W/m²K) V3: Dämmung Dachschrägen u. oberste Geschoßdecke V4: Dämmung der Kellerdecke mit 8 cm 040 (UFB : 2,1 W/m²K auf UFB : 0,41 W/m²K) Energiebedarf kwh/a Energieeinspa rung kwh/a Energieeinspa rung % V.0 V.1 V.2 V.3 V ,3 10,6 7,7 2,8 Kosten Amortisation a

13 Sanierungsmaßnahmen im Bereich Gebäudetechnik: Quelle: DIN V 18599

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15 Ergebnis Heizungscheck des Zentral Verband SHK Komplettmodernisierung oder Optimierung? 25 % der Heizungsanlagen sind vollständig sanierungsbedürftig 50 % sollten in jedem Fall optimiert werden 10 % sind als gut einzustufen mehr als 4 Mio. Öl- und Gasheizungen sind unzeitgemäß und ineffizient Quelle: ZV SHK Ergebnis der Studie: Sanierungen und Optimierungen sind wirtschaftlich

16 Arten von Sanierungsvarianten: Erneuerung der Kompletten Heizungsanlage (Wärmeerzeuger/ Rohrleitungen/ Heizflächen usw.) hohe Investitionskosten oder Optimierung der bestehenden Heizungsanlage (Geringinvestive Maßnahmen zur Energieeinsparung) geringe Investitionskosten Geringinvestive Maßnahmen sind Maßnahmen mit geringen Kosten und schnellen Amortisationszeiten

17 Ergebnisse einer Bestandsaufnahme der Optimus Studie an 92 Gebäuden ergab: 10 % aller Anlagen waren Hydraulisch abgeglichen weniger als 50 % aller Thermostatventile voreinstellbar Falsch eingestellte Regelungen z.b. Heizkurvensteilheit unabhängig von Gebäudeart, Altersklasse und Energieversorgung eingestellt (Werkseinstellung) 40 % ungeregelte, überdimensionierte Pumpen Heizkessel überdimensioniert Hauptroblem hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage nicht getätigt Was ist ein Hydraulischer Abgleich?

18 Ausgangssituation : Volumenstrom mit nicht voreingestellten Thermostatventilen Optimum: Volumenstrom mit voreingestellten Thermostatventilen

19 Beispiel 1: Energieeinsparung durch Geringinvestive Maßnahmen Mehrfamilienhaus in Braunschweig mit 18 Wohneinheiten Baujahr 1998 Wohnfläche 1250 m² Optimierungsmaßnahmen ohne Investition in Komponenten Voreinstellung der Thermostatventile Einstellung der optimalen Pumpenförderhöhe Optimale Einstellung der Regelung Verringerung des Verbrauchs thermischer Energie durch Optimierung von 99 kwh/(m²a) auf 78 kwh/(m²a) Verringerung der Wärmeenergieverbrauchs um ca. 21 % Verminderung der Kosten für Raumheizung um ca /a (90 /a WE) Quelle: OPTIMUS

20 Beispiel 2: Energieeinsparung durch Optimierte Wärmeverteilung eines MFH mit NT-Kessel Wohnfläche 480 m² Spezifischer jährlicher Heizwärmebedarf 110 kwh/(m²a) Heizwärmebedarf pro Jahr kwh/a Anlagennutzungsgrad 76 % Heizwärmeaufwand kwh/a Preis pro kwh Heizenergie 0,07 Jährliche Heizkosten 4863 Quelle: OPTIMUS

21 Schritt 1 Mehrfamilienhaus mit NT- Kessel Inspektion Kesselregelung richtig einstellen Pumpe ggf. eine Stufe niedriger einstellen Arbeitsaufwand 3 Stunden Arbeitskosten 141 Investitionen Pumpe 0 Thermostatventile 0 Differenzdruckregler 0 Gesamtkosten Schritt Einsparung > Heizenergie 5 % 243 Einsparung > Strom 138 kwh/a 26 Gesamteinsparung/Jahr Schritt Amortisationszeit 0,52 Jahre

22 Schritt 2 Mehrfamilienhaus mit NT- Kessel Geregelte Pumpe einbauen Überströmventile entfernen Voreinstellbare Thermostatventile einbauen Volumenströme richtig einstellen Arbeitsaufwand 32 Stunden Arbeitskosten Investitionen Pumpe 268 Thermostatventile Differenzdruckregler 0 Gesamtkosten Schritt Einsparung > Heizenergie 15 % 693 Einsparung > Strom 248 kwh/a 47 Gesamteinsparung/Jahr Schritt Amortisationszeit 3,13 Jahre

23 Schritt 3 Mehrfamilienhaus mit NT- Kessel Geregelte Pumpe einbauen (Energieeff.- Klasse A) Voreinstellbare Thermostatventile + elektronische Thermostatköpfe einbauen Differenzdruckregler einbauen + einregeln Arbeitsaufwand 44 Stunden Arbeitskosten Investitionen Pumpe 417 Thermostatventile Differenzdruckregler Gesamtkosten Schritt Einsparung > Heizenergie 30 % Einsparung > Strom 385 kwh/a 73 Gesamteinsparung/Jahr Schritt Amortisationszeit 3,67 Jahre

24 hohes Einsparungspotenzial durch Geringinvestive Maßnahmen!

25 Weitere Maßnahmen Dämmung von Rohrleitungen in Kaltbereichen + Warmbereichen Austausch der Heizflächen (Heizkörper mit primärer Durchströmung der AW abgeneigten Seite) Einbau von dezentralen Lüftungsanlagen Erneuerung Wärmeerzeuger Unterstützung durch regenerative Energien (Solar,WP) Erneuerung des gesamten Rohrnetzes (1- Rohrleitungen gegen 2- Rohrleitungen) geringe Investkosten hohe Investkosten

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit