Potenzial energetische Sanierung. Fenster, Türen und Fassaden und ihre Bedeutung im Rahmen von energetischen Sanierungsmaßnahmen

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1 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 1 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 2 Potenzial energetische Sanierung Wir wollen nicht gelangweilt werden. Kurt Tucholsky Fenster, Türen und Fassaden und ihre Bedeutung im Rahmen von energetischen Sanierungsmaßnahmen Dipl.-Phys. Michael Rossa ift Rosenheim Foto: M. Rossa 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 3 Potenzial energetische Sanierung Aktuell! EnEV 2014 verabschiedet! 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 4 Wirtschaftlichkeit des Fenstertausches Quelle VFF Studie Mehr Energie sparen mit neuen Fenstern Großer Altbaubestand in unterschiedlicher energetische Qualität Foto: M. Rossa 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 5 Energieeinsparverordnung Struktur Sanierung im Bestand Wohnungsbau Neubau ENEV 2014 Sanierung im Bestand Nichtwohnungsbau Neubau 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 6 Energieeinsparverordnung Sanierung Begründung: Die Anforderungen bei der Modernisierung der Außenbauteile sind hier bereits sehr anspruchsvoll. Das hier zu erwartende Energieeinsparpotenzial wäre bei einer zusätzlichen Verschärfung im Vergleich zur EnEV 2009 nur gering. Bei der Sanierung bestehender Gebäude ist keine Verschärfung vorgesehen. 1

2 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 7 EnEV 2014 im Wohnungsbau, Sanierung Änderung, Erweiterung und Ausbau von Gebäuden 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 8 EnEV 2014 im Wohnungsbau, Sanierung Bauteilkennwerte oder Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarf Sanierung Gebäudebestand Regelung in 9 Absatz 1 ist anzuwenden, wenn die Fläche der jeweils geänderten Bauteile mehr als 10% der gesamten jeweiligen Bauteilfläche des Gebäudes betreffen. Sanierung U-Wert oder Sanierung A > 10% Bauteilkennwerte für die Gebäudehülle als Mindestanforderungen Berechnung des Jahres- Primärenergiebedarfes und H T für das Gebäude. Er darf um bis zu 40% gegenüber dem Referenzgebäude überschritten werden. 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 9 EnEV 2014 im Wohnungsbau, Gebäudebestand Festlegung der Mindestbauteilkennwerte U max nach Anlage 3 der EnEV, keine Verschärfung Sanierung Auszug Tabelle 1 Anlage 3 (EnEV 2014) Bauteil Maßnahme nach Wohngebäude Innentemperatur 19 C 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 10 EnEV 2014 Sanierung Gebäudebestand Glasaustausch- Sonderregelung Anlage 3 der EnEV Fenster, Fenstertüren Bauteilkennwerte für die Gebäudehülle als Mindestanforderungen Außen liegende Fenster, Fenstertüren Dachflächenfenster Verglasungen Glasdächer Nr. 2 a und b Nr. 2a und b Nr. 2c Nr 2a und c Regelung gilt für Erneuerung der Bauteilflächen ab 10% (?) 1,3 W/(m²K) 1,4 W/(m²K) 1,1 W/(m²K) 2,0 W/(m²K) ist die Glasdicke im Rahmen dieser Maßnahme aus technischen Gründen begrenzt, so gelten die Anforderungen als erfüllt, wenn die Verglasung einen Wärmedurchgangskoeffizient von höchstens 1,3 W/(m²K) eingebaut wird. Abschnitt 2 gilt nicht für Schaufenster und Türanlagen aus Glas 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 11 Verschärfte Anforderungen an Außentüren 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 12 EnEV 2014 Sanierung Nichtwohnungsbau U D = 1,8 W/(m²K) 1,8W/(m²K) statt 2,9 W/(m²K) Sanierung im Gebäudebestand (Lochfassaden, Vorhangfassaden) 2

3 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 14 EnEV 2014 Sanierung Nichtwohnungsbau keine Verschärfung EnEV 2014 Sanierung - Nichtwohnungsbau keine Verschärfung gegenüber 2009 Tabelle 1 Fortsetzung 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 16 EnEV 2014 Baudenkmäler U g =5,8 W/(m²K) Energieeinsparverordnung EnEV 2014 In Kraft treten: / 2. Quartal (?) Sanierung im Gebäudebestand 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 17 Energieeinsparung Focus Sanierung 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 18 Was ist das Ziel - Klimaschutz Planungsgrundlage hat sich geändert solare Gewinne optimieren Sonnenschutz, behagliche Innentemperaturen Klimageräte vermeiden Das Problem des Klimawandels ist lösbar; viele der benötigten Technologien sind heute schon vorhanden, andere können mit den geeigneten Anreizen entwickelt werden.... Das Einzige, was wir nicht haben, ist Zeit. aus dem Kommuniqué von Kopenhagen, 2009, unterzeichnet von über 500 internationalen Unternehmen, u.a. Allianz, Deutsche Telekom und die Otto-Gruppe U-Wert Energieverbrauch reduzieren 3

4 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 19 Ziel Plusenergiehaus im Bestand 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 20 VELUX - Lichtaktivhaus Plusenergiehaus Darmstadt 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 21 Sanierung Ganzheitlich denken 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 22 Warum Glas + Fenster? Licht Sichtverbindung Foto: Michael Rossa 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 23 Thema Energieeffizienz = Wärmeschutz? Energieeffizienz geringer Verbrauch und hohe Wirksamkeit bei der Verbrauchsdeckung! 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 24 Welche Potenziale können wir erschließen? Wärmedurchgangskoeffizient U Sommer Winter Wärmesenken Wärmebedarf in der Gebäudezone Wärmequellen Kühlbedarf in der Gebäudezone DIN V 18599ff Gesamtbewertung Einzelbewertung 4

5 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 25 Wärmedämmung- Strategien für die Zukunft Optimierung des Wärmedurchgangskoeffizienten Vakuum- Isolierglas 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 26 Mehrscheiben-Isolierglas Welche Größen beeinflussen den U g -Wert? Gasfüllung (Luft, Argon, Krypton) und Gasfüllgrad Dreifach- /Vierfach Isolierglas Beschichtungen zum Wärmeund Sonnenschutz Verbund- und Kastenfenster Folie Scheibendicken haben nur einen geringen Einfluß 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 27 Erreichbare U g -Werte für Zweifach-Wärmedämmglas 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 28 U g -Werte für Dreifach-Wärmedämmglas U g (W/m²K) 100% Luft 90% Argon 90% Krypton Scheiben- zwischen- Raum 16 mm 16 mm 12 mm ε n ,52 1,30 1,24 ε n ,4 1,16 1,10 ε n ,37 1,13 1,07 ε n ,33 1,09 1,03 U g (W/m²K) ε n = 0,03 100% Luft 90% Argon 90% Krypton 10 mm 1,1 0,6 12 mm 0,9 0,7 0,5 14 mm 0,6 0,5 16 mm 0,6 0,5 U g (W/m²K) 1,6 1,4 1,2 1 0,6 0,4 0,2 0 0,08 0,04 0,03 0,02 0,01 Emissionsgrad ε n Ein Emissionsgrad von 0,01 mit der bekannten Beschichtungstechnologie nicht erreichbar! Empfohlener Standardaufbau ε n =0,03 ε n =0, Ug (W/m²K) 1,05 0,95 5 0,75 0,65 0,55 0, Scheibenzwischenraum (mm) ε n = 0,03 100% Luft 90% Argon 90% Krypton 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 29 Folge einer U-Wert optimierten Bauweise? Energieeinsparverordnung heute Energieeinsparverordnung 2020? 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 30 Optimierungsstrategien solare Gewinne 2020 Große Glasflächen hoher g-wert ideal, aber nicht planbar Unverbautes Grundstück 5

6 Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 31 Wo Licht ist, sind auch solare Gewinne möglich 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 32 Negative Einflussfaktoren auf solare Gewinne Permanente Verschattung durch Vorbau Auch an Tagen mit diffusem Lichteinfall sind solare Gewinne möglich. Seitliche Verschattung durch Gebäudeteile Reduzierung der solaren Einstrahlung um jeweils bis zu ca. 50% möglich 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 33 Berechnungsbeispiel - Reduzierung solarerer Gewinne 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 34 Was tun, wenn nur geringe solare Gewinne zu erwarten sind? I s = 25W/m² (West) Q S, M = I S 0, 024 AS td, M 10m² g=60% Wärmeschutzverglasung t d,m (Januar) = 31d F c=1 = kein Sonnenschutz F F = 0,7 (30% Rahmenanteil) A = A F F F g S S C F - Wärmeschutzglas wählen - möglichst niedriger U-Wert F s =0,7 F s =0,7* =0,56 Q S Solare Gewinne im Januar 41 - auf hohe Lichttransmission achten - Fensterflächen optimieren (Tageslicht) α F s = F s =0,7 49 F s = 1 71 Q S in kwh/monat 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 35 Solare und nutzbare solare Gewinne (kwh/m²) Nutzbare solare Gewinne in der Heizperiode Sonnenschutz g=0,63 Jan Feb März Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Wärmschutzverglasung mit g=0,63, Gebäude KfW-85 Standard nutzbare solar Gewinne 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 36 EnEV 2014: Sommerlicher Wärmeschutz Neue Planungsgrundlage 2014 g = g total F c gtotal Aw S = A S = Sonneneintragskennwert F c = Abminderungsfaktor der Sonnenschutzeinrichtung A w = Fensterfläche in m² nach Rohbaumaß g total Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung einschließlich Sonnenschutz A g = Nettogrundfläche des Raumes, ermittelt nach den lichten Rohbaumaßen S x = anteiliger Sonneneintragskennwert G Nachzuweisender Raum = S S zul S x 6

7 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 37 Solare Gewinne und Sonnenschutz 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 38 Optimierungspotenzial Fenster / Fassade / Tür Die planerische Aufgabenstellung solare Gewinne und Sonnenschutz gehören untrennbar zusammen. Fenstertausch? Große Glasflächen hoher g-wert Fassadensanierung? Unverbautes Grundstück Sonnenschutz Foto: M. Rossa 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 39 Wärmedurchgangskoeffizient U W 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 40 Kondensat im Randbereich Berechnung nach EN ISO A f Uf + A g Ug + lg Ψg UW = A + A W U W = 1,5 m 2 K f g W m 2 K Beispiel: Holzprofil / Nadelholz d f = 68 mm / b f = 110 mm U f = 1,4 W/m²K MIG: U g = 1,2 W/m²K Aluminium Abstandhalter Ψ g = 0,08 W/mK Example: Wood frame / Softwood d f = 68 mm / b f = 110 mm U f = 1,4 W/m²K IGU: U g = 1,2 W/m²K Aluminum spacer Ψ g = 0,08 W/mK DIN : Die Tauwasserbildung ist vorübergehend und in kleinen Mengen an Fenstern sowie Pfosten-Riegel-Konstruktionen zulässig, falls die Oberfläche die Feuchtigkeit nicht absorbiert und entsprechende Vorkehrungen zur Vermeidung eines Kontaktes mit angrenzenden empfindlichen Materialien getroffen werden. 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 41 Warm Edge Systeme vermeiden Kondensat 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 42 Kondensat im Randbereich Warme Kante d1 x λ1 d1 Aluminiumabstandhalter Einbautiefe 15 mm Kunststoffabstandhalter Einbautiefe 15 mm Kunststoffabstandhalter Einbautiefe 20 mm d 2 Innenlufttemperatur θ i =+20 C Innenlufttemperatur θ i =+20 C Innenlufttemperatur θ i =+20 C d 2 x λ 2 5,0 C 8,9 C 9,9 C ( d λ ) = 2( d1 λ1 ) + ( d2 λ2 ) Außenlufttemperatur θ a =-15 C Ψ = 0,08 W/mK Außenlufttemperatur θ a =-15 C Ψ = 0,04 W/mK Außenlufttemperatur θ a =-15 C Ψ = 0,02 W/mK Festlegung der Definition eines wärmetechnischen verbesserten Abstandhalters d λ 0,007W / K ( d λ) = d1 λ1 7

8 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 43 Nachweisverfahren für Abstandhalter 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 44 Warme Kante ist heute Standard auch in der Sanierung Tabellenverfahren nach EN ISO Anhang E Abstandhalter Abstandhalter / spacer Rahmenwerkstoff Frame material Holz / PVC-Rahmen Wood / PVC frame Metallrahmen mit wärmetechnischer Trennung Metal frame with thermal separation technology Aluminium oder Stahl Common types of glazing spacer bars 0,08 0,11 Wärmetechnisch verbessert glazing spacer bars with improved thermal performance 0,06 0,08 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 45 Nicht immer ist der Nutzer / Architekt schuld 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 46 Fensterkonstruktion Mitteldichtung ist nur an den Drehtüren oben und schließseitig vorhanden Aluminium Flügelprofil Beschlag & Fenstergriff Glashalteleiste Blendrahmen aus Kunststoff aus Nadelholz 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 48 Rahmendicken von homogenen Massivholzkanteln 1,8 Abhängigkeit U-Werte für Fenster, Glas, Rahmen Uw = 1,3 W/(m²K) Holzfenster: 1,23 m x 1,48 m 30 % Rahmenanteil Ug U f-wert in W/(m²K) y65 1,6 1,4 1,2 1,0 0, Rahmendicke [mm] λ = 0,18 W/mK z. B. Eiche λ = 0,13 W/mK z. B. Lärche λ = 0,11 W/mK z. B. Fichte λ = 0,09 W/mK??? Beispiel: KfW -Fenster Uw = 0,95 W/(m²K) Ug = 0,70 W/(m²K) Uf = 1,2 W/(m²K) Uf-Wert in W/(m²K) 1,1 1,0 0,9 0,7 U g-wert in W/(m²K) UW Ψ-Wert Abstandhalter: 0,04 W/mK UW : 0,95 Uf 8

9 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 49 Berechneter Wärmedurchgangskoeffizient U f und Kammeranzahl 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 50 Technisches Potenzial Fenster U f (W/m 2 K) 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 Bandbreite der Rechenwerte ca. ± 0, Anschlagdichtung Mitteldichtung Kammeranzahl U w bis ca. 0,7 W/m²K sind möglich! 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 51 Potenziale in der Fenstersanierung 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 52 Kastenfenster - Sanierung statt Austausch Optimierung des Wärmedurchgangskoeffizienten Verbund- und Kastenfenster 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 53 Welche Kenngrößen beeinflussen den U D - Wert? 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 54 Resümee energieeffiziente Fenster Abmessung und Flächenaufteilung Füllung U p, U g U g -Wert optimieren Warme Kante und ggf. Sprosse U f Rahmen Übergang Ψ p, Ψ g Optimierte Profile g-wert der Isolierverglasung beachten (solare Gewinne) Sonnenschutz in der Planung beachten EN ISO :2006+AC:2009 9

10 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 55 Schimmelpilz nach Fenstertausch 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 56 DIN bauaufsichtlich nicht eingeführt Neubau Foto: Martin Heßler Altbau Ursache? Foto: M. Rossa 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 57 DIN Lüftungskonzept erforderlich 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 58 Schimmelpilz nach Fenstertausch q v, inf, wirk < qv, ges, NE, FL 1.) Bauliche Mängel 2.) Nutzerverhalten 3.) fehlende Lüftungsmaßnahme (nach Sanierung) Luftvolumenstrom über Infiltration < Erforderlicher Luftvolumenstrom zur Lüftungsstufe Feuchteschutz Foto: Martin Heßler Wer ist Schuld? = Haftung / Schadenersatz q v,inf,wirk q v,ges,ne,f Foto: Michael Rossa 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 59 Einfache Planungshilfe 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 60 Fachgerechte Montage auch in der Sanierung Tabelle 2: Notwendigkeit einer lüftungstechnischen Maßnahme - Modernisierung Nutzungseinheit Wärmeschutzniveau Wind LTM notwendig In monolitischem Mauerwerk: Mittig 1/3 1/3 1/3 Schwach Ja Gering Hoch Stark Schwach Ja Ja Bei gedämmten Wandaufbauten In der Dämmebene Rahmen überdämmt Eingeschossig Stark bis 140 m 2 Schwach bis 80 m 2 Gering Mehrgeschossig verbunden Hoch Stark Schwach Stark Nein Nein Nein Faustregel: Isothermen sollten möglichst geradlinig verlaufen! Quelle: Tabelle 2 der ift-richtlinie LU-02/1 Nachweis des f Rsi 0,7 erforderlich! (Wärmebrücken) 10

11 4. Informationstagung Energieeinsparung in Kirchengemeinden Seite 61 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Die Inhalte sind urheberrechtlich geschützt. Eine Nutzung von Texten, Bildern und Inhalten ist mit der Abteilung PR & Kommunikation des ift Rosenheim abzustimmen. 11