Sanierung mit Passivhauselementen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Dipl.-Ing.(FH) Martin Such

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1 Sanierung mit Passivhauselementen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten Dipl.-Ing.(FH) Martin Such Passivhaus Altbau MFH Sanierung Schlesierstraße optimiert Dämmung_Dach +WB_Traufe Kosten für eingesparte Heizenergie (Endenergie) [ /kwh] +Dämmung_KD +WB Dämmung_AW gute Fenster luftdicht Lüftg (mit WRG) +weniger Heizkörper Summe / Mittelwert Passivhaus Institut

2 Passivhaus Energieplanung - Beratung - Zertifizierung Energieplanung Wohn- + Nichtwohngebäude, PHPP + EnEV Beratung von Planern und Bauherren, Passivhaus-Hotline Qualitätsprüfung + Zertifizierung Passivhaus und EnerPHit Gebäudekennwerte mit Bezug auf Energiebezugsfläche und Jahr verwendet: Monatsverfahren Energiebezugsfläche 1235,1 m ² Anforderungen Erfüllt?* Heizen Heizwärmebedarf 15 kwh/(m 2 a) 15 kwh/(m²a) ja Heizlast 13 W/m 2 10 W/m² - Kühlen Kühlbedarf gesamt kwh/(m 2 a) - - Kühllast W/m Übertemperaturhäufigkeit (> 25 C) 0,5 % - - Heizen, Kühlen, Entfeuchten, Primärenergie 62 kwh/(m 2 a) 120 kwh/(m²a) ja WW, Hilfs- und Haushaltsstrom WW, Heizung und Hilfsstrom 42 kwh/(m 2 a) - - PE-Einsparung durch solar erzeugten Strom 46 kwh/(m 2 a) - - Luftdichtheit Drucktest-Luftwechsel n 50 0,6 1/h 0,6 1/h ja Passivhaus? * leeres Feld: Daten fehlen; '-': keine Anforderung ja Weiterbildung Passivhausplaner-Kurs CEPH: Certified European Passiv House Designer Prüfung zum zertifizierten Passivhausplaner Aufbaukurs EnerPHit plus inkl. Prüfung Passivhaus Nichtwohngebäude Öffentlichkeitsarbeit Internationale Projektdatenbank: Internationale Tage des Passivhauses Passivhaus-Broschüre Kooperation mit IG-Passivhaus Deutschland, International Passive House Association + Passivhaus Institut

3 Passivhaus-Standard auch im Altbau? Passivhaus Institut Passivhaus Institut Passivhaus Institut Passivhaus Institut Passivhaus Institut

4 Altbausanierung mit Passivhauskomponenten status quo nach Sanierung 200 kwh m²a 85% Reduktion Keller wärmeisoliert Wände wärmeisoliert Passivhausfenster Lüftung mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung 26 kwh/m²a Altbaumodernisierung Nürnberg, Jean-Paul-Platz Architekt: Burkhard Schulze-Darup Quelle: Passivhaus Institut; Schulze-Darup Autoren: PHI

5 Altbaumodernisierung: Anforderungen an die Bauteilqualität Wirtschaftlichkeit Bauschadensfreiheit Passivhaus Institut Klimaschutz? Behaglichkeit Wohngesundheit

6 Anforderungen an die Bauteilqualität : Bauschadensfreiheit Thermografie: Außenaufnahmen im Gebäudebestand Passivhaus Institut Wärmebrücke: Fensterlaibung Aufnahme von innen: Wärmebrücke: auskragende Balkonplatte Passivhaus Institut

7 Anforderungen an die Bauteilqualität: Bauschadensfreiheit Altbau IST-Zustand: ungedämmt, neues Fenster Hinter Außen- Laibung Ver- Rand- AW- Schrank wand glasung verbund Kante 15,5 11,0 16,1 8 8,7 5,0 10,1 AW-Sockel Randbedingungen: -5 C; 20 C Passivhaus Institut Quelle: [AkkP 24] Relevante Oberflächentemp. um 9 C hinter Möbeln, an Außenwandkanten, Sockel, Laibung: Probleme relative Luftfeuchte im Raum müsste dauerhaft < 38% sein

8 Anforderungen an die Bauteilqualität: Bauschadensfreiheit hocheffizient gedämmt konventionell ungedämmt Gute Wärmedämmung hebt die inneren Oberflächentemperaturen auch an Wärmebrücken auf ein Niveau ohne Schimmelgefahr. Passivhaus Institut Quelle: [AkkP 24]

9 PH-Komponenten auch für Gebäudesanierung Wärmeschutz opaker Bauteile: U 0,15 W/(m²K) Wärmeschutz Fenster: U w 0,8 W/(m²K) mit 3-fach Wärmeschutzverglasung U g 0,8 W/(m²K) g-wert % Wärmebrückenminimierte Konstruktionen Luftdichte Gebäudehülle n 50 0,6 /h (ist möglich) Lüftung mit Wärmerückgewinnung η WRG 75%, Strombedarf 0,45 Wh/m³ Fortluft Zuluft Außenluft Abluft Passivhaus Institut Alle Passivhaus Komponenten sind prinzipiell auch bei der Altbausanierung verwendbar. Schnitt im Hintergrund: Schulze Darup Autoren: PHI / PHD

10 PH-Kriterien auch für Gebäudesanierung Bewertungskriterien Zertifizierung: Heizwärmebedarf 15 kwh/(m²a) oder Gebäudeheizlast 10 W/m² Nutzkältebedarf 15 kwh/(m²a) Primärenergiebedarf 120 kwh/(m²a) Gebäudeluftdichtheit 0,6 /h Komfortkriterium Sommer: Übertemperaturhäufigkeit 10 % Fortluft Zuluft Außenluft Abluft Altbau: gleiche Kriterien wie für Neubau aber aufgrund massiver Wärmebrücken im Gründungsbereich lässt sich der Heizwärmebedarf nur bei wenigen Gebäuden auf Passivhausniveau reduzieren. Passivhaus Institut Schnitt im Hintergrund: Schulze Darup Autoren: PHI / PHD

11 Sanierung Mehrfamilienwohnhaus, Nürnberg D Nürnberg Baujahr: WE EBF: m² Architektur: Architekten Schmitt und Greger TGA: Ingenieurbüro Klug Quelle:

12 Altbaumodernisierung mit PH-Komponenten Mehrfamilienhäuser Passivhaus Institut

13 Altbaumodernisierung mit PH-Komponenten Einfamilienhäuser Passivhaus Institut

14 Anforderungen an die Bauteilqualität : Wirtschaftlichkeit - Neubau 200 kapitalisierte Kosten [ /m²] Zusatzinvestition Gesamtkosten Energie Passivhaus Institut spezifischer Heizwärmebedarf kwh/(m²a)

15 Preis fossiler Energie: Öl / Erdgas? These: die mittleren Energiepreise werden langfristig nicht grenzenlos steigen. Vorher werden andere Quellen (erneuerbare Energien) marktfähig werden. Deshalb dürfen in Wirtschaftlichkeitsrechnungen keine überhöhten Energiepreissteigerungen (x% p.a.) angenommen werden! Autoren: PHI / PHD

16 Vollkostenanalyse Wärmedämmverbundsystem Wo liegt das Optimum zwischen Energieeinsparung und Investitionskosten? Was kosten neue Farbe oder neuer Putz? Was kostet es wenn man sonst nichts tut? Datengrundlage 2012, Investition = Mehraufwand Wärmeschutz ökonomisch optimaler Bereich Autoren: PHI / PHD

17 Altbausanierung mit Passivhauskomponenten Kosten für die eingesparte Kilowattstunde 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 /kwh Auswertung von fünf Sanierungsgutachten mit Passivhaus- Komponenten Gestehungskosten für eine kwh (Öl/Gas) 0,017 0,02 0,026 Wand Dach Boden 0,045 Wärmebrücken Kosten der Maßnahmen: pro eingesparter kwh 0,083 0,058 /kwh Fenster Lüftung AWR 0,12 Solarthermie *Abschreibungslaufzeit: bauliche Maßnahmen 40 Jahre, Fenster 30 Jahre, Lüftungsanlage 25 Jahre, Solarthermie 20 Jahre Quelle: Schulze-Darup, 2004

18 Kostenanalyse im Detail: Altbausanierung Schlesierstraße, Ludwigshafen 15 WE 3 Hauseingänge 984 m² zum Teil Grundrisse verändert neue Balkone, neue Bäder, neue Oberflächen Projektkosten (brutto) PHiB (Schlesierstraße): 1184 /m² Wfl PHiB (Hoheloogstraße): 1229 /m² Wfl Differenz: - 45 /m²

19 Kostenanalyse im Detail: Altbausanierung Schlesierstraße Folgeprojekt zu Hoheloogstraße Lerneffekte: fortentwickelte rationalisierte Produkte z.b. WDVS mit optimierten Dübeln z.b. andere Fenster und Fenstereinbau rationalisiert... trotzdem weitere Kostenoptimierungspotentiale: Dachrand und Perimeterdämmung sehr aufwendig

20 Kostenanalyse im Detail: Altbausanierung Schlesierstraße ('PHiB' wie gebaut) Ausgangszustand WD Dach war 'zu gut'. Aufwand Perimeterdämmung (Wärmebrücken KD) sehr hoch MFH Sanierung Schlesierstraße wie gebaut und abgerechnet Gewinn [ /m²] (positiv, wenn Ersparnis > Investition) Barwert der Kosten für (eingesparte) Heizwärme [ /m²] (in 20 Jahren) Barwert der Kosten für Wartung und Hilfsstromverbrauch Lüftung (20 J.) Barwert der Altbautypischen Zusatzkosten (nur 20 Jahre) Barwert der Maßnahmenkosten ( Restwert Ohnehinkosten) (20 J.) Kosten [ /m² (Wfl.)] Passivhaus Institut -40 Altbau +Dämmung_Dach +WB_Traufe +Dämmung_KD +WB +Dämmung_AW +gute Fenster +luftdicht +Lüftg (mit WRG) +weniger Heizkörper Summe / Mittelwert Quelle: IEA Task 37 und AKKP 42 (Ökonomie)

21 Kostenanalyse im Detail: Altbausanierung Schlesierstraße ('PHiB' wie gebaut) Ausgangszustand WD Dach war 'zu gut'. Aufwand Perimeterdämmung (Wärmebrücken KD) sehr hoch MFH Sanierung Schlesierstraße wie gebaut und abgerechnet Altbau +Dämmung_Dach +WB_Traufe Dämmung_KD +WB Dämmung_AW Kosten für eingesparte Heizenergie (Endenergie) [ /kwh] +gute Fenster luftdicht Lüftg (mit WRG) +weniger Heizkörper Summe / Mittelwert Passivhaus Institut Quelle: IEA Task 37 und AKKP 42 (Ökonomie)

22 Kostenanalyse im Detail: Altbausanierung Schlesierstraße (kosten-optimiert) WD Dach und Perimeter kostenoptimiert MFH Sanierung Schlesierstraße optimiert Gewinn [ /m²] (positiv, wenn Ersparnis > Investition) Barwert der Kosten für (eingesparte) Heizwärme [ /m²] (in 20 Jahren) Barwert der Kosten für Wartung und Hilfsstromverbrauch Lüftung (20 J.) Barwert der Altbautypischen Zusatzkosten (nur 20 Jahre) Barwert der Maßnahmenkosten ( Restwert Ohnehinkosten) (20 J.) Kosten [ /m² (Wfl.)] Passivhaus Institut Altbau +Dämmung_Dach +WB_Traufe +Dämmung_KD +WB +Dämmung_AW +gute Fenster +luftdicht +Lüftg (mit WRG) +weniger Heizkörper Quelle: IEA Task 37 und AKKP 42 (Ökonomie) Summe / Mittelwert

23 Kostenanalyse im Detail: Altbausanierung Schlesierstraße (kosten-optimiert) Altbau MFH Sanierung Schlesierstraße optimiert Dämmung_Dach +WB_Traufe Kosten für eingesparte Heizenergie (Endenergie) [ /kwh] +Dämmung_KD +WB Dämmung_AW gute Fenster luftdicht Lüftg (mit WRG) +weniger Heizkörper Summe / Mittelwert Quelle: IEA Task 37 und AKKP 42 (Ökonomie) Passivhaus Institut

24 Kostenanalyse im Detail: Altbausanierung Schlesierstraße (als NEH) Kosten [ /m² (Wfl.)] MFH Sanierung Schlesierstraße als NEH Gewinn [ /m²] (positiv, wenn Ersparnis > Investition) Barwert der Kosten für (eingesparte) Heizwärme [ /m²] (in 20 Jahren) Barwert der Kosten für Wartung und Hilfsstromverbrauch Lüftung (20 J.) Barwert der Altbautypischen Zusatzkosten (nur 20 Jahre) Barwert der Maßnahmenkosten ( Restwert Ohnehinkosten) (20 J.) Passivhaus Institut Altbau +Dämmung_Dach +WB_Traufe +Dämmung_KD +WB +Dämmung_AW + Fenster (EnEV) +luftdicht +Lüftg (reine Abluftanlage) + Mehrkosten Heizkörper im NEH Quelle: IEA Task 37 und AKKP 42 (Ökonomie) Summe / Mittelwert

25 Kostenanalyse im Detail: Altbausanierung Schlesierstraße (als NEH) MFH Sanierung Schlesierstraße als NEH Altbau Dämmung_Dach +WB_Traufe Kosten für eingesparte Heizenergie (Endenergie) [ /kwh] +Dämmung_KD +WB Dämmung_AW Fenster (EnEV) luftdicht Summe / Mittelwert Passivhaus Institut Quelle: IEA Task 37 und AKKP 42 (Ökonomie)

26 Kopplungsprinzip Maßnahmen an der Gebäudehülle Lebensdauer von Komponenten der Gebäudehülle ist hoch: Jahre. Erneuerungszyklen der Gebäudehülle sind sehr lang. Nachträgliche Maßnahmen zum Wärmeschutz sind meist nur dann wirtschaftlich sinnvoll, wenn sie zeitgleich mit sowieso anstehenden Renovierungsmaßnahmen durchgeführt werden! Kopplungsprinzip: Realisiere immer dann, wenn eine Maßnahme sowieso ansteht, den bestmöglichen zukunftsweisenden Wärmeschutz! Autoren: PHI / PHD

27 Qualitätssicherung für die Altbaumodernisierung Energy Retrofit with Passive House Components Qualitätssicherung für die Bauherren Markttransparenz Anreiz für einen optimalen Effizienzstandard Zertifizierungskriterien EnerPHit s. Autoren: PHI / PHD

28 Anforderungen an die Einzelbauteile Optimales Wärmeschutzniveau für jedes Einzelbauteil Bauteil Bauteile mit Außendämmung Bauteile mit Innendämmung EnerPHit-Anforderung f * U 0,15 W/(m²K) mit f: Reduktionsfaktor Grund aus PHPP Blatt Erdreich f * U 0,35 W/(m²K) mit f: Reduktionsfaktor Grund aus PHPP Blatt Erdreich Grafik PHI Fenster U w,eingebaut 0,85 W/(m²K) Grafik PHI Lüftungsanlage η WRG,eff 75 % (incl. Kanalverluste) Elektroeffizienz : 0,45 Wh/m³ Luftdichtheit Grenzwert: n 50 1,0 h -1 Zielwert: n 50 0,6 h -1 Alternativ: Gilt auch bei Zertifizierung nach Heizwärmebedarf Heizwärmebedarf 25 kwh/(m²a) Foto PHI Foto PHI Autoren: PHI / PHD

29 Architektonische Möglichkeiten durch Weiterentwicklung von Komponenten Winter ewitherm bf: 154/169 mm U W, : 0,77 W/(m²K) Ψ opak : 0,170 W/(mK) Efficiency class: ph C Pazen ENERsign bf: 100 mm U w, : 0,68 W/(m²K) Ψ opak : 0,106 W/(mK) Efficiency class : ph A ProPh-F. SmartWin bf: 87 mm U W, : 0,79 W/(m²K) Ψ opak : 0,098 W/(mK) Efficiency class : ph A FBS Over: VADBplus bf: 75/100 mm U W, : 0,74 W/(m²K) Ψ opak : 0,076 W/(mK) Efficiency class : ph A Der Passivhaus Fensterrahmen: aktuelle Beispiele

30 Anforderungen an die Bauteilqualität: KLIMASCHUTZ Bedingt sanierbarer Bestand Voll sanierbarer Bestand Quelle: [Vallentin AkkP46]

31 Anforderungen an die Bauteilqualität: KLIMASCHUTZ Referenzszenario: Heizwärmebedarf in TWh/a Strategische Typen: Deutschland Heizwärmebedarf in TWh/a % NEUBAU (ab 1990) BESTAND, voll sanierbar BESTAND, bedingt sanierbar Referenzszenario: Heizwärmebedarf strategischer Typen Quelle: [Vallentin AkkP46]

32 Anforderungen an die Bauteilqualität: KLIMASCHUTZ Klimaschutzszenario: Heizwärmebedarf in TWh/a Strategische Typen: Deutschland Heizwärmebedarf in TWh/a % NEUBAU (ab 1990) BESTAND, voll sanierbar BESTAND, bedingt sanierbar Klimaschutzszenario: Heizwärmebedarf strategischer Typen Quelle: [Vallentin AkkP46]

33 Resümee KLIMASCHUTZ Mit den heute üblichen Bauqualitäten (NEH, EnEV) werden die Klimaschutzziele deutlich verfehlt. Der Einsatz mittlerer Qualitäten stellt eine verpasste Chance dar, die nicht mehr wiederkehrt: Eine weitere Verbesserung mittlerer Qualitäten ist unwirtschaftlich. Das gilt auch in Zukunft: die Energiepreise werden nicht beliebig ansteigen. Heutige Neubauten und Sanierungen auf NEH-Niveau sind Problemfälle für den Klimaschutz. Die Aussage: Jede Energieeinsparung ist ein Beitrag zum Klimaschutz ist somit falsch! Es kommt vielmehr darauf an, die sich bietenden Gelegenheiten für den Einsatz hoher Qualitäten konsequent zu nutzen (z.b. Passivhaus-Qualitäten) Quelle: [Vallentin AkkP46]

34 Projektbeispiele Passivhaus Institut Passivhaus Institut Passivhaus Institut Passivhaus Institut Passivhaus Institut Passivhaus Institut Passivhaus Institut

35 Ergänzungskurs EnerPHit Plus Ergänzungskurs für Zertifizierte Passivhausplaner Geeignet für Eintragung in die Energie-Effizienz-Expertenliste für Förderprogramme des Bundes Nächster Start: Montag, 01. November 2013 in Darmstadt Kursinhalte: Rechtsgrundlagen EU und Deutschland PHPP, DIN V 18599, DIN , DIN Nachhaltige Energieversorgung EnerPHit: Altbaumodernisierung mit PH-Komponenten Begleitende Hausübung, Kolloquium, Abschluss mit 90-minütiger Prüfung

36 Überzeugen Sie sich selbst! Besichtigungstermine unter

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39 Vielen Dank Wir beraten Sie gern sprechen Sie uns an! Energieplanung Beratung Qualitätsprüfung Zertifizierung PH + EnerPHit Weiterbildung PH-Projektdatenbank mit Tagen des Passivhauses + PH-Branchenführer

40 Werkzeuge für die EnerPHit-Sanierung: Planerhandbuch EnerPHit - Planerhandbuch für Planer und Eigentümer umfangreiche Grundlagen- und Detailinformationen auf über 500 Seiten erhältlich über