EnEff:Stadt Pilotprojekte

Transkript

1 EnEff:Stadt Pilotprojekte Quartierskonzept Energieeffizientes Rintheim wissenschaftliche Begleitung Folie 1

2 Mehrfamilienhäuser 50er / 60er Jahre Insgesamt ca. 5 Mio. Wohneinheiten in der Baualtersklasse 1949 bis 1957 Meist in zentralen Lagen mit überdurchschnittlicher Infrastruktur Klassischer Wohnungszuschnitt zwischen m² Aufgebaut aus zum Teil minderwertigen Baumaterialien Quelle: Bundesamt für Raumordnung, 2008 Folie 2

3 Projektziele innovative Gebäudesanierung Umsetzung von Innovationen: Bereich Baukonstruktion + TGA Regelungstechnik / Betriebsoptimierung Nutzerinfo / Verhaltensbeeinflussung Besonderheiten: Vergleichbarkeit von Maßnahmen 90 Wohneinheiten Copyright "Stadt Karlsruhe, Liegenschaftsamt" Detaillierte messtechnische Begleitung (Temperatur, Luftfeuchte, Verunreinigungen, Vermessung Anlagentechnik) Reale Kosten können ermittelt werden Folie 3

4 Bestandssituation Heilbronner und Mannheimer Straße Quelle: E.ON ERC EBC Folie 4

5 Sanierung Heilbronner und Mannheimer Straße Eingang A Eingang B Eingang C Eingang A Folie 5

6 Standardsanierung Volkswohnung Karlsruhe Baukonstruktion: Fassade mit Wärmedämmverbundsystem 14 cm WLG 035 Speicherboden 14 cm WLG 035 Kellerdecke 7 cm WLG 035 Kunststofffenster mit Isolierverglasung U w = 1,3 W/(m²K) Anlagentechnik: Einbau zentrale Heizungsanlage Zentrale Warmwasserbereitung Kontrollierte Abluft mit Zuluftelementen im Fensterrahmen Folie 6

7 Außenfassade nach der Standardsanierung Folie 7

8 Sanierungsvarianten (Auswahl) für das Gesamtkonzept Baukonstruktion Wärmedämmung WLG 021 / Vakuumdämmung λ=0,006 W/mK Passivhausfenster U w = 0,8 W/m²K Sonnenschutz inkl. Tageslichtlenkung PCM Platten Anlagentechnik Dezentrale Heizungspumpen Maschinelle Lüftung (verschiedene Systeme, zentral / dezentral) Wärmepumpe (Wärmequelle: (Ab-) Luft, CO 2 Erdwärmesonden) Niedertemperatur Trinkwarmwasser Folie 8

9 Eindrücke von der Baustelle Vakuumdämmung λ=0,006 W/(mK) mit EPS Deckschicht Zentrale Lüftung im Dachgeschoss mit WRG Resol-Hartschaum λ=0,021 W/(mK) Zulassung im Einzelfall(2009) Dezentrale Lüftung Wohnungsstation Folie 9

10 Aufnahmen mit der Thermografiekamera im Frühjahr 2010 Dämmung: Resolhartschaum Dämmung: Vakuumpaneel Vorhandene Außentemperatur: -8 C Folie 10

11 Spezifischer Transmissionswärmeverlust H T C B A C B A C B A EnEV 2007, (A, C) EnEV 2009, (A, C) Gebäude 1 Gebäude 2 Gebäude 3 Folie 11

12 Primärenergiebedarf Q P der sanierten Varianten C B A C B A C B A Gebäude 1 Gebäude 2 Gebäude 3 Folie 12

13 Dynamische Simulationen des Gesamtsystems Wohnzimmer Kinderzimmer Baukonstruktion Wärmeübergabe/Trinkwarmwasser Regelung/Nutzerinterface Lüftung Wärmerzeugung Flur Solaranlage Schlafzimmer Bad Küche Treppenhaus WRG Speicher Fernwärme Folie 13

14 Detaillierte messtechnische Untersuchung Folie 14

15 Gemessene und berechnete operative Raumtemperatur, Kinderzimmer Folie 15

16 Gemessene und berechnete Rücklauftemperatur der Fußbodenheizung des Kinderzimmers, Folie 16

17 Detaillierte Abbildung einer Fußbodenheizung Temperaturprofil im Querschnitt des Bodens Rohre Oberfläche Temperatur in K Betonschicht Folie 17

18 Detaillierte Abbildung einer Fußbodenheizung Temperaturprofil Aufsicht der Fußbodenoberfläche Umlenkungen / Kurven im Randbereich werden nicht modelliert Temperatur in K Vorlauf Rücklauf Folie 18

19 Strukturierung der Messdaten (HDF 5) Ebene (E) 1: Gebäude 1 Gebäude 2 Gebäude 3 Simulation E 2:Gebäude: Eingang A Eingang B Eingang C Wetter E 6, 3, Bauteil: Eingang: WG 1 WG 2 WG 3 WG 4 WG 5 WG 6 WG 7 WG 1 VT WG 2 RT WG 3 WG 4 VS WG 5 WILO WG 6 WG 7 E 7, WG VTK 8 WG 9 RTK WG10 KEL. MS TREP. SHS EL Komponente: E 4, Wohnung: Kind Küche Bad Wohnen Schlafen Kind Küche Bad Wohnen Schlafen Flur Verteiler WWV K WWV B E 5, Raum: RU VOC CO2 E 5, Raum: ORT RU VOC CO2 Heizkörper Fenster LX AWT Schücogerät Folie 19

20 Weiterführende Auswertung der Messdaten: Rebound Effect Mit Rebound Effect wird in der Energieökonomie der Umstand bezeichnet, dass das Einsparpotenzial von Effizienzsteigerung nicht oder nur teilweise verwirklicht wird Quelle: Blake Alcott Errechnete Energieeinsparung: kwh/a 40 % Rebound Tatsächliche Energieeinsparung: kwh/a Folie 20

21 Rebound Effect nach der Sanierung Folie 21

22 Einfluss des Sanierungsstandards auf den Rebound Effect Folie 22

23 Ausblick Weitergehende Datenerfassung und Datenanalyse Interview, Fragebogenaktion sowie Informationsveranstaltungen mit Wissensvermittlung Detaillierte Analyse des Rebound-Effekts in Abhängigkeit von der eingebauten Technik Vergleich des realen Nutzerverhaltens und der normativ zu berücksichtigenden Nutzerprofile Aufbau von spezifischen Nutzerprofilen für dynamische Modelle Folie 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Gefördert durch das Ministerium für Wirtschaft und Forschung über den Projektträger Jülich, Forschungszentrum Jülich GmbH. Folie 24