11. Hessischer Energieberatertag

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1 11. Hessischer Energieberatertag Frankfurt am Main Deutsche Nationalbibliothek 20. Nov Wärme und Strom integriert denken: Erfordernisse der Klimaneutralität im Gebäudebestand bis 2050 Dr. Burkhard Schulze Darup schulze darup & partner architekten

2 Klimaschutzstudie: Reduktion des Energiebedarfs durch Effizienz Versorgung des Restbedarfs durch erneuerbare Energien MWh/a Verkehr Strom GHD - Industrie WW-Prozessw. GHD - Ind. Heizen GHD - Industrie Strom Wohngebäude Warmwasser Wohngebäude Heizen Wohngebäude

3 EnEV EPBD 2021 nearly zero energy (EU Gebäudeeffizienzrichtlinie) Entwicklung der Energieeffizienz Niedrigenergiehaus Passivhaus Passivhaus + EE = Effizienzhaus Plus Quelle: Dr. Burkhard Schulze Darup, Architekt 3

4 Gebäudetechnik Effizient & Erneuerbar Effizienz-Komponenten Dach U 0,15 W/(m²K) Lüftung mit Wärmerückgewinnung Außenwand U 0,15 W/(m²K) Effizienzfenster Uw<0,80 W/m²K Qualitätssicherung: Wärmebrücken, Luftdichtheit n 50 0,6 h -1 Hocheffiziente Passivhaus Kriterien: Gebäudesanierung: Heizwärmebedarf kwh/(m²a) Primärenergiebedarf Heizen, WW, Strom 115 kwh/(m²a) Kellerdecke U 0,15 W/(m²K)

5 Gebäudehülle Entwicklung der U-Werte Wand 0,24 0,16 0,12 0,1 0,08 0,06 Dach 0,2 0,14 0,1 0,08 0,06 0,05 Grund 0,24 0,16 0,12 0,1 0,08 0,06

6 Gebäudehülle Entwicklung der U-Werte [W/(m²K)] Wand 0,24 0,16 0,12 0,1 0,08 0,06 Dach 0,2 0,14 0,1 0,08 0,06 0,05 Grund 0,24 0,16 0,12 0,1 0,08 0,06 Aerogel R = 0,016-0,018 W/(mK) Vacuum Insulation R = 0,006-0,008 W/(mK) Quelle VIP:

7 Fenster Entwicklung: Vakuumverglasung Fenster Ug [W/(m²K)] 1,8 0,7 0,6 0,5 0,45 0,4 Uf [W/(m²K)] 1,8 0,8 0,7 0,6 0,55 0,5 g-wert 60% 50% 52% 55% 55% 58% Vakuumverglasung Quelle: PHC Franz Freundorfer Quelle: Holger Barske

8 Lüftung mit Wärmerückgewinnung Wärmerückgewinnung 65% 80% 85% 90% 92% 95% Elektro-Effiz. [W/m³] 0,8 0,45 0,4 0,35 0,3 0,27

9 Beispiele für Heizsysteme Gas-/Öl-Brennwert- Technik Kraft-Wärme- Kopplung KWK Wärmepumpe KWK-erneuerbar Biomasse Pellets & Hackschnitzel Brennstoffzelle

10 Gebäudetechnik bisher Solarthermie TV HIFI Computer Computer Telephon Radio TV Herd Kühlen Spül- Gefriermasch. schrank Trocknen Waschen Heizen & Warm wasser Regelung Speicher Regel. Zu-/Abluft mit WRG

11 Gebäudetechnik in Zukunft Fassaden- und dachintegrierte Photovoltaik Internal grid W-LAN Infotainment Infotainment Infotainment IT, Kommunikation, Unterhaltung, Regelung Lüftung Küche Heizen & Kühlen Speicher Baden & Waschen Internet Smart grid Einspeisung

12 Entwicklung der Wohnfläche in Erlangen bis 2050 Quelle: Amt für Statistik Erlangen

13 kwh/(m²a) 189 Bestand Bestand Berechnung nach PHPP QP nach EnEV WW Heizwärme EnEV Denkmalsch. Energet. opt. qp (EnEV) Beispielgebäude Erlangen Innenstadt 3 WE Var. 1: Denkmalgerechte Sanierung mit Innendämmung Var. 2: Energetisch optimierte Sanierung Studie: Seeberger / Schulze Darup

14 kwh/(m²a) 211 Bestand Berechnung nach PHPP QP nach EnEV WW Heizwärme EnEV Bestand Planung 1 Planung 2 qp (EnEV) Mehrfamilienhaus Bj. 15. / 17. Jh. 3 WE Sanierung 2010 Bauherr: Altstadtfreunde Nürnberg Pfeifergasse 9, Nürnberg Architektin: Alexandra Fritsch Fritsch & Knodt + Klug, Nürnberg

15 kwh/(m²a) 213 Bestand Berechnung nach PHPP QP nach EnEV WW solar WW Heizwärme EnEV Bestand Bauabschnitt 1 und 2 qp (EnEV) Mehrfamilienhaus - Gründerzeit 4 WE / Büro Bauherr: AnBUS Mathildenstraße, Fürth Arch./Energiekonzept: Schulze Darup & Partner

16 Effizienzstandards Mehrfamilienhaus Bj (kwh/m 2 K) Bei 1,6 % Sanierungsquote: Referenzszenario 1998/2002 Denkmalschutz Klimaschutzszenario Best Practice Szenario 17

17 Bestand nach Sanierung Berechnung PHPP QP nach EnEV kwh/(m²a) WW solar WW Heizwärme 285 Planung qp (EnEV) Bestand Verbrauch 1930er Jahre - Sanierung mit Passivhauskomponenten Rodensteinstraße 6 Berlin Arch. Günter Ludewig Quelle: Dr.-Ing. Günther Ludewig, sol id ar Architekten und Ingenieure, Berlin

18 kwh/(m²a) 235 Berechnung nach PHPP QP nach EnEV WW Heizwärme Bestand Berechnung Messung qp (EnEV) 3 Mehrfamilienhäuser 78 Wohneinheiten Bj Kollwitzstraße 1-17, Nürnberg Arch. Schulze Darup & Partner Bauherr wbg Nürnberg

19 Effizienzstandards Wohngebäude Mehrfamilienhaus Bj Bei 1,6 % Sanierungsquote: Referenzszenario seit 2002 Denkmalschutz Klimaschutzszenario Best Practice Szenario 20

20 kwh/(m²a) 285 Bestand Berechnung nach PHPP QP nach EnEV WW solar WW Heizwärme EnEV Bestand Berechnung Messung qp (EnEV) Einfamilienhaus Hild Nürnberg Arch. Benjamin Wimmer Schulze Darup & Partner

21 Effizienzstandards Wohngebäude Einfamilienhaus Bj Bei 1,6 % Sanierungsquote: Referenzszenario Denkmalschutz Klimaschutzszenari Best o Practice Szenario 22

22 Energetisch bedingte Kosten: Sanierungsstandard KfW Effizienzhaus 100 Lüftung: einfache Aluftanlage Heizung: Gasbrennwerttechnik Schulze Darup: Energieeffizienz mit städtebaulicher Breitenwirkung, Teil 1. Im Auftrag des GdW Förderung DBU, Berlin 2011 / Kosten DIN 276 KG 300/400 inkl. MWSt. Kostenindex 2013

23 Energetisch bedingte Kosten: Sanierungsstandard KfW Effizienzhaus Lüftung: Zu-/Aluft mit WRG Heizung: Teilregenerativ Schulze Darup: Energieeffizienz mit städtebaulicher Breitenwirkung, Teil 1. Im Auftrag des GdW Förderung DBU, Berlin 2011 / Kosten DIN 276 KG 300/400 inkl. MWSt. Kostenindex 2013

24 Kosten bei einem charakteristischen Maßnahmenmix in Abhängigkeit von der Baualtersstufe (Beispiel MFH 24 WE, m² Wohnfläche) pro m² Wohnfläche Kostengruppen 300/400 nach DIN 276 inkl. MWSt. Mehrinvest KfW EH 85: /m² Mehrinvest KfW EH 70: /m² Mehrinvest KfW EH 55: /m² 200 /m² Schulze Darup: Energieeffizienz mit städtebaulicher Breitenwirkung, Teil 1 Technik & Kosten. Im Auftrag des GdW, Förderung DBU, Berlin 2011 / Baukostenindex 2013

25 Heizenergiebedarf Referenzszenario Wohngebäude San. Quote 1,2 % 26

26 Heizenergiebedarf Referenzszenario Wohngebäude San. Quote 1,6 % 40 % 27

27 Heizenergiebedarf Klimaschutzszenario Wohngeb. San. Quote 1,6 % 51 % 28

28 Heizenergiebedarf Klimaschutzszenario Wohngeb. San. Quote 2,0 % 62 % 29

29 Heizenergiebedarf Best Practice Szenario Wohngeb. San. Quote 2,0 % 69 % 30

30 Heizenergiebedarf Best Practice Szenario Wohngeb. San. Quote 2,6 % 83 % 31

31 Heizwärmebedarf Warmwasser Referenzszenario Wohngebäude 32

32 Heizwärmebedarf Warmwasser Klimaschutzszenario Wohngeb. 33

33 Strombedarf Referenzszenario Wohngebäude 34

34 Strombedarf Klimaschutzszenario Wohngebäude Reboundeffekt Suffizienz 35

35 Realschule Feuchtwangen Plusenergiebilanz

36 Rathaus Herzogenaurach Plusenergiebilanz kwh/(m²y) Photovoltaics Electricity IT-Systems Cooling Lightening Warm Water Heating 50 0 Vorplanung & Energiekonzept Schulze Darup & Partner -50 before after PV

37 Kloster Plankstetten Energetische Sanierung mit Plusenergiebilanz kwh/(m²y) Prime Energy

38 Quartier 1949 bis 1958 Wohnpark Strubergasse Salzburg Städtebauliche Entwicklung und Plusenergiebilanz Öffentliches Grün Spielplatz Treffpunkte Mieter- Gärten Balkons kwh/a Photovoltaik Strom Warmwasser Heizung Standard Planung PV -3000

39 Quartier 1949 bis 1958 Wohnpark Strubergasse Salzburg Nahwärmesystem / Plusenergiebilanz kwh/a kwh/a Photovoltaik Strom Warmwasser 3000 Heizung Standard Planung PV -3000

40 Quartier 1959 bis Großwohnsiedlung Parkwohnanlage West 1030 Wohneinheiten, wbg Nürnberg Quelle: wbg Nürnberg

41 kwh/(m²a) Berechnung nach PHPP QP nach EnEV WW Heizwärme Bestand Berechnung Messung qp (EnEV) MFH - 30 Wohneineheiten Bernadottestr , Nürnberg Arch. Schulze Darup & Partner Bauherr wbg Nürnberg Förderung: dena-modellvorhaben NEH im Bestand

42 Energiebilanz Bestand MWh Photovoltaik Strom Warmwasser Heizen Nutzenergie Endenergie Primärenergie

43 Energiebilanz Plusenergiekonzept MWh Photovoltaik Strom Warmwasser Heizen Nutzenergie Endenergie Primärenergie PV Primärenerg.

44 Energiekonzept Hamburg Dulsberg Ecofys, GEF, Luchterhandt, Schulze Darup im Auftrag Stadt Hamburg BSU Quelle: Energiekonzept Hamburg-Dulsberg. Ecofys, GEF, Luchterhandt, Schulze Darup im Auftrag der Stadt Hamburg BSU

45 Quelle: Energiekonzept Hamburg-Dulsberg. Ecofys, GEF, Luchterhandt, Schulze Darup im Auftrag der Stadt Hamburg BSU

46 Quelle: Energiekonzept Hamburg-Dulsberg. Ecofys, GEF, Luchterhandt, Schulze Darup im Auftrag der Stadt Hamburg BSU

47 Quartier Hamburg Dulsberg Hamburg - Dulsberg 62 % 64 % Erneuerbare Energien Quelle: Energiekonzept Hamburg-Dulsberg. Ecofys, GEF, Luchterhandt, Schulze Darup im Auftrag der Stadt Hamburg BSU 2013

48 Typ 11: Plusenergiesiedlung BBP KfW Effizienzhaus Passivhaus Bebauungsplan 411 Erlangen-West II Energiestandard Energiestandards KfW EH 40 Passivhaus 49

49 Kostenvergleich von Energiestandards: Effizienzkomp. Gebäudehülle Beispiel: DHH 144 m² Wohnfläche, Flachdach, unterkellert Qualitätssicherung Fenster und Türen Bodenplatte Dach Kellerwand Außenwand EnEV 2002 EnEV 2014 KfW EH Passivhaus 2014 KfW 40 Plus 2020 Passiv Plus 2020

50 Kostenvergleich von Energiestandards: Effizienzkomponenten Neubau Beispiel: DHH 144 m² Wohnfläche, Flachdach, unterkellert Elektrogeräte Photovoltaik Solarthermie Heizungsanlage Lüftungsanlage Qualitätssicherung Fenster und Türen Bodenplatte Dach Kellerwand Außenwand EnEV 2002 EnEV 2014 KfW EH Passivhaus 2014 KfW 40 Plus 2020 Passiv Plus 2020

51 Kostenvergleich von Energiestandards: Effizienzkomponenten Technik Beispiel: DHH 144 m² Wohnfläche, Flachdach, unterkellert Elektrogeräte Photovoltaik Solarthermie Heizungsanlage Lüftungsanlage EnEV 2002 EnEV 2014 KfW EH Passivhaus 2014 KfW 40 Plus 2020 Passiv Plus 2020

52 Kostenvergleich von Energiestandards: Effizienzkomponenten Technik Beispiel: DHH 144 m² Wohnfläche, Flachdach, unterkellert Elektrogeräte Photovoltaik Solarthermie Heizungsanlage Lüftungsanlage Holzofen Solarspeicher EnEV 2002 EnEV 2014 Sonnenhaus 2014 Passivhaus 2014 KfW 40 Plus 2020 Passiv Plus 2020

53 Erlangen: Energiemix / Endenergie: Wohnen, GHD und Industrie Heizen, Warmwasser/Prozesswärme, Strom - Referenzszenario MWh/a Öl Gas Biomasse fest Fernwärme Strom (Wärme) Strom 47 %

54 Energiemix / Endenergie: Wohnen, GHD und Industrie Heizen, Warmwasser/Prozesswärme, Strom - Klimaschutzszenario MWh/a Öl Gas Biomasse fest Fernwärme Strom (Wärme) Strom 60 % Erneuerbare Energien 0 55

55 Erneuerbare Energien Ertrag Erlangen, Region, BRD/EU Klimaschutzszenario 56

56 Erneuerbare Energien Ertrag Erlangen, Region, BRD/EU - geordnet Klimaschutzszenario 21% 55 % 24 % 57

57 Endenergiebedarf Wohnen - GHD/Industrie - Verkehr Referenzszenario MWh/a Energiebedarf - Endenergie Lastmanagement & Speicherverluste Verkehr Gewerbe, Handel, Dienstleistungen und Industrie Wohngebäude Verkehr Strom GHD - Industrie WW-Prozessw. GHD - Ind. Heizen GHD - Industrie Strom Wohngebäude Warmwasser Wohngeb. Heizen Wohngebäude 58

58 Erneuerb. Primärenergiebedarf Wohnen - GHD/Industrie - Verkehr Referenzszenario inkl. Potenzial der erneuerbaren Energien MWh/a Energiebedarf - Endenergie Verkehr Strom GHD - Industrie WW-Prozessw. GHD - Ind. Heizen GHD - Industrie Strom Wohngebäude Warmwasser Wohngeb. 0 Heizen Wohngebäude 59

59 Erneuerb. Primärenergiebedarf Wohnen - GHD/Industrie - Verkehr Referenzszenario inkl. Potenzial der erneuerbaren Energien MWh/a Energiebedarf - Endenergie Verkehr Strom GHD - Industrie WW-Prozessw. GHD - Ind Heizen GHD - Industrie Strom Wohngebäude Warmwasser Wohngeb. Heizen Wohngebäude 0 Erneuerbare Energien 60

60 Endenergiebedarf Wohnen - GHD/Industrie - Verkehr Klimaschutzszenario MWh/a Energiebedarf - Endenergie Verkehr Strom GHD - Industrie WW-Prozessw. GHD - Ind Heizen GHD - Industrie Strom Wohngebäude Warmwasser Wohngeb. Heizen Wohngebäude 61

61 Endenergiebedarf Wohnen - GHD/Industrie - Verkehr Klimaschutzszenario inkl. Potenzial der erneuerbaren Energien MWh/a Energiebedarf - Endenergie Lastmanagement & Speicherverluste Verkehr Strom GHD - Industrie WW-Prozessw. GHD - Ind. Heizen GHD - Industrie Strom Wohngebäude Warmwasser Wohngeb. Heizen Wohngebäude 0 Erneuerbare Energien 62

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