Regionale Energiewende in der Praxis

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1 Regionale Energiewende in der Praxis EnEV 2014 / 2016 und EEWärmeG anhand von Praxisbeispielen Umwelt-Campus Birkenfeld, 24. August 2017 Referenten: Institut für angewandtes Stoffstrommanagement B. Eng. Bernd Junge M.Sc. Bauingenieur und Gebäudeenergieberater Hochschule Trier / Umwelt-Campus Birkenfeld Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)

2 Ablauf Gesetzliche Regelungen - Entwicklung EnEV 2014/16 EEWärmeG (öffentliche Gebäude) Neubau Altbau Praxisbeispiel SWK Rebound Effekt, Graue Energie usw. Resümee 2

3 Entwicklung der Gesetzgebung Quelle: Der DENA- Gebäudereport 2015, S.109 3

4 Gesetzliche Regelung und Entwicklung 2050 Nahezu Klimaneutraler Gebäudebestand Niedrigstenergie-Neubauten gemäß EU-Richtlinie öffentliche Niedrigstenergie-Neubauten gemäß EU-Richtlinie 2010 Gesetzgebungsverfahren vorerst gestoppt! GEG (Gebäudeenergiegesetz) EnEG 2013 (Energieeinspargesetz) EnEV 2014 (Energieeinsparverordnung) EEWärmeG 2011 (Erneuerbare Energien Wärmegesetz) 4

5 Änderungen EnEV Neubauten Primärenergiebedarf Q p -25% Transmissionswärmeverlust H T -20% (nur NWG)* Opake Bauteile von 0,35 auf 0,28 W/(m²K) Fenster von 1,9 auf 1,5 W/(m²K). Primärenergiefaktor Strom f p = 1,8 Primärenergiefaktor KWK-Strom f p = 2,8 In Verbundnetz eingespeist, nach Abzug des Eigenbedarfs Quelle: *EnEV 2014,Anlage 2, Tabelle 2 Austauschpflicht von Konstanttemperaturheizkessel (Jahrgänge älter als 1985 bzw. älter als 30 Jahre) Brennwert u NT nicht betroffen 5

6 EnEV Referenzgebäude Quelle: _nord/energieeinsparverordnun g.php?page_id=82371 ( ) 7

7 EEWärmeG 2011 Neubau (öffentliche Gebäude) Anteil Erneuerbarer Energien für Wärme- und Kälteenergiebedarf Solar 15 gasf. Biomasse (BM) 30 flüssig, fest BM o. Geoth. 50 0% 20% 40% 60% 80% 100% Anteil EE Anteil nicht EE Ersatzmaßnahmen Unterschreitung Qp und Ht der aktuellen EnEV 15 Unterschreitung Ht der aktuellen EnEV 30 Abwärme Nutzung, KWK o. Fernwärme / Kälte 50 0% 20% 40% 60% 80% 100% Anteil EE Anteil nicht EE 8

8 EEWärmeG 2011 Altbau (öffentliche Gebäude) Öffentliche Gebäude, die grundlegend renoviert werden, müssen 5a und 6 Abs.2 erfüllen Anteil Erneuerbarer Energien Solar o. flüssig/fest BM o. Geoth. 15 gasf. Biomasse (BM) 25 0% 20% 40% 60% 80% 100% Anteil EE Anteil nicht EE Ersatzmaßnahmen KWK 50 Abwärmenutzung 50 0% 50% 100% Anteil EE Anteil nicht EE Unterschreitung des 1,4 fachen Wertes des Transmissionswärmetransferkoeffizienten um mind. 20% 9

9 EEWärmeG 2011 öffentliche Gebäude 2 Abs.2 Satz3 Definition der grundlegenden Renovierung: Maßnahme, die in einem zeitlichen Zusammenhang von max. 2 Jahren a) Ein Heizkessel austauscht oder die Heizungsanlage auf einen anderen Energieträger umgestellt wird und b) Mehr als 20% der Oberfläche der Gebäudehülle renoviert werden 6 Abs.2 stehen öffentliche Gebäude in räumlichem Zusammenhang oder in einer Liegenschaft kann der Wärme- und Kältebedarf insgesamt in einem Umfang gedeckt werden, der der Summe der einzelnen Verpflichtungen entspricht. Gilt für Neu- und Altbauten 10

10 Gutschrift PV-Strom für EnEV-Nachweis unmittelbarer räumlicher Zusammenhang keine Übertragung über öffentliche Netze unerheblich ob Eigentümer oder Dritter Anlagenbetreiber ist Auch Quartierslösungen möglich Voraussetzungen Strom muss vorrangig im Gebäude selbst genutzt werden Nur überschüssige Strommenge ins öffentliche Netz einspeisen Nur Strommenge anrechenbar, die dem berechneten Strombedarf der jeweiligen Nutzung entspricht (nach 5 Satz 2 EnEV) Wohngebäude (Heizungstechnik und Lüftung) Bürogebäude (Heizung, Lüftung, Beleuchtung, Kühlung) Haushaltsstrom nicht anrechenbar (Computer, Kühlschrank usw.) 11

11 Gutschrift PV-Strom für EnEV-Nachweis Nur Strommenge anrechenbar, die dem berechneten Strombedarf der jeweiligen Nutzung entspricht (nach 5 Satz 2 EnEV) Wohngebäude: Heizungstechnik (Hilfsenergie, Heizungspumpe) Wärmepumpe (Winter: Strombedarf - PV-Ertrag ) Warmwasser, wenn dezentral über Strom erzeugt Lüftung (selten vorhanden) Kühlung (fast nie vorhanden) Bürogebäude (Heizung, Lüftung, Beleuchtung, Kühlung) Heizungstechnik, Wärmepumpe, Warmwasser Lüftung Kühlung (ideal, da höchster Bedarf bei höchstem Ertrag) Beleuchtung (auch tagsüber wenn PV-Strom erzeugt wird) 12

12 Wärmebrückennachweis Wärmebrückenzuschlag W/(m²K) Pauschal 0,10 Gleichwertigkeitsnachweis nach DIN 4108-Bbl. 2 0,05 detaillierte Wärmebrückenberechnung 0,015-0,02 Wert wir häufig erreicht z. B. Außenwand mit pauschalem Wärmebrückenzuschlag U-Wert = 0,20 W/(m²K) 0,30 W/(m²K) 13

13 Praxisbeispiel Stadtwerke Kaiserslautern Fragestellung: Auswirkungen der Richtlinienänderung der EnEV 2014 zum auf die Fernwärmevermarktung im Neubausektor Kleine Einfamilienhäuser (140m²/WE) Studentenwohnheim (370 Appartements, m² NF) Bürogebäude (2.600 m² Nutzfläche) 14

14 Praxisbeispiel Stadtwerke Kaiserslautern Untersucht wurden: EnEV 2014 (Stand 2016), KfW 55 Strom f p = 1,8 (Wärmepumpe) Fernwärme f p = 0,7 oder besser? Ersatzmaßnahmen wenn FW-f p nicht ausreicht Für EnEV-Nachweis reicht pauschal FW f p =0,7 Für KfW-Nachweis muss Der FW- Faktor nach Arbeitsblatt FW-309 der AGFW berechnet und zertifiziert sein 15

15 Praxisbeispiel Stadtwerke Kaiserslautern Kleine Einfamilienhäuser (140m²/WE) EnEV ohne Maßnahmen erreicht KfW 55 benötigt: FW f p = 0,6 oder Lüftung mit WRG 80% oder 4,5 m² Solarthermie oder Detaillierte Wärmebrückenberechnung 0,02 W/(m²K) und Flächenheizung, niedrige VL-Temperatur 16

16 Praxisbeispiel Stadtwerke Kaiserslautern Studentenwohnheim (370 Appartements, m² NF) EnEV ohne Maßnahmen erreicht KfW 55 benötigt: FW f p = 0,58 oder Lüftung mit WRG 80% oder 220 m² Solarthermie und Detaillierte Wärmebrückenberechnung 0,02 W/(m²K) 17

17 Praxisbeispiel Stadtwerke Kaiserslautern Bürogebäude (2.600 m² Nutzfläche) EnEV mit Lüftungsanlage und WRG >65% erreicht KfW 55 benötigt: FW f p = 0,65 oder 40 m² PV oder 18

18 Kompakte Bauweise Gebäudeeffizienzkonzept Schulneubau in Waldrach A/V e = 0,52 1/m A/V e = 0,42 1/m Gesamt- Nutzenergiebedarf -15% Ergebnisse sind Vorlage für den Architektenwettbewerb 19

19 Fassadenschutz Algenbefall ist nur ein ästhetisches Problem Fungizide, Herbizide unterbinden Algenbewuchs für einige Jahre Dauerhaft besser Dachüberstand Mineralische Putze und Farben dunkle Farben Speichermasse Quelle: *Die Wärmedämmerung: NDR- Reportage: 45 Min - vom

20 Konstruktiver Fassadenschutz - Dachüberstand 21

21 Konstruktiver Fassadenschutz - Dachüberstand 22

22 Konstruktiver Fassadenschutz - Dachüberstand 23

23 Baustoffwahl Graue Energie m² beheizte Nutzfläche (4.000 m² BGF) Bauweise konventionell ökologisch Primärenergieaufwand [MWh] GWP 100 [t CO 2 ] Graue Energie einzelner Bauteile Bauteil PENTR [kwh/m²] GWP 100 [kg CO 2 /m²] Zwischendecke Holzbeton ,0 Stahlbeton ,8 Bodenbeläge Fliesen ,3 Naturstein 21 1,9 Holzboden Vollholz 51-20,2 Kautschuk ,7 Linoleum 150 3,8 24

24 Gegenläufige Effekte Rebound-Effekt: Nach energetischer Sanierung keine/geringe Energieeinsparungen Vorher: Heizkosten sparen im unsanierten Altbau Nachher: ehemals kalte Räume werden jetzt mitgeheizt Höhere Heiztemperaturen Schlechtere Lüftungsdisziplin 60 Entwicklung Pro-Kopf- Wohnfläche

25 Resumee Verringerung der Primärenergie durch z.b. PV bei Bürogebäuden ST bei Wohngebäuden Kompakte Bauweise Konstruktiver Fassadenschutz Graue Energie in Baustoffen beachten Rebound Effekt nicht vernachlässigen 26

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27 Plus-Energie-Wohnhaus Definition negativer Jahres-Primärenergiebedarf ( Q p < 0 kwh/(m²a)) negativer Jahres-Endenergiebedarf ( Q e < 0 kwh/(m²a)) sonstige Anforderungen EnEV 2014 müssen erfüllt werden z.b. sommerlicher Wärmeschutz Bewertungsmethode Nachweisprozedur der EnEV 2014 erfüllen (nach DIN 18599) Zzgl. End- u Primärenergiebedarf für Beleuchtung, Haushaltsgeräte u prozesse Pauschal 20 kwh/m²a, max kwh/a je Wohneinheit Primärenergiefaktoren nach DIN verwenden (nicht nach EnEV) Bilanzgrenze ist Grundstücksgrenze (Gemarkungsgrenze im Grundbuch) Mehrere Gebäude, dann EE nutzflächenanteilig den einzelnen Gebäuden zurechnen 28

28 Plus-Energie-Wohnhaus Nebenanforderungen Das zu fördernde Haus ist auszustatten mit: Geräte des höchsten Energieeffizienzlabes (A++ oder besser) Intelligente Zähler Zusatzinformationen Verhältnis der selbstgenutzten zu generierter EE innerhalb der Bilanzgrenze ist auszuweisen In Anlehnung an das Monatsbilanzverfahren der EnEV Quelle: e/fileadmin/pdf/aktuelles/anlage 1-Definition-PEH.pdf 29