Beispiele für die Sanierung von NWG

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1 Beispiele für die Sanierung von NWG 1

2 Schule Schwanenstadt Ausgangsdaten: Hauptschule und Polytechnische Schule gemeinsame Nutzfläche von ca m² jährlichen Verbrauch rund kwh für Raumwärme 60-iger und 70-iger Jahren in Stahlbeton Skelettbauweise Fassadenelemente aus Waschbetonfertigteilen Ursprünglicher Wärmeerzeugung: Gaskessel (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung)

3 Ziele Hohe Nutzungsqualität: gute Frischluftqualität in den Klassen Verbesserte Tageslichtsituation erheblich verbesserter thermischer Komfort Sehr geringer Energiebedarf: Reduzierung Heizwärme- /Primärenergiebedarf um 90% Steigerung der Gebäudequalität: hoher Gebäudewert durch eine nachhaltige, langfristig bestehende Sanierung, geringe Lebensdauerkosten. Vorbildwirkung, Imageeffekt: erste Passivhaussanierung eines Öffentlichen Gebäudes zukunftsweisendes Konzept (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung)

4 Sanierungskriterien - Thermische Altbausanierung um den Faktor 10 - Energiekennzahl Reduktion von 165 kwh/m²a auf max. 15 kwh/m²a - Einsparung von kwh / a (beim Bestand) Bereich Raumwärme - Ökologische Sanierung mit nachwachsenden Rohstoffen - Moderne zeitgemäße Architektur für alte Gebäude der 70-iger Jahre - Sanierung ohne Beeinträchtigung des Schulbetriebes - Sanierung mit Minimum an Transport- und Verkehrsaufkommen - Best Practice- und Best Quality- Altbausanierung - Einsatz von Vakuumdämmung bei der Altbausanierung (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung)

5 Konzept kontrollierten Be- und Entlüftung Optimierung der Hüllflächen Tages- und Kunstlichtmanagement Energieeffiziente Geräte (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung)

6 Konzept: dezentralen Lüftungsvariante Effiziente Wärmeerzeugung durch Pelletkessel Warmwasserversorgung dezentral Außenwand U-Wert von UMittel = 0,12 W/m²K Vermeidung bzw. Reduzierung von Wärmebrücken. - 3 Scheibenverglasung Weißglas Uges = 0.8 W/m2K. pro Klassenraum ein Heizkörper Für Tageslichtnutzung und Sommertauglichkeit optimierte Konstruktionen Fenster, Oberlichten Halle und Sonnenschutz Realisierung durchgeführtes Luftdichtigkeitskonzept Außenliegender Sonnenschutz Fenster, Nachtlüftung der innenliegenden stromsparendes EDV Equipment (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung)

7 (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung) Wärmeerzeuger

8 (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung) Auswirkungen versch. Maßnahmen auf den Stromverbrauch

9 Auswirkungen der Sanierung auf die Energiekennzahl Erhöhung der Kompaktheit des Baukörpers Öffnung innenliegender Bereiche für Tageslichtnutzung Komplette außenseitige Sanierung der Gebäudehülle Sanierung der Bodenplatte mit Vakuumdämmplatten Dezentrale energieeffiziente Klassenlüftungsgeräte (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung)

10 Gegenüberstellung der Sanierungsvarianten Mehrkosten gegenüber konventionellen Sanierung 8-13% (Quelle: Projekte Erste Passivhaus-Schulsanierung)

11 Passivhaus im Thiepvalareal Denkmalgeschützte Thiepvalkaserne 50er Jahren erbaut Nutzfläche 838 m² Brutto-Rauminhalt 3724 m³ A/V-Verhältnis 0,49 1/m Fensterfläche / Nutzfläche 23% Wärmeerzeugung mit Gas Zielwerte Wärmebedarf (Heizung und Warmwasser) ca. 20 kwh/((m²a) Beleuchtung und Haustechnik (Strom) ca. 7 kwh/(m²a). Primärenergiekennwert 43 kwh/(m²a) (ohne Bürogeräte) (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

12 Ziele Seite 12 komfortable Ingenieurs-Arbeitsplätze entstehen, im Sommer und Winters gutes thermisches Raumklima der Energieverbrauch des Gebäudes so gering wie möglichst sein Minderung der globalen Emissionen beim Gebäudebestand Referenzen geschaffen und damit langfristige Arbeitsplatzsicherung Passivhauskonzept unter ökonomischen Gesichtspunkten (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

13 End-/Primärenergieaufteilung im Vergleich 15% des Primärenergieeinsatzes eines üblichen Bürogebäudes (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

14 Sanierung Gegenüber Referenzvariante jährliche Einsparung von kwh Gas und 600 kwh Strom jährlichen Primärenergieeinsparung von kwh bzw kg an CO2-Emissionen Gebäude unterschreitet die Grenzwerte der EnEV für Altbausanierungen um rund 85 %, die Neubaugrenzwerte um rund 77 % (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

15 Maßnahmen Gebäudehülle Dach 30cm Zellulosedämmung U = 0,138 W/(m²K). Wand 24cm Wärmedämmverbundsystem U = 0,136 W/(m²K) Fenster: passivhauszertifizierte Holz-PU-Mehrschichtrahmen dreifach-wärmeschutzverglasung mit thermisch getrennten Glasrandverbund aus Polycarbonat Fenster U-Wert 0,8 W/(m²K). Haustür: wie Fenster, mit automatisch schließendem Zapfenbeschlag. Thermisch getrenntes Sockelabschlusselement Vermeidung/Dämmung von Wärmebrücken Drucktestergebnis mit n50 = 0,2 1/h (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

16 Belüftung und Konditionierung Seite 16 Zu-Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung Wärmeerzeuger ist eine modulierende Gasbrennwerttherme, die bei Bedarf auch über einen Durchlauferhitzer der Weg Küche, Dusche und Putzwaschbecken mit warmem Wasser versorgt Lüftungsanlage wurde daher auf den Betrieb mit mechanischer Nachtlüftung ausgelegt da freie Nachtlüftung nicht möglich Durch Sole-Luft-Wärmeübertrager Vorkühlung der Außenluft im Sommer und im Winter Frostschutz des Wärmetauschers (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

17 Beleuchtung und Geräte Der Sonnen- und Blendschutz mittels innenliegende Lamellenraffstores Ergänzt zur Tagesbelichtung effizienten Beleuchtung durch Leuchtstofflampen mit elektronischem Vorschaltgerät tageslichtabhängig stufenlos geregelt Bewegungsmelder schaltet gegebenenfalls automatisch ab Bei Neubeschaffung der Geräte auf geringen Strombedarf achtet (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

18 Messergebnisse nach Sanierung Gesamtenergieverbrauch für Heizwärme und Warmwassererzeugung von 24.5 kwh/m²a Gesamtstromverbrauch von 28.7kWh/m²a gemessen (Primärenergiefaktoren für Gas von 1.07 und Strom von 2.97) Primärenergieverbrauch von 112kWh/m²a (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

19 Unterteilung Energieverbrauch Anteile am Gesamtenergieverbrauch (Gas und Strom): 46% Heizwärmeerzeugung 39% der Betrieb von EDV-Geräten Stromverbrauchs haustechnischen Anlagen & Beleuchtung liegt bei je 5% sonstigen Stromverbraucher (v.a. Küche, Kleingeräte, usw.) bei ca. 4%. Warmwassererzeugung lediglich ein Anteil 1% (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

20 Unterteilung Stromverbrauch Seite 20 (Quelle: Sanierung Generalsanierung zum Bürogebäude im Passivhausstandard)

21 Standort: Baujahr: 1954 Saniert: 2014 Bauherr: Bruttogrundfläche: Sanierung zur Plusenergieschule in Stuttgart-Rot Seite 21 Tapachstrasse 4, Stuttgart, Baden-Württemberg Landeshauptstadt Stuttgart (auch: Betreiber, Nutzer und Investor) m2 Beheizte Nettogrundfläche: m2 Bruttorauminhalt: Arbeitsplätze: 290 A/V vor Sanierung: A/V nach Sanierung: m3 0,44 m2/m3 0,42 m2/m (Quelle: Sanierung Sanierung zur Plusenergieschule in Stuttgart-Rot)

22 Gebäudebestand Seite 22 Hauptbau Stahlbetonskelett kellerseitigen Außenwände und die Fundamente sind aus Stampfbeton mit einer Bodenplatte aus Stahlbeton etwa die Hälfte des Gebäudes ist unterkellert Fenster weisen ein- und zweifache Verglasungen auf Backsteinmauerwerk für die Konstruktion der Innenwände Massivdecken und Dachkonstruktion aus Stahlbetonbinder-Holzgebälk Eindeckung aus Bimsdielen schließen das Gebäude nach obenhin ab (Quelle: Sanierung Sanierung zur Plusenergieschule in Stuttgart-Rot)

23 Sanierungsmaßnahmen Wärmeschutz Verglasung + Fenster, Optimierte Beleuchtung, Lüftung + WRG, Regenerative + passive Kühlung, Thermisch aktivierte Bauteilsysteme, Wärmepumpe Regelungstechnik, Betriebsführung, Gebäudeautomation, Photovoltaik (Quelle: Sanierung Sanierung zur Plusenergieschule in Stuttgart-Rot)

24 Gebäudehülle & Wärmebereitstellung Gebäudehülle: 30 Zentimetern starke, wärmebrückenarmen Wärmedämmung Dämmung der Bodenplatte mit Vakuumdämmpaneele Fenster wärmetechnisch hochwertige Konstruktion mit Dreifach-Wärmeschutzverglasung vorgesehen Raumwärme: Wärmebereitstellung soll zukünftig über eine Erdreich-Wärmepumpe Wärmeübertragung erfolgt über ein Niedertemperatur-Flächenheizungssystem Solarstromanlage liefert den notwendigen Wärmepumpenstrom Warmwasserbereitung: auf zentrale Warmwasserbereitung wird verzichtet. bei Bedarf dezentrale Lösung In Turnhalle Warmwasserbereitung für Duschbereiche mit Solarenergie (Quelle: Sanierung Sanierung zur Plusenergieschule in Stuttgart-Rot)

25 Lüftung, Beleuchtung und Geräte Lüftungskonzept: eine dezentrale, hybride Lüftung Sommer wird natürlich gelüftet Heizperiode sorgt ein bedarfsorientiertes, raumweise steuerbares Lüftungssystem mit Wärmerückgewinnung und Heizregister Beleuchtung und Geräte: hochwertiger arbeitsplatzgebundener Beleuchtung und allgemein beleuchteter Bereiche mit tageslicht- und präsenzgeregelten LED-Leuchten hocheffizienten Bau- und Anlagentechniken energiesparenden Geräten im IT- und Servicebereich (Quelle: Sanierung Sanierung zur Plusenergieschule in Stuttgart-Rot)

26 Energiekennzahlen in kwh/m²a Ergebnisse Energiekennzahlen vor und nach der Sanierung HWB PE Wärme PE gesamt HWB 50 0 Vor Sanierung (gemessen) Nach Sanierung (berechnet) PE Wärme PE gesamt (Quelle: Sanierung Sanierung zur Plusenergieschule in Stuttgart-Rot)