Fachtagung Energetische Sanierung von Nichtwohngebäuden

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1 Fachtagung Energetische Sanierung von Nichtwohngebäuden Kim Marcus Weidlich, B.Eng Winnenden Halle (Saale) Bottrop Feldkirchen-Westerham Bretten

2 Übersicht 1. Dämmmaßnahmen im Rahmen des EWärmeG 2015 Ziel des EWärmeG Anwendungsbereich Deckung vs. Minderung Maßnahmen zur Dämmung 2. Potenzial der Wärmedämmung Energiebedarf verschiedener Typen von Nichtwohngebäuden Energieverbrauch zur Herstellung von Wärmedämmung Einsparpotenzial von Wärmedämmung Erntefaktor und Optimum Fazit 3. Beispiele (fakultativ) 2

3 Dämmmaßnahmen im Rahmen des EWärmeG (Baden-Württemberg) 3

4 1. EWärmeG 2015 Wärmeerzeugung (f P ) Primärenergiebedarf Q P Energiebedarf Bestand (Ist-Zustand Gebäude) Gebäudehülle Transmissionswärmeverluste Q T 4

5 1. EWärmeG , 14, ( 17) Wärmeerzeugung und Ersatzmaßnahmen Wärmeerzeugung (f P ) Primärenergiebedarf Q P Energiebedarf nach Maßnahme (Ist-Zustand minus 15%) Gebäudehülle Transmissionswärmeverluste Q T 5

6 1. EWärmeG 2015 Wärmeerzeugung (f P ) Primärenergiebedarf Q P Energiebedarf nach Maßnahme (Ist-Zustand minus 15%) 15 Energieeinsparmaßnahmen durch den baulichen Wärmeschutz bei Nichtwohngebäuden Gebäudehülle Transmissionswärmeverluste Q T 6

7 1. EWärmeG 2015 Wärmeerzeugung (f P ) Primärenergiebedarf Q P 13, 14, 17 Wärmeerzeugung und Ersatzmaßnahmen 16, 18 Sanierungsfahrplan und Kombinationsmöglichkeiten Energiebedarf nach Maßnahme (Ist-Zustand minus 15%) 15 Energieeinsparmaßnahmen durch den baulichen Wärmeschutz bei Nichtwohngebäuden Gebäudehülle Transmissionswärmeverluste Q T 7

8 1. EWärmeG 2015 Wärmeerzeugung (f P ) Primärenergiebedarf Q P 13, 14, 17 Wärmeerzeugung und Ersatzmaßnahmen 16, 18 Sanierungsfahrplan und Kombinationsmöglichkeiten Energiebedarf nach Maßnahme (Ist-Zustand minus 15%) 15 Energieeinsparmaßnahmen durch den baulichen Wärmeschutz bei Nichtwohngebäuden Gebäudehülle Transmissionswärmeverluste Q T 8

9 1. EWärmeG Energieeinsparmaßnahmen durch den baulichen Wärmeschutz bei Nichtwohngebäuden 15 Abs. 1 einfacher Nachweis nach 8 (Abs. 1 Nr. 3 ausgenommen!) 15 Abs. 2 Nachweis der Einsparung durch EnEV-Berechnung nach DIN V

10 1. EWärmeG Energieeinsparmaßnahmen durch den baulichen Wärmeschutz bei Nichtwohngebäuden 15 Abs. 1 einfacher Nachweis nach 8 (Abs. 1 Nr. 3 ausgenommen!) 15 Abs. 2 Nachweis der Einsparung durch EnEV-Berechnung nach DIN V Sinnvolle Maßnahme, wenn ohnehin bauteilbezogene Maßnahme vorgesehen ist Sinnvoll, wenn Einsparpotenziale geklärt werden müssen. Erst denken, dann dämmen 16 Sanierungsfahrplan 10

11 1. EWärmeG Energieeinsparmaßnahmen durch den baulichen Wärmeschutz bei Nichtwohngebäuden 15 Abs. 1 einfacher Nachweis nach 8 Reiner Bauteilnachweis mit besonders hohen Anforderungen an die sanierten Bauteile (EnEV 2013, Anlage 3, Tabelle 1 minus 20 %) 15 Abs. 2 Nachweis der Einsparung durch EnEV-Berechnung nach DIN V Keine Berechnung der Einsparung Keine energetische Vergleichsmöglichkeit mit anlagentechnischen Maßnahmen ohne zusätzliche Berechnung. Realitätsnähere Abbildung der Einsparpotenziale durch die Einzelmaßnahmen. Ziel: Verbesserung des Wärmeenergiebedarfs um 15 % 11

12 1. EWärmeG 2015 Erfüllungsoptionen nach 15 Abs. 1 (Dämmung gemäß 8 Abs. 1, Nr.1 & 2, u. Abs. 2) Dämmung Dachbereich : Gebäude mit max. 2 Vollgeschossen Erfüllungsgrad EWärmeG erfüllt Dämmung Dachbereich : Gebäude mit 5 bis 8 Vollgeschossen teilerfüllt (2/3) Dämmung Dachbereich : Gebäude mit 9 Vollgeschossen u. mehr teilerfüllt (1/3) Dämmung Außenwände (unabhängig von Gebäudetyp) erfüllt Dämmung nach unten : Gebäude mit max. 2 Vollgeschossen teilerfüllt (2/3) Dämmung nach unten : Gebäude mit 3 bis 4 Vollgeschossen teilerfüllt (1/3) Erfüllungsoptionen nach 15 Abs. 2 (Dämmwirkung durch DIN V nachgewiesen) Reduzierung des aktuellen Wärmeenergiebedarfs um 15% Reduzierung des aktuellen Wärmeenergiebedarfs um < 15% Erfüllungsgrad EWärmeG erfüllt teilerfüllt 12

13 1. EWärmeG 2015 Erfüllungsoptionen nach 15 Abs. 1 (Dämmung gemäß 8 Abs. 1, Nr.1 & 2, u. Abs. 2) Dämmung Dachbereich : Gebäude mit max. 2 Vollgeschossen Erfüllungsgrad EWärmeG erfüllt Dämmung Dachbereich : Gebäude mit 5 bis 8 Vollgeschossen teilerfüllt (2/3) Dämmung Dachbereich : Gebäude mit 9 Vollgeschossen u. mehr teilerfüllt (1/3) Dämmung Außenwände (unabhängig von Gebäudetyp) erfüllt Dämmung nach unten : Gebäude mit max. 2 Vollgeschossen teilerfüllt (2/3) Dämmung nach unten : Gebäude mit 3 bis 4 Vollgeschossen teilerfüllt (1/3) Erfüllungsoptionen nach 15 Abs. 2 (Dämmwirkung durch DIN V nachgewiesen) Reduzierung des aktuellen Wärmeenergiebedarfs um 15% Reduzierung des aktuellen Wärmeenergiebedarfs um < 15% Erfüllungsgrad EWärmeG erfüllt teilerfüllt 13

14 1. EWärmeG 2015 Erfüllungsoptionen nach 15 Abs. 1 (Dämmung gemäß 8 Abs. 1, Nr. 2) Dämmung Außenwände (unabhängig von Gebäudetyp) Erfüllungsgrad EWärmeG erfüllt Führt diese Maßnahme immer zu einem effizienten Ergebnis i.s.d. Energieeinsparung? 14

15 Energiebedarf, Herstellungsenergie und Energieeinsparung POTENZIAL DER WÄRMEDÄMMUNG 15

16 2. Potenzial der Wärmedämmung Wie setzt sich der Energiebedarf eines Nichtwohngebäudes zusammen? (Beispiele nicht repräsentativ Unterschiede im Fokus) ~50% ~12% ~70% ~55% ~70% ~20% Anteil Wärmebedarf am Gesamtenergiebedarf Anteil Gebäudehülle ~90% ~55% ~75% ~45% 16

17 2. Potenzial der Wärmedämmung Wie setzt sich der Energiebedarf eines Nichtwohngebäudes zusammen? (Beispiele nicht repräsentativ Unterschiede im Fokus) ~50% ~12% ~70% ~55% ~70% ~20% Anteil Wärmebedarf am Gesamtenergiebedarf Anteil Gebäudehülle ~90% ~55% ~75% ~45% 17

18 2. Potenzial der Wärmedämmung Herstellungsenergie einiger Dämmstoffe (Die Datensätze sind Änderungen unterworfen) Dämmfähigkeit = 1/l 18

19 U-Wert in W/(m²*K) 2. Potenzial der Wärmedämmung Altbekannt: der Wärmeverlust gehorcht einer 1/x-Funktion. Der erste Zentimeter dämmt am besten. hygienischer Mindestwärmeschutz DIN ( 2. WSVO 82) durchschnittliche Außenwand EnEV 2007 / 2009 / 2014 Passivhaus Dämmstärke in cm 19

20 2. Potenzial der Wärmedämmung Kumulierte Einsparung von Primärenergie hygienischer Mindestwärmeschutz DIN ( 2. WSVO 82) durchschnittliche Außenwand EnEV 2007 / 2009 / 2014 Passivhaus Die kumulierte Einsparung über 30 Jahre nimmt mit steigender Dämmung nur noch sehr wenig zu. Dämmstärke in cm 20

21 2. Potenzial der Wärmedämmung Kumulierte Einsparung und Primärenergieaufwand der Herstellung A A/B = Erntefaktor B Dämmstärke in cm 21

22 2. Potenzial der Wärmedämmung Wo liegt das energetische Optimum? Betrachtung der Dämmung zentimeterweise: Herstellungsenergie des x-ten Zentimeters A/B = Erntefaktor < 1! Randbedingungen: EPS 032/18 HGT=3500 f P =1,0 30 Jahre X-ter Zentimeter der Dämmung 22

23 2. Potenzial der Wärmedämmung Wo liegt das energetische Optimum? Betrachtung der Dämmung zentimeterweise: Herstellungsenergie des x-ten Zentimeters Randbedingungen: EPS 032/18 HGT=3500 f P =1,0 / 0,5 30 Jahre Neben dem eingesetzten Dämmstoff spielt auch die primärenergetische Qualität der Heizungstechnik eine Rolle! X-ter Zentimeter der Dämmung 23

24 2. Potenzial der Wärmedämmung Wo liegt das energetische Optimum? Betrachtung der Dämmung zentimeterweise: durchschnittliche Außenwand EnEV 2007 / 2009 / 2014 Herstellungsenergie des x-ten Zentimeters Randbedingungen: EPS 032/18 HGT=3500 f P =1,0 / 0,5 30 Jahre Passivhaus Neben dem eingesetzten Dämmstoff spielt auch die primärenergetische Qualität der Heizungstechnik eine Rolle! X-ter Zentimeter der Dämmung 24

25 2. Potenzial der Wärmedämmung Wo liegt das energetische Optimum? Betrachtung der Dämmung zentimeterweise: Herstellungsenergie des x-ten Zentimeters Randbedingungen: PUR 028/40 HGT=3500 f P =0,5 30 Jahre X-ter Zentimeter der Dämmung 25

26 2. Potenzial der Wärmedämmung Wo liegt das energetische Optimum? Betrachtung der Dämmung zentimeterweise: durchschnittliche Außenwand EnEV 2007 / 2009 / 2014 Herstellungsenergie des x-ten Zentimeters Randbedingungen: PUR 028/40 HGT=3500 f P =0,5 30 Jahre Passivhaus X-ter Zentimeter der Dämmung 26

27 2. Potenzial der Wärmedämmung Wo liegt das energetische Optimum? Betrachtung der Dämmung zentimeterweise: Herstellungsenergie des x-ten Zentimeters Randbedingungen: Bio WLG045 HGT=3500 f P =0,5 30 Jahre X-ter Zentimeter der Dämmung 27

28 2. Potenzial der Wärmedämmung Wo liegt das energetische Optimum? Betrachtung der Dämmung zentimeterweise: Herstellungsenergie des x-ten Zentimeters Randbedingungen: Bio WLG.045 HGT=3500 f P =0,5 30 Jahre durchschnittliche Außenwand EnEV 2007 / 2009 / 2014 Passivhaus X-ter Zentimeter der Dämmung 28

29 2. Potenzial der Wärmedämmung Fazit: Die Steigerung der Energieeffizienz von Nichtwohngebäuden birgt Herausforderungen, die der fachkundige Planer annehmen muss: 1. Ist der Gebäudetyp grundsätzlich für Dämmmaßnahmen geeignet? Baujahr Bauweise und technische Ausstattung Nutzung 2. Welche(s) Bauteil(e) ist (sind) am besten für Dämmmaßnahmen geeignet? Anteile einzelner Bauteile an Energieverlusten? 3. Welcher Dämmstoff eignet sich am besten für das Planungsziel? Graue Energie (Umweltnutzen / Volkswirtschaftlichkeit ) Kosten vs. Einsparung (Wirtschaftlichkeit) 29

30 30

31 BEISPIELE 31

32 3. Beispiele Beispiel 1: Verwaltungsgebäude 1920er-Jahre Außenwand: Heizung: rd. 50 cm Vollziegelmauerwerk, beidseitig verputzt U-Wert 1,0 W/(m² K) Gt 19/15 = K d (Klima Stuttgart) f p = 1,1 (Öl / Erdgas) Sanierung durch Dämmung nach 15(1) (EnEV, Anlage 3, Tabelle 1, Z.1 20%) Außenwand: U-Wert neu = 0,19 W/(m² K) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) Dämmstoff: rd. 15 cm EPS 035 PEI V = 496 kwh/m³ bei Nutzungszeit 30 Jahre Erntefaktor 32,6 32

33 3. Beispiele Beispiel 2a: Kindergarten Baujahr ~2000 Außenwand: 20 cm Stahlbeton + 10 cm EPS-Dämmung WLG 040 U-Wert 0,36 W/(m² K) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) Heizung: f p = 1,1 (Öl / Erdgas) Sanierung durch Dämmung nach 15(1) (EnEV, Anlage 3, Tabelle 1, Z.1 20%) Außenwand: U-Wert neu = 0,19 W/(m² K) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) Dämmstoff neu: + rd. 5 cm EPS 035 (2. Lage) PEI V = 496 kwh/m³ bei Nutzungszeit 30 Jahre Erntefaktor 24,8 33

34 3. Beispiele Beispiel 2b: Kindergarten Baujahr ~2000 Außenwand: 20 cm Stahlbeton + 10 cm EPS-Dämmung WLG 040 U-Wert 0,36 W/(m² K) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) Heizung: f p = 1,1 (Öl / Erdgas) Sanierung durch Dämmung nach 15(1) (EnEV, Anlage 3, Tabelle 1, Z.1 20%) Außenwand: U-Wert neu = 0,19 W/(m² K) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) Dämmstoff neu: rd. 14 cm EPS 035 (Austausch) PEI V = 496 kwh/m³ bei Nutzungszeit 30 Jahre Erntefaktor 4,3 ( 83% zu Bsp. 2a) (Entsorgung Altdämmstoff nicht enthalten) 34

35 3. Beispiele Beispiel 3: Sporthalle 1960er-Jahre Bodenplatte: Stahlbeton, ungedämmt, Fläche: (25 x 45) m² U-Wert 1,03 W/(m² K) (punktelast. Sportboden) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) Heizung: f p = 1,1 (Öl / Erdgas) Sanierung durch Dämmung nach 15(1) (EnEV, Anlage 3, Tabelle 1, Z.5a 20%) Außenwand: Dämmstoff: U-Wert neu = 0,24 W/(m² K) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) rd. 11 cm PUR 028 (flächenelast. Sportboden) PEI V = 846 kwh/m³ bei Nutzungszeit 10 Jahre Erntefaktor 7,0 35

36 3. Beispiele Beispiel 3: Sporthalle 1960er-Jahre Bodenplatte: Stahlbeton, ungedämmt, Fläche: (25 x 45) m² EnEV ISO 6946: U-Wert 1,03 W/(m² K) (punktelast. Sportboden) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) Heizung: f p = 1,1 (Öl / Erdgas) ISO 13370: U = 0,24 W/(m² K) Sanierung durch Dämmung nach 15(1) (EnEV, Anlage 3, Tabelle 1, Z.5a 20%) Außenwand: Dämmstoff: U-Wert neu = 0,24 W/(m² K) (ISO 6946) Gt 19/10 = K d (Klima Stuttgart) rd. 11 cm PUR 028 (flächenelast. Sportboden) PEI V = 846 kwh/m³ bei Nutzungszeit 10 Jahre ISO 13370: U = 0,13 W/(m² K) Erntefaktor 7,0 0,8 36

37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ENDE 37