FRAUNHOFER-ALLIANZ BAU Bauen in Zeiten des NAPE

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1 FRAUNHOFER-ALLIANZ BAU Bauen in Zeiten des NAPE Berlin, 18. Februar 2016 Jan Peter Hinrichs Bauen für die Zukunft Zukunft für den Bau Fraunhofer-Allianz Bau

2 Agenda Fraunhofer-Allianz Bau Ziele des Nationalen Aktionsplan Energieeffizienz Wohngebäude Effizienzhaus PLUS Nutzermodelle Digitalisierung Lebenszyklusbetrachtung Quartiere Behaglichkeit, Komfort,

3 Die Fraunhofer-Gesellschaft Standorte in Deutschland 66 Institute 24,000 Mitarbeiter

4 Fraunhofer-Allianz Bau Bauen für die Zukunft Zukunft für den Bau neue Technologien erkennen entwickeln gestalten Aktivitäten Fraunhofer interne Vernetzung Externe Vernetzung Fachliche Information Dialog mit der Politik (Bau-Forum Berlin) Messeauftritte (Bau 2017) Interdisziplinäre Projektorganisation

5 Fraunhofer-Allianz Bau Bauen für die Zukunft Zukunft für den Bau Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI Arbeitswirtschaft und Organisation IAO Chemische Technologie ICT Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Informationszentrum Raum und Bau IRB Solare Energiesysteme ISE Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS USA Center for Sustainable Energy Systems CSE Kennzahlen 14 Fraunhofer-Institute

6 NAPE: Konzept Beschreibt die Energieeffizienzstrategie der Bundesregierung für die 18. Leistungsperiode. Drei Bausteine der Strategie: Neue Geschäftsmodelle Neue Innovationen Neue Energiemaßnahmen Allgemeines Ziel ist es alle gesellschaftlichen Akteure für Steigerung der Energieeffizienz zu gewinnen. Realisierung durch: Beratung Kommunikation Aufklärung

7 NAPE: Zentrale Maßnahmen Ausbau des Informations- und Beratungsangebots Neue Wettbewerbliche Ausschreibungen Die Erhöhung des Fördervolumens der Gebäudesanierung Steuerliche Förderung vom Effizienzmaßnahmen im Gebäudesektor Die Schaffung von Energieeffizienznetzwerken gemeinsam mit Industrie und Gewerbe. Der Aktionsplan verpflichtet große Unternehmen zu Energieaudits und etabliert Standards für Neuanlagen und Neubauten.

8 Energieeffizienzstrategie des BMWi Quelle: BMWi: Zentrale Vorhaben Energiewende für die 18. Legislaturperiode

9 NAPE: Drei Eckpfeiler Die Energieeffizienz im Gebäudebereich voranbringen Die Energieeffizienz als Rendite- und Geschäftsmodell etablieren Die Eigenverantwortlichkeit für Energieeffizienz erhöhen.

10 Energiekonzept der Bundesregierung Ausbauziele des Energiekonzepts der Bundesregierung Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren und konventionellen Energien Quelle:

11 NAPE: Zielsetzung Verringerung des Primärenergieverbrauchs (PEV) um 20% bis 2020 und um 50% bis 2050 im Vergleich zum Basisjahr 2008 Entwicklung des Primärenergieverbrauchs nach Energieträgern (bereinigte Werte in Petajoule) Ziel 20% Quelle: Nationaler Aktionsplan Energieeffizienz

12 NAPE: Zielsetzung Das aggressivere Ziel braucht zusätzliche Maßnahmen um die zusätzliche Verringerung des Primärenergieverbrauchs um mindestens PJ (7,2%) zu gewährleisten und den Wert von PJ zu erreichen. Vergleich von Szenarien bis 2020 gemäß Projektionsbericht, Klimaszenarien und Trendfortschreibung sowie daraus resultierende Lücke zum PEV-Ziel 2020 PEV unbereinigt in PJ Ziel PJ Quelle: Nationaler Aktionsplan Energieeffizienz

13 Kritik am Nationalen Aktionsplan Energieeffizienz Der wichtigste Kritikpunkt: die Maßnahmen sind nicht ausreichend. Forum ökologisch-soziale Marktwirtschaft: Die im NAPE geplanten Maßnahmen bringen weniger als ein Drittel der Energieeinsparungen, die zum Erreichten der Klimaschutzziele bis 2020 notwendig sind. Quelle: Forum ökologisch-soziale Marktwirtschaft, ,

14 Endenergieverbrauch nach Anwendung in Deutschland Alle Gebäude Beleuchtung 9% Klimakälte 1% Warmwasser 14% Quelle: BMWI 2012

15 Anzahl Gebäude (Mio.) Verteilung der Ein- und Zweifamilienhäuser (EZFH) und MFH auf die Baualtersklassen Wohngebäude

16 Modernisierungszustand Quelle: Walberg et al. 2011

17 Meilensteine des energiesparenden Bauens Gebäude und Energie

18

19 Effizienzhaus Plus: Pilot Projekt Berlin 1. Platz: Stuttgart Universität Quelle: BMVBS, Uni Stuttgart, Prof. Sobek

20 Foto: BMVBS / Schwarz

21 Energie Konzept

22 MEGA Modulplattform Energieefiziente Gebäudeausrüstung

23 Building Information Modeling BIM Analyse und Begleitung von Bauprozessen Entscheidungen über innovative Lösungen zu Beginn des Prozesses BIM im Bauprozess Pilotvorhaben (BIMiD) BIM als Toolkette IEA Annex 60, EnTools EnEffBIM Modelica FMI/FMU Schnittstellen Anwendung COSIMA+ Plattform

24 BIM als Lösung Fehlerfreies Extrahieren von Informationen aus dem zentralen Datenmodell für beispielsweise eine Nachhaltigkeitszertifizierung Verbesserung der Kommunikation durch gemeinsames Arbeiten an einem virtuellen Koordinationsmodell Optimierung und Variantenstudie in frühen Planungsphasen möglich Foto: Development & Management Committee Foshan New City

25 Aktiv Stadthaus Frankfurt

26 Ökobilanz Bedeutung der Ökobilanz

27 Lebenszykluskosten eines Gebäudes 2 % Planungskosten 15 % Errichtungskosten 80 % Folgekosten Davon ½ für Bewirtschaftung (Energie-, Betriebs- und Wartungskosten von Anlagen) und ½ sonstige Kosten (Reinigung, Instandhaltung,...) 3 % Abbruch und Entsorgung

28 Historie: Instationäres (Intermittierendes) Heizen Temperaturverhältnisse im Raum [Schmeller 1834]

29 Gebäudesanierung Gebäudeplanung Gebäudenutzung klimagerecht Energieoptimierte Gebäudehülle dicht, gedämmt, verschattet energieeffiziente Anlagentechnik erneuerbare Energien nutzen Technologie bedarfsgerecht Schutzklima hygienisch, materialverträglich Stand-by Klima z.b. Nachtabsenkung Komfortklima Prozessqualität

30 Quartiere und Städte

31 Deutschland ist gebaut! Sanierung denkmalgeschützter Quartiere / Stadtteile Konversion denkmalgeschützter Stadtstrukturen Zusammenspiel bautechnische Maßnahmen und städtisches Energiemanagement Beispiel: Macht eine Superdämmung Sinn, wenn unmittelbar Abwärme zur Verfügung steht? Einsatz von Smart Metering zur Transparenz der Verbräuche. (1) CC-BY Qole Pejorian CC-BY Qole Pejorian (2)

32 Quartier CO2-neutrale Wärmeversorgung München Lilienstraße: Hocheffiziente Sanierung Gaskompressions-Sole-Wärmepumpe Solarthermie Erdgaskessel für Spitzenlast Photovoltaik GWG München Plusenergie-Quartier Neckarpark Stuttgart: KfW 40 - Gebäude Abwasser-Wärmepumpe Erdgas-BHKW PV Felder im Quartier Stadt Stuttgart

33 Siedlung Dezentrale Effizienzhaus Plus-Siedlung Köln: Diverse dezentrale Systeme Wärmepumpen Photovoltaik Elektrische Speicher Homeautomatisation Effizienzhaus Plus-Quartier Wuppertal: Zentraler elektrischer Speicher im Quartier Dezentral: Wärmepumpen Photovoltaik Energiemanagementsysteme umrüstbar BDF

34 Bauen für den Menschen Energieeffizienz: 100% 85% 70% 55% 40% Gesundheit, Leistungsfähigkeit, Komfort,? 100% 85% 70% 55% 40%

35 Bauen für den Menschen Energieeffizienz: 100% 85% 70% 55% 40% Gesundheit, Leistungsfähigkeit, Komfort,! 100% 100% 100% 100% 100%

36 Zusammenfassung Ersatz für die steuerliche Absetzbarkeit für die energetische Gebäudemodernisierung ist wichtig Verdreifachung der Gebäudesanierungsquote ist notwendig Ausweitung eines Sanierungsfahrplan. Wohnungsbau Lebenszykluskosten anstatt nur der Betrachtung von KR Stromerzeugung Effizienzhaus Plus: Risiko für das Wohnungsbau als EVU behandelt zu werden klare Rechtsgrundlage fehlen müssen geschaffen werden! Wissenschaftliche Begleitung von Demonstratoren/ Best practice Beispiele 5% aller verkauften Fertighäuser sind Effizienzhäuser Plus Gesundheit, Leistungsfähigkeit, Komfort nicht vergessen!

37 Kontakt M.Eng. Jan Peter Hinrichs Geschäftsführer Fraunhofer-Allianz Bau Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, Standort Holzkirchen Fraunhoferstr Valley Germany Telefon: Telefax: