KfW-Effizienzhaus 40 Plus Technische Umsetzung und Qualitätssicherung

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1 KfW-Effizienzhaus 40 Plus Technische Umsetzung und Qualitätssicherung 1. Anforderungen 2. Nachweise/Lösungen 3. Qualitätssicherung (Planung und Baubegleitung) Hamburg, Dr.-Ing. Norbert Wilezich - Energieberatungszentrum Nord Quelle: bmvbs (August 2011)

2 Anmerkung: Ein KfW-EH 40 Plus ist KEIN Effizienzhaus Plus (Def. nach Bundesministerium)!

3 Entwicklung des energieeffizienten Bauens EnEV 2009 EnEV 2016 Quelle: Erhorn

4 Die aktuellen KfW-Förderstandards Stand 04/2016 Folgende Anforderungen sind einzuhalten: Die Anforderungen beziehen sich auf das Referenzgebäude.

5 Von der EnEV 2009 zur EnEV 2014/2016 Entwicklung Referenzgebäude und Q p, max EnEV Was hat sich verändert? 2 Beispiele

6 Beispiel Referenzgebäude EFH mit 145 m² Wohnfläche, ohne Keller, A N = 177,23 m² EnEV 2009 Q P,Ref. = 81,0 kwh/(m²a) Q P,max = 81,0 kwh/(m²a) H T, Ref. Geb. = 0,407 W/(m²K) H T, max = 0,40 W/(m²K) EnEV 2014 Q P,Ref. = 77,4 kwh/(m²a) Q P,max = 77,4 kwh/(m²a) (Kli. D, f P, Strom = 2,4) *) H T, Ref. Geb. = 0,407 W/(m²K) H T, max = 0,40 W/(m²K) EnEV 2016 Q P,Ref. = 74,9 kwh/(m²a) - 25 % = Q P,max = 56,2 kwh/(m²a) (f P, Strom = 1,8) *) H T, Ref. Geb. = 0,407 W/(m²K) H T, max = 0,40 W/(m²K) *) Veränderungen

7 Beispiel Referenzgebäude MFH mit 6 WE, mit Keller, A N = 767,9 m² EnEV 2009 Q P,Ref. = 57,0 kwh/(m²a) Q P,max = 57,00 kwh/(m²a) H T, Ref. Geb. = 0,418 W/(m²K) H T, max = 0,50 W/(m²K) EnEV 2014 Q P,Ref. = 54,4 kwh/(m²a) Q P,max = 54,40 kwh/(m²a) (Kli. D, f P, Strom = 2,4) *) H T, Ref. Geb. = 0,418 W/(m²K) H T, max = 0,50 W/(m²K) EnEV 2016 Q P,Ref. = 53,0 kwh/(m²a) - 25 % = Q P,max = 39,75 kwh/(m²a) (f P, Strom = 1,8) *) H T, Ref. Geb. = 0,418 W/(m²K) H T, max = 0,418 W/(m²K) *) Veränderungen

8 Beispiel KfW-EH 40 Plus EFH mit 145 m² Wohnfläche, ohne Keller, A N = 177,23 m² Q P,Ref. = 74,9 kwh/(m²a) - 60 % = Q P,max EH40 Plus = 29,96 kwh/(m²a) und damit 46,69 % unter Q P,max EnEV H T, Ref. Geb. = 0,407 W/(m²K) - 45 % = H T, max EH 40 = 0,2239 W/(m²K) und damit 44,03 % unter H T, max EnEV

9 Beispiel KfW-EH 40 Plus MFH mit 6 WE, mit Keller, A N = 767,9 m² Q P,Ref. = 53,0 kwh/(m²a) - 60 % = Q P,max EH40 Plus = 21,2 kwh/(m²a) und damit 46,67 % unter Q P,max EnEV H T, Ref. Geb. = 0,418 W/(m²K) - 45 % = H T, max EH 40 = 0,2299 W/(m²K) und damit 45 % unter H T, max EnEV

10 Zusätzliche Anforderungen an ein KfW-Effizienzhaus 40 Plus Ein KfW-Effizienzhaus 40 Plus erfüllt die Anforderungen an ein KfW- Effizienzhaus 40 und verfügt über folgendes Plus Paket: Eine stromerzeugende Anlage auf Basis erneuerbarer Energien Ein stationäres Batteriespeichersystem (Stromspeicher) Eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung Eine Visualisierung von Stromerzeugung und Stromverbrauch über ein entsprechendes Benutzerinterface

11 Der in der Bilanz anrechenbare Strom aus erneuerbaren Energien muss auf dem Grundstück im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang mit dem Gebäude oder dessen Nebenbauwerken (Garage, Carport, Schuppen etc.) erzeugt werden. Das sind z.b. Strom aus Photovoltaikanlagen oder kleinen Windkraftanlagen oder Kraft- Wärme-Kopplungsanlagen, die zu 100% mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Der am Gebäude oder dessen Nebengebäuden erzeugte Strom sollte überwiegend im Gebäude selbst genutzt werden. Die Eigennutzung von Strom muss durch eine Vorrangschaltung gewährleistet sein. Zwischen Erzeugern, Speichern und Verbrauchern (Heizung, Lüftung, Beleuchtung, Haushaltsprozesse und Haushaltsgeräte) muss eine physische Verbindung bestehen. Bei netzeinspeisenden Photovoltaikanlagen ist die maximale Leistungsabgabe am Netzanschlusspunkt auf 60% der installierten Leistung zu begrenzen. Die Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung muss einen Wärmebereitstellungsgrad von mindestens 80% aufweisen. Die Lüftungsanlage muss in der Lage sein, die in der DIN genannten planmäßigen Außenluftvolumenströme (Nennlüftung) für die gesamte bilanzierte Gebäudenutzfläche sicher zu stellen. Die Lüftungsanlage muss einreguliert werden. Die Luftdichtheit der Gebäudehülle ist mit n50 1,5 h-1 messtechnisch nachzuweisen (Empfehlung: n50 0,6 h-1).

12 Der Stromspeicher muss gemäß Herstellerangabe mindestens eine nutzbare Speicherkapazität aufweisen, die der Leistung der stromerzeugenden Anlage (z. B. Peakleistung Ppk der Photovoltaikanlage) multipliziert mit einer Stunde entspricht. Als Bemessungsgrundlage gilt dabei die Leistung, die zur Sicherstellung des geforderten Mindestertrags der stromerzeugenden Anlage für das Effizienzhaus 40 Plus erforderlich ist. Bei netzeinspeisenden, stromerzeugenden Anlagen muss diese und der Speicher über eine geeignete und offen gelegte Schnittstelle zur Fernparametrierung und Fernsteuerung verfügen. Die fachgerechte und sichere Inbetriebnahme ist durch eine geeignete Fachkraft zu bestätigen und ein Nachweis darüber vorzulegen (Fachunternehmererklärung). Alternativ kann die Bestätigung durch die geeignete Fachkraft auf Basis des Photovoltaik-Speicherpasses ("Speicherpass") erfolgen.

13 Der jährliche zu erzeugende Stromertrag ist in Abhängigkeit von der Anzahl der Wohneinheiten und der Gebäudenutzfläche zu bestimmen und beträgt mindestens die Summe aus 500 kwh/a je Wohneinheit und 10 kwh/(m² a) bezogen auf die Gebäudenutzfläche. Der Stromertrag der stromerzeugenden Anlage muss nach DIN V bilanziert werden. Beispiele EFH: EFH (145 m²) ohne KG A N = 177,9 m² = kwh 2,8 kwp - Stromertrag 500 kwh kwh bei Südausrichtung - nutzbare Speicherkapazität der Hausbatterie 2,8 kwh 3,6 kwp - Stromertrag 500 kwh kwh bei Westausrichtung - nutzbare Speicherkapazität der Hausbatterie 3,6 kwh EFH (145 m²) mit KG A N = 260,1 m² = kwh 3,8 kwp innerhalb der thermischen Hülle - Stromertrag 500 kwh kwh bei Südausrichtung - nutzbare Speicherkapazität der Hausbatterie 3,8 kwh 4,9 kwp - Stromertrag 500 kwh kwh bei Westausrichtung - nutzbare Speicherkapazität der Hausbatterie 4,9 kwh

14 Der jährliche zu erzeugende Stromertrag ist in Abhängigkeit von der Anzahl der Wohneinheiten und der Gebäudenutzfläche zu bestimmen und beträgt mindestens die Summe aus 500 kwh/a je Wohneinheit und 10 kwh/(m² a) bezogen auf die Gebäudenutzfläche. Der Stromertrag der stromerzeugenden Anlage muss nach DIN V bilanziert werden. Beispiel MFH mit 6 WE: MFH 6 WE mit KG A N = 767,9 m² = kwh 12,6 kwp - Stromertrag kwh kwh bei Südausrichtung - nutzbare Speicherkapazität der Hausbatterie 12,6 kwh 15,6 kwp - Stromertrag kwh kwh bei Westausrichtung - nutzbare Speicherkapazität der Hausbatterie 15,6 kwh

15 KfW-EH 40 Plus Planung und Umsetzung Lösungsansätze 1. Bauwerkshülle: - Alle Außenbauteile liegen im U-Wert 45 % unter dem Wert beim Referenzgebäude - Wärmebrückenkorrekturwert ΔU WB 0,0275 W/(m²K) NACHWEIS/Detailplanung 2. Energieträger: - Elektroenergie (Wärmepumpentechnik Nutzung/Anrechnung des PV-Stroms) - Erneuerbar (z.b. Pellets/Holz) Überprüfung der zur Verfügung stehenden Flächen für PVA und ggf. Solarthermie!

16 Referenzgebäudeverfahren Referenzwerte (EnEV - Anlage 1, Tabelle 1) und Ziel EH 40 0,715 W/(m²K) 0,11 W/(m²K) 0,154 W/(m²K) 0,0275 W/(m²K) 0,192 W/(m²K) 0,192 W/(m²K) Quelle: Maas, Uni Kassel

17 Nachweise ( Unterschreitung ) 2 Nachweise sind notwendig: 1. spezifischer Transmissionswärmebedarf H T Wärmeverlust der Gebäudehülle (gemittelter U-Wert) 2. Primärenergiebedarf Q p Wärmebilanz des Gebäudes Verluste Anlagentechnik Berücksichtigung des Energieträgers durch den Primärenergiefaktor f p

18 Energieoptimiert Planen Exakte Detailplanung = grundsätzlich erforderlich für KfW-EH 40 Vor Berechnungs- und Baubeginn!

19 Ausstellung KfW-Formular Berechnungsergebnisse grundsätzlich erforderlich! Planungsfortschritt bei Beantragung des KfW-Darlehens?

20 Musterbeispiel Vortrag Detaillierte Planungsunterlagen = Grundlage für die Berechnung der Anschlussdetails

21 EFH 145 m²wfl. - Ermittlung Wärmebrückenkorrekturwert Wärmebrücken

22 EFH 145 m²wfl. - Ermittlung Wärmebrückenkorrekturwert Wärmebrücken ca. 90 % mehr! Wie genau ist ausreichend genau?

23 Ursachen: Anforderungen der KfW über das Bbl. 2 hinaus relevante Anschlüsse, Materialwechsel, keine Bagatellregel, einbindende Bauteile, Sonderbauteile z. B. Einschubtreppe, Berücksichtigung der Tragwerksplanung Beispiel, Innenecken

24 z. B. Auszug Positionsplan z. B. verschiedene Baustoffe im Hintermauerwerk, Pfeiler, Ringbalken

25 Hinweis: Bewertung statischer Erfordernisse Mindestwärmeschutz einhalten/nachweisen! Pfeiler, Stützen, bzw. Baustoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit in der Bauwerkshülle

26 Auszug DIN : (Zitat): Anforderung für Kanten bzw. linienförmige Wärmebrücken An der ungünstigsten Stelle ist bei stationärer Berechnung unter den Randbedingungen nach 6.3 mindestens ein Temperaturfaktor von 0,70 / eine Oberflächentemperatur von 12,6 C einzuhalten. Fenster sind davon ausgenommen. An den Schnittstellen zwischen Fensterelement und Baukörper ist der Temperaturfaktor f Rsi 0,70 einzuhalten.

27 Beiblatt-Detail mit abgeminderten Dämmdicken Boden und AW T i = 12,14 C < erf. T i 12,6 C bzw. f Rsi = 0,69 < erf. f Rsi 0,70 Anforderung nicht erfüllt!

28 T i = 12,16 C < erf. T i = 12,6 C bzw. f Rsi = 0,69 < erf. f Rsi = 0,70 Anforderung nicht erfüllt! Beiblatt-Detail mit abgeminderten Dämmdicken AW und Dach

29 Begleitung/Kontrolle der energetischen Qualität Praxiserfahrungen Bei den KfW-Effizienzhäusern von der KfW vorgeschrieben. nur autorisierte Sachverständige (dena-liste) Notwendig oder nur kostentreibend? Dokumentation aller relevanten Maßnahmen!!

30 Qualitätssicherung - Auszug Energieausweis Neubau nachvollziehbare Kubaturberechnung (Brutto-Volumen, Bauteilflächen, Systemgrenzen) U-Werte - eingerechnete Baustoffe und deren Eigenschaften, Holzanteil in Rahmenkonstruktionen (berechnet, geschätzt oder gar vernachlässigt? ) Wärmebrückenkorrekturwert (detailliert in Anlehnung an ) Identität zwischen Außenbauteilen im KfW-Nachweis und bei den Wärmebrückenberechnungen sicherstellen! Umsetzung in der Bauausführung (Dokumentation) Abgleich und Ausstellung des Energieausweises sowie der KfW- Bestätigung nach Errichtung

31 Dokumentation der Qualitätssicherung

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37 Wenn es nicht gut läuft? - Beispiele Differenzen in den rechnerischen Nachweisen oder zwischen rechnerischem Nachweis und Bauausführung Beispiele: Bauteile KfW-Nachweis und Wärmebrückenberechnungen Holzanteil/Gefachanteil Ausführung mangelhaft

38 Der Holzanteil in der 3. Schicht ist nicht nachvollziehbar

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40 Aufmaß

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42 Dauerhaft luftundurchlässig entsprechend dem Stand der Technik??

43 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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