Energieeffizientes und Nachhaltiges Bauen mit Polyurethan

Transkript

1 Energieeffizientes und Nachhaltiges Bauen mit Polyurethan Hochwirksame Dämmung aus dem täglichen Leben Hamburg, , Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne

2 Agenda Einleitung Nachhaltiges Bauen Energieeffizienz Lösungen mit Polyurethan Zusammenfassung und Ausblick Seite 2

3 Nachhaltigkeit Als nachhaltig wird eine Wirtschaftsweise bezeichnet, die ihre eigenen Grundlagen bewahrt und den kommenden Generationen die gleichen Chancen gibt. Zitat sinngemäß Brundtland-Kommission Seite 3

4 Nachhaltigkeit Der Bausektor (weltweit) ist verantwortlich für 17% 25% 33% 30-40% 40-50% of fresh water consumption of timber use of CO 2 emissions of energy use of raw material consumption Quelle: UNEP, Information Note (2006) / DGNB Seite 4

5 Nachhaltiges Bauen Konventionelles Gebäude Energieeffiziente Gebäude/ Green Building Nachhaltige Gebäude/ Sustainable Building Normen-Konformität EnEV-Erfüllung Energie-Effizienz Normen-Übererfüllung Energie Bauökologie Wirtschaftlichkeit Sozio-Kultur und Gesundheit Ökologie Normen-Übererfüllung und Weitsicht Lebenszyklusperspektive Quelle: PE International / KOPB Seite 5

6 Nachhaltiges Bauen Energieeffizienz Entwicklung der Anforderungen WSVO 1977 WSVO 1984 WSVO 1995 EnEV 2002/2007 EnEV 2009 EnEV 2014 Quelle: IBP, Erhorn Seite 6

7 Nachhaltiges Bauen Lebenszyklusbetrachtung Wiederverwertung Rohstoffgewinnung Rückbau/Entsorgung Bau Lebenszyklus Modernisierung Nutzung Umnutzung Instandhaltung Quelle Berliner Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Seite 7

8 Nachhaltiges Bauen Bewertungssystem Nachhaltige Entwicklung ist erklärtes Ziel der Bundesregierung. Im Bereich des Bauens wurde mit der DGNB ein Bewertungssystem für nachhaltige Gebäude entwickelt. Seite 8

9 Nachhaltiges Bauen Bewertungssystem ÖKOLOGIE Ressourcenverbrauch Ökobilanz, Abfall Energieeffizienz ÖKONOMIE Baukosten, Betriebs-, Instandhaltungskosten, Wertentwicklung SOZIALES Gesundheit, Komfort, Behaglichkeit, Funktion Gestaltung TECHNISCHE QUALITÄT: Schall- und Brandschutz, Instandhaltung, Dauerhaftigkeit, PROZESSQUALITÄT: Qualität der Planung und Bauausführung, STANDORTQUALITÄT: Lage, Verkehrsanbindung, Seite 9

10 Nachhaltiges Bauen Bewertungssystem mit 36 Kriterien Ökologische Qualität (6) 22,5% Soziokulturelle und funktionale Qualität (13) 22,5% Ökonomische Qualität (3) 22,5% Prozessqualität (8) 10% Technische Qualität (6) 22,5% Seite 10

11 Nachhaltiges Bauen Wärmedämmung beeinflusst 11 Kriterien Ökologische Qualität Ökobilanz Primärenergie Thermischer Komfort Innenraumluftqualität Soziokulturelle und funktionale Qualität 22,5% Risiken für die lokale Umwelt 22,5% Ökobilanz emissionsbedingte Umweltwirkungen Brandschutz Schallschutz Wärme- und feuchteschutztechnische Qualität der Gebäudehülle Ökonomische Qualität 22,5% Gebäudebezogene Kosten im Lebenszyklus Baustelle/ Bauprozess Prozessqualität 10% Rückbau- und Demontagefreundlichkeit Technische Qualität 22,5% Seite 11

12 Nachhaltiges Bauen Fokus auf 3 Kriterien Ökologische Qualität 22,5% Ökobilanz Primärenergie Soziokulturelle und funktionale Qualität 22,5% Wärme- und feuchteschutztechnische Qualität der Gebäudehülle Ökonomische Qualität 22,5% Gebäudebezogene Kosten im Lebenszyklus Prozessqualität 10% Technische Qualität 22,5% Seite 12

13 Bewertung von Nachhaltigkeit Wärme- und Feuchteschutz der Gebäudehülle Wärmedurchgangskoeffizient Wärmebrückenzuschlag Gebäudedichtheit Fugendichtheit Tauwasserbildung Ökologische Qualität Ökobilanz Ökonomische Qualität Lebenszykluskosten Soziokulturelle und funktionale Qualität WÄRME- UND FEUCHTESCHUTZTECHNISCHE QUALITÄT VON GEBÄUDEHÜLLEN Behaglichkeit Seite 13

14 Polyurethane im täglichen Leben Seite 14

15 Polyurethane als Wärmedämmung Polyurethane bieten ein breites Anwendungsspektrum für die Gebäudedämmung Steildach Flachdach WDVS Vorhangfassade Kerndämmung Linzmeier Linzmeier Puren Kingspan Kingspan Linzmeier Puren Linzmeier Profine Innendämmung Brandschutzriegel Gauben & Bauteile Boden & Keller Fensterrahmen Seite 15

16 Polyurethane als Wärmedämmung Polyurethane bieten ein breites Anwendungsspektrum für die Gebäudedämmung Steildach Flachdach WDVS Vorhangfassade Kerndämmung Linzmeier Linzmeier Puren Kingspan Kingspan Linzmeier Puren Linzmeier Profine Innendämmung Brandschutzriegel Gauben & Bauteile Boden & Keller Fensterrahmen Seite 16

17 Bewertung von Nachhaltigkeit Entwicklung der Wärmdurchgangskoeffizienten Jährliches Neubauvolumen von Wohngebäuden im Verhältnis zum Bestand 1,40 W/(m² K) 3400 Mio. m² Bestand U-Wert 0,80 W/(m² K) 0.60 W/(m² K) 20,3 Mio. m² Neubau Recherche: ICRM, Stand W/(m² K) 0.10 W/(m² K) Jahr Seite 17

18 Bewertung von Nachhaltigkeit Dämmen spart Doppelt Reduktion des Transmissionswärmetransfers Reduktion der Heizgradtage WÄRME Reduktion Wärmetransfer Reduktion Heizgradtage Heizwärmebedarf Wärmetransfer U AW, U D = 0,6 W/m²K (Jahr: 1985) Wirksame Wärmequellen (intern/extern) Wärmetransfer U AW, U D = 0,2 W/m²K (Jahr: 2010) MONAT Wärmetransfer U AW, U D = 0,1 W/m²K (Jahr: 2020) Seite 18

19 Bewertung von Nachhaltigkeit Ökobilanz Primärenergie EPD-Daten zu Umweltauswirkungen von Materialien Verweildauer von Wärmedämmungen beträgt laut BMVBS 50 Jahre (Ausnahme WDVS 40 Jahre) Seite 19

20 Bewertung von Nachhaltigkeit Ökobilanz Primärenergie PU WLS 024 (50 Jahre) Ökologisch sinnvolle Dämmstoffdicke PU WLS 024: cm Seite 20

21 Bewertung von Nachhaltigkeit Lebenszykluskosten ct/l ct/l nominal ct/l ct/l real Zins - Inflation Zinssatz 8 Inflation Heizölpreisentwicklung nominal : 6.0 % p.a : 6,9 % p.a Heizölpreisentwicklung real : 3.1 % p.a : 5,2 % p.a Historisch gute Rahmenbedingungen um in Energieeffizienz zu investieren Zinssatz nominal und Inflation Zinssatz historisch niedrig ( : 4,4 % p.a.) Differenz Zins Inflation historisch niedrig Reale Rendite sehr niedrig Reale Kapitalkosten sehr niedrig Seite 21

22 Bewertung von Nachhaltigkeit Lebenszykluskosten PU WLS 024 Barwert (50 Jahre) Berechnungsansätze von 2000 bis 2011 Energiepreissteigerung nominal 6.9 % p.a. Zinssatz nominal 4.4 % p.a Euro/m² Ausgangswert Konstruktion mit U = 0,6 W/(m² K) Dämmstärke [cm] Ökonomisch sinnvolle Dämmstoffdicke von PU WLS 024: cm Seite 22

23 Beispiel Steildach Zielwerte Wärmedurchgang Neubau: Referenzwert nach EnEV 2009 U ref = 0,20 W/(m² K) Sanierung: Bauteilanforderung EnEV 2009 U max = 0,24 W/(m² K) Sanierung: Bauteilanforderung KFW-Förderung U max = 0,14 W/(m² K) Neubau oder Sanierung als Passiv- bzw. Plusenergiehaus U-Wert zwischen 0,15 W/(m² K) und 0,10 W/(m² K) Seite 23

24 Steildach Lösungen mit PU Beispiele Auf- und Kombidachdämmung U-Wert PU WLS 024 Mineralwolle WLS 035 Luftdichtigkeitsfolie Dicke Wärmedämmung [ mm ] U-Wert [ W/(m² K) ] WLS , , , ,10 Dicke Aufsparrendämmung WLS 024 U-Wert [ W/(m² K) ] Sparrenhöhe 120 U-Wert [ W/(m² K) ] Sparrenhöhe ,18 0, ,16 0, ,14 0, ,13 0,10

25 Steildach Lösungen mit PU Neubau Ökobilanz Primärenergie Steildach Altbau mit U = 0,6 W/(m² K) ökologisch um den Faktor 3 bis 8 schlechter Seite 25

26 Steildach Lösungen mit PU Energetische Sanierung Beispiel Variante A Altbau MW alt d = 80 mm, WLS 045 U alt = 0,6 W/(m² K) PU Mineralwolle Energetische Sanierung MW neu d = 140 mm, WLS 040 PU, d = 50 mm, WLS 024 U neu = 0,20 W/(m² K) Luftdichtigkeitsfolie Seite 26

27 Steildach Lösungen mit PU Energetische Sanierung Beispiel Variante B Altbau MW alt d = 80 mm, WLS 045 U alt = 0,6 W/(m² K) PU Mineralwolle Energetische Sanierung MW alt d = 80 mm, WLS 045 PU, d = 120 mm, WLS 024 U neu = 0,14 W/(m² K) Luftdichtigkeitsfolie Seite 27

28 Steildach Lösungen mit PU Fazit Zwischensparrendämmung alleine für Passiv- bzw. Plusenergieniveau nicht ausreichend PU als Aufdachdämmung Stark wärmebrückenreduzierte Konstruktion Alle Ziel-U-Werte mit PU-Lösungen erreichbar Kombidachdämmung ökologisch sinnvoll (Feuchtenachweis nach DIN 4108!) Energetische Sanierung von schlecht gedämmten Dächern mit PU-Lösungen immer ökologisch sinnvoll Seite 28

29 Beispiel Außenwand Zielwerte Wärmedurchgang Neubau: Referenzwert nach EnEV 2009 U ref = 0,28 W/(m² K) Sanierung: Bauteilanforderung EnEV 2009 U max = 0,24 W/(m² K) Sanierung: Bauteilanforderung KFW-Förderung U max = 0,20 W/(m² K) Neubau oder Sanierung als Passivhaus bzw. Plusenergiehaus U-Wert zwischen 0,15 W/(m² K) und 0,10 W/(m² K) Seite 29

30 Außenwand Lösungen mit PU Wärmedämmverbundsystem Aufbau Putz WDVS PU WLS 026 Sandwich EPS/PU WLS 024 Mauerwerk Innenputz PU EPS Seite 30

31 Außenwand Lösungen mit PU Sanierung mit WDVS Ökobilanz Primärenergie Einsparung in 28 Jahren: 4000 kwh/m² 2000 kwh/m² 1400 kwh/m² Seite 31

32 Außenwand Lösungen mit PU Zweischaliges Mauerwerk (Kerndämmung) Aufbau Außenschale Klinker Maueranker Wärmedämmung, d = 10 / 12 / 14 cm PU WLS 024 Mineralwolle WLS 035 Typ A Typ B KS-Mauerwerk Innenputz PU Mineralwolle Seite 32

33 Außenwand Lösungen mit PU Kerndämmung Ökobilanz Primärenergie Seite 33

34 Außenwand Lösungen mit PU Fazit Bei Kerndämmung sind niedrige Ziel-U-Werte von 0,20 W/(m² K) nur mit PU-Lösungen erreichbar (Schalenabstand bis 140 mm) Bei WDVS alle Ziel-U-Werte mit PU-Lösungen erreichbar Energetische Sanierung von schlecht gedämmten Außenwänden immer ökologisch sinnvoll Bei limitierten Platzverhältnissen (maximale vorgegebene Dämmstärke) sind PU-Lösungen vorteilhaft Bei maximaler Ausnutzung der bebaubaren Grundstücksfläche in Verbindung mit dünnerer Wärmedämmung Vergrößerung der vermietoder verkaufbaren Fläche Seite 34

35 Zusammenfassung und Ausblick Nachhaltigkeit Leitbild für das Bauwesen Lebenszyklusbetrachtung Integrale Planung Nachhaltigkeitsbewertung schafft mehr Planungssicherheit Energieeffizienz Orientierung auf Passivhausniveau sehr niedrigen U-Werten Ökonomisch und ökologisch sinnvolle Lösungen mit PU Seite 35

36 Zusammenfassung und Ausblick Auf dem Weg zu Nullenergie- und Plusenergiegebäuden Neufassung der EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden: Ab 2021 sollen die Mitgliedsstaaten sicherstellen, dass alle Neubauten quasi Nullenergiehäuser sind. Integriertes Energie- und Klimaprogramm der Bundesregierung: Ab dem Jahr 2020 soll die Wärmeversorgung von Neubauten möglichst weitgehend unabhängig von fossilen Energieträgern sein. Seite 36

37 Zusammenfassung und Ausblick Energieeffizienz Nachhaltigkeit Ökologie Nachhaltigkeit Ökonomie Soziales dena.de nachhaltigesbauen.de dgnb.de Seite 37

38 Vielen Dank! Hamburg, , Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne