Fraunhofer-Institut für Bauphysik

Transkript

1 Fraunhofer-Institut für Bauphysik Europäisches Kompetenzzentrum für energetische Altbausanierung und Denkmalpflege in Benediktbeuern Dr. Britta v. Rettberg Energetische Optimierung des Obergeschosses der Alten Schäfflerei im Kloster Benediktbeuern Dipl.-Restaurator Univ. Ralf Kilian

2 Fraunhofer-Zentrum Benediktbeuern

3 Klosteranlage Benediktbeuern S.P. Helicopter Service

4 Alte Schäfflerei, Kloster Benediktbeuern Kopfbau der Alten Schäfflerei

5 Die 4 Säulen des Kompetenzzentrums Forschung Demonstration Wissen sammeln Wissen vermitteln

6 Zielstellung des Kompetenzzentrums Wissenstransfer zwischen Denkmalpflege, Baupraxis, Forschung und Industrie Referenzprojekt für die Optimierung des Energieverbrauchs von Altbauten unter Berücksichtigung der Denkmalpflege Demonstration, Forschung und Entwicklung von nachhaltigen, innovativen Lösungen zur Energieeinsparung am realen Objekt Kompetenzzentrum als lebendes Modell Bündelung von Know-how zur Erhaltung von Kunstund Kulturgut mit der Forschungsallianz Kulturerbe produktneutrale fachkompetente Beratungsstelle zu allen Fragen der Energieeffizienz im Altbaubestand Fort- und Weiterbildung in Tagungen und Seminaren für Architekten, Planer, Handwerker, Denkmalpfleger, Bauherren und Heranführung der Jugend an das Thema Denkmalpflege

7 Öffentlichkeitsarbeit und Betrieb - Fort- und Weiterbildung - en. Gebäudesanierung - Handwerker / Architekten - Ausstellungen - Informationen - Beratung - Bürgersprechstunde

8 Demonstrationsthemen

9 Inhaltliche Projektpartner und Förderer Kooperationen: FALKE Forschungs-Allianz Kulturerbe Stiftung Bayerisches Baugewerbe

10 Kooperationen mit Industriepartnern Weitere angefragt

11 Forschungsprojekt Innovative Wandheizungssysteme - Energetische und exergetische Untersuchungen - Optimierung unterschiedlicher Heizungssysteme unter realen Bedingungen - Untersuchungen zum Thema Behaglichkeit, Schimmelpilze, hygrothermische Probleme - Laufzeit Juli 2008 bis Juni Messräume Gefördert durch

12 Energetisches Konzept für den Kopfbau gefördert durch die

13 Decke zum Dachgeschoß mittlerer U-Wert = 0,13 W/m 2 K U-Wert = 0,4 / 0,2 W/m 2 K gefördert durch die

14 Innendämmung Varianten Fenster Außenwand mittlerer U-Wert = 0,18 W/m 2 K Fenster / 3-fach Verglasung U-Wert = 1 W/m 2 K gefördert durch die

15 Rechnerische Bewertung von Sanierungsmaßnahmen Betrachtung des Balkenkopfs bei Innendämmung WUFI 2D

16 Sorptionsgestützte Klimatisierung mit Erdsonde zur Kühlung gefördert durch die

17 Raumklima - Empfehlungen für Museen Garry Thomson 'The Museum Environment' 2nd edition, London, 1986 Temperatur RF, Gemälde Klasse 1 Winter 19 ± 1 C Sommer bis 24 ± 1 C 50 oder 55 ± 5% rf Klasse 2 Ausreichend konstant, um rf zu stabilisieren 40-70% rf RF, gemischte Sammlungen 45-60% rf 40-70% rf Anpassung nach geografischer Lage Definieren noch heute die Grenzwerte für den internationalen Leihverkehr!! Illustration: Tim Padfield, 1999

18 Klimatisch bedingte Veränderungen Prozentuale Längenänderung von Hasenhaut-Leim bei Änderung der relativen Luftfeuchte

19 Kalte Wände in einem Museum zehnder & kälin ag

20 Kalte Wände in einem Museum zehnder & kälin ag

21 Aktuelle Ansätze Aus: Andreas Burmester: Die Beteiligung des Nutzers bei Museumsneubau und -sanierung: Risiko oder Notwendigkeit oder Welche Klimawerte sind die richtigen? Bietigheim-Bissingen, 2000

22 Raumklima - Empfehlungen für Museen Jahreszeitliches Gleiten von Temperatur und relativer Feuchte Günther S. Hilbert: Sammlungsgut in Sicherheit (nach Stolow, 1988), 2002

23 ASHRAE Standards, 2003

24 Neue Konzepte für die Klimatisierung von Museen Neue Empfehlungen für das Raumklima in den Museen der Smithsonian Institution, USA 45 ±8% RH und 21 ±2 C) Einsparung von Energiekosten in Millionenhöhe (David Erhardt, Charles S. Tumosa und Marion F. Mecklenburg: Applying science to the question of museum climate, Kopenhagen 2007) Stefan Michalski, CCI: The concept of prooved fluctuations (Stefan Michalski: The ideal climate, risk management, the ASHRAE chapter, proofed fluctuations, and towards a full risk analysis model, Teneriffa 2007) CEN/TC346 EN15757, Conservation of Cultural Property - Specifications for temperature and relative humidity to limit climate-induced damage in organic hygroscopic materials. WTA Klima und Klimastabilität in historischen Gebäuden, neues WTA-Merkblatt und Konferenzen in Köln und Dresden, Januar 2010

25 Energiebedarf bei Ist-Zustand nach DIN V Gebäudezustand Heizung Warmwasser Beleuchtung Gesamt Nutzenergie [kwh/(m²a)] 1) Ist-Zustand 163,8 4,4 12,9 181,1 Referenzwert EnEV 2009 Neubau 36,3 4,4 11,9 Endenergie [kwh/(m²a)] 52,7 Ist-Zustand 300,9 4,5 12,9 318,3 Referenzwert EnEV 2009 Neubau 54,6 4,4 11,9 Primärenergie [kwh/(m²a)] 71,0 Ist-Zustand 314,3 11,8 33,5 359,7 Referenzwert EnEV 2009 Neubau 57,6 11,5 31,1 100,1 1) Energiebezugsfläche = Gesamte Nettogrundfläche = m²

26 Energiebedarf bei Sanierungsmodell nach DIN V Gebäudezustand Ist-Zustand Sanierungsmodell Referenzwert EnEV 2009 Neubau Ist-Zustand Sanierungsmodell Referenzwert EnEV 2009 Neubau Ist-Zustand Sanierungsmodell Referenzwert EnEV 2009 Neubau Heizung 163,8 35,0 49,8 300,9 58,4 72,4 314,3 6,6 76,3 Warmwasser Beleuchtung Belüftung Nutzenergie [kwh/(m²a)] 1) 4,4 12,9-4,4 7,3-4,4 11,8 - Endenergie [kwh/(m²a)] 4,5 12,9 6,5 7,3 6,6 3,5 11,8 5,1 Primärenergie [kwh/(m²a)] 11,8 33,5 0,7 18,9 17,2 4,1 30,7 13,2 Gesamt 181,1 46,7 66,0 318,3 78,7 92,8 359,7 43,3 124,3 Differenz (prozentual) - 74% - 29% - 75% - 15% - 88% - 65% 1) Energiebezugsfläche = Gesamte Nettogrundfläche = m²

27 Energiebedarfswerte des Ist-Zustands und des Sanierungsmodells Beleuchtung Warmwasser Heizung Nutzenergie Endenergie Primärenergie Belüftung Beleuchtung Warmwasser Heizung Nutzenergie Endenergie Primärenergie 300 Energiebedarf [kwh/m²a] Istzustand EnEV 2009 Neubau Istzustand EnEV 2009 Neubau Istzustand EnEV 2009 Neubau Sanierungsmodell EnEV 2009 Neubau Sanierungsmodell EnEV 2009 Neubau Sanierungsmodell EnEV 2009 Neubau Energiebedarf [kwh/m²a] Energiebedarfswerte des Ist-Zustands (jeweils linker Balken) im Vergleich zu Referenzwerten nach EnEV 2009 (jeweils rechter Balken) Energiebedarfswerte des sanierten Zustands (jeweils linker Balken) im Vergleich zu Referenzwerten nach EnEV 2009 (jeweils rechter Balken)

28 Berechnete Energieverbräuche im Ist-Zustand und Sanierungsmodell

29 Fraunhofer-Zentrum Benediktbeuern