Forschungsprojekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU): Qualifizierung für Handwerker, Multiplikatoren und Landfrauen zur energetischen Sanierung von landwirtschaftlichen Wohngebäuden in der Modellregion Osnabrück (Dipl.-Ing. Petra Lea Müller M.A., Martin Lenting B.Eng.) Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Fachhochschule Münster I Fachbereich Bauingenieurwesen I Labor für Bauphysik
Inhalt 1. Auswahl der Objekte 2. Darstellung der Objekte 3. Energiebedarf der Objekte 4. Maßnahmenuntersuchung 5. Charakterisierung 6. Maßnahmenkombinationen 7. Fazit 2 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
1. Auswahl der Objekte Gebäudeaufstellung: Projektvorstellung beim Landfrauenverband Weser-Ems Vorschlag der Handwerkskammer Osnabrück-Emsland Pressemitteilungen Auswahl anhand folgender Kriterien: Projektthema Aufwand der Bestandsaufnahme Konstruktion der Außenwand Zustand der Gebäudehülle Zustand der Anlagentechnik Trennung der Versorgungsbereiche 14 Gebäude 4 Gebäude 3 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
2. Darstellung der Objekte Objekt 1 Baujahr : 1834 (Fassadenerneuerung und Anbau einer Wohneinheit 1965) Außenwandkonstruktion: zweischaliges Mauerwerk Heizsystem: Umstellbrandkessel (1975) und Kachelofen Warmwassersystem: zentraler TWW-Speicher (1975) 4 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
2. Darstellung der Objekte Objekt 2 Baujahr : 1848 (1985 modernisiert), Anbau 1893 Außenwandkonstruktion: Fachwerk (Anbau Mauerwerk) Heizsystem: Nahwärmeversorgung Brennwertkessel (2009) Warmwassersystem: dezentrale elektrische TWW-Versorgung (2008/2010) 5 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
2. Darstellung der Objekte Objekt 3 Baujahr : 1885 Außenwandkonstruktion: Bruchsteinmauerwerk verputzt Heizsystem: Niedertemperaturkessel (1985) und Holzvergaserkessel (2005) Warmwassersystem: zentraler TWW-Speicher (2007) 6 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
2. Darstellung der Objekte Objekt 4 Baujahr : 1912 (Anbau Balkon/Dachgaube und Kellervergrößerung 1970er) Außenwandkonstruktion: Bruchsteinmauerwerk Heizsystem: Niedertemperaturkessel (1990) Stückholzkessel (1980) und Solarthermie (2008) Warmwassersystem: zentraler TWW-Speicher und Solarthermie (2008) 7 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
3. Darstellung der Objekte Bautechnik 8 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
2. Darstellung der Objekte Gebäudeschäden 9 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
2. Darstellung der Objekte Thermografie 10 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
2. Darstellung der Objekte Luftdichtheitsmessung und Leckageortung 11 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
Primärenergiebedarf [kwh/m²a] 3. Energiebedarf der Objekte Anforderungswerte EnEV: q P 800,000 700,000 600,000 Bestand (brennwertb.) Bestand (heizwertb.) Referenzwert Modernisierung Referenzwert Neubau 500,000 400,000 300,000 200,000 100,000,000 1 2 3 4 Objekt 12 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
spezifischer Transmissionswärmeverlust [W/m²K] 3. Energiebedarf der Objekte Anforderungswerte EnEV: H T 1,600 1,400 1,200 Bestand Referenzwert Modernisierung Referenzwert Neubau 1,000,800,600,400,200,000 1 2 3 4 Objekt 13 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
4. Maßnahmenuntersuchung Wirtschaftlichkeit Mittlere Jahreskosten Betrachtungszeitraum 20 Jahre Langfristige Wirtschaftlichkeit der Maßnahmen Vergleich von unterschiedlichen Modernisierungsvarianten Energiepreissteigerung 8,6 % Kreditzins 5,0 % Amortisationsdauer Vergleich von unterschiedlichen Varianten Betrachtung bis 30 Jahre 14 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
Bestand EnEV-AW-A KfW-AW-A EnEV-AW-K KfW-AW-K EnEV-FF KfW-FF EnEV-DFF KfW-DFF EnEV-AT KfW-AT EnEV-DA KfW-DA EnEV-KD KfW-KD EnEV-oGD KfW-oGD EnEV-IW KfW-IW Rollladen HKN IT Pellet Scheitholz WW WP 4. Maßnahmenuntersuchung Wirtschaftlichkeit: Bsp. Objekt 1 Jahreskosten zu heutigen Preisen [ /a] 20.000 Kapitalkosten Ki Energiekosten Ke,0 Vergleichslinie Bestand 15.000 10.000 5.000 0 15 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
Bestand EnEV-AW-A KfW-AW-A EnEV-AW-K KfW-AW-K EnEV-FF KfW-FF EnEV-DFF KfW-DFF EnEV-AT KfW-AT EnEV-DA KfW-DA EnEV-KD KfW-KD EnEV-oGD KfW-oGD EnEV-IW KfW-IW Rollladen HKN IT Pellet Scheitholz WW WP 4. Maßnahmenuntersuchung Wirtschaftlichkeit: Bsp. Objekt 1 Durchschnittliche Jahreskosten (20-Jahresmittel) [ /a] 30.000 25.000 Kapitalkosten Ki Energiekosten Ke,m Vergleichslinie Bestand 20.000 15.000 10.000 5.000 0 16 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
Bestand EnEV-AW-A KfW-AW-A EnEV-AW-K KfW-AW-K EnEV-FF KfW-FF EnEV-DFF KfW-DFF EnEV-AT KfW-AT EnEV-DA KfW-DA EnEV-KD KfW-KD EnEV-oGD KfW-oGD EnEV-IW KfW-IW Rollladen HKN IT Pellet Scheitholz WW WP 4. Maßnahmenuntersuchung Wirtschaftlichkeit: Bsp. Objekt 1 30 Amortisationsdauer [a] 25 20 15 10 5 0 17 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
5. Charakterisierung Kategorisierung anhand der Amortisationsdauer: nicht wirtschaftlich (> 30 Jahre) bedingt wirtschaftlich (21 bis 30 Jahre) wirtschaftlich (11 bis 20 Jahre) sehr wirtschaftlich (1 bis 10 Jahre) 18 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
5. Charakterisierung Amortisationsdauer [a] Variante Bezeichnung Objekt 1 Objekt 2 Objekt 3 Objekt 4 Mittelwert B.1.1 EnEV Außendämmung >30-29 - >30 B.2 EnEV Fensterflächen >30 >30 >30 >30 >30 B.3 EnEV Dachflächenfenster >30 - - >30 >30 B.3 KfW Dachflächenfenster >30 - - >30 >30 B.4 EnEV Außentür >30 >30 >30 - >30 B.5 EnEV Dachdämmung >30 >30 - >30 >30 B.5 KfW Dachdämmung >30 >30 - >30 >30 B.10 EnEV Bodenplatte - >30 >30 - >30 B.11 Rolladenkästen >30 - >30 >30 >30 B.12 Heizkörpernischen >30 - - >30 >30 B.13 Innentür >30 >30 >30 >30 >30 sehr wirtschaftlich wirtschaftlich bedingt wirtschaftlich nicht wirtschaftlich nicht untersucht 19 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
5. Charakterisierung Amortisationsdauer [a] Variante Bezeichnung Objekt 1 Objekt 2 Objekt 3 Objekt 4 Mittelwert B.1.1 KfW Außendämmung 22-20 - 21 B.2 KfW Fensterflächen 28 19 28 30 26 B.7 EnEV o. Geschossdecke 12 >30 >30 27 25 B.10 KfW Bodenplatte - 18 25-22 sehr wirtschaftlich wirtschaftlich bedingt wirtschaftlich nicht wirtschaftlich nicht untersucht 20 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
5. Charakterisierung Amortisationsdauer [a] Variante Bezeichnung Objekt 1 Objekt 2 Objekt 3 Objekt 4 Mittelwert B.1.2 KfW Innendämmung (AW) - 15-14 15 B.1.3 EnEV Kerndämmung 10 - - - 10 B.4 KfW Außentür 20 20 18-19 B.6 EnEV Kellerdecke 7 >30-18 18 B.6 KfW Kellerdecke 4 >30-12 15 B.7 KfW o. Geschossdecke 8 27 28 16 20 B.8 EnEV Innenwanddämmung 15 12 16 15 15 A.2.1 Solarthermie TWW - - 16-16 A.2.2 Solarthermie TWW + H - - 18 17 18 A.3.1 SW-Wärmepumpe - 14 - - 14 sehr wirtschaftlich wirtschaftlich bedingt wirtschaftlich nicht wirtschaftlich nicht untersucht 21 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
5. Charakterisierung Amortisationsdauer [a] Variante Bezeichnung Objekt 1 Objekt 2 Objekt 3 Objekt 4 Mittelwert B.1.3 EnEV Kerndämmung 10 - - - 10 B.1.3KfW Kerndämmung 5 - - - 5 B.8 Innenwanddämmung 9 7 10 9 9 A.1.1 Hackschnitzelkessel - - - 8 8 A.1.2 Pelletkessel 9 - - - 9 A.1.3 Scheitholzkessel 9 12-10 10 A.3.2 LW-Wärmepumpe - 9 - - 9 A.3.3 WW-Wärmepumpe 8 - - - 8 sehr wirtschaftlich wirtschaftlich bedingt wirtschaftlich nicht wirtschaftlich nicht untersucht 22 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
5. Charakterisierung Schematische Kostendarstellung der Maßnahmen 23 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
6. Maßnahmenkombinationen Kombination 1: Maßnahmen, die die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) bezüglich der Wärmedurchgangskoeffizienten einhalten. Kombination 2: Maßnahmen, die die Anforderung der KfW bei der Förderung von Einzelmaßnahmen bezüglich der Wärmedurchgangskoeffizienten einhalten. 24 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
6. Maßnahmenkombinationen Wirtschaftlichkeit: Bsp. Objekt 1 Jahreskosten zu heutigen Preisen [ /a] 30.000 25.000 Kapitalkosten Ki Energiekosten Ke,0 20.000 15.000 10.000 5.000 0 Bestand Variante K.1 Variante K.2 25 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
6. Maßnahmenkombinationen Wirtschaftlichkeit: Bsp. Objekt 1 Durchschnittliche Jahreskosten (20-Jahresmittel) [ /a] 50.000 40.000 Kapitalkosten Ki Energiekosten Ke,m 30.000 20.000 10.000 0 Bestand Variante K.1 Variante K.2 26 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
Amortisationsdauer [a] 6. Maßnahmenkombinationen Wirtschaftlichkeit Objekt 1 30 25 20 15 10 5 0 Bestand EnEV KfW Variante 0 Variante K.1 Variante K.2 14 12 27 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
8. Fazit die betrachteten landwirtschaftliche Wohngebäude weisen einen hohen Sanierungsbedarf auf hohe Luftundichtigkeiten und Wärmebrücken hoher Energiebedarf große Raumhöhen große wärmeübertragende Umfassungsfläche Mehrgenerationennutzung in einem Wohngebäude keine Trennung der Wohneinheiten nach KfW-Bankengruppe relativ geringe Förderung 28 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
8. Fazit Einzelmaßnahmen kostenintensive bautechnische Maßnahmen i.d.r. nicht wirtschaftlich energetische Sanierung bei ohnehin notweniger Sanierung wirtschaftlich anlagentechnische Erneuerung wirtschaftlich Maßnahmenkombinationen Kombination von bautechnischen und anlagentechnischen Maßnahmen ist wirtschaftlich Behaglichkeitssteigerung Erhalt und Wertsteigerung von kulturhistorischen Gebäuden Umweltschutz durch Verwendung nachwachsender Rohstoffe und Einsatz erneuerbarer Energien 29 Prof. Dr.-Ing. Martin Homann Dipl.-Ing Petra Lea Müller M.A. Martin Lenting B.Eng. Labor für Bauphysik Fachhochschule Münster
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit