Energetische Gebäudesanierung. 10 Argumente für Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Dr. Burkhard Schulze Darup, Architekt, Nürnberg

Energetische Gebäudesanierung 10 Argumente für Effizienz und Wirtschaftlichkeit Dr. Burkhard Schulze Darup, Architekt, Nürnberg www.schulze-darup.de

Energetische Gebäudesanierung 10 Argumente für Effizienz und Wirtschaftlichkeit

ffiziente und egenerative eiztechnik Passivhaus-Komponenten Dach 25-40 cm Wärmedämmun -/Abluftanlage t WRG > 75 % ssivhausnster Wand 18 30 cm Wärmedämmu uftdichtheít 0 0,6 h -1 Kellerdecke 14 20 cm

ärmegewinne / -verluste: Bestand und Faktor 10-Sanierung Bestand 242 kwh/(m²a) Verluste Gewinne Interne Gewinne Solarstrahlung Heizwärmebedarf Lüftungswärmev. Wärmebrücken Fenster / Türen Kellerdecke Dach Außenwand Verluste Sanierung 25 kwh/(m²a) Gewinne kwh/(m²a) 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0

Energetische Berechnung: Kennwerte 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Standard-Sanierung 30-50 % Einsparung (Heizenergie) Haushaltsstrom Lüfterstrom Warmwasser Heizung Bestand Saniert WSVO 95 EnEV 2002 KfW-60 KfW-40 3-L-Haus Passivhaus kwh/(m²a) Faktor 10

Schema des Heizenergie-Reduktionspotenzials im Wohngebäudebestand durch energetische Sanierung Heizwärmebedarf kwh/(m²*a) 300 250 200 150 100 50 bis 1918 1919-48 1949-57 1958-68 Faktor 10 wirtschaftlich optimaler Energiestandard* 1969-77 1. WSVO 2. WSVO 3. WSVO Niedrigenergie-Standard Passivhaus-Standard 0 energetisch optimaler Standard 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Anteil der Wohnungen (%) * bei kurzfristiger Renditebetrachtung Quellen: ARENHA 1993, IWU 1994, Bundesarchitektenkammer 1995, Schulze Darup 1998/2000

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 Szenario Weltenergieverbrauch Energieeinsparung noch unerforschte Energien Geo-/Ozeanische Energie Solarenergie Windenergie Wasserkraft Neue Biomasse Trad. Biomasse Kernkraft Erdgas Erdöl Kohle 200 Etajoule 0 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090 uelle: Shell-Studie (Grundlagen bis 2000), danach: Szenario mit hoher Einsparung und regenerativer Energienutzung

Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 essourcen & erbrauch

Sanierung mit Passivhaus-Komponenten Jean-Paul-Platz Heizwärmebedarf (PHPP) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Berechnung PHPP: 27,4 kwh/(m²a) PHPP kwh/ m² mtl Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai

Sanierung mit Passivhaus-Komponenten Jean-Paul-Platz Heizwärmebedarf (PHPP) und Verbrauch 02/03 und 03/04 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Berechnung PHPP: 27,4 kwh/(m²a) PHPP 1 2 3 4 5 6 Messung ab 20.12.02 1.5.04 kwh/ m² mtl Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai

Sanierung mit Passivhaus-Komponenten Jean-Paul-Platz Heizwärmebedarf (PHPP) und Verbrauch 02/03 und 03/04 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Messung 02/03: 26,9 kwh/(m²a) Berechnung PHPP: 27,4 kwh/(m²a) PHPP Mittelwert Messung ab 20.12.02 1.5.04 Messung 03/04: 23,7 kwh/(m²a) kwh/ m² mtl Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Sanierung Ingolstädter Straße 139/141 in Nürnberg Heizwärmebedarf (PHPP) Berechnung PHPP: 24,4 kwh/(m²a) PHPP kwh/ m² mtl Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai

Sanierung Ingolstädter Straße 139/141 in Nürnberg Heizwärmebedarf / -verbrauch (PHPP) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Berechnung PHPP: 24,4 kwh/(m²a) Heizwärmeverbrauch: 18 kwh/(m²a) PHPP Heizwärmeverbrauch kwh/ m² mtl Sep Nov Jan Mrz Mai Jul Sep Nov Jan Mrz Mai

. ehaglichkeit & ohlfühlen

chlecht gedämmte ebäudehülle Decke U=1,2 W/m²K Temp. 15 C Fenster U=2,6 W/m²K Temp. 8,5 C Wand U=1,2 W/m²K Temp. 15 C Raum- Temperatur 23,5 C Boden U=1,2 W/m²K Temp. 15 C

ut gedämmte ebäudehülle Decke U=0,15 W/m²K Temp. 19,3 C Fenster U=0,8 W/m²K Temp. 16,5 C Wand U=0,15 W/m²K Temp. 19,3 C Raum- Temperatur 19,5 C Boden U=0,15 W/m²K Temp. 19,3 C

uelle: Passivhaus-Institut Darmstadt 2004 25 20 Standardfenster

uelle: Passivhaus-Institut Darmstadt 2004 Passivhaus-Fenster

an-paul-platz Wohnung 1: Temperatur i.m. und rel. Luftfeuchte i.m von August 2003 bis März 2004 31 rel.feuchte i.m. 70 29 65 60 27 Temperatur i.m. 55 25 50 23 45 21 19 >22 C 17 15 5090 5243 5396 5549 5702 5855 6008 6161 6314 6467 6620 6773 6926 7079 7232 7385 7538 7691 7844 7997 8150 8303 8456 8609 8762 8915 9068 9221 9374 9527 9680 9833 9986 10139 10292 10445 10598 10751 Temperatur in C 40 35 30 25 20 Zeit in Stunden Quelle: FIW-München September 200

. autenschutz & ein Schimmel

Gefährdete Stellen für Feuchtigkeitsschäden

Detailanschluss Außenwandkante (mit Schrank) Quelle: Passivhaus Institut Darmstadt 2003 U=1,38 U=0,41 U=0,16 5,0 C 12,6 C 16,5 C unsaniert konventionell hocheffizient

uelle: Wärmebrückendarstellung: Passivhaus Institut, Darmstadt Sockelanschluss Keller-Außenwand 16,5 C

17,7 C

. aumluftualität & ohnesundheit

OC Raumluftuntersuchung 6.3.2004 ean-paul-platz 4 200 000 800 600 Alkene Ester / Ketone Ether Phenolische Verb. Texanole Terpene Aldehyde Aromaten Alkohole Siloxane Glykolverbind. halogenierte KW Monom. Oligomere Alkane Σ=1.292 Σ=2.119 400 300 µg/m³: Zielwert nach Seifert (UBA) 200 0 1 2 4 5 6 A B C Jean-Paul-Platz Referenzwohnungen

chimmelpilzuntersuchung der Raumluft 6.3.2004 ean-paul-platz 4 Nährbodenart: DG 18 00 50 00 50 00 50 00 50 Cladosporium spp Aspergillus restrictus-gr. Aspergillus ochraceus Eurotium sp. Aureobasidium pullulans Scopulariopsis sp. Thysanophora penicill. sterile Kolonien Küchendemontage vor Messung Penicillium spp. Aspergillus versicolor Wallemia sebi Alternaria sp Engyodontium album Trichoderma sp. Hefen 0 1 2 4 5 6 A B C Jean-Paul-Platz Referenzwohnungen Außen luft

Messung: FIW-München 2005, Grafik: Schulze Darup CO2 - Gehalt in ppm 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 Wohnung 1: CO2- Konzentration am 1. bis 7.12.2003 Standardnutzung, z. T. Besuch max. CO2- Konzentration nach DIN 1946-2 = 1500 ppm 2.12.03 3.12.03 4.12.03 5.12.03 6.12.03 7.12.03 empfohlene CO2- Konzentration nach Pettenkofer = 1000 ppm Zeit in Stunden 8017 8042 8067 8092 8117 8142 8167

Wohnung 1: CO2- Konzentration am 21. bis 27.1.2004 Messung: FIW-München 2005, Grafik: Schulze Darup CO2 - Gehalt in ppm 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 Standardnutzung max. CO2- Konzentration nach DIN 1946-2 = 1500 ppm 22.1.04 23.1.04 24.1.04 25.1.04 26.1.04 27.1.04 empfohlene CO2- Konzentration nach Pettenkofer = 1000 ppm Zeit in Stunden 9241 9266 9291 9316 9341 9366 9391

Wohnung 1: CO2- Konzentration am 5. bis 11.2.2004 Messung: FIW-München 2005, Grafik: Schulze Darup CO2 - Gehalt in ppm 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 Standardnutzung max. CO2- Konzentration nach DIN 1946-2 = 1500 ppm 6.2.04 7.2.04 8.2.04 9.2.04 10.2.04 11.2.04 empfohlene CO2- Konzentration nach Pettenkofer = 1000 ppm Zeit in Stunden 9601 9626 9651 9676 9701 9726 9751

u-/abluftanlage mit Wärmerückgewinnung 85 % ean-paul-platz 4 - Lüftungsgeräte pro Wohnung Zuluft Zuluft Zuluft Zuluft Abluft Bad Abluft WC/AB Zuluft Zuluft Abluft Küche

u-/abluftanlage mit Wärmerückgewinnung 85 % ean-paul-platz 4 Zuluft Zuluft Zuluft Zuluft Abluft Bad Abluft WC/AB Zuluft Zuluft Abluft Küche

u-/abluftanlage mit Wärmerückgewinnung 85 % Zuluft Zuluft Zuluft Zuluft Abluft Bad Abluft WC/AB Zuluft Zuluft Abluft Küche

Lüftungsschema Ingolstädter Straße Nürnberg Zentrale Anlage

Lüftungszentrale Ingolstädter Straße 1.OG EG

Zuluft Schlafen Zuluft Wohnen Zuluft Kind Abluft Bad Abluft Küche

. ebäudewert

. ermietbarkeit

7. 35 30 25 20 Energiekosten & 15 10 5 Wirtschaftlichkeit 0 kwh/(m²a) 2005 2025 Heizkosten ( /m²a) Bestand Faktor10

7. Energiekosten & Wirtschaftlichkeit kwh/(m²a) 35 30 25 20 15 10 5 0 2005 2025 Heizkosten ( /m²a) Bestand Faktor10 Sanierungskosten Jean-Paul-Platz: 503 /m² (100 /m² Ingolstädter Str.: 1055 /m² (120 /m² DIN 276 Kostengruppe 300/400 inkl. MWS Kosten pro m² Wohnfläch (Mehrkosten gegenüber EnEV-Standard

Baukosten in Abhängigkeit vom Standard 1200 EnEV 1000 KfW 60 KfW 40 800 600 400 200 0 /m² 1930 895m² 6WE 1951 918m² 12WE 1958 1092m² 18WE 1964 1726m² 24WE 1970 1407m² 16WE

Mehrkosten KfW-40/60 gegenüber EnEV 160 140 120 100 80 60 40 20 0 /m² 1930 895m² 6WE KfW 60 KfW 40 1951 918m² 12WE 1958 1092m² 18WE 1964 1726m² 24WE 1970 1407m² 16WE

0,14 Kosten pro eingesparter Kilowattstunde 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 /kwh Auswertung von fünf Sanierungsgutachten mit Passivhaus- Komponenten Gestehungskosten für eine kwh (Öl/Gas) 0,017 0,02 0,026 Wand Dach Boden 0,045 Wärmebrücken Kosten der Maßnahmen: pro eingesparter kwh 0,083 0,058 /kwh Fenster Zu-Abluft WRG 0,12 Solarthermie *Abschreibungslaufzeit: bauliche Maßnahmen 40 Jahre, Fenster 30 Jahre, Lüftungsanlage 25 Jahre, Solarthermie 20 Jahre

0,14 Kosten pro eingesparter Kilowattstunde 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 /kwh Prognose 2008 Gestehungskosten für eine kwh (Öl/Gas) 0,016 0,018 0,023 0,04 Wand Dach Boden Wärmebrücken 0,045 Fenster 0,075 /kwh Zu-Abluft WRG 0,11 Solarthermie *Abschreibungslaufzeit: bauliche Maßnahmen 40 Jahre, Fenster 30 Jahre, Lüftungsanlage 25 Jahre, Solarthermie 20 Jahre

. tädtebau

Modellprojekt Sanierung m Passivhaus- Komponenten ProKlima Von Oesen Hannover

Denkmalgeschütztes Passivhaus Günzburg Architekt Martin Endhardt

Steyr Nordpool Architekten Poppe und Prehal

Sanierung zum Passivhaus- Bürogebäude ebök Ingenieurbüro Tübingen Schellingstraße 4/2 D-72072 Tübingen

kwh/(m²a) 250 200 150 100 50 0 204 27 Bestand Heizwärmebedarf (kwh/m²a) saniert q p = 34 kwh/(m²a) 3-Liter-Haus Sanierung Jean-Paul-Platz 4 WBG Nürnberg 2002

KfW-40 Sanierung Ingolstädter Straße 139/141 WBG Nürnberg 2004 DENA: NEH-im-Bestand.d kwh/(m²a) 80 60 40 20 0 CO2- Emission kg/(m²a) 75 7,4 kwh/(m²a) 200 150 100 50 0 Heizwärmebedarf (kwh/m²a) 176 24 Bestand saniert Bestand saniert q p = 37 kwh/(m²a

Hannover, Merianweg Dornröschen wachgeküsst Altbausanierung mit Faktor 10 Studienarbeit und Wettbewerb Universität Hannover

Hannover, Merianweg Dornröschen wachgeküsst Altbausanierung mit Faktor 10

Hannover, Auf dem Hollen Dornröschen wachgeküsst Altbausanierung mit Faktor 10 Studienarbeit und Wettbewerb Universität Hannover

. rbeitsplatzeschaffung

Neubau Sanierung Bautätigkeit 2003 2003 Ziel Neubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0% Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1 Investitionen / m² /m² 1.300 600 700 Invest/a Mio. /a 35.688 36.064 70.123 *Quelle: Statistisches Bundesamt Feb. 2004: http://www.stabu.de/presse/deutsch/home.htm

Neubau Sanierung Bautätigkeit 2003 2003 Ziel Neubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0% Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1 Investitionen / m² /m ² 1.300 600 700 Invest/a Mio. /a 35.688 36.064 70.123 Arbeitsplätze (65.000 /Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818 Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 /Person) Mrd. 6,23 erforderliche Fördermittel Mrd. 2,50

Neubau Sanierung Bautätigkeit 2003 2003 Ziel Neubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0% Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1 Investitionen / m² /m ² 1.300 600 700 Invest/a Mio. /a 35.688 36.064 70.123 Arbeitsplätze (65.000 /Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818 Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 /Person) Mrd. 6,23 erforderliche Fördermittel Mrd. 2,50 Energieverbrauch kwh/m ²a 240 240 Energieeinsparung proz. % 40,0% 70,0%

Neubau Sanierung Bautätigkeit 2003 2003 Ziel Neubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0% Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1 Investitionen / m² /m ² 1.300 600 700 Invest/a Mio. /a 35.688 36.064 70.123 Arbeitsplätze (65.000 /Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818 Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 /Person) Mrd. 6,23 erforderliche Fördermittel Mrd. 2,50 Energieverbrauch kwh/m ²a 240 240 Energieeinsparung proz. % 40,0% 70,0% Energieeinsparung absolut Mio. kwh/a 5.770 16.830

Neubau Sanierung Bautätigkeit 2003 2003 Ziel Neubau- / Sanierungstätigkeit % 0,8%* 1,8% 3,0% Neubau- / Sanierungstätigkeit Mio. m² 27,4* 60,1 100,1 Investitionen / m² /m ² 1.300 600 700 Invest/a Mio. /a 35.688 36.064 70.123 Arbeitsplätze (65.000 /Arbeitsplatz) Pers. 549.040 554.821 1.078.818 Einsparung Arbeitslosengeld (12.000 /Person) Mrd. 6,23 erforderliche Fördermittel Mrd. 2,50 Energieverbrauch kwh/m ²a 240 240 Energieeinsparung proz. % 40,0% 70,0% Energieeinsparung absolut Mio. kwh/a 5.770 16.830 Einsparung jährlich (Bezug: Gesamtbestand) % 0,7% 2,1% Einsparung bis 2020 (Bezug Gesamtbestand) % 10% 29% *Quelle: Statistisches Bundesamt Feb. 2004: http://www.stabu.de/presse/deutsch/home.htm

rognose: Gesamtsanierungsvolumen (1,8 3,0 %) mi nteil Faktor-10-Sanierung ( 40 % bis 2015) 100.000.000 90.000.000 80.000.000 70.000.000 60.000.000 50.000.000 40.000.000 30.000.000 20.000.000 10.000.000 m² sanierte Fläche 0 1.000 999 50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0 m² 1.000 2.000 001 2002 4.000 2003 8.000 003 2004 16.000 2005 50.000 005 150.000 400.000 007 1.000.000 009 Standard Faktor 10 011 013 015

rognose: Gesamtsanierungsvolumen (1,8 3,0 %) mi nteil Faktor-10-Sanierung ( 40 % bis 2015) 100.000.000 90.000.000 80.000.000 70.000.000 60.000.000 50.000.000 40.000.000 30.000.000 1.000 1.000 2.000 4.000 8.000 16.000 50.000 150.000 400.000 1.000.000 20.000.000 10.000.000 0 Standard Faktor 10 999 001 003 005 007 009 011 013 015 3-Liter Haus LUWOGE DBU: Energ. Gebäudesanierung mit Faktor 10 dena: NEH im Bestand 1 20 Projekte dena: NEH im Bestand 2 110 Projekte m² sanierte Fläche www.dbu.de Veröffentlichungen: Pdf-Download: Energetische Gebäudesanierung mit Faktor 10 Breitenförderung 1100 + X Projekte

0 Gründe für energetische Sanierung mit Faktor 10 Ressourcenschutz 300 250 200 150 100 50 0 Bestand saniert Dauerhaft gute Vermietbarkeit 6 Behaglichkeit & Wohlfühlen Bautenschutz & kein Schimmel Raumluftqualität & Wohngesundheit Versicherung gegen steigende Energiekosten Städtebauliche Aufwertung Qualifizierung & Arbeitsbeschaffung 7 8 9 Zukunftsfähiger Gebäudewert Klimaschutz 10