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Vom Altbau zum Passivhaus Prof. Dr. Harald Krause / AW 08.03.2007 / 1

Vom Altbau zum Passivhaus

Prof. Dr. Harald KrauseVortrag Kuko Rosenheim

7. März 2007

Fachhochschule Rosenheim B.Tec Prof. Dr. Harald KrauseFachbereich Allgemeinwissenschaften Sonnenfeld 9Arbeitsgruppe Bauphysik und Gebäudetechnik 83122 [email protected] www.btec-rosenheim.de


Gründungs-Mitglieder


Verbreitung von Informationen und Know-how zum Passivhausstandard Vernetzung und Einbindung aller am Passivhaussektor tätiger Personen und Gewerbe insbesondere Beratende, Planende, und Bauausführende. Kommunikations-Netzwerk für Passivhausinteressierte. Der Verein kooperiert mit Hochschulen, im speziellen mit der Fachhochschule Rosenheim, und weiterführenden Berufsbildenden Schulen in der RegionForschungs- und Entwicklungsprojekte im Bereich der Erstellung energieeffizienter Gebäude und der Sanierung bestehender Gebäude.

Ziele


Gliederung

Einführung - Energieversorgung

energetische Sanierung der Gebäudehülle

Haustechnik

Fördermittel

Energieausweis


EnergieversorgungEnergiefluss Deutschland

Quelle: AGEB 09/2006


EnergieversorgungPrimärenergieverbrauch Deutschland 2005

36%

23%

13%

12%

11%1%4%

MineralölErdgasSteinkohleKernenergieBraunkohleWasser+WindSonstige

Quelle: Thöne, Fahl; BWK 58 (2006)


Energieimporte Deutschland 2004


Anteil der Raumwärme am Energieverbrauch

Endenergieverbrauch in Haushalten (Pistohl)

40%

2%

33%

5%

20%

Mech. EnergieLichtRaumwärmeWarmwasserProzesswärme

33%

51%

9%2% 4% 1%

Auto

Raumwärme

Warmwasser

Kochen

Geräte

Beleuchtung

EnergieversorgungAufteilung – Verbrauch im Haushalt


EnergieversorgungPreisentwicklung


EnergieversorgungEnergieszenario


0

50

100

150

200

250

300

Bestan

d

WSVO 84

WSVO 95

EnEV 02

3l-Hau

sPas

sivha

us

Nullhe

izene

rgie-H

aus

Energi

eauta

rkes H

aus

End-

Ener

gieb

edar

f kW

h/(m

²a) HH-Strom

Lüfterstrom

Warmwasser

Heizwärme

EnergieversorgungEndenergiebedarf in Wohngebäuden

Einfamilienhaus 150 m²:

ca. 4000 l Öl pro Jahr

ca. € 2.200,-


0

50

100

150

200

250

300

Bestan

d

WSVO 84

WSVO 95

EnEV 02

3l-Hau

sPas

sivha

us

Nullhe

izene

rgie-H

aus

Energi

eauta

rkes H

aus

End-

Ener

gieb

edar

f kW

h/(m

²a) HH-Strom

Lüfterstrom

Warmwasser

Heizwärme

EnergieversorgungEndenergiebedarf in Wohngebäuden

Einfamilienhaus 150 m²:

ca. 900 l Öl pro Jahr

ca. € 450,-


EnergieversorgungZusammenfassung

Nur durch Umstellung des Energieträgers werden die Probleme

HeizkostenAbhängigkeiten

nicht gelöst !

Gesamt-Energieeffizienz muss verbessert werden !


1: Kompakte Form A/V

2: Umlaufende WärmedämmungU-Werte: < 0,12 W/(m²K)Südausrichtung

3-Scheiben Glas

3: Luftdichte Hüllen50 < 0,6 h-1

Abluft

Zuluft

Luft-Luft Wärmetauscher

Frischluft

Fortluft

EnergieversorgungEnergieeffizienz: Passivhauskonzept


Energiebilanz: Jahresheizwärmebedarf

Lüftungsverluste

Transmissions-verluste Solare Gewinne

Heizwärme

Interne Gewinne


Maßnahmen im Bestand

Altbausanierung

Schritt 1

Bestandsaufnahme


Energetische Sanierung

Beispiel AltbausanierungDHH, Baujahr 1961

ca. 150 m²

Ausbau Dachgeschoss

Oberaudorf

Verbrauch ca. 3000l Heizöl pro Jahr


Analyse der Wärmeverluste

Außenwand: Hohlblocksteine ohne Dämmung

Kellerdecke: Beton + 2 cm Trittschalldämmung

Dach: nicht gedämmt, oberste Geschossdecke Beton ungedämmt

Fenster: 2-Scheibenverglasung, Holzrahmen

Wärmebrücken (Geschossdecken)



Altbausanierung

Schritt 2




0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

Wan

d

Fenste

r

Dach

Kellerd

ecke

Wärm

ebrüc

ken

Lüftu

ng

kWh

pro

Jahr

?



0

200

400

600

800

1000

1200

Wan

d

Fenste

r

Dach

Kellerd

ecke

Wärm

ebrüc

ken

Lüftu

ng

Lite

r Öl p

ro J

ahr


Analyse der Haustechnik

0 10000 20000 30000 0

+0.0% Heizwärmebedarf

+0.0% Warmwassererwärmung

kWh/a

Anlagenaufwandszahl ep1.7231.723+0.0%

0 10000 20000 30000 0



kWh/a


alte ÖlheizungLeitungen kaum gedämmtHeizkörperheizungalter Warmwasserspeicher, schlecht gedämmt



Altbausanierung

Schritt 3

Prüfung von Sanierungsmaßnahmen der

Gebäudehülle


Gewinn durch Energieeinsparung

ca. 24 cmca. 17 cmca. 12 cm


Wärmedämmung der Außenwand:Kosten für die einsparte Energie

Quelle: PHI 2005

aktuell2004


Konventionelle Dämmung

ca. 17 cm ca. 24 cm

Quelle: Dena


Ausblick:Sanierung mit vorgefertigten Holztafelelementen

ca. 17 cm ca. 24 cm

Quelle: Diplomarbeit Tobias LeichtleFH Rosenheim 2006


Wärmedämmung Dach:Kosten für eingesparte Energie

Quelle: PHI 2005

aktuell2004


Passivhausfenster

www.optiwin.at

3-Scheiben-Verglasung

thermisch verbesserter Rahmen

U-Wert < 0,9 W/(m²K)Standardfenster 1,5 W/(m²K)


Fenstereinbau

Tio < 12,6 °C

Außen -10°C Innen 20°C


Fenstereinbau

Tio = 17,9 °C

Außen -10°C Innen 20°C



Altbausanierung

Schritt 4

Prüfung der Auswirkungen


Vergleich vorher-nachher

0 10000 20000 30000 0

+79.0% Wände

+34.7% Fenster

+89.3% Dachfläche/Obere Geschossdecke

+22.1% Grundfläche/Kellerdecke

+50.0% Wärmebrücken

+14.3% Luftwechselverlust

-9.4% interne Wärmegewinne



kWh/a 0 10000 20000 30000 0

+79.0% Wände

+34.7% Fenster




+14.3% Luftwechselverlust

-9.4% interne Wärmegewinne



kWh/a


Achtlos modernisierter Altbau

→ Bessere Dämmqualität: warme Wände sind trockene Wände.

Zwei häufige Fehler:luftdicht ohne Wohnungslüftungkeine Verbesserung des Wärmeschutzes


Beispiel: Ist-Zustand MFH 94(nach [Geyer 2003])

KS

Beton

Minimaltemperatur mit Möblierung: 9,4 °C


Sanierung: PH-Außendämmung und Kellerdeckendämmung

Minimaltemperatur mit Möblierung: 13,2 °C

Schadensfrei auch mit Möbeln in der Ecke !!

20

1612

© PHI AkkP 24 /2003


Hinter Außen- Laibung Vergla- Rand- Außenw.- AW-Schrank wand sung verbund Fußp. Kante

5,0

15,511 10,2 8 10,1 8,7

Altbau: Istzustand

Relevante Oberflächen-Temperaturen an vielen Stellen unter 12 °C Schimmelgefahr !!

Randbedingungen: -5°C; 20°C


Thermische Behaglichkeit:

Temperaturen

Strahlungstemperaturasymmetrie

Luftgeschwindigkeiten

Luftqualität:

CO2-Konzentrationen und Schadstoffe

Behaglichkeit


Außen -15°CRaum 20°C

Strahlungstemperatur linker Halbraum: 20°C


UW = 1,5 W/(m²K)

Strahlungstemperaturasymmetrie beim Standardfenster



UW = 1,5 W/(m²K)

V > 0,15 m/s

Kaltluftabfall


optimiertes Fenster?

optimierte Heizkörper

Herkömmliche Methode





UW = 0,8 W/(m²K)

Strahlungstemperaturasymmetrie beim Passivhausfenster


Hinter Außen- Laibung Vergla- Rand- Außenw.- AW-Schrank wand sung verbund Fußp. Kante

16,5

19,516 17,7 13 16,7 17,8

Bauteile PH-gedämmt (≥ 200 mm),neues PH-Fenster

Relevante Oberflächen-Temperaturen > 16°CAuch kein Problem bei Schrank in der Kante

Randbedingungen: -5°C; 20°C


Fazit Gebäudehülle

Wärmedämmung der Außenbauteile „rechnet“ sich, wenn „Ohnehinmaßnahmen“ anstehen.geeignete Dämmstoffe aus unterschiedlichsten Werkstoffen stehen zur Verfügung.

Nutzen:Niedrigerer EnergieverbrauchDeutlich bessere Behaglichkeit durch höhere Oberflächentemperaturen, weniger Schimmelgefahr

Sanierung mit Passivhauskomponenten !



Altbausanierung

Schritt 5

Prüfung von Sanierungsmaßnahmen der

Haustechnik



Was ist die richtige Haustechnik ?

Brennwert-technik

Wärme-pumpe

Wohnraum-lüftung

Solartechnik

Pellets-heizung

Stückholz-heizung

Kraft-Wärme-

Kopplung

Brennstoff-zelle


Warum Wohnraumlüftung ?

ausreichend gute Luftqualität ist bei keinem Gebäude ohne aktives Lüften erreichbar (CO2-Konzentration)

Stosslüftung über Fenster 2-3 mal pro Stunde 5 min.

mit Lüftungsanlage gleichbleibend gute LuftqualitätVermeidung von zu hoher Luftfeuchte, Vorbeugen von BauschädenSchallschutzLuftfilterung


Lüftungstechnik - WohnraumlüftungAbluftanlage mit Nachströmöffnungen

Charakterisierung:Zentral angeordneter AbluftventilatorenFrischluft über Außenluftdurchlässe ALDKanalnetz für AbluftÜberströmöffnungen

Komponenten:1. Lüftungsgerät2. Abluftventil3. Überströmöffnungen4. Kanalnetz5. Fortluftauslaß6. Frischlufteinlaß

1

6 3

4 5

6

www.aerex.de


Lüftungstechnik – WohnraumlüftungAbluftanlage Beispiel


Lüftungstechnik – WohnraumlüftungZu- und Abluftanlage

Charakterisierung:Zentral angeordnete VentilatorenZu- und Abluft über getrennte Kanäle geführtWärmerückgewinnung möglichFilterung der FrischluftÜberströmöffnungen

Komponenten:1. Lüftungsgerät2. Zuluftventil3. Abluftventil4. Überströmöffnungen5. Kanalnetz6. Fortluftauslaß7. Frischlufteinlaß

1

2 34

5

6

7

www.aerex.de


Effektiver Wärmebereitstellungs-grad 85%

Gleichstrommotoren

Sommerbypass

Zuluftvorheizung

Volumenstrombalance

Lüftungstechnik – WohnraumlüftungZentralgerät

www.aerex.de


flaches Lüftungsgerät für Einbau in angehängte Decke:

bis 140 m³/h

Kondensatanschluss vorsehen!

Anschluß DN 125

Lüftungstechnik – WohnraumlüftungLüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung

www.paul-lüftung.de


Lüftungstechnik – WohnraumlüftungSanierungsbeispiel

www.aerex.de



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www.aerex.de


Lüftungstechnik – WohnraumlüftungDezentrale Systeme

www.aerex.de

Vorteilekeine Leitungssysteme nötigideal für einzelne Räume, Bereicheraumweise regelbar

Nachteile:schlechtere Energieeffizienzggf. GeräuscheStromanschluss an jedem Elementin jedem Raum muss nötiger Luftwechsel über Außenluft aufgebracht werden



Altbausanierung

Schritt 6

Nutzen der Haustechniklösungen


Energie- Wartungskosten

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0

Ene

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kost

en

€/a

Energie- und Wartungskosten

DH

H O

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26

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30

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Sol

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Bre

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Sol

ar97

4

Pel

lets

1115

Wär

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umpe

616

Pel

lets

+Sol

ar+W

RG

763


Fazit Haustechnik

bei guter wärmetechnischer Sanierung spielt die Haustechnik nicht mehr die entscheidende Rolle.Empfehlung: Einsatz von Solartechnik, ggf. PelletsheizungWohnraumlüftung als Komfortgewinn und Sicherheit im Geschosswohnungsbau.Ungedämmte Heizungsleitungen im unbeheizten Keller mindestens nach gesetzlichen Vorgaben dämmen.Hydraulik, Temperaturniveaus auf jeden Fall prüfen lassen.



durchgeführte Maßnahmen:15 cm KorkdämmungDach: ZwischensparrendämmungNT-Öl-KesselPassivhausfensterSolaranlage für BrauchwasserStückholzofen im WohnzimmerVerbrauch: 500 l Öl + 3 ster Holz


Endenergieverbrauch

05000

1000015000200002500030000

vorher nachher

Endenergieverbrauch in kWh pro Jahr

Verbesserung um ca. 70%



Beispiel MFH:16 cm WDVSDachgeschoßausbauDachdämmung ca. 22 cmFenster schon erneuertZentralheizungDG mit FußbodenheizungHeizung bivalent mit Öl und Wärmepumpe

Quelle: Architekt Horn



0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 0-10000

+84.9% Wände

-14.4% Fenster




-56.8% Luftwechselverlust

+39.1% interne Wärmegewinne


-56.8% Warmwassererwärmung

kWh/a


(%) die Prozentangabe entspricht einer Verbesserung gegenüber der Bezugsvariante

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 0-10000

+84.9% Wände

-14.4% Fenster




-56.8% Luftwechselverlust

+39.1% interne Wärmegewinne


-56.8% Warmwassererwärmung

kWh/a


(%) die Prozentangabe entspricht einer Verbesserung gegenüber der Bezugsvariante


Endenergieverbrauch aus Heizkostenabrechnung

0

50

100

150

200

Nachbargebäudenicht saniert

saniertes Gebäude

Endenergieverbrauch in kWh/m² pro Jahr

Verbesserung um ca. 60%


Weitere Beispiele

www.zukunft-haus.info

www.passivhauskreis.de

www.ig-passivhaus.de

www.klima-sucht-schutz.de

www.neh-im-bestand.de



Altbausanierung

Schritt 7

Finanzierung - Fördermittel


Fördermittel - BAFA

Marktanreizprogramm der BAFA vom 12.1.2007Kollektoranlagen bis 40m²

Brauchwassererwärmung €40 je angefangenem m², mind. € 275,-Heizung+Warmwasser € 70 je angefangenem m²Erweiterung: € 30,- je angefangenem m²

automatisch beschickte Anlagen für Verfeuerung fester Biomasse8 bis 100 kW€ 24,- pro kW Nennleistungmind. € 1000,-bei Hackschnitzel € 500,- je Anlage

Scheitholzkessel 15 bis 30 kW€ 750,- je Anlage

für jede Anlage gelten zusätzliche Anforderungen an die technischen Daten!


Fördermittel - KfW

Programm Wohnraum ModernisierungStandard und Ökoplusselbstgenutzte und vermietete WohngebäudeMaßnahmen an Wohngebäuden, sowie an Wohn-, Alten- und Pflegeheimen. nicht gefördert werden Ferien- und Wochenendhäuser.Standard:

GebrauchswertverbesserungVerbesserung der WohnverhältnisseBeseitigung von Bauschädenalten- behinderten gerechter UmbauErneuerung Heizung etc.

Öko-Plus:Wärmeschutz der Gebäudehülle (Anforderungen, technisches Merkblatt)Erneuerung von Heizungstechnik auf Basis erneuerbarer Energien, Kraft-Wärme-Kopplung und Nah-/Fernwärme (Solaranlagen, Biomasseanlagen, BHKW, Wärmepumpen, Lüftungsanlagen etc.)


Fördermittel - KfW

Programm Wohnraum ModernisierungFörderumfang, Kredithöhe:

Standard: max. €100.000,- je WohneinheitÖko Plus: max. € 50.000,- je WohneinheitErneuerung von Heizungstechnik auf Basis erneuerbarer Energien, Kraft-Wärme-Kopplung und Nah-/Fernwärme

Kreditlaufzeit 10, 20 oder 30 JahreAuszahlung:

Standard: 96%Öko Plus: 100%

Beantragung bei HausbankPrivatpersonen: übliche Sicherheiten

ALLE Angaben ohne Gewähr ! Aktuelle Daten und Konditionen unter www.kfw.de


Fördermittel - KfW

Programm CO2 GebäudesanierungKredit- und Zuschussvarianteumfangreiche energetische Sanierung

auf EnEV Niveau oder besser (A)nach Maßnahmenpaketen (B)

selbstgenutzte oder vermietete WohnungenFertigstellung bis 31.12.1983 (Kategorie A.) bzw. 31.12.1994 (Kategorie B.)Tilgungszuschuss

5% bei Erreichen des Neubau-Niveaus nach EnEV12,5 % bei Unterschreiten des EnEV-Niveaus um 30%in beiden Fällen Nachweis über Sachverständigen nötig.50% Unterschreitung Neubauniveaus, ggf. Sonderförderung (www.zukunft-haus.info)



EnergieberatungFördermittel - KfW

Programm CO2 Gebäudesanierung5 Maßnahmenpakete (siehe Merkblatt)

max. €50.000 je WohneinheitVerwendungsnachweis100% Auszahlung, 4 bis 30 Jahre Laufzeittilgungsfreie AnlaufjahreBeantragung über Hausbank




Altbausanierung

Schritt 8

Energieausweis


EnergieausweisReferentenentwurf Dez. 2006

Energieausweis fürErrichtung eines GebäudesÄnderung eines GebäudesBestandsgebäude bei Verkauf, Vermietung, Verpachtungöffentliche Gebäude mit mehr als 1000 m²

Für Gebäude oder Gebäudeteile10 Jahre Gültigkeit


EnergieausweisReferentenentwurf Dez. 2006

Ausstellung auf Grundlage des EnergiebedarfsAusstellung auf Grundlage des Energieverbrauchs möglich

bei Verkauf, Vermietung etc. undWohngebäude mit mindestens 5 Wohnungen

Bei bestehenden Gebäude sind Modernisierungsempfehlungen zu geben, wenn kostengünstig


Energieausweis für sanierte DHH


Energieausweis für sanierte DHH

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 und mehr

Dieses Gebäude

76.1 kWh/(m²a)

KfW-40-HausKfW-60-Haus

EnEV-MfH-NeubauTeilmodernisiertes MFH

Teilmodernisiertes EFH nicht modernisiertes MFH

NT+Solar

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 und mehr

Dieses Gebäude

294.0 kWh/(m²a)

KfW-40-HausKfW-60-Haus

EnEV-MfH-NeubauTeilmodernisiertes MFH

Teilmodernisiertes EFH nicht modernisiertes MFH

DHH Oberaudorf


Prioritätenliste

1: Gebäudehülle zukunftssicher verbessern

2: Einbau einer Wohnraumlüftung prüfen !

3: regenerative Energien: Pellets, Solar


Fazit

Auch in der Sanierung:Nur Gebäude mit sehr wenigEnergieverbrauch führen zur

Verringerung der Abhängigkeit von Energieversorgern!

“Passivhaus” im Bestand !!


Ende

Vielen Dank für IhreAufmerksamkeit

Vortrag zum Download unterwww.passivhauskreis.de

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