Energetische Modernisierung Ganzheitlich denken!
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Energetische Modernisierung Ganzheitlich denken! Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 1 THEMEN - Grundlagen - Phase 0 - Do it with an architect Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 2 GRUNDLAGEN Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 3 GRUNDLAGEN – Nachhaltigkeit Nachhaltige Gebäude sind energieeffizient, aber nicht alle energieeffizienten Gebäude sind nachhaltig. Energetische Modernisierung macht nur Sinn, wenn sie Teil eines Konzeptes ist, das auf Grundlage der Nachhaltigkeit entwickelt wurde. Ganzheitlich entwickelte Konzepte sind nachhaltig, wenn sie Antworten auf folgende Fragen geben: - Nutzungskonzeption (z. B. Wohnen in allen Lebensphasen) - Baukonstruktion (z.B. flexibel nutzbare, anpassbare Strukturen) - Gestaltung (Bezug zum landschaftlichen bzw. städtebaulichen Kontext) Nicht zuletzt muss auch immer ein ökonomischer Mitteleinsatz gegeben sein. Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 4 GRUNDLAGEN - Nachhaltigkeit Folgende Punkte sollten bei einer ganzheitlich nachhaltigen Planung berücksichtigt werden. - Soziale Nachhaltigkeit: Integration, Kommunikation - Städtebau: Verdichtung, Nutzung Bestand - Außenanlagen: Intensive Dachbegrünung, Retention, Versickerung - Gebäudekonzept: Flexible Nutzung, Kompaktheit, Gestalt, Angemessenheit, Wartung/ Unterhalt/ Abbruch - Primärenergiebedarf: EnEV-Neubau oder besser - Wassernutzung: Regenwassernutzung, Reduktion Wasserverbrauch - Raumklima: Emissionsarme Baustoffe, Kontrollierte Lüftung, Behaglichkeit (Sommer) - Abfallkonzept: Konzept Mülltrennung - Ökonomische Nachhaltigkeit: Betrachtung Gesamtzyklus/ Vollkosten Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 5 GRUNDLAGEN – Klimaveränderung CO2-Ausstoß Eine übergeordnet Anforderung an die Energieeffizienz ist die Reduktion des CO2-Ausstoßes, der mit der Maßnahme verbunden ist. Dabei ist zu beachten, dass der CO2-Ausstoß nicht nur von baulichen oder anlagentechnischen Gegebenheiten abhängt, vielmehr wird er auch vom Nutzerverhalten und der Materialökologie beeinflusst. Suffizienz Übergeordnet stellt sich immer die Frage der Suffizienz – also die Frage nach dem Bedarf und dem Standard. Der Wohnflächenzuwachs / Einwohner ist in den letzten Jahren rasant angestiegen. Er beträgt heute im Mittel 46 m2/ Einwohner. Ist es weiterhin richtig, Kennwerte von Gebäuden ausschließlich auf der m2-Ebene zu bewerten oder werden nicht andere Kenngrößen dem Grundgedanken der Suffizienz besser gerecht – wie z. B. CO2Ausstoß/ Nutzer des Gebäudes? Treibhausgase, Quelle: www.gemis.de Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 6 GRUNDLAGEN - Ökologie CO2- Ausstoß Der CO2-Ausstoß, der bei der Konditionierung von Gebäuden anfällt, hat in Industriestaaten, wie Deutschland, einen Anteil von 50 % am CO2 -Gesamtausstoß. In Deutschland werden jährlich ca. 800 Mio. Tonnen CO2 emittiert, weltweit sind es 35 Mrd. Tonnen, mit steigender Tendenz. Energetische Sanierung Besonders hoch ist der CO2Ausstoß bei Bestandsgebäuden. Häufig können im Zuge von Erhaltungs- und Reparaturmaßnahmen zusätzliche energetische Verbesserungen vorgenommen werden, sodass sich ein ökonomischer Synergieeffekt ergibt. Ökonomie / Ökologie Eine CO2- Reduktion ist nicht immer mit einer Kostenreduktion verbunden. Klimaschutz kostet also auch Geld. Umso wichtiger ist deshalb die Überprüfung, mit welchem Mitteleinsatz, welcher CO2Ausstoß erreicht wird. Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 7 GRUNDLAGEN - SANIERUNGSZIELE - Ökonomie Vollkosten Die Vollkostenbetrachtung erlaubt, durch die Erfassung aller Kostenfaktoren, eine differenzierte Bewertung von unterschiedlichen Maßnahmen. Durch das Einbeziehen von Wartungs- und Instandhaltungskosten können auch die erforderlichen Sanierungsmaßnahmen im Bestand bzw. die nach Teilsanierung weiterhin erforderlichen Instandhaltungsarbeiten berücksichtigt werden. Fördermittel reduzieren maßnahmenbezogen den ökonomischen Aufwand in unterschiedlicher Höhe. Folgende Kosten werden über einen Zeitraum von 30 Jahren betrachtet: Energiekosten (Preissteigerung 5 %) + Instandhaltungskosten (Preissteigerung 1,5 %) + Investitionskosten (0,5 % Zins / Anlagentechnik: Ersatz nach 15 J.) + Wartungskosten (Preissteigerung 1,5 %) = Gesamtsumme (Vollkosten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 8 GRUNDLAGEN – Ökologie / Ökonomie Vorteile Vollkostenberechnung Besonders unübersichtlich sind immer die Entscheidungsgrundlagen, die für Art und Umfang einer Sanierung verantwortlich sind. Zentrale Fragestellung ist dabei immer die Höhe der Kosten, die mit der Maßnahme verbunden sind. Dabei müssen gerade für Kommunen, die im Gegensatz zu einem Investor eine Immobilie langfristig im Besitz haben, alle mit der Maßnahme im Zusammenhang stehenden Kosten einschließlich der Verzinsung betrachtet werden. Hierfür ist die Vollkostenrechnung nach VDI 2067 ein geeignetes Instrument. Ausgangspunkt Vollkosten Ausgangspunkt ist immer die Weiterführung des unsanierten Bestandes mit den entsprechend hohen Rückstellungen für Reparaturmaßnahmen. Alle Parameter sind für alle Beteiligten transparent und können so vermittelt werden. Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 9 GRUNDLAGEN – Ökologie / Ökonomie Einflussgrößen In der Vollkostenrechnung der unterschiedlichen Sanierungsvarianten werden dann folgende Einflussgrößen abgebildet: - Reduzierter Energiebedarf - Reduzierten Unterhaltskosten - Investitionskosten - Veränderten Wartungskosten Der ökologische Faktor wird an der Menge des eingesparten CO2Ausstoßes dargestellt. Zum Beispiel (Tab. rechts): Unsanierter Zustand: CO2- Ausstoß: 20 Tonnen/ Jahr. Nach Sanierung (V 2): CO2- Ausstoß: 10 Tonnen/ Jahr 50 % Reduktion Einsparung in 30 Jahren: 300 Tonnen CO2 Aufwand: - 607 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 10 GRUNDLAGEN – Gesetze / Verordnungen Hinsichtlich des Energiebedarfs sind folgende Verordnungen zu beachten: - „Erneuerbare EnergienWärmegesetz“ (EEWärmeG) - Energieeinsparverordnung (EnEV) 2014/ 2016 EEWärmeG Das EEWärmeG stellt an die öffentlichen Bauten, wegen ihrer Vorbildfunktion, hohe Anforderungen. EnEV Die EnEV wird demnächst entsprechend EU-Vorgaben verschärft. Bei Sanierungen können Befreiungen von den Vorgaben der EnEV beantragt werden (§ 24 „Ausnahmen“, § 25 „Befreiungen“). Die Kritik an den Verordnungen – unübersichtlich, unverständlich, zu kompliziert – ist berechtigt und führt dazu, dass die Verordnungen als Last und nicht als Anreiz für energetisch sinnvolles Bauen wahrgenommen werden. In diesem Punkt ist Handlungsbedarf gegeben. Energieausweis Bestand (Aushang) FOS/ BOS / RWS Augsburg Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 11 PHASE 0 – FOS/BOS Augsburg Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 12 PHASE 0 - Bestand – Gebäudeteile Gebäude: Die Schulanlage besteht aus drei Gebäuden: - Schulgebäude FOS/BOS/RWS (Bauteile 1-5) - Turnhalle (Bauteil 6,7) - Hausmeisterwohnung / Fahrradraum (Bauteil 8) Systemgrenze: Die Schule und Turnhalle werden getrennt bewertet. Die Hausmeisterwohnung wird nicht betrachtet, da ihr Energiebedarf vergleichsweise unbedeutend ist. Daten zur Anlage: Baujahr: 1978 Planung: Architekturbüro Grabow und Hoffmann, Nürnberg Beheizte Fläche: Schule: 23.500 m² Turnhalle: 3.000 m² Bauteile FOS/ BOS / RWS Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 13 PHASE 0 - Bestand – Architektonische Qualität Bauweise – Flexibilität: Die Schulanlage ist als Betonskelettbau errichtet worden. Ausbau und Fassade wurden als elementierte Teilsysteme entwickelt. Sie besitzen deshalb eine hohe Flexibilität und sind in hohem Maße reparaturfreundlich. Gestaltung: Der gestalterische Ausdruck dokumentiert die Bauweise. Er ist also durch eine strukturelle Ästhetik geprägt. Ansicht FOS/ BOS / RWS Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 14 PHASE 0 - Bestand – Versorgung Wärmeversorgung Die Wärmeversorgung erfolgt mit Fernwärme. Die Übergabe erfolgt im Bauteil 7. Primärenergiefaktor: Der Primärenergiefaktor der Augsburger Fernwärme beträgt 0,32. EEWärmeG: Die Fernwärme ist als sog. Ersatzmaßnahme nach EEWärmeG zertifiziert. Versorgungsgang Nahwärme CO2-Ausstoß: Der CO2-Ausstoß beträgt 144 g / kWh. Nahwärme intern: Von der Übergabestation führt eine Nahwärmeleitung zu sechs Technikzentralen in der Sporthalle (1) und Schule (5). Insgesamt (Vor- und Rücklauf) sind ca. 550 m Verteilleitungen und ca. 130 m Steigleitungen verlegt. Struktur der Versorgung Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 15 PHASE 0 - Bestand – Energiebedarf / CO2 - Ausstoß Endenergieverbrauch Bestand: - Wärme: 2.656.000 kWh - Strom: 727.000 kWh - Gesamt: 3.383.000 kWh CO2- Ausstoß im Jahr: - Wärme: 383 Tonnen - Strom: 448 Tonnen - Gesamt: 831 Tonnen Energieflussdiagramm Bestand Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 16 PHASE 0 - Bestand – Gebäudehülle Sanierungskonzept Bei energetischen Modernisierungen ist die Fassade der Hauptangriffspunkt. Soll sie repariert werden, erneuert werden oder soll eine gänzlich neue Fassadenkonzeption entwickelt werden? Alle Fragen berühren die Nutzung, die Kosten, die Baukonstruktion und als Ergebnis letztendlich die Gestalt und damit die Identität des Gebäudes. Häufig wird Art und Umfang auch dadurch übergeordnet bestimmt, ob ein Gebäude bei laufender Nutzung oder in leerem Zustand saniert wird. Typische Ansichten Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 17 PHASE 0 - Bestand – Gebäudehülle Mittlerer Wärmedurchgangskoeffizient: Der mittlere Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) der opaken Gebäudehülle beträgt 0,5 W/m2K, der Wert für die transparenten Bauteile 2,7 W/m²k. Mindestwärmeschutz – Winter: Der winterliche Mindestwärmeschutz (“Schimmelschutz“) nach DIN 4108-2 (02-2013) ist bis auf wenige Ausnahmen eingehalten. Mindestwärmeschutz – Sommer: Der sommerliche Mindestwärmeschutz ist - wegen fehlender Speichermasse und fehlender Nachtlüftung - in zahlreichen Räumen, nicht eingehalten. Undichtigkeiten: Zahlreich Anschlüsse sind nicht luftdicht, was Einschränkungen in der Behaglichkeit sowie Energieverluste zur Folge hat. Luftundichtigkeiten in der Fassade Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 18 PHASE 0 - Bestand – Anlagentechnik Vorhandene Anlagentechnik Die Anlagentechnik für Heizung, Lüftung und Beleuchtung befindet sich noch im ursprünglichen Zustand. Damit ist die rechnerische Nutzungsdauer nach VDI 2067 (1520 Jahre) weit überschritten. Der Sanierungs- resp. der Erneuerungsbedarf ist hoch. Heizung - Pumpen veraltet - Hydraulik der Anlage unklar - Wärmeübergabe ineffizient (Luftheizung, Heizkörper) - Regelungsmöglichkeit fehlen Lüftung - Anlagen teilweise ohne Wärmerückgewinnung - Ineffiziente Ventilatoren - Regelungsmöglichkeiten fehlen - Lufthygiene (Kanalnetz) nicht prüfbar Beleuchtung - Entladungslampen mit konventionellem Vorschaltgerät Lüftungszentrale Sporthalle (oben), Alter Unterverteiler (unten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 19 PHASE 0 - Bestand – Potential Ökobilanz Der Bestand bindet als massive Betonskelettkonstruktion eine große Menge an Energie, die bei einem Abbruch und Neubau nochmals aufgewendet werden müsste. Konstruktive Entflechtung Durch den strukturellen Aufbau des Gebäudes (Trennung von tragenden und nicht tragenden Bauteilen) können einzelne Bauteile der Fassade und des Innenausbaus unabhängig von anderen Bauteilen ausgetauscht werden. Dadurch ist das Gebäude anpassungsfähig. Architektur Im Zuge der Sanierung sollte darauf geachtet werden, dass die Orientierung im Gebäude durch zielgerichtete Maßnahmen – z.B. Schaffung von Blickbeziehungen zum Außenraum – verbessert wird. Schaffung von Blickbeziehung entlang der Schulstrasse Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 20 PHASE 0 - Sanierungsziele Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 21 PHASE 0 - Sanierungsziele Erhalt der Gesamtgestalt: - Gleiche Maßnahmen bei allen Gebäudeteilen Durchführung bei laufendem Betrieb: - Temporäre Stilllegung einzelner Klassen bzw. Bereiche Energetische Verbesserung der Hülle: - Verbesserung im Zuge von Sanierungsmaßnahmen Energetische Optimierung der Anlagentechnik: - Verbesserung der Effizienz bei Beleuchtung und Lüftung - Integration regenerativer Energie Ökonomische Sinnfälligkeit / Fördermittel: - KfW - Bundesregierung/ Klimaschutzinitiative - Sonstige (DBU) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 22 PHASE 0 - Maßnahmen Einzelmaßnahmen Orientiert an den Zielsetzungen werden für die FOS/ BOS/ RWS in Augsburg zunächst sinnvolle Einzelmaßnahmen vorgeschlagen, die auch unabhängig voneinander d.h. schrittweise – umgesetzt werden können. Maßnahmenpakete Sinnvoll ist es aber immer, mehrere Maßnahmen zu Paketen zu schnüren, weil dann in der Regel ökologisch-ökonomische Synergieeffekte z.B. bei der Durchführung der Arbeiten oder bei der Aktivierung von Fördermitteln erreicht werden können. Maßnahmenkatalog Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 23 PHASE 0 - Einzelmaßnahmen Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 24 PHASE 0 - E 1 Dachsanierung Zustand (Schule/ Sporthalle): - Schadhafte Anschlüsse - Undichtigkeiten - Defekte, spröde Oberlichter - Wassersäcke (Sporthalle) - Energetischer Zustand nicht zeitgemäß Sanierung Schule: - Neue Wärmedämmung Dach - Neue Abdichtung - Neue Oberlichter - Integration Photovoltaik (s. E 6) Sanierung Sporthalle: - Neues Flachdach, dabei Verringerung der Hüllfläche um 30 % und konzeptionell bedingte Reduktion (künftiger) Schwachstellen - Neue Wärmedämmung - Neue Abdichtung - Neue Oberlichter (Südseite PV) Bestand Turnhallendach (oben), Dachsanierung Schule (unten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 25 PHASE 0 - E 1 Dachsanierung Mit einem Gesamtaufwand von 5,5 Mio. Euro wird eine energetische Sanierung durchgeführt, die im Vergleich zur Weiterführung des Bestandes keine Mehrkosten verursacht, den CO2Ausstoß aber deutlich reduziert . Förderung: KfW 218 / Einzelmaßnahme 1890 Tonnen in 30 Jahren / 0 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 26 PHASE 0 - E 2 Glasaustausch Zustand Fassade (Schule/ Sporthalle): - Dämmstandard schlecht - Luftundichtigkeiten bei Anschlüssen und Flügeln - Gläser teilweise defekt - Sommerlicher Wärmeeintrag zu hoch (g-Wert) - Blenden an Geschossdecken mit Korrosionsschäden (Schule) Sanierung Schule und Sporthalle: - Neue Gläser (g-Wert optimiert) - Reparatur Beschläge / Dichtungen - Reparatur Sonnenschutz Sonstiges: Die Blenden an den Geschossdecken werden nur notdürftig saniert, die Luftundichtheiten in den Anschlüssen bleiben erhalten. Fassade Schule (oben), Glasaustausch Schule (unten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 27 PHASE 0 - E 2 Glasaustausch Mit einem Gesamtaufwand von 2,3 Mio. Euro wird eine energetische Sanierung durchgeführt, die im Vergleich zur Weiterführung des Bestandes keine Mehrkosten verursacht, den CO2-Ausstoß aber deutlich reduziert. Förderung: Keine Förderung 660 Tonnen in 30 Jahren / 0 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 28 PHASE 0 - E 3 Neue Fassade Zustand Fassade (Schule/ Sporthalle): - Dämmstandard schlecht - Luftundichtigkeiten bei Anschlüssen und Flügeln - Gläser teilweise defekt - Sommerlicher Wärmeeintrag zu hoch (g-Wert) - Blenden Geschossdecken mit Korrosionsschäden (Schule) Sanierung (Schule/ Sporthalle): - Neue Metallfassade mit g- und U-Wert optimierten Gläsern (Dreischeiben WSG) - Neuer Sonnenschutz mit nutzerunabhängiger Steuerung - Überarbeitung der Anschlüsse an andere Bauteile - Sanierung der Blenden (Anschlüsse unten, Wasserablauf) - Erhöhung des Glasanteiles Sonstiges: Bei Einbau einer neuen Metallfassade muss wegen der dann erhöhten Dichtigkeit für die natürlich belüfteten Räume ein Lüftungskonzept entwickelt werden. Detail bestehende Fassade (oben), Neue Fassade Schule (unten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 29 PHASE 0 - E 3 Neue Fassade Fassade / Innenausbau: Im Zusammenhang mit der Erneuerung der Fassade muss auch die Reduktion der Wärmeeinstrahlung nachgedacht werden. Hierbei ist neben der Optimierung der Verglasung und des Sonnenschutzes eine Nutzung der vorhandenen Speichermaßen anzustreben. Das Abnehmen der abgehängten Decken und ihr Ersatz durch neue Deckensysteme mit Latentspeichern trägt deutlich zur Reduktion der Temperatur in den Unterrichtsräumen bei. Dieser nicht direkt in Energiedaten erfassbare Effekt verbessert die Bedingungen im „Lernraum“ in den Sommermonaten. Temperaturkurven Bestand (oben) / saniert (unten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 30 PHASE 0 - E 3 Neue Fassade Mit einem Gesamtaufwand von 7,4 Mio. Euro wird eine energetische Sanierung durchgeführt, die im Vergleich zur Weiterführung des Bestandes keine Mehrkosten verursacht, den CO2-Ausstoß aber deutlich reduziert. Förderung: KfW 218 / Einzelmaßnahme 2850 Tonnen in 30 Jahren / 0 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 31 PHASE 0 - E 4 Lüftung Zustand Lüftungstechnik: - Lüftungsanlagen teilweise ohne Wärmerückgewinnung (WRG) - Hoher Strombedarf Luftheizung - Ineffiziente Motoren und Regelung Sanierung Schule: - Nachrüstung WRG in LZ 1 und LZ 4 (Schule) - Heizfunktion durch Strahlungsheizung (Nachrüstung Aula) Sanierung Sporthalle - Vier neue Lüftungsgeräte - Übernahme der Heizfunktion durch Strahlungsheizung Sonstiges: Zu überprüfen ist, ob ein Ersatz der Lüftungsanlagen sowie der Anlagensteuerung Sinn machen (Bedarfslüftung, Effizienz der Motoren). Dabei sollte dann auch ein Konzept entwickelt werden, wie die bisher „frei“ belüfteten Klassenräume „kontrolliert“ belüftet werden können. Lüftungsbereiche 1. OG (oben), Übersicht über die Lüftungszentralen (unten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 32 PHASE 0 - E 4 Lüftung Mit einem Gesamtaufwand von 1,9 Mio. Euro wird eine energetische Sanierung durchgeführt, die im Vergleich zur Weiterführung des Bestandes Minderkosten verursacht und den CO2-Ausstoß deutlich reduziert . Förderung: Bundesprogramm 4800 Tonnen in 30 Jahren / - 730 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 33 PHASE 0 - E 5 Beleuchtung Zustand Beleuchtung: In den Bereichen Aula und Erschließung Schule wird in Kürze die Beleuchtung auf eine energieeffiziente LED-Beleuchtung umgestellt. Die übrigen Flächen werden weiterhin mit alten Entladungslampen (KVG-Vorschaltgerät) beleuchtet. Sanierung (Schule/ Sporthalle): - Umstellung der Beleuchtung in den übrigen Bereichen auf LED - Digitale Beleuchtungssteuerung (Präsenzmelder), ev. vom Tageslicht abhängige Steuerung Sonstiges: Generell muss der Zustand der Elektroinstallation überprüft werden. Zu untersuchen ist in dem Zusammenhang auch, ob die Installation einer Gebäudeleittechnik Sinn macht. Beleuchtung Klassenzimmer (oben), Beleuchtung Sporthalle (unten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 34 PHASE 0 - E 5 Beleuchtung Mit einem Gesamtaufwand von 1,1 Mio. Euro wird eine energetische Sanierung durchgeführt, die im Vergleich zur Weiterführung des Bestandes Minderkosten verursacht und den CO2-Ausstoß deutlich reduziert . Förderung: Bundesprogramm 2310 Tonnen in 30 Jahren / - 554 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 35 EINZELMASSNAHME - E 6 Photovoltaik Zustand: Regenerative Energie wird in der Schulanlage nicht erzeugt, obwohl die Randbedingungen optimal sind (Verbauung, Orientierung). Sanierung Schule (oben): Eine Nutzung der Dachfläche (Oberlichter, Technikzentralen) ist nur eingeschränkt möglich. Nachrüstung PV erfolgt auf PV-Plattformen, die unter Nutzung der vorhandenen Struktur (Treppentürme) unabhängig von der Dachfläche aufgestellt werden. Sanierung Sporthalle (unten): Die Umwandlung des Daches zu einem Flachdach erlaubt die optimale Integration von PV auf der Südseite der neu aufgebrachten Oberlichter. Sonstiges: Die PV-Anlage kann gerade in Bildungsstätten vielfältig genutzt werden, um die Problematik des Energieverbrauches umfassend zu thematisieren. Neues Dach mit PV Schule (oben), / Sporthalle (unten) Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 36 PHASE 0 - E 6 Photovoltaik Mit einem Gesamtaufwand von 1,3 Mio. Euro wird eine energetische Sanierung durchgeführt, die im Vergleich zur Weiterführung des Bestandes Minderkosten verursacht und den CO2-Ausstoß deutlich reduziert . Förderung: Förderung durch Erneuerbare Energien-Gesetz in Form der Einspeisevergütung 5190 Tonnen In 30 Jahren / - 140 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 37 PHASE 0 - Maßnahmenpakete Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 38 PHASE 0 - Paket 1 EnEV – Neubau / EH 85 Zustand: Besonders effizient ist die Kombination von Einzelmaßnahmen zu Maßnahmenpaketen: - Höhere Förderung - Synergie bei der Durchführung der Maßnahmen - Realisierung einer energetischen „Benchmark“ (EnEV-Standard, KfW- Effizienzhaus-Standard) Sanierung (Schule/ Sporthalle): Durch Kombination der Einzelmaßnahmen E 1 (Dach) und E 3 (neue Fassade) werden für beide Gebäude der EnEV- Neubaustandard (EnEV 2014 /Stand 2016) sowie der KfW –Effizienzhausstandard 85 erreicht. Förderung: KfW-Programm 218 Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 39 PHASE 0 - Paket 1 EnEV Neubau / EH 85 Mit einem Gesamtaufwand von 13 Mio. Euro wird eine energetische Sanierung durchgeführt, die im Vergleich zur Weiterführung des Bestandes keine Mehrkosten verursacht, den CO2Ausstoß aber deutlich reduziert. Reduziert werden durch die umfassende Maßnahme auch die künftig anfallenden Instandhaltungskosten. Hinweis: Die ökonomischen und ökologischen Kennzahlen ergeben sich nicht exakt als einfache Addition aus den Einzelmaßnahmen, da sich Paketlösungen immer auch auf das Gesamtsystem (z.B. Verteilung etc.) auswirken. 4350 Tonnen in 30 Jahren / Aufwand: 0 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 40 PHASE 0 - Paket 2 EnEV – Neubau plus Zustand: Besonders effizient ist die Kombination von Einzelmaßnahmen zu Maßnahmenpaketen: - Höhere Förderung - Synergie bei der Durchführung der Maßnahmen - Realisierung einer energetischen „Benchmark“ (EnEV, KfW-Effizienzhaus). Sanierung (Schule, Sporthalle): - Maßnahmenkombination wie P 1 - Durch Integration der besonders effizienten Einzelmaßnahmen E 4 (Lüftung), E 5 (Beleuchtung), E 6 (Photovoltaik) wird eine zusätzliche ökologisch- ökonomische Optimierung erreicht (u.a. durch Aktivierung weiterer Fördermittel). Sonstiges: - Für die Sporthalle wird der „PlusHaus-Standard“ erreicht. Förderung: - KfW 218 - Bundesprogramm - Bundesstiftung Umwelt Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 41 PHASE 0 - Paket 2 EnEV Neubau plus Mit einem Gesamtaufwand von 16,5 Mio. Euro wird eine energetische Sanierung durchgeführt, die im Vergleich zur Weiterführung des Bestandes spürbare Minderkosten verursacht und den CO2-Ausstoß deutlich reduziert . Reduziert werden durch die umfassende Maßnahme auch die künftig anfallenden Instandhaltungskosten. Hinweis: Die ökonomischen und ökologischen Kennzahlen ergeben sich nicht exakt als einfache Addition aus den Einzelmaßnahmen, da sich Paketlösungen immer auch auf das Gesamtsystem (z.B. Verteilung etc.) auswirken. 16530 Tonnen in 30 Jahren / - 255 Euro/T Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 42 PHASE 0 - Zusammenfassung - Ergebnisse Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 43 PHASE 0 - Zusammenfassung – Empfehlung Empfehlung: Wir empfehlen die Umsetzung des Maßnahmenpaketes P 2: EnEV – Neubau plus Endenergie/Jahr (Bestand / P 2): Wärme: 2.650.000 kWh 1.300.000 kWh Strom: 730.000 kWh 370.000 kWh Gesamt: 3.250.000 kWh 1.670.000 kWh CO2- Ausstoß/ Jahr (Bestand / P 2): Wärme: 383 Tonnen 191 Tonnen Strom: 448 Tonnen 88 Tonnen Gesamt: 831 Tonnen 279 Tonnen Energiekosten/ Jahr (Bestand / P 2): Wärme: 234.000 € 114.000 € Strom: 204.000 € 103.000 € Gesamt: 437.000 € 217.000 € Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 44 PHASE 0 - Zusammenfassung – Schulneubau ? Neubaukosten Schule gleicher Kapazität: 55.000.000 € (inkl. Abbruch, Ersatzmaßnahme) Sporthalle (4 Hallen): 7.000.000 € (inkl. Abbruch, ohne Ersatzmaßnahme) Gesamtanlage: Sanierungskosten (Variante P 2): Schule: - Energetische Sanierung - Brandschutz mit Teilsanierung - Haustechnik (Heizung, Elektro, Lüftungsergänzung) - Innenausbau Schule Neubaustandard: Sporthalle - Energetische Sanierung - Sonstige Maßnahmen (Sanitär): Sporthalle Neubaustandard: Gesamtanlage: 62.000.000 € 12.700.000 € 14.100.000 € 6.000.000 € 4.000.000 € 36.000.000 € 3.800.000 € 1.000.000 € 4.800.000 € 41.000.000 € Fazit: Der Erhalt der Anlage ist nicht nur aus (material) ökologischer Sicht, sondern auch aus ökonomischer Sicht und nicht zuletzt aus architektonischer Sicht unbedingt zu empfehlen. Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 45 PHASE 0 – Zusammenfassung – Nächste Schritte Ergänzende Teiluntersuchungen Vor einer endgültigen Entscheidung hinsichtlich der Umsetzung sollten noch folgende Teiluntersuchungen durchgeführt werden: Stromverbrauch Lüftung - Messung Stromverbrauch (Überprüfung der rechn. Annahmen) Statik - Dachveränderung Sporthalle - PV-Integration bei Schule PV-Nutzung - Simulation des Stromertrages, Abgleich mit Stromverbrauch - Optimierung mit Batteriekonzept Lüftungskonzept - Erstellung Lüftungskonzept unter Einbeziehung der bisher natürlich belüfteten Räume Gestaltung - Überprüfung der baulichen Veränderung (PV-Plattformen, Sporthalle) durch Animation Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 46 DO IT WITH AN ARCHITECT Energetische Sanierung Gymnasium Germering, Diplomarbeit Hochschule München / Betreuung Prof. Richarz / Student Medin Verem Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 47 DO IT WITH AN ARCHITECT – Ganzheitliche Sanierung Häufig ist eine energetische Sanierung nur ein Teilaspekt im Rahmen einer ganzheitlichen Überarbeitung eines Gebäudes: - Brandschutz Fast alle älteren Gebäude müssen brandschutztechnisch gesehen nachgerüstet werden. - Elektroinstallation In der Regel wird eine komplette Neuinstallation erforderlich. - Innenausbau Oft sind ökologisch bedenkliche Baustoffe verbaut (Mineralwolle mit lungengängigen Fasern), die entsorgt werden müssen - Erweiterung In der Regel ist eine Nutzungserweiterung oder Veränderung im Zuge der Maßnahmen gewünscht. All diese Arbeiten müssen koordiniert durchgeführt und auch in Hinblick auf die Konstruktion und Form/ Gestalt optimiert werden. Einzig der Architekt/in ist dazu in der Lage. Er wird in seiner Arbeit – je nach Aufgabenstellung – durch Fachplaner unterstützt. Energetische Sanierung Gymnasium Gilching Diplomarbeit Hochschule München / Betreuung Prof. Richarz / Student Medin Verem Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 48 DO IT WITH AN ARCHITECT – Ganzheitliche Sanierung Transformation Die Lösung unterschiedlicher Teilprobleme erfolgt nicht additiv – also nacheinander – sondern ganzheitlich also synchron und damit in jeder Hinsicht effizient organisiert. Häufig entsteht aus diesem Prozess, der natürlich die Potentiale des Bestandes nutzt und auch räumliche und gestalterische Aspekte berücksichtigt, ein neues Gebäude, das nicht nur wieder funktioniert, sondern auch einen neuen „Erlebnisraum“ definiert. Energetische Sanierung Gymnasium Gilching Diplomarbeit Hochschule München / Betreuung Prof. Richarz / Student Medin Verem Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 49 DO IT WITH AN ARCHITECT – Ganzheitliche Sanierung Transformation Fassadensanierungen führen besonders häufig zu einer veränderten Außenwirkung. Das Aufbringen von Wärmedämmung, die Veränderung von Fenstern, die Optimierung des Sonnenschutzes sowie die Anforderungen von Lüftungskonzepten an die Fassade wie z.B. der Witterungs- und Einbruchsschutz bei natürlichen Lüftungskonzepten (Nachtlüftung) führen ggf. im Kontext mit Erweiterungsmaßnahmen zu einer veränderten Gestalt und Außenwirkung des Gebäudes. Nur der Architekt ist in der Lage diese konstruktiv-gestalterischen Fragen zu thematisieren und zu lösen. Energetische Sanierung Gymnasium Gilching Diplomarbeit Hochschule München / Betreuung Prof. Richarz / Student Medin Verem Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 50 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Hoffnung auf eine lebenswerte Zukunft gibt es nur, wenn wir sie selbst schaffen ! (Toblacher Thesen 1997 / www.toblacher-gespraeche.it) Professor Clemens Richarz Architekt - Energieberater BAFA (Wohngebäude) - Energieberater BAFA (Mittelstand) - Effizienzhausplaner KfW für Wohn- und Nichtwohngebäude sowie für Denkmäler - Energieauditor nach § 8 EDL-G - Sachverständiger ZV EnEV Radeckestraße 5 81245 München [email protected] 089 2354 5338 Veranstaltung: Energetische Modernisierung kommunaler Gebäude – 18.10.2016 – Landratsamt Kulmbach Referent: Professor Clemens Richarz, Architekt, Energieberater – Radeckestr. 5 – 81245 München Seite 51
