Gebäudeeffizienz – wo stehen wir? Prof. Dr. Klaus Peter Sedlbauer Auf Wissen bauen © Fraunhofer IBP Herausforderungen an den Bausektor? Globale Trends Mega-Trends Bevölkerungswachstum Ca. 9 Milliarden Menschen 2050 Sozialer Wandel Neue Anforderungen an Gebäude/Städte Verstädterung Die Zukunft liegt in der Stadt Mobilität Steigende Bürde weltweit Energie Hunger nach Energie wird immer größer Gebäude Erheblicher Anteil an den Ressourcen Umwelt und Klima Konsequenzen schon heute sichtbar © Fraunhofer IBP Fragen an die Herausforderungen der Zukunft Welche Auswirkungen haben die Mega-Trends für das Bauwesen der Zukunft? Welche Innovationen werden im Baubereich wesentlich sein? Welche neue Möglichkeiten sind wegbereitend (neue Materialien, Technologien, Prozesse)? Welche Maßnahmen ergreifen wir heute? Status quo und Ziele der Energiewende Quelle: BMWi 2014: Energie in Deutschland © Fraunhofer IBP Status quo und Ziele der Energiewende Quelle: BMWi 2014: Energie in Deutschland © Fraunhofer IBP Zielkorridor 2008 – 2050 Energieeinsparung (x-Achse) vs. Anteil Erneuerbare Energien bei Energieversorgung (yAchse) Quelle: BMWi 2014: Sanierungsbedarf im Gebäudebestand © Fraunhofer IBP Sanierungsfahrplan – langfristige Zielvorgaben Quelle: Expertenkommission zum Monitoring-Prozess „Energie der Zukunft“ © Fraunhofer IBP »It is fundamentally the confusion between effectiveness and efficiency that stands between doing the right things and doing things right. There is surely nothing quite so useless as doing with great efficiency what should not be done at all.« Effektivität: Effizienz: „Die richtigen Dinge tun.“ „Die Dinge richtig tun.“ nach Peter Drucker US-Amerikanischer Ökonom (1909 - 2005) © Fraunhofer IBP Meilensteine des energiesparenden Bauens Gebäude und Energie © Fraunhofer IBP Meilensteine des energiesparenden Bauens Innovationsgeschwindigkeit © Fraunhofer IBP Unstabile Randbedingungen © Fraunhofer IBP © Fraunhofer IBP Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland in TWh (2013) Quelle: BMWi Energiedaten (2014), Prof. G. Hauser (2008) © Fraunhofer IBP Effiziente Gebäude Energieeinsparung durch: passive Maßnahmen Wärmebrücken vermeiden Luftdichtheiten Neue Dämmstoffe sommerlicher Wärmeschutz © Fraunhofer IBP intelligente Technik Wärmerückgewinnung Gebäudeautomation Techniken zur solaren Klimatisierung Strategische Überlegungen Gebäudeplanung Gebäudebetrieb Technologie klimagerecht bedarfsgerecht Energieoptimierte Gebäudehülle Schutzklima hygienisch, materialverträglich dicht, gedämmt, verschattet energieeffiziente Anlagentechnik Stand-by Klima z.B. Nachtabsenkung erneuerbare Energien nutzen Komfortklima Prozessqualität © Fraunhofer IBP Frühzeitig Planen © Fraunhofer IBP Versorgungsstrukturen Zur Steigerung der Energieeffizienz © Fraunhofer IBP Leuchtturm Plus-Energie-Schule Hohen Neuendorf Quelle: IBUS Architekten 2013: EnEff:Schule Symposium © Fraunhofer IBP Leuchtturm Plus-Energie-Kinderhaus Höhenkirchen-Siegertsbrunn Quelle: Asböck Architekten 2014: EnEff:Schule Symposium © Fraunhofer IBP Leuchtturm Plus-Energie-Wohn- und Geschäftshaus Frankfurt Effizienzhaus-Plus: Aktivhaus-Modellprojekt für innerstädtische Bebauung PV-Anlage Dach: ca. 1000 Module mit 249 kWp PV-Anlage Fassade: ca. 165 Module mit 80 kWp Quelle: HHS Architekten 2014: BMUB Modellvorhaben Effizienzhaus-Plus © Fraunhofer IBP Leuchtturm CO2 neutrale Wohnquartierssanierung GWG München Aus Wohnanlage der 60er Jahre mit hohem Energieverbrauch und mäßigem Wohnkomfort …… …... wird attraktives hocheffizientes innerstädtisches Wohnquartier, das sich vorrangig aus örtlich verfügbaren Energiequellen versorgt Quelle: GWG München 2014: EnEff:Stadt Projektleitertreffen © Fraunhofer IBP Leuchtturm Frühe Quartiersplanung erschließt weitere Potentiale Energieversorgung von Quartieren ermöglicht die bessere Nutzung von potentiellen Quellen und Senken….. … allerdings sind hier Entscheidungen in der frühen Planungsphase erforderlich. Qualifizierte erfahrungsbasierte Tools sind für die Planungspraxis erforderlich © Fraunhofer IBP Best Practice Erfahrungen sammeln Energetische Schulsanierung 250 Heizwärme [kWh/m²a] 220 200 150 100 49 50 0 Vor Sanierung Nach Sanierung Investitionskosten für die energetische Sanierung: 2 Mio. Euro Wärmeeinsparung ca. 75 %: 880.000 kWh/a oder 21.000 €/a (Basis 1996) Statische Kapitalrückflusszeit: Energiepreis 1996: Energiepreis 2008: Energiepreis 2012: © Fraunhofer IBP 94,7 Jahre 31,7 Jahre 28,2 Jahre Shining Examples weltweit realisieren Energetische Sanierung deutscher Botschaften © Fraunhofer IBP Lebenszykluskosten eines Gebäudes 2 % Planungskosten 15 % Errichtungskosten 80 % Folgekosten Davon ½ für Bewirtschaftung (Energie-, Betriebs- und Wartungskosten von Anlagen) und ½ sonstige Kosten (Reinigung, Instandhaltung, ...) 3 % Abbruch und Entsorgung © Fraunhofer IBP Lebenszykluskosten eines Gebäudes (Beispiel) 2 % Planungskosten 15 % Errichtungskosten 80 % Folgekosten Davon ½ für Bewirtschaftung (Energie-, Betriebs- und Wartungskosten von Anlagen) und ½ sonstige Kosten (Reinigung, Instandhaltung, ...) 3 % Abbruch und Entsorgung z.B.: 1,5 Mio. € Gebäudeerrichtungskosten 4 Mio. € Bewirtschaftungskosten 37,5 % Einsparung der Bewirtschaftungskosten entspricht den gesamten Errichtungskosten! © Fraunhofer IBP © Fraunhofer IBP Ökobilanz Bedeutung der Ökobilanz © Fraunhofer IBP Nachhaltigkeit im System Kriteriengruppen für Gebäudequalitäten: Ökologische Qualität Ökonomische Qualität Soziokulturelle und funktionale Qualität 22,5 % 22,5 % 22,5 % Technische Qualität 22,5 % Prozessqualität 10 % Standortqualität Ökologie © Fraunhofer IBP Ökonomie Soziale Aspekte Raumklima 90 % der Zeit verbringen wir in Innenräumen Ziel: Optimale Bedingungen für den Nutzer Einfluss des Raumklimas auf: Gesundheit persönliches Befinden Leistungsvermögen Paradigmenwechsel: Immobilien genügen dem Nutzer Integrale Betrachtung notwendig © Fraunhofer IBP Forschungsschwerpunkt »Menschen in Räumen« Physikalische Umgebung Mediierende Prozesse • Klima • Licht • Geruch • Akustik Physiologische Prozesse • Umwelt • Technologie Moderatoren wie • Alter, Geschlecht, Kultur • Persönlichkeitseigenschaften • Einstellungen © Fraunhofer IBP Psychologische Prozesse • Kognition • Motivation • Affekt Leistung und Verhalten Wirkung auf • Produktivität • Gesundheit und Wohlbefinden • Personenwahrnehmung • Soziale • Interaktion • Konsumentenverhalten Implementierung • Patente • Produktentwicklung • Beratung (z-transformierte Werte, je höher, desto besser) Leistung Licht 0.8 Logisches Denken 0.4 Kreativität 0.0 -0.4 -0.8 1500 (lux) 500 (lux) 150 (lux) Hell Kontrollgruppe Dunkel Interaktion: F(2, 138) = 9.45, p < .01 , ηp2 = .20 Logisches Denken: F(2, 137) = 3.21, p < .05, ηp2 = .05, Kreativität: F(2, 137) = 7.21, p < .01, ηp2 = .09 Quelle: Werth, et. al.: Psychologische Befunde zu Licht und seiner Wirkung auf den Menschen - ein Überblick. Bauphysik 3-2013. © Fraunhofer IBP Intelligente Lichtsteuerung – Demonstration Blickrichtung © Fraunhofer IBP Intelligente Lichtsteuerung– Demonstration (Sprach- und) Gestensteuerung © Fraunhofer IBP Neue, mikrooptische Baukomponenten zur energieeffizienten Tageslicht- und LED-Beleuchtung Lichtabstrahlung Auskoppelnde Struktur Durchsicht LED aus Durchsicht LED an LED Kombinationen Normales Glas Umlenkende Struktur © Fraunhofer IBP Lichtumlenkende Struktur Dilemma bei schlechter Raumakustik Ursache / Wirkung - Spirale, + 10 dB (A) Hoher Grund-Pegel Schlechteres Hören Fremd-Geräusche Lauteres Reden Schüler, Lehrer Lauteres Reden © Fraunhofer IBP Raum-Einfluss Höhere Hörschwelle Raumausstattungskonzepte für Call Center neu BKA herkömmlich BKA Etwa gleicher Preis pro Arbeitsplatz 6-8 m2 pro AP © Fraunhofer IBP Flächenbenchmarking 10-12 m2 pro AP Absorberstreifen Periodische Absorberstreifen in schallharter Fläche „versenkt“ (ggf. verputzt) Absorberschicht = Dämmschicht: Funktioniert nicht! © Fraunhofer IBP Arbeitsleistung und Raumtemperatur Leistungsfähigkeit hoch niedrig niedrig Raumtemperatur hoch Quelle: Hancock et al. (2007) © Fraunhofer IBP Holistisches Gebäudemodell © Fraunhofer IBP Holistisches Gebäudemodell Komplexe Interaktionen sind zu berücksichtigen © Fraunhofer IBP Building Information Management © Fraunhofer IBP Zukünftige Anforderungen an Gebäude Nutzerfreundlich Netzaffin Bild: www.gira.de Umweltgerecht © Fraunhofer IBP Klimaangepasst Innovation im Bau? in Anlehnung an Yoram Koren: The Global Manufacturing Revolution Industrielle Revolutionen? Bau: 16 Jhd. © Fraunhofer IBP 18 Jhd. 21 Jhd. » Alles, was getan wird, ist es wert, gut getan zu werden « nach Aristoteles (384-322 v. Chr.) © Fraunhofer IBP
© Copyright 2024 ExpyDoc
