Budynki pasywne w każdej gminie: przykłady z Austrii - z Niemiec

Wysokoefektywna termomodernizacja

przy wykorzystaniu technologii i

komponentów budynku, pasywnego

a efektywność ekonomiczna.

Faktor 1:10

Polski Instytut Budownictwa Pasywnego Sp z o.o

Gdańsk ul. Homera 57

www.pibp.pl [email protected]

Dipl. Ing. Günter Schlagowski

Autor: dr. arch. Burkhard Schulze Darup

20.Wysokoefektywna termomodernizacja przy wykorzystaniu komponentów

budynku pasywnego a efektywność ekonomiczna. Faktor 1:10.

rys. 1: Zużycie energii na świecie (w EJ): scenariusz oszczędności i regeneracji

rys. 3: Wskaźniki energii pierwotnej standardów energetycznych budynków

rys. 2: Schemat potencjału redukcji energii grzewczej w budynkach mieszkalnych

Schemat potencjału oszczędności budynku oraz

porównanie norm zużycia energii pierwotnej

rys. 4: Bilans energii podczas termomodernizacji o współczynniku 8,7

i redukcji CO2 o współczynnik 10.

Na rys. 4 przedstawiono zapotrzebowanie energii przed i po termomodernizacji z zastosowaniem komponentów domu pasywnego. Zapotrzebowanie energii po termomodernizacji wynosi poniżej 30 kWh/m2 rok. Oznacza to oszczędność energii bądź redukcję dwutlenku węgla o 90%, co oznacza że zostanie osiągnięty „współczynnik 10”.

Komponenty budowlane

rys. 5: Komponenty budowlane przy termomodernizacji o współczynniku 10.

Sprawdzone rozwiązanie

Najbardziej istotne jest, aby przegrody zewnętrzne były możliwie najlepiej zaizolowane.

Zamiast docieplenia o grubości 6÷12 cm, stosuje się grubość 15 do 30 cm,

okna trzyszybowe, w ramach o dobrej izolacyjności.

Szczególną uwagę należy zwrócić na minimalizację mostków cieplnych oraz

wysoką szczelność budynku.

Komponenty budowlane zostały przedstawione na rys. 5.

w tabeli poniżej zestawiono dane techniczno-ekonomiczne modernizacji elementów budynku.

1) rekuperator z odzyskiem ciepła w wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej

2) nakład energii na wytworzenie ciepła

Tab. 1: Komponenty budynku pasywnego podczas termomodernizacji

Wentylacja z komfortem

rys. 6: Schemat doprowadzenia i odprowadzenia powietrza w wentylacji mechanicznej

przy 0,4 h-1 krotnej wymiany powietrza.

rys. 7: Schemat rozprowadzenia świeżego powietrza i odprowadzenia zużytego.

Zmiana metody ogrzewania

System grzewczy

rys. 8: Zdjęcie oraz termografia kotłowni gazowej kondensacyjnej.

obniżyć zapotrzebowanie na moc do 10÷20 W/m2 powierzchni ogrzewanej.

Wykorzystanie energii słonecznej

jest zalecane w układach z kotłami na dowolne paliwo.

rys. 9: Kolektory słoneczne

Fizyka budowli a komfort

Temperatura powierzchni

rys. 10: Temperatury powierzchni przegród budowlanych przy złej izolacji

rys. 11: Wysoki komfort cieplny przy dobrej izolacji

Mostki cieplne a mikroorganizmy

rys. 12: Mostek cieplny w miejscu połączenia stropu piwnicy i ściany zewnętrznej.

W budynku starym występuje kondensacja pary wodnej;

w konwencjonalnie ocieplanym zagrożenie pleśnią;

w budynku pasywnym brak szkód budowlanych.

Wietrzenie konieczne i wietrzenie komfortowe

Jakość powietrza w pomieszczeniach

rys. 13: Przebieg dzienny zawartości CO2 w pomieszczeniu sypialnym

przy wentylacji naturalnej oraz mechanicznej z odzyskiem ciepła.

Zrealizowane projekty

rys. 14: Dom 3-litrowy (WBG Nürnberg): Jean-Paul-Platz w Norymberdze

przed i po termomodernizacji

Zrealizowane projekty

rys. 15: Dom KfW-40 (WBG Nürnberg): Ingolstädter Straße w Norymberdze

Modernizacja domu jednorodzinnego

w Pettenbach 2005

Projekt: Lang Consulting

Źródło: IG Passivhaus Österreich www.igpassivhaus.at

Modernizacja do standardu budownictwa pasywnego domu wielorodzinnego w Linzu (2006)

Projekt: biuro architektoniczne ARCH+MORE Ingrid Domenig-Meisinger + Gerhard Kopeinig

Zdjęcia: Gerhard Kopeinig

Zdjęcia: Ingrid Domenig-Meisinger

Modernizacja do standardu budownictwa pasywnego domu wielorodzinnego w Linzu (2006)

Modernizacja do standardu budownictwa pasywnego szkoły w

Schwanenstadt (2006)

Zdjęcia: PAUAT Architekten

Projekt: PAUAT Architekten

Modernizacja do standardu budownictwa pasywnego szkoły w Schwanenstadt (2006)

Zdjęcia: Ernst Heiduk

Termomodernizacja

Szkola pasywna

Termomodernizacja

Szkola pasywna

Termomodernizacja

Szkola pasywna

Termomodernizacja

Szkola pasywna

Termomodernizacja

Szkola pasywna

PHPP, Dip. Ing Günter Schlagowski

Kindergarten | Kindertagesstätte in D-09119 Chemnitz

(Sanierung, Niedrigenergiehaus mit PH-Komponenten)

Energiebezugsfläche: 1855 m²

Konstruktion: Massivbau

Außenwand: U-Wert = 0,117 W/(m²K)

Kellerdecke / Bodenplatte: U-Wert = 1,303 W/(m²K)

Dach: U-Wert = 0,129 W/(m²K)

Fensterrahmen: Uw-Wert = 0,82 W/(m²K)

Verglasung: Ug-Wert = 0,7 W/(m²K), g-Wert = 51 %

Lüftung: NILAN, NILAN VPL 55

Wärmerückgewinnung mit Heatpipe

und nachgeschalteter Wärmepumpe

Heizung: Fernwärme und Solarkollektoren speisen

Pufferspeicher, Heizkörper

Luftdichtheit: n50 = 0,58/h

Primärenergiebedarf: k.a.

Baujahr: 2007

Planung der Architektur: Ing.- Büro J. Wurdinger


Hotel | Herberge | Ferienwohnungen (Altbausanierung)

D-17440 Neuendorf / Usedom


Konstruktion: Mischbau






Lüftung: Lüftungsanlage mit Vorwärmung der Luft durch PV und Solaranlage

Heizung: mittels Zuluft und zusätzlich nach Bedarf direktelektrisch


Heizwärmebedarf: 14 kWh/(m²a) berechnet nach PHPP

Gebäudeheizlast: 9 W/(m²) berechnet nach PHPP

Primärenergiebedarf: 101 kWh/(m²a) Wohn-/Nutzfläche für Heizung, Warmwasser,

Hilfs- und Haushaltsstrom berechnet nach PHPP

Baukosten: 469 €/m² Wohn-/Nutzfläche (Kostengruppe 200 bis 700)

Baujahr: 1905

Planung der Architektur: IB A.Naumann & H.Stahr GbR


Wohn- und Geschäftshaus (Altbausanierung) D-30167 Hannover








Lüftung: Stiebel Eltron, LWZ 70, LWZ 100, LWZ 170, LWZ 270

Hocheffiziente Wohnungslüftungsgeräte Größen 30 - 300 m³/h

Heizung: Über Heizungswärmepumpe 1.400 l Trinkwarmwasserspeicher,

Zirkulationsanlage mit ca. 1,4 kW Verlusten







Baujahr: 2007

Planung der Architektur: Wildmann Architekten


öffentliche | religiöse Einrichtungen (Altbausanierung) D-30659 Hannover



Außenwand: Altbau U-Wert = 0,133 W/(m²K) , Neubau U-Wert = 0,13 W/(m²K)

Kellerdecke / Bodenplatte: Neubau U-Wert = 0,160 W/(m²K)




Lüftung: Fa. Aerex, Reco-Boxx 1200; RBC-Comf; RB max

Wegen der unterschiedlichen Betriebszeiten der verschiedenen

Bereiche, 3 kleine RLT Anlagen mit Kreuz-Gegenstromwärmeübertrager

Heizung: Fernwärme über die Stadtwerke Hannover, kein Speicher, Verteilung

innerhalb der thermischen Gebäudehülle







Bauwerkskosten: 1170 €/m² Wohn-/Nutzfläche (Kostengruppe 300+400)

Baujahr: 1967

Planung der Architektur: kirsch architekten bda


Schule | Hochschule (Altbausanierung) D-52499 Baesweiler



Außenwand: U-Wert = 0,142 W/(m²K




Verglasung: Standard 3-fach Verglasung I Ug: 0,6 W/(m²K) und g-Wert: 50% I

Verglasung der Türen Ug: 1,1 W/(m²K) und g-Wert: 60%

Lüftung: Menerga, die Lüftungsanlage wurde spezifisch für das Gebäude entwickelt

Heizung: Die Beheizung erfolgt über die Lüftungsanlage mit WRG, nur der restliche

Heizwärmebedarf wird zu je 50% über eine Wärmepumpe und über ein

Gas BWT zur Verfügung gestellt. (Erdsonden/Wärmepumpe) - Die Geothermie

sorgt nachts für Kühlung, sodass die tagsüber aufgestaute Wärme abgeführt wird.






Baujahr: 2010

Planung der Architektur: RONGEN ARCHITEKTEN GmbH


Schule | Hochschule (Altbausanierung) D-72631 Aichtal Grötzingen



Außenwand: Nord/Süd Holzständerkonstruktion 410 mm U-Wert = 0,11 W/(m²K)

West/Ost Aussenwand U-Wert = 0,14 W/(m²K) / 0,12 W/(m²K)





Lüftung: Lüfta 3000 - zentrale Zu/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung

Luft/Luftplattenwärmetauscher, Vor/Nachheizregister

Heizung: vorh. Ölkessel (Altbau) , Nahwärmeleitung/Fernwärmeübergabe-

station, Pufferspeicher geschlossene Pumpen WW-Heizung




Primärenergiebedarf: 108 kWh/(m²a) Wohn-/Nutzfläche für

Heizung, Warmwasser,

Hilfs- und Haushaltsstrom

Baujahr: 2004

Planung der Architektur: Dipl.Ing. Hans Hermann


Kindergarten | Kindertagesstätte (Altbausanierung) D-75203 Königsbach-Stein



Außenwand: EG: 2 cm Innendämmung, 30 cm Beton, 24 cm Dämmung, U-Wert: 0,165 W/(m²K)

OG: 30 cm Holzständerkonstruktion mit Zellulosedämmung und 8 cm

innenliegender Dämmung U-Wert: 0,113 W/(m²K)





Lüftung: Menerga Lüftungsgerät,

Volumenstrom 4100 m³/h, 80 % WRG,

Erdreichwärmetauscher

Heizung: Nahwärme von der Schule, Pufferspeicher,

Heizung über Zuluft und Heizkörper





Baujahr: 2000

Planung der Architektur: Frank Morlock


Geschosswohnungsbau (Altbausanierung) D-90408 Nürnberg








Lüftung: GLT, Fox Kompakt - pro Wohnung das eigene 3-stufiges

Lüftungsgerät mit 77%

Wärmerückgewinnung, Volumenströme von 30-60 m³/h umsetzbar.

Heizung: Fernwärme Nürnberg für Heizung und

Warmwassererzeugung über Wasser







Bauwerkskosten: 1313 €/m² Wohn-/Nutzfläche (Kostengruppe 300+400)

Baujahr: 2008

Planung der Architektur: Architekten Schmitt und Greger

Koszty i efektywność ekonomiczna

rys. 16: Porównanie kosztów różnych standardów termomodernizacji

na m2 powierzchni mieszkalnej

Koszty całkowite

rys. 17: Koszty zaoszczędzonej kilowatogodziny (obliczenie linearne)

rys. 18: Koszty zaoszczędzonej kilowatogodziny łącznie z kosztami konserwacji i eksploatacji

Wdrażanie wymaga subwencji. Na rys. 19 przedstawiono scenariusz docelowego wsparcia

przedsięwzięć i będący ich efektem potencjał oszczędności i redukcji emisji CO2.

rys. 19: Scenariusz (D) celowego degresywnego wspierania inwestycji

celem zaoszczędzenia emisji CO2 o 30% w ciągu 2 lat [Schulze Darup 1999/2003-1]

Rysunek 20 przedstawia rozwój wysokoenergetycznych inwestycji termomoderni-zacyjnych.

rys. 20: Rozwój wysokoefektywnych termomodernizacji (współczynnik 10) do konwencjonalnej;

wynik podany w m2 powierzchni modernizowanej.

Rozwój rynku komponentów Rysunek 21 pokazuje potencjał rynku wynikający z takiego rozwoju, tylko dla obszaru Niemiec.

Ponadto przemysł produkcji materiałów izolacyjnych powinien zwrócić uwagę

na poprawę wzornictwa przemysłowego w nadchodzących 10 – 15 latach.

rys. 21: Rozwój potencjału rynkowego w zakresie wysoko wydajnych

komponentów termomodernizacyjnych.

Najlepsze przykłady

Stare budownictwo

Przy wykorzystaniu komponentów domu pasywnego można więcej osiągnąć!

proKlima – Altbau

Osiągalne oszczędności energii przy zastosowaniu komponentów domu pasywnego i popularnych standardów według W. Feista

Co jest możliwe w starym budownictwie?

Röttgerstr., Ostland wspólnota mieszkaniowa,

15 kWh/(m²a)

Schneiderberg, WOGE Nordstadt, 21 kWh/(m²a)

Slevogtweg, 37 kWh/(m²a) Auf dem Hollen, Gundlach

35 kWh/(m²a)

Inwestor: Ostland Wohnungsgenossenschaft, Hannover

Rok budowy: 1950

Modernizacja: 2006–2007

Koszt budowy: około 1.100.000 Euro

Architekci: Lindener Baukontor, Hannover

Powierzchnia mieszkalna: około. 650 m², 13 jednostek mieszkaniowych (przed modernizacją);

około 838 m², 10 jednostek mieszkaniowych (po modernizacji)

2. Faza – dom niskoenergetyczny w starej zabudowie (dena), realizacja 2007

Decentralne przygotowywanie ciepłej

wody przez gazowy przepływowy ogrzewacz wody w łazienkach lub

kuchniach

Ogrzewanie z elektrociepłowni (wspólne

przyłącze z sąsiednimi budynkami)

Oddawanie ciepła przez grzejnik

Röttgerstraße 22 Przed modernizacją

Nowa konstrukcja dachu z płyt drewnianych z ocipleniem

Płyty drewniane TJI z 30 cm ocieplenia (WLS 035), hydroizolacja dachu stromego 24–30 cm (WLS 040), pozostałe obszary dachu 14–22 cm (WLS 025)

Röttgerstraße 22 Faza budowy

Widok po modernizacji z ulicy

Widok po modernizacji z podwórka wenętrznego

Röttgerstraße 22 Po modernizacji

… grzejniki znów potrzebne!

Röttgerstraße 22

Allerweg, Stowarzyszenie Inwestorów Budowlanych

2. faza – dom niskoenergetycznyd w zabudowie (dena) (2007)

czynsz, 60 m²:

430 Euro z ogrzewaniem + ciepłą wodą

50 Euro innych kosztów dodatkowych (wywóz śmieci, czyszczenie klatki schodowej, utrzymanie zieleni)

30 Euro prąd elektryczny

…w międzyczasie więcej pełnych modernizacji z komponentami domu pasywnego jako

nowego domu pasywnego!

proKlima-tereny obięte wsparciem

uczestnicy projektu

• inwestor: Ev. St. Nicolai Gemeinde • Projekt: kirsch architekten

Dane projektowe

•Powierzchnia użytkowa: 707 m² •Koszty budowy: około 1.500 €/m² kosztów łącznych

Centrum wspólnotowe St. Nicolai (2007)

Przed modernizacją

działania


• zredukowanie objętości: zarys sali i kuchni na górnym piętrze, zarys mieszkanie kościelnego • budowa nowej sali: podwórze na parterze z lepszym stosunkiem powierzchni do objętości • obszar sanitarny: odnowienie, nowa toaleta dla osób niepełnosprawnych

Powłoka budynku


• płyta fundamentowa/piwnica: stary budynek -> 12-15 cm ocieplenia w nieogrzewanej piwnicy, niska piwnica z perlitem,nowa konstrukcja płyta fundamentowa z 20 cm ocieplenia, U-wartość=0,09-0,29 W/(m²a) • ściana zewnętrzna: stary budynek-> 24 cm system zintegrowanego ocieplenia, U-Wert=0,13 W/(m²K), nowa konstrukcja -> ocieplona konstrukcja drewniana, U-wartość=0,11 W/(m²K) • pasywne okna: Uw=0,76 W/(m²K) • dach: środek 30 cm hydroizolacji dachu stromego U-wartość=0,11 W/(m²K)

System wentylacyjny

• 3 oddzielne systemy wentylacyjne dla nowej sali (1.200 m³/h), parter stary budynek (380 m³/h), piwnica stary budynek 270 m³/h)

Pokrycie pozostałego zapotrzebowania na energię grzewczą

• przyłącz do elektrociepłowni Miejskich Zakładów Stadtwerke Hannover, ciepła woda decentralnie z elektrycznego przepływowego ogrzewacza wody


Nowy ratusz

kawiarnia Kröpke

Biurowiec enercity

Dworzec główny

Hala targowa

Opera enercity expo cafe

proKlima widzi czerwone!!!

Homannstraße 9

Große Barlinge

Dom pasywny Ida Boie Str.

Schneiderberg

Edwin Oppler Weg

Domy pasywne Im Sticksfeld

Dom pasywny Gänselieselweg

proKlima woli niebieski!

Dziękuję za uwagę! Sekretariat proKlima GbR przy zakładach miejskich Stadtwerke Hannover AG Glockseestraße 33 30169 Hannover Fon (0511) 4 30-19 70 Fax (0511) 4 30-21 70 E-Mail [email protected] Internet www.proklima-hannover.de

Dokumentacja projektu: www.passivhaus-plattform.de

Wsparcie polityczne

Zadaniem polityki jest stworzenie warunków ramowych wspierających sensowny rozwój w tej dziedzinie.

Przede wszystkim ważne jest zwiększenie stopnia świadomości społeczeństwa w kwestii

wzrostu efektywności energetycznej.

Aby temu zapobiec, należy rozsądnie koordynować przedsięwzięcia z zakresu badań naukowych,

wspierać i zapewniać dopływ informacji, nie tylko do kręgów fachowców, ale do użytkowników,

jak i wdrażać projekty, które nie pozostawałyby jednorazowymi projektami modelowymi,

lecz stałyby się podstawą wszechstron-nego i gospodarczego wdrażania ich idei.

Zdobyte doświadczenie należy poddawać końcowej analizie i wykorzystywać w dalszym rozwoju.

Na terenie całego kraju powinien działać związek zrzesza-jący sieci działające w poszczególnych

krajach związkach i regionach, które zaj-mowałyby się szeroką wymianą informacji,

uwzględniając szczególne warunki danego regionu i stwarzając warunki synergii angażowałyby również

podmioty lokalne.

Konstruktywna i wzajemna konkurencyjność w połączeniu z intensywną wymianą doświadczeń

sensownie wspierałyby rozwój tych sieci i zachęcały do naśladowa-nia docierając do

szerokich kręgów odbiorców.

Wsparcie finansowe

Wsparcie finansowe musi stać się integralną częścią koncepcji.

Wprowadzone już w zakresie termomodernizacji budynków programy K&W muszą zostać

przeanalizowane pod kątem ich efektywności i w razie potrzeby dopasowane do oczekiwanych zmian.

Szczególnego rozwiązania wymagają wszystkie aspekty związane z wprowadzeniem na rynek

technologii innowacyjnych, po to by przemysł miał pewność, że wytwarzane przez niego produkty

znajdą zastosowanie.

Wybór degresywnej strategii wspierania powinien doprowadzić do tego, że nowo wprowadzone

na rynek produkty w możliwie najkrótszym czasie staną się produktami korzystnymi

cenowo „main – stream”.

Kształtowanie wspierania budownictwa mieszkaniowego z elementami pro-ekologicznymi, które ma

już teraz miejsce w niektórych krajach, stanowi jego uzupełniający instrument.

Uruchomienie dalszych programów dla poszczegól-nych landów uwzględniające ogólny rozwój

krajowy byłoby pożądane.

Łącznie z już istniejącymi możliwościami wspierania termomodernizacji należy przeanalizować

wszystkie ewentualne dodatkowe rozwiązania, jak np. model inicjatywy „Jetzt” („Teraz”),

którego ideą jest redukcja podatków w przeliczeniu na zaoszczędzoną kilowatogodzinę.

Jest ona co prawda znikoma, ale dla danego prywatnego inwestora mogłaby stać się atrakcyjna.

Należałoby zbadać, czy zgodnie z ustawą o energii odnawialnej poprzez odpowiedni system

wynagrodzeń, możliwe byłoby poprzez ceny energii osiągnięcie takich samych sukcesów

jak w przypadku wytwarzania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych.

Banki i inwestorzy

Modele wspierania inwestycji w zakresie nieruchomości dotyczą przede wszystkim podmiotów

działalności gospodarczej. Oczekiwany zysk z zainwesto-wanego kapitału, w wysokości 7% może zostać

osiągnięty przy wnikliwej analizie, tylko w przypadku korzystnych warunków kredytowych jednak

ze sporym ryzykiem. Osoby lokujące kapitał są zainteresowane długotrwałością kupowanych przez nie

obiektów.

Z tego względu budynki mieszkalne są sensownym uzupełnieniem portfela funduszy. Zwrot kapitału

kształtuje się na poziomie 4÷6%, jednak przy dokonaniu odpowiedniej lokaty można liczyć na duże jej

bezpieczeństwo.

Podstawą przyszłej inwestycji jest oczywiście inwestycja uwzględniająca aspekty ekologiczne,

energetyczne oraz warunki komfortu opisane w ni-niejszej informacji.

Inaczej mówiąc, inwestorzy kierujący się tymi aspektami mogą przyczynić się do rozproszenia

innowacyjnych i korzystnych dla użytkownika technologii w zakresie termomodernizacji.

Z pewnością okaże się to korzystne również dla banku, jeżeli będzie udzielał swoim klientom rad

uwzględniających powyższe aspekty i zasady zawarte w porozumieniach z Bazylei (II) zarówno

w odniesieniu nie tylko do samej inwestycji termomodernizacyjnej, ale także w przypadku

zwykłego finansowania budowy.

Podsumowanie Zakres prac jaki wiąże się z realizacją przedsięwzięć termomodernizacyjnych budynków stwarza

ogromną szansę dla rozwoju rynku pracy, ochrony środo-wiska, jak i rozwoju miast w kolejnych

dwóch dziesięcioleciach. Wyznaczony cel osiągnięcia szerokiego upowszechnienia wysoko

efektywnych technologii termo-modernizacyjnych przyniesie korzyści ekonomiczne, ekologiczne

i społeczno – kulturalne:

• gospodarka mieszkaniowa otrzyma wsparcie przy rozwiązaniu problemu zastoju w przeprowadzaniu

inwestycji termomodernizacyjnych

• przemysł uzyska dostęp do informacji w zakresie technologii innowacyjnych

• regionalny sektor budownictwa będzie w stanie zrekompensować zastój ostatnich lat,

• środki wspierające termomodernizację powinny dotyczyć inwestycji o „współczynniku 10”.

Środki finansowe pochodzące z podatków umożliwią 100% zwrot kosztów wspierania inwestycji

termomodernizacyjnych:

• wzrośnie wartość architektoniczna zmodernizowanych mieszkań z lat 50-tych i 60-tych,

• wysoki komfort pomieszczeń oraz wrażenie przytulności zastąpią zjawisko skraplania się

i pojawienia się pleśni,

• obniżenie koncentracji dwutlenku węgla przy bardzo korzystnej relacji kosztów do wielkości CO2,

• zmniejszenie zużycia zasobów paliw kopalnych stanie się solidną podstawą gospodarki krajowej,

jak tez przyczyni się do zrównania szans rozwoju będącego warunkiem pokojowego współistnienia.

Dziękuję za uwagę

Dipl. Ing. Günter Schlagowski

Polski Instytut Budownictwa Pasywnego Sp z o.o

Gdańsk ul. Homera 55

www.pibp.pl [email protected]

Documents

Budynki pasywne w każdej gminie: przykłady z Austrii - z Niemiec