Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

„Energetische Stadtplanung im Zeichen des Klimawandels“ Vortrag am 18.11.2008 Im Rahmen der Vortragsreihe „Frankfurt bleibt cool“

Dipl.-Ing. Olaf Hildebrandt IB ebök GmbH, Schellingstr. 4/2, 72072 Tübingen Tel: 07071 / 93 94 - 0 email: [email protected] Folie 1

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

gegründet 1981

Team von 25 Ingenieuren, Architekten, Physiker ...

Folie 2

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Öffentlichkeitsarbeit Vorträge Seminare wissenschaftliche Studien Energiekataster effizienter Stromeinsatz Konstruktion

Broschüren

Energie- und Klimaschutzkonzepte Siedlungsplanung Gutachten Wettbewerbe Architektur und Stadtpanung Gebäudesimulation

Bauphysik

Produktentwicklung Herstellerberatung

Thermografie Altbausanierung Luftdichtheitskonzept Drucktest Passivhausplanung Qualitätssicherung

Planung von Heizung, Lüftung, Sanitär Wärmebrückenberechnung Folie 3

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Ein Konzept zur Nachhaltigkeit?

e i g r e n „E

“ t i m t h c s i m

Folie 4

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Rohstoffpreise I

Der Bierpreis steigt ... um das 8-fache seit 1960

Folie 5

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Rohstoffpreise RohstoffpreiseII

Der Rohölpreis steigt ...

um das 21-fache seit 1960 Folie 6

„Viel billiger wird's nimmer“

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

www.manager-magazin.de 13.11.2007

© REUTERS

© DPA Folie 7

Klimawandel

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Folie 8

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Effizienzstrategien sind dringend nötig zum Beispiel: Passivhaus in Ulm Die Thermografie zeigt nur geringe Wärmeverluste. Dahinter ein älteres Bestandsgebäude.

Wärmeverluste werden durch hohen Dämmstandard und Wärmerückgewinnung minimiert. Folie 9

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Das Effizienz-Prinzip

gut gedämmt = geringe Wärmeverluste

ungedämmt = hohe Wärmeverluste

Kein kalter Kaffee – konsequente Vermeidung von Wärmeverlusten funktioniert bei der Thermoskanne wie beim Passivhaus Folie 10

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Es gibt zwei zentrale Strategien 1. Reduzierung des Wärmeverbrauchs

2. optimale Energieversorgung

Folie 11

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Energieverbrauch Ein Passivhaus zeichnet sich durch sehr niedrigen Energieverbrauch aus – ohne energieautark zu sein. Der Heizwärmeverbrauch ist bis zu 16 mal geringerer als der eines Bestandsgebäudes.

Verglichen mit einem Neubau nach aktuellen gesetzlichen Anforderungen verbraucht es immer noch 5 mal weniger! Folie 12

Quelle: Biene

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Effizienzbausteine beim Passivhaus optimierte Fenster

optimierter Wärmeschutz

kompakte Bauweise solare Nutzung

kontrollierte Lüftung Wärmerückgewinnung

luftdichte Bauweise Folie 13

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Kompakte Bauweise

Eine kompakte Gebäudehülle minimiert die Oberfläche und trägt damit zur Minimierung der Wärmeverluste bei. Folie 14

Gewinne nutzen

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Solare und innere Gewinne werden passiv genutzt und tragen so zur Wärmeversorgung bei.

Folie 15

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Was hab en d Sta ie Ene dtp lanu rgiest ng z anda rds u tu m it n?

Folie 16

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Folie 17

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Kompaktheit der Baukörper

Folie 18

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Orientierung, Verschattung

Solare Exposition des Gebäudes Ausrichtung (nach Süden) Verschattung durch Nachbargebäude, usw.

Folie 19

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Folie 20

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Beispiel einer solaren Optimierung

Passiv Solar = 80,9%

Passiv Solar = 91,6%

Folie 21

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Energiekonzept Energiekonzept Ergebnisse

6 Gebäudetypen

Typ 5 – Winkel KfW 60 22cm/WSV/Sol KfW 40holz 28cm/WSV KfW 40wp 28cm/3WSV PH 28cm/3WSV/WRG

Typ 4 – Kettenhäuser Typ 6 – EFH

KfW 60 22cm/WSV/Sol KfW 40holz 28cm/WSV KfW 40wp 28cm/3WSV PH 28cm/3WSV/WRG

KfW 60 28cm/3WSV (Glas)/Sol KfW 40holz 28cm/WSV KfW 40wp 34cm/3WSV/WRG/Sol PH 34cm/3WSV/WRG

Typ 3 – DH KfW 60 28cm/WSV/Sol KfW 40holz 28cm/WSV KfW 40wp 28cm/3WSV PH 28cm/3WSV/WRG

Typ 1 – MFH KfW 60 18cm/WSV/ KfW 40holz 22cm/WSV KfW 40wp 22cm/WSV PH 28cm/3WSV/WRG

Typ 2 – RH KfW 60 22cm/WSV/Sol KfW 40holz 28cm/WSV KfW 40wp 28cm/3WSV PH 28cm/3WSV/WRG

Folie 22

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Wärmeversorgungsvarianten • Dezentral: Gasbrennwertkessel in Kombination mit Solaranlage, elektrische Wärmepumpe (Erdreich, Luft, Wasser), Holzpelletanlagen, ... • Wärmenetz(e) Erdgas-BHKW, Holzhackschnitzel- oder Pelletanlage, Biogas mit BHKW, Bioöl-BHKW, Abwärme z.B. aus Abwassernetzen, ... • Kompaktaggregat für Passivhaus Das Kompaktaggregat ist ein Kombigerät aus Lüftungsgerät mit Wärmetauscher, Wärmpumpe (mit Wärmequelle Fortluft) und Speicher

Folie 23

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Wärmenetze • Primär wichtig ist die nachhaltige Senkung des Energiebedarfs. • Voraussetzung für (wirtschaftliche) Wärmenetze ist eine hohe Dichte • und eine sommerliche Wärmenachfrage (Wärmwasser, Kälte). • Passivhäuser sind bei hoher baulicher Dichte durchaus mit Nahwärme möglich • Aufbau von Mininetzen in Teilgebieten hoher Dichte oder mit Kristallisationspunkten (z.B. Schule, Schwimmbad, ...). • Stufenweiser Aufbau muss möglich sein. Folie 24

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Energieeffizient hat viel mit Stadtplanung zu tun... ... Solarenergienutzung ist im Prinzip überall möglich

Folie 25

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Energieversorgung 1.050,00 952 950,00 850,00 750,00 650,00 550,00 450,00

372 254

284

265 205

250,00 150,00

80

67

Energieträger/Wärmeerzeuger

Holzhackschnitzel

Holzpellets

Fernwärme

Elektro-WPWasser

Elektro-WPBoden

Erdgas-BW

-150,00

Erdgas

-50,00

Heizöl

50,00

32

Bioöl-BHKW

298

Holz und Solar

350,00

Elektro-mix

CO2-Äquivalent [g/kWh]

Kohlendioxidfaktoren

-92

CO2-Faktor Folie 26

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Thema „Null“ Emissionen

Folie 27

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Quantifizierung der Einflussgrößen T ab . 1

Z usam m enfassung und Q u antifizierung der E influssgröß en der S tadtplanun g auf den E nergieverbrau ch. Q ue lle: Ü berarbeitete und erw eiterte T a belle aus: U V P -B ew ertungsh andbuch der S tadt K öln, A m t für U m w eltschutz un d Lebe nsm ittelüberw achu ng/D r. G oretzki/ebök, K öln 1998

E in flu s s fa k to re n 1 . B a u tec h n ik V e rb e ss e rte r W ä rm e s c h u tz 2 . V e rs o rg u n g s tec h n ik R a tio n elle E n e rg ie ve rs o rg u n g

E in s p a rp o te n tia l/ M e h rve rb ra u c h

!!! !!!

B e z u g /A n m e rk u n ge n

NEH: - 30% P a s sivh a u s: - 85 %

R eduzierung des H eizw ärm eb edarfs ge genüber de n baulichen A nforderungen

- 4 0 % (C O 2 )

C O 2 -M inderung e iner N ah w ä rm evers o rgun g m it einen gasbetriebene n B H KW im V erg leic h zu eine r n euen S tandard-E rdgasheizun g.

+ /- 2 0 %

E insp arpotentia l H e izw ärm ebedarf: sehr kom pakter G eschossw ohnung sbau im V erg leic h zu eine r R eih enhauszeile m it 5 W E in N iedrigenergiebauw eise H eiz w ärm em eh rbed arf: w enig kom pak tes freistehe ndes E infam ilienhaus im V ergleic h zu der o.g . R eihenh auszeile.

3 . S tä d teb a u : S tä d te ba u lic he K o m pa k th eit

!! O rie n tie ru n g A u s ric h tun g de r G e b äu d e (p a ss ive S o n n e ne n e rg ie nu tzu n g

NEH: + 15% P a s sivh a u s: + 30%

V e rs c h a ttu n g A n o rd n un g de r G e b äu d e (p a ss ive S o nn e ne n e rgie nu tzun g )

NEH: +10% P a s sivh a u s: + 20 %

A u sric h tun g / N e ig un g de r s ü d o rie n tie rte n D ac h fläc h e n (a ktive S o n n en e n erg ien u tzu ng) W in d s c h u tz (L ü ftu ng s w ä rm e ve rlu s te )

!

(- 1 0 bis - 1 5 % ) + 3%

U

H eiz w ärm em eh rbed arf: sehr ungünstige O rientierung e iner R eihenhauszeile m it 5 W E im V ergleic h zu r optim alen S üdausrichtung . H eiz w ärm em eh rbed arf: m assive V erschattung e iner R eihenha uszeile m it 5 W E im V ergleic h zur vollständ igen V erschattungsfre iheit. R eduzierung des E rtrags einer S olaranlage für die B rauch w asserbereitung bei ungün stiger A usric htun g und D achneigung im V ergleic h zur optim alen D ispos ition der D äche r. H eiz w ärm em eh rbed arf: durchsc hnittlic h luftdichtes (n 50 = 3 ,0) und stark w ind angeström te s G ebäude (z.B . K u ppenlage) im V ergleic h m it einem se hr gut luftdichte n (n 50 < = 1,0) und gering w indange strö m ten G ebäude (S tadtlage).

M it E inführung d er E n ergieeins pa rverordnung hat sich da s E insparpotenzial nur un w esentlich geändert, s o dass die G röß eno rdnu ng Folie 1 d es E influss es e inzelne r F aktoren auf den M ehr- o der M inde rve rbrau ch w eiterhin du rc h dies e T ab elle aufgezeigt w erden.

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Planerisches Vorgehen 1.

Städtebauliche Optimierung Kompaktheit und Solaroptimierung Festlegung von Energiestandards Aufwand für verbesserte Standards

2.

Energiekonzept (als Bestandteil des Umweltberichtes nach §2 BauGB) Reduzierung der Energienachfrage Ökologisch und ökonomisch sinnvolle Energieversorgung u.a. in Abstimmung mit Versorger Festlegung und Abstimmung von Qualitätsstandards

3. 4.

Entwicklung von Umsetzungsstrategien Umsetzungsbegleitung

Folie 29

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Integrales Planen I Objektbetreuung

-

+ ö m r tu k rre o K

h c i l g

Objektüberwachung

it e k

Mitwirkung Vergabe Vorbereitung Vergabe

Ausführung

Genehmigung g n u r

Entwurf De

Vorplanung Grundlagenermittlung

-

s

d a r g

ie l l i ta

+ Folie 30

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Integrales Planen II Integrierter Planungsablauf Leistungsbild der HOAI

1. Grundlagenermittlung 2. Vorplanung

3. Entwurfsplanung 4. Genehmigungsplanung

5. Ausführungsplanung 6. und 7. Vergabe

Finanz-

Ziele/Vision abteilung Konzeptentwicklung Bauherr Zielwerte MaßnahmenProjektkatalog steuerung Werkzeuge Qualitätssicherung Architekt

Hausverwaltung Mietervertretung

Team

Dokumentation

Bauleitung 8. Objektüberwachung 9. Dokumentation

Bauphysik

Weitere Fachplanung

Haustechnik Statik Energieberatung ebök 2003 Folie 31

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Bahnstadt Heidelberg

Folie 32

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Integration in Wettbewerbe Beispiel Stuttgart Neckarpark Ziele in der Auslobung: Kompakte Baukörper Optimale Ausrichtung der Baukörper zur Nutzung der Sonne Geringe gegenseitige Verschattung zur Nutzung der Sonne Anforderungen der Energiesparverordnung deutlich unterschreiten Einsatz erneuerbarer Energien

Folie 33

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Reihenhäuser

Passivhaus-Projekte sollten energieeffiziente Bauweise mit einer modernen und qualitativ hochwertigen Architektur verbinden!

Mehrfamilienhäuser

Ergebnis eines Wettbewerbs in Fellbach Quelle: AB Brucker Folie 34

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Esslingen Egert - Umsetzung

Vorgabe von Standards (Vertrag) Gestaltungsbeirat Externe energetische Prüfung bis zur Baueingabe Folie 35

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Esslingen Egert

Folie 36

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Fasanerie - Stadt München

Ökologische Kriterien als Mindestanforderung Bewerbungsverfahren mit ökologischen und ökonomischen Kriterien Qualitätsprüfung bis Baufertigstellung Folie 37

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008 Hauptebene

Anteil an Mindest1000 Punkten punktzahl (350)

Gesellschaftliche Kriterien:Siedlung Ökol. + gesellschaftliche Bauausführung

200

Kriterien: 100

100 20

Baumaterialien: Massenbaustoffe

150

0

Baumaterialien: Problemstoffe

100

60

Bauweise

120

60

Energieverbrauch

250

110

Ökologische Wasserwirtschaft

80

0

Verknüpfung Monetär / Öko-Punkte Bietpreis 1000+x (€/m²)

Öko-Punkte

Umrechnungsfaktor

350-1000

UF * Öko-Punkte -> €

Umrechnungsfaktor Ökopunktpreis (UF) ÖPp (€) 1

0-1000

0,5

0-500

Auswahlpreis = Bietpreis + Öko-Punktpreis

0,2

0-200

1000+x+ÖPp

0,1

0-100 Folie 38

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Folie 39

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

CO2 Reduktion - Möglichkeiten der Umsetzung Regelungen privatrechtliche Vereinbarungen Problem: Nur möglich, wenn Grundstücke in Hand der Stadt Festsetzung von Energiestandards und Primärenergiekennzahl im Bebauungsplan Problem: strittig Sicherung in städtebaulichen Verträgen

Folie 40

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

CO2 Reduktion - Möglichkeiten der Umsetzung Information und Motivation Marketing, Imagebildung Zusammenarbeit Planer, Architekten, Handwerker Aufbau Energieberatung „Fachbeirat“ „Investorenstammtisch“ ....

Folie 41

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Ausblick: EnEV dritter Streich....

Neue Anforderung an Neubau und Bestandsgebäude ab 2009 und: das (bundesweite) Erneuerbare-EnergienWärmegesetz (EEWärmeG) Folie 42

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Die zukünftige Qualität besteht im ganzheitlichen Planungsansatz

Folie 43

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Für unsere Erde Folie 44

Frankfurt bleibt cool! Stadtplanung im Klimawandel 18.11.2008

Ende des Vortrags

Folie 45