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Laufzeit: 09/2004 bis 04/2008
Standort: Rheinstraße 65, 64295 Darmstadt
Themen: Sanierung von Einzelgebäuden, Neue Materialien
Innovation: Vorgefertigte geschosshohe Dämmelemente ermöglichen kurze Bauzeit. Vakuumdämmung vermindert Aufbaustärke. Neue Fenster bereits integriert.
Schlagworte:

Quintessenz

  • Errechneter Energiebedarf im ersten Betriebsjahr um etwa 50 Prozent unterschritten
  • Sparsames Nutzerverhalten macht geringere energetische Qualität wett
  • Vorfertigung minimiert Beschädigungsgefahr der Vakuumdämmung
  • Hoher Herstellungs- und Kostenaufwand für vorgefertigte Fassadenelemente

In Hofheim am Taunus wurden drei baugleiche Zweifamilienhäuser saniert. Eines der Gebäude erreicht Neubaustandard nach EnEV 2004, das zweite Gebäude erfüllt die damals gültigen KfW-Förderkriterien Energiesparhaus 60 und das dritte erfüllt die KfW-Kriterien Energiesparhaus 40. So ist ein direkter Vergleich möglich. Mit vorgefertigten, geschosshohen Dämmelementen wurde auf der Fassade zum öffentlichen Gehweg ein neuartiger Wärmeschutz realisiert. Aufgrund der integrierten Vakuumpaneele sind sie schlanker als eine gleichwertige, herkömmliche Dämmung.

Projektkontext

Die drei freistehenden Zweifamilienhäuser in der Wilhelmstraße in Hofheim (Taunus) wurden 1927 baugleich in Massivbauweise erstellt und sind voll unterkellert. Trotz erster Dämmmaßnahmen in den 1980er Jahren war der Energieverbrauch mit 226 kWh/m²a weiterhin sehr hoch.

Aufgrund der Lage der Gebäude direkt am öffentlichen Gehweg war eine hochwertige, klassische Wärmedämmung zur Straßenseite nicht möglich, so dass als Alternative Vakuumdämmung ins Spiel kam.

The buildings in Wilhelmstrasse before refurbishment work had begun

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Lageplan der drei Gebäude in der Wilhelmstraße in Hofheim (Taunus)

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Forschungsfokus

Da es sich um drei fast baugleiche Gebäude handelt, ließen sich energetische Qualitätsniveaus und deren Wirtschaftlichkeit gut vergleichend analysieren.

Gebäude 1: Sanierung nach EnEV 2004-Neubaustandard

Mit der Sanierung wird der Wärmebedarf um 55% und der Primärenergiekennwert um 90% reduziert.

Gebäude 2: KfW-Energiesparhaus 60

Der Wärmebedarf wird um 70% und der Primärenergiekennwert um 90,8% reduziert.

Gebäude 3: KfW-Energiesparhaus 40

Der Wärmebedarf wird um 75% und der Primärenergiekennwert um 94% reduziert.

Für den Fassaden-Wärmeschutz wurden großformatige, vorgefertigte Dämmelemente mit integrierten Vakuumisolationspaneelen (VIP) entwickelt und erprobt. Mit dieser Technik konnte straßenseitig eine hochwertige, schlanke Wärmedämmung angebracht werden.

Konzept

Sanierungskonzept

Die Sanierungsarbeiten an der Gebäudehülle umfassten eine Außendämmung als Wärmedämmverbundsystem, straßenseitig in Großelement-Dämmtechnik, einen neuen Dachstuhl mit Zwischen- und Aufsparrendämmung, Kellerdeckendämmung und neue Fenster. Drei der sechs Wohneinheiten waren während der Sanierungsarbeiten bewohnt.

Gebäude 1: Sanierung nach EnEV 2004-Neubaustandard

Die Sanierung umfasst das Aufbringen eines Wärmedämmverbundsystems auf der vorhandenen Dämmung (4 cm), so dass eine Gesamt-Dämmstoffstärke von 8 cm erreicht wird. Eine Ausnahme bildet die straßenseitige Dämmung mit der neuen Großelemente-Dämmtechnik – hier wurden alle Gebäude gleichermaßen gedämmt. Die Dachdämmung beträgt 18 cm, die Kellerdeckendämmung 4 cm. Die neuen Kunststoff-Fenster haben eine 2-Scheiben-Wärmeschutzverglasung – auch hier bilden die straßenseitigen Fenster mit einer 3-Scheiben-Wärmeschutzverglasung wieder eine Ausnahme.

Gebäude 2: KfW-Energiesparhaus 60

Der bauliche Wärmeschutz entspricht Gebäude 1.

Gebäude 3: KfW-Energiesparhaus 40

Verbesserter Wärmeschutz im Vergleich zu den Gebäuden 1 und für die nicht straßenseitigen Fassaden (insgesamt 24 cm), Dach (30 cm) und Kellerdecke (6 cm).

Ein Holzpellet-Kessel versorgt die drei Gebäude mit Raumwärme und Warmwasser

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Millimeterarbeit 1: Die Montage des ersten Großelements mit Vakuumdämmung an der straßenseitigen Fassade

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Millimeterarbeit 2: Wenig später wird das zweite Fassadenelement unter das erste platziert

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Schlank: Straßenseitige Vakuumdämmung in Großelemente-Technik mit einer Dämmwirkung, die einer 20 cm starken klassischen Dämmschicht entspricht

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Ein Gebäude in Südansicht mit vorgesetztem Balkon

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Energiekonzept

Die Haustechnik wurde vollständig erneuert. Alle drei Gebäude werden durch einen zentralen, im Keller eines der Gebäude aufgestellten Holzpellet-Kessel mit Heizwärme versorgt. Das warme Brauchwasser wird in hausweise angeordneten Speichern bereitgehalten, die ebenfalls durch den zentralen Kessel versorgt werden.

Dem jeweiligen Energiestandard entsprechend kamen unterschiedliche Lüftungskonzepte zum Einsatz:

Gebäude 1: Sanierung nach EnEV-Neubaustandard

Klassische Fensterlüftung.

Gebäude 2: KfW-Energiesparhaus 60

Gebäudezentrale Abluftanlage mit dezentralen Zuluftventilen unter der Fensterbank.

Gebäude 3: KfW-Energiesparhaus 40

Für jede Wohnung einzeln: Zu- und Abluft-Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.

Die 3-Scheiben-Verglasung wird bereits im Werk in die Großelemente-Dämmelemente eingefügt

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Das Lüftungsgerät mit Schalldämpfern im Energiesparhaus KfW-40 – noch ohne Verkleidung

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Außenwanddurchlass unterm Fenster für die dezentralen Zuluftventile beim Energiesparhaus KfW-60

© IWU, Institut Wohnen und Umwelt GmbH

Performance

Der errechnete Energiebedarf der drei sanierten Häuser wurde im ersten Betriebsjahr um etwa 50 Prozent unterschritten. Das KfW-Energiesparhaus 40 wie auch das KfW-Energiesparhaus 60 haben beide einen sehr niedrigen Endenergieverbrauch. Den niedrigsten Endenergieverbrauch, trotz höchstem errechneten Energiebedarfs, hat allerdings das Gebäude nach EnEV-Standard. Hier glich das Energie sparende Verhalten der Nutzer den im Vergleich zu den beiden KfW-Energiesparhäusern geringere Sanierungsstandard aus. Dabei spielt das Lüftungsverhalten über Fensterlüftung im Gebäude nach EnEV-Standard und die geringere Innentemperatur von nur 18° eine wesentliche Rolle.

Durch die Sanierung können 62% der Endenergie in Verbindung mit dem zusätzlichen Wechsel des Energieträgers 89% der Primärenergie (inklusive Hilfsstrom) eingespart werden. Der CO2-Ausstoß der Gebäude lässt sich durch die getroffenen Maßnahmen um 90% reduzieren.

Das Projekt nimmt durch die Neuentwicklung von großformatigen, vorgefertigten Dämmelementen in Verbindung mit Vakuumisolationspaneelen (VIP) eine Vorreiterrolle ein. Besonders im Bauablauf gibt es hier Möglichkeiten zur Optimierung. Der hohe Vorfertigungsgrad ermöglicht es grundsätzlich, viele Bauprozesse von der Baustelle in das Werk zu verlagern. Dies gelang in dem Projekt in Hofheim nur bedingt.

Wirtschaftlichkeit

Die Neuentwicklung von großformatigen, vorgefertigten Dämmelementen in Verbindung mit Vakuumisolationspaneelen (VIP) führte zu sehr hohen Kosten von 1.200,- Euro pro Quadratmeter für die neuartige Fassadendämmung. Mit einer Serienfertigung und verschiedenen Optimierungen im Planungs- und Bauprozess ließen sich diese Kosten deutlich verringern.

Die neue Dämmtechnik amortisiert sich energetisch nach 8,5 Jahren und damit in der zu erwartenden Lebensdauer 3,5 mal. Die Amortisation verläuft im Vergleich zu bauüblichen WDVS-Systemen zweimal langsamer. Dennoch erscheint das Konzept von großformatigen, vorgefertigten Dämmelementen für Nischenanwendungen sinnvoll. Bei Bedarf an einem hohen Dämmstandard bei gleichzeitig geringer Wanddicke, vor allem im Sanierungsbereich, lässt sich das Konzept in Verbindung mit Vakuumisolationspaneelen (VIP) sinnvoll anwenden.

Projektkenndaten

Gebäudekenndaten

Bauherr Hofheimer Wohnungsbau GmbH  
     
Gebäudetyp Zweifamilienhäuser  
     
Zeitangaben    
Baujahr des Gebäudes 1927  
Fertigstellung 2006  
Inbetriebnahme 2006  
     
Flächengrößen/Maße    
vor Sanierung nach Sanierung
Bruttogrundfläche (nach DIN 277) 570 m²  
Nutzfläche AN (nach EnEV) 273 m²  
A/V-Verhältnis (ggf. vor / nach Sanierung) 0,77 m²/m³ 0,64 m²/m³

Energiekenndaten

Energiekennwerte Bedarf      
Energiekennwerte nach EnEV, d.h. nach DIN 4108-6 bzw. DIN 18599 berechnet. Bezugsfläche ist jeweils die beheizte Nettogrundfläche nach DIN 277.      
       
vor Sanierung nach Sanierung Einheit
Heizwärmebedarf (Nutzenergiebedarf Wärme) 194 48 kWh/m²a
Primärenergie Wärme 313 33 kWh/m²a
Primärenergie Gesamt 69 kWh/m²a
       
Energiekennwerte gemessen Verbrauch      
Bezugsfläche ist jeweils die beheizte Wohnfläche (Wohngebäude) bzw. die beheizte NGF für Nichtwohngebäude. Primärenergiefaktoren nach DIN 4701-10.      
       
vor Sanierung nach Sanierung Einheit
Endenergie Strom gesamt 33 kWh/m²a
Endenergie Wärme 131 kWh/m²a

Kostenkenndaten

Sanierungskosten  
Kosten netto nach DIN 276 bezogen auf die Bruttogrundfläche (BGF) nach DIN 277  
   
Kosten für die (Sanierung der) Baukonstruktion [KG 300] 901 EUR/m²
Kosten für die (Sanierung der) Technischen Anlagen [KG 400] 210 EUR/m²
Es handelt sich hierbei um eine Kostenberechnung  

Letzte Aktualisierung: 14. November 2014

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