Bestandsgebäude sind für rund ein Drittel der CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich. Knapp 28,5 % der gesamten Energiemenge in Deutschland wird für das Heizen und die Warmwasserbereitung verbraucht. Damit liegt das Heizen sogar noch vor den Sektoren Verkehr (28,2 %) und Industrie (28,1 %).
Um die Klimaschutzziele Deutschlands bis 2045 zu erreichen und die CO2-Emmissionen zügig zu senken, ist die energetische Sanierung des Gebäudebestands sowie die Umstellung von fossilen Brennstoffen auf moderne Heiztechnik auf Basis von erneuerbaren Energien daher alternativlos.
Das stellt nicht nur Immobilienbetreiber und Wohnbauunternehmen vor große Herausforderungen, sondern auch das gesamte SHK-Handwerk. Die Sanierungsrate für Bestandsgebäude stagniert seit Jahren bei rund einem Prozent, notwendig wäre aber mindestens das Doppelte.
Die verfügbare Handwerkerleistung ist allerdings durch eine ganze Reihe von Gründen knapp bemessen. Dazu gehören der Fachkräftemangel und die hohe Auslastung des SHK-Handwerks, der demografische Wandel und die ambitionierten Ziele der Bundesregierung für den Wohnungsneubau, der parallel zur energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden stattfinden soll.
Dies alles deutet auf eine zusätzliche Verlängerung der Sanierungszeiten in den nächsten Jahrzehnten hin. Durch den enormen Bedarf an energetischen Maßnahmen in Deutschland ist die Branche gezwungen umzudenken. Neue Sanierungskonzepte, die sich einfacher, schneller und wirtschaftlicher als bisherige Ansätze umsetzen lassen, sind deshalb notwendig.
Bild: Daikin
Serielle Vorfertigung nach dem Energiesprong-Prinzip
Ein solches Konzept, das den Sanierungsmarkt regelrecht revolutioniert, könnte die serielle Sanierung nach dem Energiesprong-Prinzip aus den Niederlanden sein. Mit industriell vorgefertigten Dach- und Fassadenelementen sowie standardisierten Haus- und Energietechnikmodulen können Gebäude in viel kürzerer Bauzeit klimafreundlich modernisiert werden.
Nach einer seriellen Sanierung gemäß dem NetZero-Standard erzeugt das Gebäude über das Jahr gerechnet genug Energie, die es für Strom, Heizung und Warmwasserbereitung im Jahresschnitt benötigt. Dazu wird eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) mit effizienter Wärmepumpentechnik und Speichertechnologie kombiniert.
Das serielle Sanieren setzt dazu auf optimierte digitalisierte Fertigungsprozesse und einen hohen Anteil an industrieller Vorfertigung, die aber individuelle Anpassungsmöglichkeiten in der Serienfertigung zulassen. Hochwertige, abseits der Baustelle vorgefertigte Fassaden- und Dachelemente sowie standardisierte Haustechnikmodule wie PV-Anlagen und vorgefertigte Wärmepumpen-Module müssen auf der Baustelle nur noch nach dem Plug-and-play-Prinzip eingesetzt werden.
Vorgeplante Schnittstellen werden dann vom Handwerker angeschlossen und in Betrieb genommen. So kann der Anteil individueller und zeitintensiver Handwerksleistungen vor Ort reduziert und die Kosten und Dauer für Planung, Sanierung und Fertigstellung können stark gesenkt werden. Zudem ist durch den industriellen Fertigungsstandard eine gleichbleibend hohe Qualität gesichert.
Fokus auf Mehrfamilienhäuser
In Deutschland hat die Deutsche Energieagentur (Dena) gemeinsam mit dem Bundeswirtschaftsministerium, der Bauwirtschaft, der Baustoffindustrie, der Immobilienwirtschaft und der Energiesprong-Initiative das Projekt „Serielle Sanierung von Mehrfamilienhäusern (MFH)“ gestartet.
Im ersten Schritt will man sich auf kleinere Mehrfamilienhäuser aus den 1950er- bis späten 70er-Jahren fokussieren. Dies sind rund 500 000 Gebäude, die meist eine relativ einfache Gebäudeform mit glatten Fassaden und einfachen Dachformen aufweisen.
Die Einsparungen bei den Energiekosten durch eine Sanierung sind erheblich: Der Energieverbrauch unsanierter Immobilien liegt typischerweise bei mehr als 130 kWh/(m2a), nach einer seriellen Sanierung beträgt der Verbrauch nur noch 30 bis 40 kWh/(m2a).
Perspektivisch soll die industriell vorgefertigte serielle Sanierung sogar warmmietenneutral umsetzbar sein. Standardisierungen und laufende Verbesserungen senken die Kosten stetig. So werden Klimaschutz und bezahlbares Wohnen vereint und eine energetische Sanierung wird zügig in der Breite umsetzbar.
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Modullösung in vorkonfigurierbaren Größen
Einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung des Energiesprong-Sanierungsprinzips der Dena leistet Daikin und bietet Wärmepumpenlösungen für Mehrfamilienhäuser als industriell vorkonfigurierte und einsatzfertige Module an. Mit dem MFH Solution Projekt und dem Wärmepumpen-Modul (Energiemodul) hat der Hersteller ein differenziertes Konzept für eine Plug-and-play-Lösung ausgearbeitet. Damit können modulare Anlagen für eine Vielzahl an Haustypen ausgelegt und angeboten werden, ganz gleich ob Reihenhäuser, Mehrfamilienhäuser, Hochhäuser oder ganze Wohnquartiere.
Das Wärmepumpen-Modul wird fertig montiert an die Baustelle angeliefert und kann im Außendesign an das jeweilige Objekt angepasst werden. Im Vorfeld wird ein passender Aufstellort ausgewählt, ob auf dem Grundstück neben dem sanierten Gebäude oder auf dem Dach eines Flachbaus, einer Garage etc.
Dort werden Fundamente und Rohrleitungen für den Vor- und Rücklauf ins Gebäude, sowie ein Stromanschluss für das Wärmepumpen-Modul vorbereitet. Das Energiemodul kann anschließend an den vorgesehenen Schnittstellen mit minimalem Installationsaufwand ans Gebäude angeschlossen und wie geplant in Betrieb genommen werden.
Bewährte Wärmepumpentechnologie
Die Modullösung ist unterteilt in einen durch Gitter vor Vandalismus geschützten Kalt- sowie einen Warmbereich. Dieser Innenraum beherbergt die vorinstallierte, modulare Anlagentechnik. Die Wärmepumpe Daikin Altherma 3 H HT mit dem Kältemittel R-32 erlaubt hier durch die Baugrößen von 14, 16 oder 18 kW den Einsatz als Einzelgerät oder als Kaskade.
So ist eine individuelle Anpassung an die leistungstechnischen Anforderungen und Warmwasserbedarfe vor Ort möglich. Bei einem kaskadierten Aufbau gewährleisten die redundanten Systeme zudem ein hohes Maß an Grundversorgungssicherheit und einen sehr effektiven Modulationsbereich.
Die kaskadierten Hochleistungs-Hygienespeicher Daikin Altherma ST mit je 500 l Fassungsvermögen und sehr hoher Schüttleistung zur Warmwasserbereitstellung sowie eine optimierte und standardisierte Leitungsführung und die komplette Elektroinstallation vervollständigen das Wärmepumpen-Modul. Es ist dadurch ebenso für die Sanierung von Sportstätten und die Versorgung von Campingplätzen geeignet.
Bild: Daikin
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Erste Referenz mit 30 Wohneinheiten
Ein erstes Referenzprojekt, bei dem das standardisierte Wärmepumpen-Modul als Plug-and-play-Lösung zum Einsatz kommt, ist ein Mehrfamilienhaus mit 30 Wohneinheiten und 80 Personen. Dass Bauvorhaben steht kurz vor der Finalisierung. Hierfür wurde nur ein Wärmepumpen-Modul benötigt. Bei den Investitions- und Betriebskosten wurden große Einsparungen errechnet und sind auch zu erwarten.
Die Gesamtverantwortung für die Installation und die Technik übernehmen langfristig Daikin und der jeweilige Fachpartner aus dem SHK-Handwerk. So erhält der Betreiber Inbetriebnahme, Störungsbehebung und Wartung aus einer Hand.
Daikin verfolgt einen „Total Solutions“-Ansatz, d. h. das Unternehmen versteht sich nicht nur als Anbieter von Lösungen für Heizung und Warmwasser, sondern auch als Service- und Projektpartner während des Anlagebetriebs. Ziel ist es, dass die Anlagen über die Laufzeit von 10 bis 15 Jahren energieeffizient arbeiten können.
Eine mögliche Wartungs- und Garantieleistung innerhalb einer zehnjährigen Daikin-Care-Lösung wird dazu ebenfalls angeboten. Alle relevanten Bauteile können problemlos ohne größere Fremdarbeiten ausgetauscht werden. Gemeinsam mit dem Betreiber kann auch ein Monitoringsystem der relevanten Anlagendaten mit Definition von Zuständigkeiten erarbeitet werden.
Auf der Lösungsanbieter-Plattform unter www.energiesprong.de haben sich aktuell neun Unternehmen eingetragen, die Module für das Konzept der seriellen Sanierung anbieten. Das vorgefertigte Plug-and-play-Wärmepumpen-Modul ist ein Alleinstellungsmerkmal im Energiemodul-Bereich von Daikin. Damit können Lösungen für jegliche Anforderungen im Bereich der Ein- und Mehrfamilienhäuser bis hin zur Sanierung mehrstöckiger Gebäude und Wohneinheiten über mehrere Gebäude verteilt angeboten werden.
Fazit
Besitzer und Betreiber von Mehrfamilienhäusern aus den 1950er- bis 70er-Jahren stehen zunehmend unter Handlungsdruck. Ihre Gebäude sind zum Großteil noch nicht energetisch saniert. Drei Viertel davon werden noch mit fossiler Energie beheizt. Das wird durch die jährlich steigende CO2-Bepreisung für Wärme und die zuletzt stark gestiegenen Energiepreise zunehmend unattraktiver.
Serielles Sanieren nach dem niederländischen Energiesprong-Prinzip könnte die Lösung für diesen Sanierungsstau sein. Das Konzept sieht die Verwendung industriell vorgefertigter Elemente vor und überzeugt durch kurze Sanierungszeiten, hohen Wohnkomfort und NetZero-Standard. Daikin bietet für die serielle Sanierung mit dem Wärmepumpen-Modul schon heute eine einsatzfertige Plug-and-play-Lösung auf Basis seiner bewährten Wärmepumpentechnologie.
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Bild: Daikin
