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Energetische Modernisierung hochskaliert

So gelingt der Effizienzsprong

Immer noch ist der Gebäudebestand ein Großemittent von Treibhausgasen – egal, ob es sich um Wohn- oder Nichtwohngebäude handelt. Um die Emissionen im erforderlichen Maß zu senken, müsste die Sanierungsrate von derzeit unter einem Prozent mindestens verdoppelt werden. Die nachhaltigste Variante ist die Vollsanierung, also der Austausch der Öl- oder Gasheizungen gegen in der Regel Wärmepumpen in Kombination mit einer Verbesserung des Wärmeschutzes. Allerdings stößt diese umfassende energetische Modernisierung auf Vorbehalte und Vorurteile und wird recht selten umgesetzt. Häufig heißt es, dass die nachträgliche umfassende Außendämmeng zu zeitaufwendig und zu teuer und damit unwirtschaftlich sei. Außerdem fehle es der Baubranche an Fachkräften – ein Problem, das nicht von der Hand zu weisen ist. Eine Antwort darauf kann nach Ansicht der Deutschen Energie-Agentur (Dena) die serielle Sanierung sein.

Nicht für alle Gebäudetypen gleichermaßen gut geeignet

Das Verfahren stammt aus den Niederlanden, wo es auf den Namen „Energiesprong“ getauft wurde. Seit 2017 wird es auch in Deutschland umgesetzt. Es besteht grob vereinfacht aus drei Phasen: erstens der Planung inklusive des lasergestützten digitalen Aufmaßes des Gebäudes, zweitens der Maßanfertigung der Fassaden- und Dachelemente im Werk sowie der Komponenten der neuen Anlagentechnik und drittens der Montage der Fassaden- und Dachelemente und der TGA-Komponenten vor Ort.

In den nunmehr fast zehn Jahren seit Gründung der deutschen Energiesprong-Initiative [1] unter der Ägide der Dena ist ein breites Angebot an Produkten und Dienstleistungen rund um diese Methode entstanden, das von der Technik zur Vermessung und Modellierung über die Software und die Heiz- und Lüftungstechnik sowie die Fassadenelemente bis hin zu Planungs- und Beratungs-Dienstleistungen reicht [2].

Zimmereien, Fertighaushersteller und Unternehmen wie Goldbeck, Saint-Gobain oder Züblin haben diesen Markt für sich entdeckt. Ideale Voraussetzungen sind gegeben, wenn es sich um ein größeres Gebäude mit kompakter Form und damit einfacher Geometrie handelt, ohne Anbauten, Dachaufbauten, Erker oder Vorsprünge. Theoretisch kommt das Verfahren auch für Ein- und Zweifamilienhäuser in Frage, von denen es rund 16 Millionen gibt, und die in der Mehrzahl dringend eine energetische Aufwertung bräuchten. Für kleinere Dimensionen ist es aber noch unverhältnismäßig teuer. Auf diesem Feld setzt zum Beispiel die Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz auf den Sanierungssprint [3] [4] .

Ariane Steffen von der Dena benennt indes zwei der besonderen Vorteile des seriellen Ansatzes: Der Fachkräftemangel sei eine Tatsache und verschärfe sich derzeit, da die Babyboomer vermehrt in Rente gingen, das Energiesprong-Verfahren aber komme mit deutlich weniger Personal aus. Gerade unter den Nichtwohngebäuden gebe es viele Worst Performing Buildings (WPB), die man auf diese Weise in bessere Effizienzklassen befördern könne. Viele Kommunen, die solche WPB hielten, litten unter deren hohen Energiekosten.

Der Schwerpunkt liegt auf der Gebäudeeffizienz

Während es Stimmen aus der Immobilienbranche gibt, die die Dekarbonisierung in der Hauptsache über die Anlagentechnik erreichen wollen, heben Effizienzexperten – und hier besonders die Fachleute des Passivhaus Instituts Darmstadt – das notwendige Zusammenspiel von Gebäudehülle und TGA hervor. Das Institut hat neben dem Passivhaus-Standard für Neubauten auch den EnerPHit-Standard definiert.

Dieser erlaubt bei Sanierungen mit hoch energieeffizienten Baukomponenten einen leicht höheren Heizwärmebedarf. Er liegt nicht bei 15, sondern bei 25 kWh/m²a. Zum Konzept des Passivhauses gehören die Minimierung von Transmissions-Wärmeverlusten durch einen guten Wärmeschutz der Außenhülle sowie die Luftdichtheit des Gebäudes und die Vermeidung von Wärmebrücken.

Die luftdichte Ebene schränkt den natürlichen Luftaustausch stark ein (n50-Wert im Neubau kleiner/gleich 0,6; im Bestand kleiner/gleich 1,0). Das ist von Bedeutung, weil der Einspareffekt auch durch die zu den fünf Passivhaus-Prinzipien gehörende Lüftung mit Wärmerückgewinnung entsteht, die bei Undichtigkeiten der Hülle nicht effizient funktionieren kann.

Von 2022 bis 2024 hat sich der „Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser“ der seriellen Sanierung gewidmet und hierzu 2024 einen Protokollband veröffentlicht [5]. Grundsätzlich würdigt der Arbeitskreis die Pluspunkte der seriellen Sanierung: Die Fertigung im Werk erlaubt witterungsgeschützte und rationelle Produktion, in stets gleichbleibender Qualität, in die Fassadenelemente lassen sich gleich die Lüftungsanlagen integrieren. So kann die eigentliche Sanierung nahezu ohne Eingriffe in die Innenräume erfolgen und in den Gebäuden kann während der Maßnahme weiter ohne große Beeinträchtigungen gewohnt oder gearbeitet werden.

Hohe Ansprüche an Luftdichtheit und Wärmeschutz

Allerdings sehen die Autorinnen und Autoren des Bandes auch Herausforderungen. Die Stärke des Verfahrens liege, siehe oben, in der gesicherten Qualität, mit der die im Werk hergestellten Elemente geliefert werden können. Dem müsse jedoch eine sorgfältige Planung vorausgehen, inklusive eines äußerst genauen Aufmaßes des Gebäudes. Anders als im Fall der konventionellen Sanierung, die die Korrektur und das Nachbessern auf der Baustelle erlaubt, muss es im Fall der seriellen Sanierung auf Anhieb klappen. Im Protokollband heißt es dazu: „Die Montage an der Baustelle sollte (…) eine Abdichtung zwischen den Modulen ohne hohen Anteil an Handarbeit ermöglichen. Dabei muss grundlegend berücksichtigt werden, dass an der Baustelle mit größeren Toleranzen zu rechnen ist. Es ist nicht zielführend, beim Zusammenfügen der großformatigen Module von Millimeter-Toleranzen auszugehen. Hier muss mit Abweichungen im Zentimeterbereich gerechnet werden und mit mehrfachen Bewegungen bei der Montage.“ [6].

Werden die Fenster nicht im Werk eingebaut, kann es passieren, dass bei ihrer Montage auf der Baustelle nicht alles sauber läuft und es zu Undichtigkeiten kommt, warnte Tanja Schulz vom Darmstädter Institut jüngst in ihrem Vortrag zur Bestandssanierung nach Passivhaus-Standard auf dem DEN-GRE-Kongress in Kassel. Darüber hinaus sei der luftdichte Anschluss der Elemente untereinander und an die Substanz des Bestandes ein Muss, weil eine Hinterströmung der neuen Fassade die Dämmwirkung beeinträchtigen oder ganz zunichtemachen kann. Auch aus diesem Grund gelte es, die eventuell entstehenden Lufträume mit Dämmstoff zu füllen.

Eine lückenlose thermische Außenhülle ohne Wärmebrücken ist ein unerreichbares Ideal. Aber man kann die Wärmebrücken minimieren. Wird ein Altbau saniert, muss daher gemäß Protokollband besonders auf den Sockel- und den Perimeterbereich geachtet werden sowie auf den Übergang zum unbeheizten Keller und auf Rollladenkästen sowie Fenster- und Türanschlüsse. In der seriellen Sanierung kommen die Stöße zwischen den Elementen hinzu, außerdem die Massivholzanteile in den Elementen selbst.

Eine besondere Rolle spielen Balkone und Loggien. Bestehende Balkone können entfernt und die neuen thermisch getrennt vom Baukörper angebracht werden. Trifft man auf Loggien – eingezogene Balkone – kann man unter Umständen die Balkonplatten und die Innseiten der Loggien soweit dämmen, dass sich Fenster und Balkontür problemlos öffnen lassen und die nutzbare Fläche nicht zu sehr verkleinert wird [7].

Wichtig ist aber insbesondere, je nach der Situation vorab den Verlauf der luftdichten Ebene festzulegen, die man vorfindet [8]. Ist der Innenputz intakt, ist er luftdicht. Er muss aber darüber hinaus durchgehend sein, was in vielen Altbauten nicht der Fall ist. Erst wenn die Putzschicht geschlossen ist, kann sie die Funktion der luftdichten Ebene übernehmen.

Eher wird man auf einen durchgehenden Außenputz treffen, den man eventuell noch hier und da ausbessern muss. Man kann diese Funktionsebene aber genauso in den Elementen vorsehen, vor oder hinter der Dämmung. Dann müssen entsprechend die Anschlüsse zwischen den Elementen hergestellt werden, dauerhaft und dabei elastisch. Sind die Fenster ebenfalls bereits in das Element integriert, erledigt sich deren Anschluss an die Luftdichtheitsebene.

Praxis: Sanierung von Schulen

Eine Luftdichtheitsebene sowie ein guter Wärmeschutz sind neben einer – außenliegenden - Verschattung unentbehrliche Bestandteile des sommerlichen Wärmeschutzes. In umfänglich energetisch sanierten Gebäuden ist es in Hitzeperioden auszuhalten, deutlich besser jedenfalls als in unsanierten, wie nicht nur im letzten Sommer wieder viele Schüler und Lehrer leidvoll erfahren mussten. Schulen gehören häufig zu den Gebäudetypen, die sich für die serielle Sanierung gut eignen. Und als Zeitfenster für die Maßnahme bieten sich die Sommerferien geradezu an.

Im Rahmen ihres Vortrags in Kassel stellte Tanja Schulz mehrere Schulsanierungen vor, darunter als Beispiel für das serielle Vorgehen die Modernisierung der Stadtteilschule Arheilgen in Darmstadt, die planmäßig im Juli 2027 abgeschlossen sein soll. Hier wurde der Rohbau aus Beton freigelegt und mit Fassadenelementen samt Fenstern ausgerüstet. Als Learnings aus diesen und weiteren Projekten hielt Schulz unter anderem die folgenden fest:

  • Bei Verwendung von Holzständer-Fassadenelementen ­sollte in der Berechnung der Energiebilanz der Holzanteil ­genau betrachtet werden, da er wesentlichen Einfluss auf den Wärme­durchgang hat.
  • Aufgrund dessen ist die außenseitige Überdämmung der Holzständerkonstruktion sinnvoll.
  • Zwischen Bestand und Element dürfen keine Hohlräume entstehen.
  • Im Sockelbereich, wo die Elemente auf den Auflagern ­ruhen, muss „sehr gut“ gedämmt werden, eine raumseitige Dämmung als Ergänzung kann sinnvoll sein.
  • Die Außendämmung sollte mindestens bis zur Gelände­oberkante (GOK) geführt werden.

Net-Zero in Serie: auch eine Sache der Förderung

Ob die serielle Sanierung zum Turbo der Gebäudewende werden kann, hängt von mehreren Faktoren ab. Einer davon sind die Preise, die die Dienstleister und Hersteller der Elemente und Komponenten aufrufen. Mit entscheidend dürfte daneben sein, ob die Maßnahmen den gewünschten Erfolg bringen.

Zu einer gut geplanten Sanierung – egal, ob Passivhaus oder nicht – gehört daher die Prüfung der luftdichten Ebene mit einem Blower-Door-Test; insbesondere direkt nach deren Erstellung, wenn eventuelle Leckagen noch aufwandarm geschlossen werden können. Zusätzlich empfehlen die Fachleute des Passivhaus Instituts das Monitoring nach Abschluss der Maßnahme, die Erfassung von Energieverbrauchswerten, von Außen- und Raumtemperatur sowie CO2- und Feuchtegehalt der Innenraumluft [9]. Eventuelle Probleme, so Tanja Schulz, würden so sichtbar und könnten in vielen Fällen auch behoben werden.

Davon abgesehen ist sicher auch die Förderung ein Treiber der Entwicklung. Der Thinktank Agora Energiewende wies bereits 2024 darauf hin, dass die EU-Gebäuderichtlinie (EPBD) ab 2030 Vorgaben für die Mindesteffizienz von Nichtwohngebäuden macht. Die finden sich nun im Gebäudemodernisierungsgesetz wieder. Der damalige Vorschlag der Experten von Agora Energiewende, die serielle Sanierung solcher Gebäude zu fördern [10], wurde am 24. September dieses Jahres vom Bundeswirtschaftsministerium umgesetzt. Seitdem kann auch für Nichtwohngebäude der „SerSan-Bonus“ beantragt werden [11].

Quellen

[1] Energiesprong-Website, https://t1p.de/GEB260940

[2] Anbieter serielle Sanierung, https://t1p.de/GEB260941

[3] Deutsche Unternehmensinitiative Energieeffizienz: Sanierungssprint als Prozessinnovation: Handlungsfeldanalyse für die Skalierung, https://t1p.de/GEB260942

[4] GEB-Podcast zum Sanierungssprint, https://t1p.de/GEB260943

[5] Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser: Protokollband Nr. 61, Serielle Sanierung nach Passivhaus-Prinzipien, https://t1p.de/GEB260944

[6] Protokollband, S. 44

[7] Protokollband, S. 57 ff.

[8] Protokollband, S. 37 ff.

[9] Protokollband, S. 17, S. 165 ff.

[10] Agora Energiewende, Serielle Sanierung – Effektiver Klimaschutz in Gebäuden und neue Potenziale für die Bauwirtschaft, S. 29 f., https://t1p.de/GEB260945

[11] KfW-Infoblatt BEG Sanieren, https://t1p.de/GEB260946

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