Bild: Bautafel der Wohnhaussanierung "Tschechenring"

IEA-EBC Annex 55: Zuverlässigkeit von energieeffizienten Sanierungen Probabilistische Bewertung der Performance und Kosten (RAP-RETRO)

Die Fragestellung ist, welche Art thermischer Sanierung eines Gebäudes die höchste Energieeinsparung beim geringsten möglichen Schadensrisiko erzielt. Die entwickelten Werkzeuge basieren auf probabilistischen Methoden und liefern Annahmen sowie Abweichungen für den Energieverbrauch, das Versagensrisiko und die Lebenszykluskosten. Diese Ergebnisse erleichtern Bauherrn, Planern und ausführenden Firmen die Wahl der thermischen Sanierung.

Status

abgeschlossen (Planungsphase: 2009; Arbeitsphase: 2010 - 2014)

Kurzbeschreibung

Ziele

Renovierungen sind ein wesentlicher Bestandteil der Steigerung der Energieeffizienz und der Senkung des Energieverbrauchs im Gebäudebestand. Bei der Planung und Ausführung robuster Renovierungen mit einem niedrigen Energiebedarf und geringen Kosten ist es wichtig das Risiko von Schäden mit zu berücksichtigen. Viele Eigentümer konzentrieren sich aber nur auf die Investitionskosten der Renovierung. Der Blick auf das tatsächliche Risiko des Versagens und den damit verbundenen Folgekosten macht klar, dass bei einer Renovierung nur die Betrachtung des gesamten Lebenszyklus Sinn macht.

Ansatz

Der Annex liefert Daten und Methoden zur Unterstützung von Entscheidungen bei der Auswahl geeigneter Renovierungsmethoden. Die Methoden basieren auf probabilistischen Berechnungen um den Energieverbrauch, die Lebenszykluskosten und die Funktionstüchtigkeit einzuschätzen.

Die folgende Abbildung zeigt die Vorteile der probabilistischen Berechnung eines Konstruktionsversagens. Im Rahmen der deterministischen Beurteilung ergibt sich für einen bestimmte Variante vielleicht, dass sie gerade noch zulässig ist. Bei Berücksichtigung der Unsicherheiten in Nutzung, Klima, Materialdaten, etc. zeigt sich in der probabilistischen Beurteilung (unten) das mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ein großer Schaden eintreten wird.

Unterschied zwischen einer deterministischen Beurteilung (oben) und einer probabilistischen Beurteilung (unten). Durch die Berücksichtigung der Unsicherheiten in der probabilistischen Beurteilung ist erkennbar mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Disaster auftreten kann. Quelle: Thomas Bednar, Carl-Eric Hagentoft, Risk management by probabilistic assessment-Development of guidelines for practice, Report Number 2015:7. Department of Civil andEnvironmental Engineering, Chalmers University of Technology, Sweden. ISSN 1652-9162.
Unterschied zwischen einer deterministischen Beurteilung (oben) und einer probabilistischen Beurteilung (unten). Durch die Berücksichtigung der Unsicherheiten in der probabilistischen Beurteilung ist erkennbar mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Disaster auftreten kann. (Quelle: Thomas Bednar, Carl-Eric Hagentoft, Risk management by probabilistic assessment-Development of guidelines for practice, Report Number 2015:7. Department of Civil andEnvironmental Engineering, Chalmers University of Technology, Sweden. ISSN 1652-9162.)

Ein Rahmenkonzept für eine Risikobewertung wurde entwickelt und anhand von Fallbeispielen erprobt. The Prozess der Risikobewertung und die methodische Integration von probabilistischen Methoden in den Planungs- und Bauprozess wurde beschrieben. Eine Anleitung zur Erstellung von Leitfäden für eine nachhaltige Entscheidung wurde dabei ebenso erstellt.

Deliverables

Um eine nachhaltige Entscheidung zu alternativen Renovierungsmaßnahmen erstellen zu können, ist ein Prozess des Risikomanagements zu implementieren. Dieser Prozess wurde entwickelt, an Fallbeispielen getestet und beschrieben. Der entstandene Leitfaden beschreibt wie das Team an Experten dafür ausgewählt werden soll, die nach einem Rahmenkonzept qualitative und quantitative Methoden einsetzten um robuste Renovierungsmaßnahmen auswählen zu können.
Das Rahmenkonzept bricht den Prozess in einzelne Schritte und Fragen die eine nachvollziehbare Entscheidungsfindung ermöglichen. Für die einzusetzenden probabilistischen Methoden sind dabei stochastische Eingangsdaten erforderlich. Die dafür notwendige Datenstruktur wurde formuliert und im Rahmen einer internationalen Erhebung wurden vorhandene Daten aufbereitet und strukturiert dargestellt. Mehrere Fallbeispiele, aus unterschiedlichen Klimaregionen, wurden dokumentiert und zum Testen der Methodik verwendet.

Erfolge

Im Rahmen des Projektes konnten folgende Ergebnisse erreicht werden:

  • Der Prozess der Risikobewertung konnte formuliert werden.
  • Ein Rahmenkonzept zur Analyse von Renovierungsvarianten konnte erfolgreich getestet werden.
  • Probabilistische Methoden wurden im Rahmen der Risikobewertung analysiert.
  • Datenbanken mit stochastischen Inputdaten wurden zusammengestellt und Methoden formuliert wie die Datenbanken erweitert werden können.
  • Fallbeispiele verschiedener Länder wurden dokumentiert und als Beispiele für die Durchführung von Risikobewertungen verwendet.
  • Die Herangehensweise und Struktur von Leitfäden die auf den entwickelten Risikobewertungen aufbauen wurde zusammengestellt und an Beispielen dargestellt.

Eine internationale Erhebung von Beispielrenovierungen, Anforderungen und Herausforderungen wurde durchgeführt und in einem Bericht zusammengestellt.

Publikationen

IEA Energie in Gebäuden und Kommunen Annex 55: Zuverlässigkeit von energieeffizienten Sanierungen

Schriftenreihe 17/2016
T. Bednar, C. Harreither, P. Wegerer, Herausgeber: bmvit
Deutsch, 43 Seiten

Downloads zur Publikation

Teilnehmende Staaten

Austria, Belgium, Brasilia, Canada, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Japan, Netherlands, Norway, Portugal, Slovakia, Spain, Sweden, Switzerland, UK, USA

Kontaktadresse

Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Thomas Bednar
Institut für Hochbau und Technologie
Forschungsbereich für Bauphysik und Schallschutz
Technische Universität Wien
Karlsplatz 13/206-2
A-1040 Wien
Tel.: +43 (1) 58801 - 20602
E-Mail: thomas.bednar@tuwien.ac.at

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