Västra Karup, Schweden · Lund University, 2025
Sanierung eines öffentlichen Gebäudes
Solarenergie, Kosten und Umweltwirkung zusammen gedacht
Diese Arbeit entwickelt eine parametrische Sanierungsstudie für ein historisches Verwaltungsgebäude der Kirchengemeinde in Västra Karup. Maßnahmen aus Fassadendämmung, Fenstertausch, Lüftungsstrategie und Photovoltaik wurden als 686 Pakete simuliert und über 40 Jahre nach Energiebedarf, Lebenszykluskosten und Treibhausgasbilanz bewertet.
686
Sanierungspakete aus vier Maßnahmenfamilien
148 → 92
kg CO₂e/m² über 40 Jahre, Referenz zu bester Variante
16
Pakete bleiben in allen Strompreisszenarien pareto-optimal
Ziel des Projekts
Ein parametrischer Bewertungsrahmen, der für ein historisches Gebäude ausgewogene Lösungen aus Lebenszykluskosten, Umweltwirkung und Solarenergie findet.
Aufgabe
Das Gebäude besteht aus einem Saal des 19. Jahrhunderts mit Natursteinwänden und einem Anbau von etwa 1950 aus ungedämmtem Leichtbeton-Mauerwerk. Gedämmt war allein das Dach. Beheizt wird über eine Erdwärmepumpe, Fernwärme gibt es im Ort nicht, der gesamte Bedarf läuft also über Strom.
Öffentliche Bauherren entscheiden unter engen Budgets und kurzen Haushaltszyklen. Die Aufgabe war deshalb nicht eine einzelne beste Lösung, sondern eine Entscheidungsgrundlage: welche Maßnahmenkombination bei welchem Investitionsrahmen welchen Effekt auf Kosten, Emissionen und Energieklasse hat.
Mein Anteil
Gruppenprojekt mit Ana Sofia Compean Becerra und Ishaan V. Mahajan. Meine Arbeitspakete:
- Auslegung der Photovoltaikanlage
- Kostenanalyse
- Berechnung der Ökobilanz
- Energiesimulation
Vorgehen
01
Sanierungsmaßnahmen und parametrischer Rahmen
Dämmung
×5
Fenster
×6
Lüftung
×2
PV-Anlage
×6
Vier Maßnahmenfamilien wurden kombiniert:
- Innendämmung aus Hanffaser oder Steinwolle in mehreren Stärken
- Fenstertausch
- Lüftung als CAV- oder DCV-Anlage mit Wärmerückgewinnung
- Photovoltaik in sechs Größen von 15 bis 90 m² bei 45° Neigung nach Süden
02
Unsicherheit und Zielkonflikte
Kosten, Umwelt und ausgewogene Lösungen
Alle Pakete wurden aus Umweltwirkung und Wirtschaftlichkeit gemeinsam bewertet. 16 Pakete bleiben auf der Pareto-Front — dem Zielkonflikt zwischen Lebenszykluskosten und Ökobilanz — und teilen sich in drei Gruppen: kostengetrieben, ausgewogen und umweltgetrieben.
03
Wirtschaftlichkeit im Ergebnis
Lebenszykluskosten und Ökobilanz der Pakete A, B und CJe ein Vertreter aus jeder Lösungsgruppe.
04
Zentrale Erkenntnisse
Drei Empfehlungsstufen — je nachdem, ob die Eigentümerschaft auf Kosten, Ausgewogenheit oder Emissionen optimiert.
Minimale Sanierung
CAV-Lüftungsanlage
+ maximale PV-Fläche
LCC + 20 % · LCA − 15 %
Energetische Sanierung
+ 0,145 m Dämmung
+ Fenstertausch (optional)
LCC + 20 % · LCA − 10 %
Ökologische Sanierung
+ DCV-Lüftungsanlage
Größte kumulierte Emissionsminderung
Jede Stufe baut auf der vorherigen auf; die Prozentwerte zeigen die Veränderung beim Schritt zur nächsten Stufe.
Software
- Rhino
- Grasshopper
- ClimateStudio
- System Advisor Model
- Revit
- Excel
- MATLAB
M.Sc. Energy-efficient and Environmental Building Design, Lund University