Lebenszykluskosten thermischer und energetischer Sanierungsszenarien für Bestandsgebäude der 1970er

Abstract

Um die Folgen des Klimawandels zu begrenzen, ist eine konsequente Reduktion der Treibhausgasemissionen in allen Sektoren erforderlich. Da der Gebäudesektor mit rund 26,7 % [25] einen erheblichen Anteil an den weltweiten CO2-Emissionen aufweist, kommt der energetischen Sanierung des Gebäudebestands eine zentrale Bedeutung zu, insbesondere bei Bauten aus der Zeit vor 1994, die ein besonders hohes Einsparpotenzial aufweisen. [38] Während die Diplomarbeit von Matthias Kniže [27] die ökologischen Auswirkungen dreier Sanierungsvarianten (Low, Medium, High) eines Wohnhauses aus den 1970er-Jahren untersucht, widmet sich die vorliegende Arbeit den bislang unerforschten ökonomischen Aspekten dieser Sanierungsszenarien. Ziel der Arbeit ist es, die Investitions- und Lebenszykluskosten der drei Sanierungsvarianten am Beispiel der Wohnhausanlage Am Schöpfwerk zu ermitteln und miteinander zu vergleichen, um gemeinsam mit den vorliegenden ökologischen Ergebnissen eine gesamtheitliche Bewertung der Sanierungsstrategien zu ermöglichen. Methodisch wird dazu eine modellgestützte, deterministische Lebenszyklusanalyse über einen Betrachtungszeitraum von 50 Jahren nach der Barwertmethode durchgeführt. Auf Basis der von Matthias Kniže übernommenen Bauteilaufbauten und Massen sowie ergänzend recherchierter Kostenkennwerte werden die Investitionskosten der drei Varianten berechnet und mittels einer Sensitivitätsanalyse unter Variation der Energiepreissteigerungsraten und Diskontierungszinssätze zu Lebenszykluskosten extrapoliert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Variante Low, welche im Wesentlichen die technisch ohnehin notwendigen Erneuerungsmaßnahmen umfasst, unabhängig von der gewählten Kombination aus Energiepreissteigerungsrate und Diskontierungszinssatz in sämtlichen untersuchten Szenarien die niedrigsten Lebenszykluskosten aufweist. Weder die Variante Medium noch die Variante High amortisieren sich innerhalb des Betrachtungszeitraums von 50 Jahren gegenüber der Variante Low, das heißt, die höheren Investitionskosten der weitergehenden Sanierungsvarianten werden durch die erzielten Energiekosteneinsparungen in keinem der betrachteten Szenarien vollständig kompensiert. Die gemeinsame Betrachtung mit den angepassten ökologischen Ergebnissen von Matthias Kniže unterstützt dieses Bild. Die Variante Low weist neben den geringsten Kosten auch die günstigsten Werte hinsichtlich Energiebedarf und Versäuerungspotenzial auf. Aus den Ergebnissen lässt sich die Empfehlung ableiten, bei Wohnhausanlagen dieses Baualters primär jene Maßnahmen umzusetzen, die aufgrund der Nutzungsdauer der Bauteile ohnehin technisch notwendig werden, und dabei die Dämmstärken über das vorhandene Maß hinaus zu erhöhen. Damit umfassendere Sanierungsvarianten wie Medium und High auch wirtschaftlich vorteilhaft werden, müssten sich die Rahmenbedingungen durch sinkende Baukosten, höhere Förderungen oder stärker steigende Energiepreise grundlegend ändern.

To limit the consequences of climate change, a consistent reduction of greenhouse gas emissions across all sectors is required. Since the building sector accounts for a substantial share of global CO2 emissions, at around 26.7% [25], the energy-efficient renovation of the existing building stock is of central importance, particularly for buildings constructed before 1994, which offer especially high savings potential [38]. While Matthias Kniže's diploma thesis [27] examined the ecological impacts of three renovation variants (Low, Medium, High) for a residential building from the 1970s, the present work addresses the previously unexplored economic aspects of these renovation scenarios. The aim of this thesis is to determine and compare the investment and life-cycle costs of the three renovation variants using the residential complex Am Schöpfwerk as a case study, in order to enable, together with the existing ecological findings, a comprehensive evaluation of the renovation strategies. Methodologically, this is achieved through a model-based, deterministic life-cycle analysis over a 50-year assessment period using the present value method. Based on the component structures and quantities adopted from Matthias Kniže, together with additionally researched cost parameters, the investment costs of the three variants are calculated and extrapolated into life-cycle costs by means of a sensitivity analysis varying the energy price escalation rates and discount rates. The results show that the Low variant, which essentially comprises only the renewal measures that are technically necessary in any case, exhibits the lowest life-cycle costs in all examined scenarios, regardless of the chosen combination of energy price escalation rate and discount rate. Neither the Medium nor the High variant pays off relative to the Low variant within the 50-year assessment period, that is, the higher investment costs of the more extensive renovation variants are not fully offset by the achieved energy cost savings in any of the scenarios considered. Considering these findings together with Matthias Kniže's adjusted ecological results supports this picture. Alongside the lowest costs, the Low variant also shows the most favorable values in terms of energy demand and acidification potential. From these results, the recommendation can be derived that, for residential complexes of this building age, priority should be given to implementing those measures that are technically necessary anyway due to the service life of building components, while increasing insulation thicknesses beyond the existing level. For more extensive renovation variants such as Medium and High to become economically advantageous as well, the underlying conditions would need to fundamentally change through lower construction costs, higher subsidies, or more strongly rising energy prices.