Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

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1 8. Schweizer Hausbau- und Energie-Messe 2009 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Die neuen kantonalen Energievorschriften und ihre Auswirkungen auf den Holzbau Freitag, 27. November 2009

2 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

3 Die neuen kantonalen Energievorschriften und ihre Auswirkungen auf den Holzbau Begrüssung D. Banholzer MuKEn und KEnV - Zielsetzung und Anforderungen im Überblick bli R. Schmidt Erneuerbare Energien bessere Wärmedämmung oder sinnvoller Energieeinsatz Wärmebrücken - Herausforderung und Chance zur Optimierung Sommerlicher Wärmeschutz - das Ziel erreichen mit Massivbau oder intelligentem Holzbau Schlusswort H. Weber D. Kehl C. Blaser D. Banholzer Sponsoren: Cadwork Informatik, isofloc AG, Saint-Gobain ISOVER SA, Sema Holzbauprogramme

4 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

5 MuKEn und KEnV Zielsetzung und Anforderung im Überblick Ralph Schmidt Amt für Umweltkoordination und Energie des Kantons Bern

6 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

7 MuKEn / KEnV Weiterbildung fördert den Überblick Energiepolitik Vision Potenzial MuKEn/KEnG Förderung Gebäudeausweis Förderbeiträge Energiestrategie 2006 Vision: 2000 Watt Primärenergie Ziel bis 2035: 4000 Watt 3 R. Schmidt Seite 1

8 MuKEn / KEnV 2000 Watt Primärenergie sind eine Herausforderung für uns! 4 Die strategischen Ziele für die 4000-Watt-Gesellschaft bis 2035 sind erreichbar! Effizienz steigern Wärmebedarf im Gebäudebestand um 20% senken Wärmeerzeugung für Raumwärme und Warmwasser zu 70% aus erneuerbaren Quellen (heute 10%) Stromerzeugung zu 80% aus erneuerbaren Quellen, mittelfristig Berner Strom ohne Kernenergie Treibstofferzeugung zu 5% aus Biomasse (heute <1%) 60% der Bevölkerung leben in den 60 energierelevanten Gemeinden mit verbindlichem Energierichtplan 5 R. Schmidt Seite 2

9 MuKEn / KEnV Die Werkzeuge des KEnG zur Umsetzung der energiestrategischen Ziele sind bekannt. Kantonales Energiegesetz KEnG Energieeffizienz Best Practice bei Technologien und Baustandards Energiesparen Substitution Strom aus Wasser, Biomasse, Wind und Sonne Wärme aus Biomasse, Sonne, Wasser, Boden und Abwärme Treibstoff aus Biomasse 6 Die Werkzeuge des KEnG zur Umsetzung der energiestrategischen Ziele sind bekannt. Gebäudeenergieausweis Staatsbeiträge Sanierungspflicht Gebäude Lenkungsabgabe auf Strom Anforderungen an Energienutzung Anforderungen an Abwärmenutzung Grossverbrauchermodell Höchstanteil nicht erneuerbare Energien Verbot und Sanierungspflicht elektrische Widerstandsheizungen Kommunale Energierichtpläne Kommunale Nutzungspläne: - Nutzungsbonus - Vorgabe Energieträger - Vorgabe Höchstanteil nicht erneuerbare Energien 7 R. Schmidt Seite 3

10 MuKEn / KEnV Effizienzpotenzial im Gebäudepark 8 Modernisierungspotenzial im Kanton Bern ca. jedes dritte Haus Thunersee 48 km2 3 x Fläche Stadt Bern 330 Fussballfelder CHF 2000 Mio./a CHF 40'000.--/GB/a ca. 50'000 Gebäude EBF mit über 17 lt/m2/a Fassadenfläche 150 km2 Fensterfläche 2.50 km2 Kaufkraft die bleibt pro Gebäude/a 9 R. Schmidt Seite 4

11 MuKEn / KEnV Überblick zu den MuKEn (Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich) Gebäudehülle neue Grenzwerte bei Neubauten liegen 25 bis 30 Prozent tiefer als bisher neue Grenzwerte bei Sanierungen liegen etwa 5% Höher als bei Neubauten Maximaler Wärmebedarf bei Neubauten 4,8 lt. Heizöläquivalent (entspricht etwa dem bisherigen MINERGIE-Niveau 2008) Erneuerbare Energien Höchstanteil nichterneuerbaren Energien (maximal 80%, wie bisher) > bessere Wärmedämmung > Einsatz erneuerbarer Energien > effiziente Haustechnik Weitere Vorschriften sommerlicher Wärmeschutz erforderlich Vorgaben Heizungssystem (Kondensation, max. Vorlauftemperatur) keine reinen Elektroboiler mehr Vorgaben statt Bewilligung für Klimaanlagen gemäss SIA Vorschriften 10 Entwicklung der Anforderungen iebedarf Energ AEV KEnV Minergie Minergie -P MuKEn KEnV Minergie lt lt lt lt lt 3.8 lt Energiebedarf in Liter Öl pro m 2 beheizte Fläche und Jahr 20??? lt 11 R. Schmidt Seite 5

12 MuKEn / KEnV Was wird mit den MuKEn erreicht? Gebäudeausweis MuKEn Förderbeiträge Energieeffizienz 12 U-Wert Bsp. notwendige Wand-Dämmstärke Neubau U-Wert in Abhängigkeit des -Werts Mauer: 15cm Backstein beidseitig verputzt Dämmstärke in cm 13 R. Schmidt Seite 6

13 MuKEn / KEnV U-Wert Bsp. notwendige Wand-Dämmstärke Sanierung U-Wert in Abhängigkeit des -Werts Mauer: 15cm Backstein beidseitig verputzt Dämmstärke in cm R. Schmidt Seite 7

14 MuKEn / KEnV Der Gebäudeausweis der Kantone ist da! 16 Das Konzept hinter dem GEAK bringt Markttransparenz! Daten des Gebäudes Markttransparenz Internet- Rechner gemessener Energieverbrauch A B C D E F G Beratung Erneuerung 17 R. Schmidt Seite 8

15 MuKEn / KEnV das Jahr der Förderbeiträge! Förderprogramme Bund Mio. für Fernwärme aus Erneuerbarer Energie oder Abwärme (bis 20% der Gesamtkosten) 10 Mio. für Ersatz von Elektroheizungen durch Solar, Holz, WP (bis 20% der Gesamtkosten, falls ständig bewohnt, max ) 10 Mio. für Photovoltaikanlagen (ausserhalb KEV) ( / kwp entspricht ca. 30% der Investitionskosten) 80 Mio. mehr Globalbeiträge für Kantone SKR bis ende 2009, neu ab 2010 Gebäudesanierungsprogramm Ausgabestopp Kt. BE ab 1. November 2009! und mit was darf 2010 gerechnet werden? über CO2-Gesetz, Teilzweckbindung, Total ca. 200 Mio. 2/3 für die Sanierung der Gebäudehülle, ca. 134 Mio. 1/3 für die Förderung der erneuerbaren Energien und Abwärmenutzung ca. 66 Mio. BFE EnG Art. 10 & 11, Total 2 4,8 Mio. Indirekte Massnahmen, Informationen und Beratung, Aus- und Weiterbildung Kanton ca. 12 Mio, Beitrag Bund über Globalbeiträge noch offen. 19 R. Schmidt Seite 9

16 MuKEn / KEnV Wir tanzen alle im Energiemarkt mit! 20 Update-Treff Energiepolitik des Kantons Bern 24. März 2009 Ralph Schmidt, Architekt HTL ja, Amt für Umweltkoordination mir und chöis! Energie j i höi! 21 R. Schmidt Seite 10

17 Erneuerbare Energien bessere Wärmedämmung oder sinnvoller Energieeinsatz (oder beides) Heinz Weber Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau, Biel Weber Energie und Bauphysik Bern

18 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

19 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Besser dämmen Erneuerbare Energiequelle 2 Inhaltsverzeichnis 1. Anforderungen an den Wärmeschutz 2. Höchstanteil nichterneuerbare Energie - höchstens 80% des zulässigen Bedarfs für Heizung und Warmwasser MuKEn 2008: Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich 3. Standardlösungen 3. Einfluss der Wärmedämmung 4. Solare Gewinne 5. Fazit 3 H. Weber Seite 1

20 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Wie erreichen? Q V Q T Q i Q v Lüftungsverluste Q h Q T Transmissionsverluste Q h Heizenergiebedarf Q s Gewinne Sonnen Q i Gewinne Elektrizität, Personen, usw. Q s 4 Entwicklung der Anforderungen H. Weber Seite 2

21 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn) 6 Höchstanteil nicht erneuerbarer Energie Was heisst das 80 % vom Grenzwert Heizwärmebedarf Q h,li? 7 H. Weber Seite 3

22 Erneuerbare Energien - besser Dämmen 2. Höchstanteil nicht erneuerbarer Energie max. zulässiger Wärmebedarf + für Heizung Q h,li + Warmwasser Q ww 100 % Warmwasser Wärmebedarf gem. SIA 380/1 Q ww Bedarf reduzieren oder erneuerbare Energie max. 80 % Heizung Grenzwert gemäss Norm SIA 380/1 Q h,li Bedarfsdeckung durch nichterneuerbare Energien 3. Standardlösungen für Höchstanteil nichterneuerbarer Energien 1. Verbesserte Wärmedämmung 2. Verbesserte Wärmedämmung, Komfortlüftung 3. Verbesserte Wärmedämmung, Solaranlage 4. Holzfeuerung, Solaranlage 5. Automatische Holzfeuerung 6. Wärmepumpe mit Erdsonde oder Wasser 7. Wärmepumpe mit Aussenluft 8. Komfortlüftung und Solaranlage 9. Solaranlage 10. Abwärme 11. Wärmekraftkopplung H. Weber Seite 4

23 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Standardlösung 4 Holzfeuerung und Solaranlage Stückholzfeuerung für 100% des Heizwärmebedarfs Sonnenkollektoren für Wassererwärmung mindestens 2 % der EBF; selektiv beschichtete Absorber 10 Standardlösung 5 Automatische Holzfeuerung Automatische Holzfeuerung für Heizung und Wassererwärmung ganzjährig (z.b. Pelletheizung) 11 H. Weber Seite 5

24 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Standardlösung 6 Wärmepumpe Erdsonde oder Grundwasser Elektrische angetriebene Sole-Wasser- Wärmepumpe mit Erdwärmesonde oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit Grund- oder Oberflächen-wasser als Wärmequelle, für Heizung und Wassererwärmung ganzjährig 12 Standardlösung 7 Wärmepumpe Aussenluft Elektrische angetriebene Aussenluft- Wasser-WP für Heizung und Wassererwärmung ganzjährig. Die Luft-Wasser-WP ist so auszulegen, dass der Wärmeleistungsbedarf für das ganze Gebäude und für die Wassererwärmung ohne zusätzliche elektrische Nachwärmung erbracht werden kann. Max. Heizung-VL 35 C C. 13 H. Weber Seite 6

25 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Standardlösung 8 Sonnenkollektoren und Komfortlüftung Sonnenkollektoranlage für Heizung und Wassererwärmung mindestens 5 % der EBF; selektiv beschichtete ht t Absorber. b Komfortlüftung mit Zuluft, Abluft und Wärmerückgewinnung 14 Standardlösung 9 Sonnenkollektoren Sonnenkollektoranlage für Heizung und Wassererwärmung mindesten 7 % der EBF; selektiv beschichtete Absorber. Beispiel: EFH A E 180 m2 Sonnenkollektoren 7% von EBF = 12.6 m2 15 H. Weber Seite 7

26 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Standardlösung 10 Abwärmenutzung Nutzung von Abwärme, z.b. Fernwärme aus KVA, warme Fernwärme aus ARA oder Abwärme aus Industrie; für Heizung und Wassererwärmung ganzjährig 16 Standardlösung 11 Wärmekraftkoppelung Wärmekraftkopplungsanlage mit einem elektrischen Wirkungsgrad von mindestens 30% für mindestens 70% des Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser 17 H. Weber Seite 8

27 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Standardlösungen für Höchstanteil nichterneuerbarer Energien Einsatz erneuerbarer Energiequellen besserer Wärmeschutz Standardlösungen: Höchstanteil nichterneuerbarer Energien 1. Verbesserte Wärmedämmung 2. Verbesserte Wärmedämmung, Komfortlüftung 3. Verbesserte Wärmedämmung, Solaranlage Nachweismethoden gemäss SIA 380/ Systemnachweis (Bilanzmethode) E h Heizenergie Q g Q V Q T Gewinne (Sonne, Personen, Strom) Lüftungsverluste Transmissionsverluste (U-Wert) Der berechnete Projektwert des Heizwärmebedarfs Q h muss kleiner als der geforderte Grenzwert Q h,li sein. 19 H. Weber Seite 9

28 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Wärmedämmung Neubau / Anbau gemäss SIA 380/1 Grenzwerte der Einzelbauteile U-Werte [W/m 2 K] gegen Bauteil opake Bauteile - Dach, Decke, - Wand, Boden opake Bauteile mit Flächenheizungen Grenzwerte U li in W/(m 2 K) mit Wärmebrückennachweis Grenzwerte U li in W/(m 2 K) ohne Wärmebrückennachweis Bauteil Aussenklima unbeheizte Aussenklima unbeheizte oder weniger Räume oder oder weniger Räume oder als 2 m im mehr als 2 m als 2 m im mehr als 2 m Erdreich im Erdreich Erdreich im Erdreich 0,20 0,25 0,28 0,17 0,25 0,20 0,25 0,17 0,25 Fenster, Fenstertüren und Türen 1,3 1,6 1,3 1,6 Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern 1,0 1,3 1,0 1,3 Tore (Türen grösser als 6 m 2 ) 1,7 2,0 1,7 2,0 Storenkasten 0,50 0,50 0,50 0,50 Höchstanteil nichterneuerbarer Energien Standardlösung 1 Bauteil gegen Bauteil Verbesserte Wärmedämmung Grenzwerte U li [W/(m 2 K] mit Wärmebrückennachweis Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich opake Bauteile - Dach, Decke, - Wand, Boden 0.20 / 0.12 opake Bauteile mit Flächenheizungen unbeheizte Räume oder mehr als 2 m im Erdreich 0,25 0,28 Grenzwerte U li [W/(m 2 K] ohne Wärmebrückennachweis Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich unbeheizte Räume oder mehr als 2 m im Erdreich 0,17 / , / ,25 0,17 / ,25 Fenster, Fenstertüren und Türen 1,3 / 1.0 1,6 1,3 / 1.0 1,6 Rot markiert: Geänderte Werte gegenüber Grenzwert SIA 380/1 H. Weber Seite 10

29 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Höchstanteil nichterneuerbarer Energien Standardlösung 2. Verbesserte Wärmedämmung + Komfortlüftung 3. Verbesserte Wärmedämmung + Solaranlage Bauteil gegen Bauteil opake Bauteile - Dach, Decke, - Wand, Boden Grenzwerte Ge e euu in W/(m 2 li K) Grenzwerte Ge e euu in W/(m 2 li K) mit ohne Wärmebrückennachweis Wärmebrückennachweis Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich unbeheizt e Räume oder mehr als 2 m im Erdreich 0.20 / 0,15 0, ,28 Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich unbeheizte Räume oder mehr als 2m im Erdreich 0.17 / 0,15 0,25 opake Bauteile mit Flächenheizungen 0.20 / 0,15 0, / 0,15 0,25 Fenster, Fenstertüren und Türen 1.3 / 1,0 1,6 1.3 / 1,0 1,6 Rot markiert: Geänderte Werte gegenüber Grenzwert SIA 380/1 Die Thermische Gebäudehülle Q T Die thermische Gebäudehülle muss lückenlos wärmegedämmt und luftdicht sein! H. Weber Seite 11

30 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Verbrauch bei gleichbleibender Qualität der Hülle Q T Einfamilienhaus Mehrfamilienhäuser Verbrauch 145 % 100 % 93 % Primärenergie 131 kwh/m2a 90 kwh/m2a 84 kwh/m2a Formfaktor Quelle: Das Klima asl Entwurfsfaktor, 24 Wärmebedarf Wohnhaus in Liter Heizöl pro m 2 /a Q T Total 21 Liter Wärmedämmung 11 Liter Wärmedämmung 4 Liter Liter Öl pro m 2 Energiebezugsfläche und Jahr H. Weber Seite 12

31 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Transmissionswärmeverluste Q T Q V Q T Q i Q h Q s Heinz Weber MAS Holzbau Biel sia 380/1 Ein Beispiel: Resultate Das Potential der Flächenbauteile Q T Heizwärmebedarf Qh / Einsparung [ MJ/m2a] 400 MJ/m2a IST- Zustand Dämmung Wand Fenster- Ersatz Dämmung Boden Dämmung Dach Neuer Zustand H. Weber Seite 13

32 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Auf die Dämmstärke kommt es an! Q T Konstruktion der Aussenwand Dämmstärke Ölverbrauch Liter Öl pro m 2 Werte für die Aussenwand eines EFH [mm] und Jahr (a) [ l/jahr] Backstein Dämmung nach Vorschrift Gemäss Vorschrift Gut gedämmte Aussenwand Beispiel: Aussenwand 200 m 2 ; Fenster 20 m U-Werte einer Neubau Aussenwand Einzelbauteile Q T U-Wert Aussenwand in (W/m 2 K) Sanierung SIA 380/1, S ubau SIA 380/1, Ne Standardlösung Standardlösung W/m 2 K cm W/m 2 K Ständerdicke, Kerndämmung und 60mm Überdämmung ( λ = W/mK und 13 % Holzanteil) 29 H. Weber Seite 14

33 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Beispiel: Wärmedämmung Wand / Dach Neubau Q T Bisher 0,30 W/m²K (~10 cm*) Neu 0,20 W/m²K (~16 cm*) 0,17 W/m²K (~ 19 cm*) mit Checkliste Wärmebrücken ohne Nachweis Wärmebrücken mit Standardlösungen 4 bis 11 Neu 0,12 W/m²K (~ 28 cm*) ohne erneuerbare Energien (Standardlösung 1) (*: λ = 0,035 W/mK) 30 Beispiel: Aussenwand Grenzwerte Einzelbauteilnachweis mit erneuerbaren Energien Grenzwerte Einzelbauteilnachweis ohne erneuerbaren Energien - bessere Dämmung U-Wert = 0.20 W/m 2 K 0.12 W/m 2 K mm Ständer + 60 mm Überdämmung 280 mm Ständer + 60 mm Überdämmung Holzanteil jeweils 15 % WD λ = W/mK H. Weber Seite 15

34 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Beispiel EFH: Optimieren der Bauteile Q T 250 Transmissionswärmeverluste Q T in MJ/m Fenster 150 Boden Dach Wände V1 V2 V3 V4 Fenster U w [W/ m2 K] 1 0,9 0,8 0,8 Dämmstärken in mm ; U-Wert [W/m2 K] Boden Dach Wände P R November O H 09 O L Z HW/JB 32 Gute Dämmung heisst auch keine Wärmebrücken Auflager Auflager / Fenster Dachrand Dachrand / Fenster Sockel Sockel / Fenster Ecke Ecke / Fenster 33 H. Weber Seite 16

35 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Solare Wärmegewinne Q s Q V Q T Q i Q h Q s Heinz Weber MAS Holzbau Biel sia 380/1 Solare Wärmegewinne Q s Verschattungsfaktor reduzieren Sonnenbahn am 21. Juni Azimuth = 251 Sonnenbahn am 21. Dezember Azimuth = 109 Sonnenstand am 21. Juni Höhenwinkel = 66 Sonnenstand am 21. Dezember Höhenwinkel = 19 H. Weber Seite 17

36 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Q V Lüftungswärmeverluste reduzieren Q T Q i Q V Q h Q s Der Aussenluftvolumenstrom wird bestimmt durch die Luftströme infolge Gebäudeundichtigkeiten und den Luftaustausch durch geöffnete Fenster und Türen. Der Anteil der Fugenlüftung am Luftwechsel ist bei dichten Neubauten gering. Heinz Weber MAS Holzbau Biel sia 380/1 Erneuerbare Energien - bessere Wärmedämmung oder sinnvoller Energieeinsatz oder beides? Verluste minimieren heisst: Besser Dämmen + Besseren Komfort + Günstiges Oberflächen-Volumen-Verhältnis,kompakte Form + Mehrkosten für Zusatzdämmung meist gering + Lange Lebensdauer der Dämmung + Minimierte Wärmebrücken + Luftdichte Gebäudehülle (Luftdichtigkeitstest) + Tiefer spezifischer Wärmeleistungsbedarf 37 H. Weber Seite 18

37 Erneuerbare Energien - besser Dämmen Erneuerbare Energien - bessere Wärmedämmung oder sinnvoller Energieeinsatz oder beides? Gewinne maximieren heisst: + Gut besonnter Standort + Geringe Verschattung durch Nachbargebäude und durch Balkone + Maximale Gewinne aus Solarstrahlung (grosse Fenster nach Süden) und optimierte + Nutzung der Gewinne (speicherwirksame Gebäudemasse) + Guter Sonnenschutz (sommerlicher Wärmeschutz) Danke für Ihre Aufmerksamkeit Heinz Weber Architekt HTL/STV Dozent für Bauphysik an der FH-Bern, Architektur Holz und Bau Biel H. Weber Seite 19

38 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

39 Die Wärmebrücke- Herausforderung und Chance zur Optimierung Daniel Kehl Forschungseinheit Holz- und Verbundbau Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau, Biel

40 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

41 Wärmebrücken Wärmebrücken Einfluss auf die Energiebilanz 1994 berechneten Hauser / Stiegel (D) Wärmebrücken von verschiedenen Bauweisen, ermittelte deren Einfluss auf die Energiebilanz und schlugen einen pauschalen Wärmebrückenzuschlag U WB vor. Wärmebrückenzuschlag U WB [W/m 2 K] Bauweise gute bis schlechte Ausführung Vorschlag zur pauschalen Erfassung Massiv, monolithisch 0,03 bis 0,20 Massiv, Kompaktfas. 0,02 bis 0,23 Massiv, zweischalig 0,00 bis 0,21 Holzbau -0,01 bis 0,05 0,14 0,03 Grafik EA NR RW (D) 2 Zunahme der Wärmeverluste durch U WB je nach Bauweise und Regel U Wert 100% 93% 80% 70% 60% 35% 40% 33% 25% 20% 15% 20% 13% 8% 0% 0,40 0,20 0,15 U-Wert Regelquerschnitt Massivbau WB Zuschlag 0,14 Holzbau WB Zuschlag 0,03 Holzbau WB Zuschlag 0,05 Zur Kompensation erforderlich: U = 0,06 W/m²K Dämmdicke > 60 cm U m = 0,17 W/m²K Dämmdicke ~26 cm (+ 4 cm) U m = 0,15 W/m²K Dämmdicke ~28 cm (+ 6 cm) 3 D. Kehl Seite 1

42 Wärmebrücken Zwischenfazit Je besser der Wärmeschutz, desto grösser wird der Einfluss der Wärmebrücken auf den Gesamtwärmeverlust. Wärmebrücken haben einen grossen Einfluss auf den Gesamtwärmeverlust der Gebäudehülle und können bei ungünstiger Detailausbildung im Holzbau zwischen 20 % und 35 % ausmachen. Zur Kompensation müssten im Holzbau 4 bis 6 cm mehr Dämmung eingesetzt werden. Durch gute Detailausbildung kann der Wärmebrückenverlust reduziert werden. 4 Nachweis der Wärmebrücken nach SIA 380/1 SIA 380/1 Nachweis von Wärmebrücken Einzelbauteilnachweis Systemnachweis 5 D. Kehl Seite 2

43 Wärmebrücken Einzelbauteilnachweis ab (MuKEn) Grenzwerte U li W/m 2 K mit Wärmebrücken Nachweis Aussenklima oder 2m im Erdreich Grenzwerte U li W/m 2 K ohne Wärmebrücken Nachweis Aussenklima oder 2m im Erdreich Dach, Decke 0,20 Wand /Boden 0,20 Boden mit Bodenheizung 0,20 Fenster, Türen 1,30 0,17 0,17 0,17 1,30 +4 cm +4 cm +4 cm +4 cm Nachweis nach SIA 380/ EB-Nachweis SIA 380/ Grenzwerte längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient Ψ Grenzwert Ψ li [W/(m K)] Zielwert Ψ ta [W/(m K)] Typ 1 Typ 2 Typ 3 Auskragungen in Form von Platten oder Riegeln Unterbrechung der Wärmedämmschicht durch Wände oder Decken Unterbrechung der Wärmedämmschicht an horizontalen oder vertikalen Gebäudekanten 0,30 0,15 0,20 0,10 0,20 0,10 Typ 4 entfällt Typ 5 Fensteranschlag 0,10 0,05 7 D. Kehl Seite 3

44 Wärmebrücken Begrifflichkeiten - Wärmebrücken U m = mittlerer U-Wert SIA 380/1 EN ISO 6946 = zweidimensionaler Wärmebrückenkoeffizient (Psi) Grafiken EA NRW 8 Wärmebrücken mit BFE-Katalog Typ 3 Sockel - Grenzwert SIA 380: 0.20 W/m*K = 0.02 W/m*K = W/m*K? Grafik links: BFE - Wärmebrückenklatalog 9 D. Kehl Seite 4

45 Wärmebrücken EB-Nachweis mit BFE-Wärmebrückenkatalog Typ 5 Fenster - Grenzwert SIA 380: 0.10 W/m*K?? = 0.10 W/m*K = W/m*K Grafik links: BFE - Wärmebrückenklatalog 10 Wärmebrücken beim Fenster Typ 5 Fenster - Grenzwert SIA 380: 0.10 W/m*K Rahmenüberdämmung: 50 mm = W/m*K 30 mm = W/m*K 10 mm = W/m*K Fehler in Grenzwertbetrachtung: Je weniger man den Rahmen überdämmt, desto kleiner wird der -Wert. Der Massbezug (lichtes Mass) ist daher für die Grenzwertbetrachtung ungeeignet. Grafik: BFE - Wärm mebrückenklatalog 11 D. Kehl Seite 5

46 Wärmebrücken EB-Nachweis mit BFE-Wärmebrückenkatalog Typ 5 Fenster - Grenzwert SIA 380: 0.10 W/m*K?? = 0.11 W/m*K Detail muss nachgewiesen werden Grafik: BFE - Wärm mebrückenklatalog 12 Hilfe durch Wärmebrückenkataloge, aber 0,19 = 0.04 W/m*K ACHTUNG: Massbezug in D anders! Umrechnung: = 0.09 W/m*K Grafik: Xella/Ferma acell Wärmebrückenkatalog 13 D. Kehl Seite 6

47 Wärmebrücken BFE-Wärmebrückenkatalog BFE-Katalog ist nur sehr eingeschränkt zu gebrauchen: Details im BFE Katalog zu ungenau abgebildet -Werte aus dem BFE-Katalog sind teils nicht nachvollziehbar Details für Holzbau teilweise nicht vorhanden Wärmebrückenkoeffizienten aus Katalog erfüllen teils nicht die Anforderungen nach SIA 380/1. Herstellerkataloge können weiterhelfen, aber Massbezug beachten. Fenster und Sockel! Grafik: BFE - Wärm mebrückenklatalog 14 Nachweis der Wärmebrücken nach SIA 380/1 SIA 380/1 Nachweis von Wärmebrücken Einzelbauteilnachweis Systemnachweis 15 D. Kehl Seite 7

48 Wärmebrücken Systemnachweis = Heizwärmebilanz SIA 380/1: 2007 Geometrische Wärmebrücken mit durchgehender, unverminderter Wärmedämmung (z.b. Ecken) können vernachlässigt werden. Wiederholt, vorkommende Wärmebrücken (Sparren, Lattung, Befestigungsanker usw.) sind bei den flächigen Wärmebrücken zu berücksichtigen (U-Wert EN ISO 6946). Die übrigen Wärmebrücken sind separat zu erfassen und zu berücksichtigen. Detaillierter Nachweis der Wärmebrücken über Kataloge oder detaillierte Berechnung 16 Beispiel - Einfamilienhaus Wohnfläche: 140 m 2 Wärmebrückenlängen: 247,3 m Wärmeabgebende Hüllfläche: 425 m 2 17 D. Kehl Seite 8

49 Wärmebrücken Wärmebrücken Die Länge macht s Detail Länge [m] Sockel 29.1 Außenecken 17.1 Fensterleibung 46.3 Fensterbrüstung 13.7 Fenstersturz 10.3 Innenwand Bodenplatte 14.5 Innenwand Außenwand 17.1 Geschossdecke 34.6 Traufe 22.5 Ortgang 11.8 Innenwand - Dach 30.2 Gesamt: Anteil an Gesamtlänge 12 % 7 % 29 % 6 % 7 % 14 % 9 % 5 % 12 % 55 % 18 Berechnung für Systemnachweis Sockel Leibung e = - 0,048 W/(m K) e = 0,069 W/(m K) 19 D. Kehl Seite 9

50 Wärmebrücken Berechnung für Systemnachweis Geschossdecke Ortgang e = 0,044 W/(m K) e = - 0,177 W/(m K) 20 Zusammenfassung Detail Länge [m] Sockel 29.1 Außenecken 17.1 Fensterleibung 46.3 Fensterbrüstung 13.7 Fenstersturz 10.3 Innenwand Bodenplatte 14.5 Innenwand Außenwand 17.1 Geschossdecke 34.6 Traufe 22.5 Ortgang 11.8 Innenwand - Dach 30.2 Gesamt: L [W/m*K] [W/K] -0,048-1,397-0,032-0,547 0,069 3,195 0,073 1,001 0,080 0,824 0,000 0,000-0,017-0,291 0,044 1, ,495-0,015-0,177 0,000 0,000 4,63 U WB = 0,01 W/m²K 21 D. Kehl Seite 10

51 Wärmebrücken Zunahme der Wärmeverluste durch U WB 100% 80% 60% 40% 20% 0% 3% 5% 7% 0,40 0,20 0,15 U-Wert Regelquerschnitt Holzbau WB Zuschlag 0,01 22 Zusammenfassung Wärmebrücken müssen über den Einzelbauteil- oder Systemnachweis nachgewiesen werden. Dazu können verschiedene Wärmebrückenkataloge herangezogen g werden. Durch gute Detailplanung lassen sich die Wärmebrückenverluste in der Summe stark reduzieren. Dazu müssen die Details mit einem Wärmebrückenprogramm berechnet werden Die BFH bietet am Mai 2010 ein Wärmebrückenseminar an: - Zusätzliche Energieverluste ( -Werte) - Schimmel auf der Bauteilinnenseite (f Rsi ) - Softwareschulung inkl. Software (Therm) 23 D. Kehl Seite 11

52 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

53 Sommerlicher Wärmeschutz das Ziel erreichen mit Massivbau oder intelligentem Holzbau Christoph Blaser Saint-Gobain, ISOVER SA

54 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

55 Sommerlicher Wärmeschutz Thermik, Akustik, Brandschutz Rundum gut beraten SOMMERLICHER WÄRMESCHUTZ Das Ziel mit intelligentem Holzbau erreichen Christoph Blaser, Leiter Ausbildung bei SG-ISOVER AG Inhaltsverzeichnis 1. Klimaerwärmung & Wohnkomfort 2. EMPA-Studie: Einflussfaktoren 3. Planungsgrundsätze 4. Risikobeurteilung 5. Resümee Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 2 C. Blaser Seite 1

56 Sommerlicher Wärmeschutz Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 3 Klimatische Rahmenbedingungen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 4 C. Blaser Seite 2

57 Sommerlicher Wärmeschutz Klimatische Rahmenbedingungen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 5 Bau-Trends heute - Dunkle Fassaden - Hoher Glasflächenanteil - Einsatz windempfindliche Markisen - Keine Vordächer Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 6 C. Blaser Seite 3

58 Sommerlicher Wärmeschutz Nachhaltige, intelligente und effiziente Beispiele MFH Liebefeld (CH-Solarpreis 07) Marché Mövenpick Kemptthal (CH-Solarpreis 07) Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 7 Thermischer Komfort nach SIA C 2.5 C Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 8 C. Blaser Seite 4

59 Sommerlicher Wärmeschutz Zulässiger Raumtemperaturbereich nach EN Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 9 EMPA-Studie: Sommerlicher Wärmeschutz von Dachräumen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 10 C. Blaser Seite 5

60 Sommerlicher Wärmeschutz EMPA-Studie: Der untersuchte Dachraum Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 11 EMPA-Studie: Berücksichtige Konstruktionsvarianten Leichtbauweise mit U 0.15 bzw W/(m 2 K) - Glaswolle -Steinwolle - Zellulose - Holzweichfaserplatte - Holzfaserplatte Beplankung - Gipsfaserplatte einlagig 12.5 mm - Gipsfaserplatte zweilagig 25 mm Bodenbelag - Teppich - Steinplatten Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 12 C. Blaser Seite 6

61 Sommerlicher Wärmeschutz EMPA-Studie: Weitere Randbedingungen Fensterflächen - Balkonfenstertüre 4 m 2 (20%) - Dachflächenfenster 2 m 2 (10%) Lüftung - Grundluftwechsel 0.5 1/h - Nachtlüftung 1 oder 3 1/h Interne Wärmelasten - 5 W/m 2-10 W/m 2-15 W/m 2 Hitzeperiode - 3 Tage (DRY) - 11 Tage (2003) Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 13 EMPA-Studie: Gebäudesimulationsmodell Raummodell Rechenmodell Wärmeströme: - Alle Wärmegewinne (externe / interne) - Gespeicherte Wärme in den Bauteilen - Transmission und Lüftung Wärmbilanzmodell (HELIOS): - Wärmestrombilanzen an den Bauteilen - Wärmegewinne (externe / interne) - Lüftungswärmebilanz Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 14 C. Blaser Seite 7

62 Sommerlicher Wärmeschutz Resultate: Einfluss des Sonnenschutzes Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 15 Resultate: Einfluss der Nachtlüftung Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 16 C. Blaser Seite 8

63 Sommerlicher Wärmeschutz Resultate: Einfluss der Dämmstoffart T 0-1K Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 17 Planungsgrundsätze Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 18 C. Blaser Seite 9

64 Sommerlicher Wärmeschutz Planungsschritte für Risikobeurteilung Schritt 1: Solare Lasten abschätzen Schritt 2: Interne Wärmelasten abschätzen Schritt 3: Gesamte Wärmelast bestimmen Schritt 4: Raumwärmespeicherfähigkeit bestimmen Schritt 5: Lüftungsmanagement festlegen Schritt 6: Risikobeurteilung vornehmen Einfaches Verfahren zur Abschätzung des So-Ws Überprüfung erfolgt mit einfachen Rechenvorgängen (+, x, /) Keine komplexe Berechnungssoftware erforderlich Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 19 Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 1: Solare Lasten Q s / A NGF abschätzen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 20 C. Blaser Seite 10

65 Sommerlicher Wärmeschutz Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 2: Interne Wärmelasten abschätzen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 21 Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 3: Gesamte Wärmelast Q tot / A NGF bestimmen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 22 C. Blaser Seite 11

66 Sommerlicher Wärmeschutz Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 4: Raumwärmespeicherfähigkeit C R / A NGF bestimmen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 23 Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 5: Lüftungsmanagement festlegen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 24 C. Blaser Seite 12

67 Sommerlicher Wärmeschutz Schritt 6: Risikobeurteilung vornehmen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 25 Schritt 6: Risikobeurteilung vornehmen Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 26 C. Blaser Seite 13

68 Sommerlicher Wärmeschutz Resümee Der wichtigste Planungsgrundsatz: minimieren sowie abführen der Wärmelasten ermöglicht einen guten sommerlichen Wärmeschutz Einflussfaktoren nach deren Relevanz geordnet ergibt folgende Reihenfolge: 1. Beschattungsmassnahmen 2. Raumwärmespeicherfähigkeit 3. Nachtlüftung 4. Interne Lasten 5. Fenstergrösse Mit einer schrittweisen Berechnung kann eine Risikobeurteilung verhältnismässig einfach vorgenommen werden. Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 27 Vielen Dank für Ihre geschätzte Aufmerksamkeit. Saint-Gobain Isover AG Sommerlicher Wärmeschutz 28 C. Blaser Seite 14

69 7. Hausbau- und Energie-Messe 2008 Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Flachdächer im Holzbau Freitag, 7. November 2008

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