PEB - Marktreifes Plus-Energie-Büro

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1 PEB - Marktreifes Plus-Energie-Büro Machbarkeit eines Plus-Energie-Büros unter wirtschaftlichen Marktbedingungen Ao.Univ.Prof. DI Dr. Thomas Bednar Institut für Hochbau und Technologie Forschungsbereich für Bauphysik und Schallschutz DI Robert Hahn BAI Bauträger Austria Immobilien GmbH Abteilungsleitung Projektentwicklung PEB MARKTREIFES PLUS-ENERGIE-BÜRO Machbarkeit eines Plus-Energie-Büros unter wirtschaftlichen Marktbedingungen BAI Bauträger Austria Immobilien GmbH TU Wien Institut für Hochbau und Technologie Forschungsbereich für Bauphysik und Schallschutz Ebök Institut für angewandte Energieforschung GmbH Dr. Alexander Keul - Angewandte Psychologie Schöberl & Pöll GmbH Bauphysik und Forschung Pokorny Lichtarchitektur 1

2 Projektablauf Zielsetzung NutzerInnenbefragung Integrierte Gebäudekonzept Simulation Ergebnisse Matrix mit Zielvorgaben und Kennzahlen je Planungsparameter Befragung zu Wohnbefinden und Qualitätsfaktoren in Konventionellen Büros und Niedrigenergie Büros Haustechnik, Bauphysik, Lichtplanung, Photovoltaik, Intensive Beschäftigung mit Fassade Referenzprojekt: herkömmliches Büroprojekt umgelegt auf Geometrie von PEB Beispielprojekt PEB: Donau Marina Marketingkonzept Aufbereitung der Ergebnisse für Nutzer, Image Betriebskosten Errichtungskosten Referenzprojekt Passivhaus-Büro Plus-Energie-Büro Analyse Wirtschaftlichkeit Projektziele Warum dieses Projekt? Ziele NutzerInnen Optimale Befriedigung der NutzerInnenbedürfnisse angenehmes Raumklima bei deutlicher Reduktion der Energie- und Betriebskosten moderne, vielfältige Arbeitsumgebung Vermietbar an Einzelmieter, Flexibilität architektonische Anforderungen wie optimaler Glasanteil, flexible Grundrisse Ziel Energiebedarf Reduktion der Betriebkosten Minimierung des Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Beleuchtung und Geräten Ziele Investitionen Wirtschaftlichkeit - keine erhöhten Herstellkosten im Vergleich zu Referenzprojekt Büro zum Zeitpunkt der Fertigstellung marktfähig und vermietbar mittel- und langfristige Attraktivität und Konkurrenzfähigkeit Zertifizierungen: Voraussetzung für Endinvestoren 2

3 3,4 m Geschoßhöhe Sondernutzungen im EG: Konferenzbereich, Kantine, Shopflächen, ev. Fitness Hochhaus 22 Geschoße rd m² BGF 2 Flachbauten 8 Geschoße rd m² BGF 3

4 Kernaussagen der NutzerInnenbefragung Sonnenschutz + Blendschutz = relevante Themen Stehlampen am Arbeitsplatz werden positiv angenommen Heizung: Potential zur optimierten Benutzung durch bessere Erklärung der Systeme für Mitarbeiter 100% 3% 80% 45% Können Sie die Heizung/Kühlung in Ihrem Raum regeln? 60% Wissen nicht 40% 97% 15% Nein Ja 20% 40% 0% KV NE Einzelraumregulierung für Temperatur keine Grundvoraussetzung Luftqualität wichtiges Thema Leistungsbeeinflussende Faktoren in beiden Gebäudetypen Tageslicht Lärmschutz Raumtemperatur Raumluftqualität Zertifikate u.a. Leadership in Energy and Environmental Design U.S. Green Building Council USGBC Innovation in Entwurf & Umsetzung 3 6 Insg. max. 106 Punkte Verbesserung der Raumluftqualität Schonender Material- und Ressourceneinsatz Punkte aufgrund Plus-Energie Energieeffizienz und Atmosphärenschutz Effizienter Wassereinsatz und -verbrauch Nachhaltige Wahl und Bewirtschaftung von Baustellen und Baugrund Zertifiziert Punkte Silber Punkte Gold Punkte Platinum 80 Punkte und mehr

5 Hauptpunkte aus PEB, die LEED relevant sind? Innovation in Entwurf & Umsetzung Verbesserung der Raumluftqualität z.b. Verbesserte Zu- und Abluft z.b. Wärmebehaglichkeit z.b. Thermischer Komfort - Planung und Ausführung z.b. Tageslichtsteuerung Schonender Material- und Ressourceneinsatz z.b. Wiederverwendung von Materialien Energieeffizienz und Atmosphärenschutz z.b. Erweiterte Inbetrieb- und Abnahme der Gebäudeenergiesysteme z.b. Optimierung der Energieeffizienz z.b. Einsatz erneuerbarer Energiesysteme vor Ort z.b. Messung und Verifizierung des Energieverbrauches (Messzähler in Mieteinheiten) Entwicklung des Konzepts im Vergleich mit Referenzprojekt Zentrale Themen: Fassade Innenluftqualität Effiziente Lüftungsanlage Beleuchtungsenergiebedarf Geräte Bauteilaktivierung Heizen/Kühlen Pumpenlaufzeit Primärenergiebedarf 5

6 Entwicklung des Konzepts im Vergleich mit Referenzprojekt der BAI angepasst an Geometrie Hochhaus bzw. Flachbau Bisherige Projekte: Fassade Statik Minimaler Wärmeverlust Guter Sonnenschutz - Windbelastung Lüftungsmöglichkeit Hochhaus Elementfassade mit U-Wert = 0,58 W/m 2 K Flachbau Fensterbandfassade mit U-Wert = 0,55 W/m 2 K 6

7 Fassade Statik Minimaler Wärmeverlust Guter Sonnenschutz - Windbelastung Lüftungsmöglichkeit Hochhaus Elementfassade mit U-Wert = 0,58 W/m 2 K Flachbau Fensterbandfassade mit U-Wert = 0,55 W/m 2 K Innenluftqualität Effiziente Lüftungsanlage Frischluft, Be- und Entfeuchtung Analyse verschiedener Varianten Minimierung der Druckverluste der Luftbehandlung Luftführung über optimierte Versorgungsschächte Semizentrale Luftkonditionierung 7

8 Beleuchtungsenergiebedarf Pendelleuchten direkt / indirekt Einbauleuchten Stehleuchten Pendelleuchten + Tischleuchten Beleuchtungsenergiebedarf Höchste Akzeptanz in Befragung Kombination Pendelleuchten, Stehleuchten Pendelleuchten direkt / indirekt Einbauleuchten Präsenzdetektion, Tageslichtregelung Auswahl mit Fokus auf Standby Stehleuchten Pendelleuchten + Tischleuchten 8

9 Geräte Analyse der Aufspaltung des Strombedarfs in Bürogebäuden Demonstrationsgebäude Sanierung TU Bürohochhaus Getreidemarkt Leeb, M.; Bednar Th.; Oktober 2011 Bauteilaktivierung Heizen/Kühlen Pumpenlaufzeit Reduktion Heizlast, Kühllast Pumpenlaufzeit 9

10 Primärenergiebedarf Für dieses Projekt/Bericht: Strom 3,5 kwh PE /kwh END Fernwärme 1,0 kwh PE /kwh END Primärenergiebedarf Verbesserung der Fassade auf typischen Kenngrößen eines Passivhauses 10

11 Primärenergiebedarf Strombedarf der Lüftungsanlagen Konventionellen Anlagen über 1,0 Wh/m³ Effizient/Optimiert unter 0,3 Wh/m³ Druckverlustminimierung Keine plötzlichen Querschnittsänderungen Vermeidung von Formstücken Querschnitte der Luftkanäle hinsichtlich Strömungsgeschwindigkeiten optimieren Geeignete Ventilatoren mit hohem Wirkungsgrad Bedarfsgerechte Lüftung Regelmäßige Wartung und Überprüfung der Filter Primärenergiebedarf Strombedarf der Lüftungsanlagen Konventionellen Anlagen über 1,0 Wh/m³ Effizient/Optimiert unter 0,3 Wh/m³ Druckverlustminimierung Keine plötzlichen Querschnittsänderungen Vermeidung von Formstücken Querschnitte der Luftkanäle hinsichtlich Strömungsgeschwindigkeiten optimieren Geeignete Ventilatoren mit hohem Wirkungsgrad Bedarfsgerechte Lüftung Regelmäßige Wartung und Überprüfung der Filter 11

12 Primärenergiebedarf Effiziente Geräte Reduktion Strombedarf Reduktion Kühlbedarf Erhöhung Heizwärmebedarf Deutliche Senkung Kühllast Primärenergiebedarf - Kombination der Maßnahmen 12

13 Primärenergiebedarf - Kombination der Maßnahmen PV Ertrag am Gebäude PV Ertrag Dach und Fassade Hochhaus Endenergieverbrauch im Betrieb Exemplarische Auflistung 35 1B 2 1A) Betriebskosten Allgemein: Fixkosten 2/3 Hausverwaltung, FacilityManagement, Versicherungen, Abgaben u.ä. Endenergieverbrauch in kwh/m² BGF B) Betriebskosten Energie Allgemein Stromkosten Allgemein: allg. Beleuchtung, Lift u.ä. Heizung (Konditionierung der Luft) Klimaanlage (Konditionierung der Luft) 2) Mieterseitige Betriebskosten Stromverbrauch innerhalb der Mieteinheit 0 Raumkühlung+ Serverräume Dampfbefeuchter Ventilatorstrom Endenergieverbrauch REF Lift Beleuchtung Bürogeräte Endenergieverbrauch PEB 13

14 Gesamtkosten Flachbau gemäß ÖNORM B Kostengenauigkeit 10% - 15% Gesamtbaukosten in EURO pro m² BGF rd. EUR 1.630/m² BGF rd. EUR 1.940/m² BGF Gesamtkosten REF Flachbau PEB - Gesamtkosten (inkl. Mehrkosten Plus- Energie) rd. EUR 1.760/m² BGF Flachbau Passivhaus - Gesamtkosten (ohne Mehrkosten Plus-Energie) Reserve Nebenkosten Honorare Außenanlagen Einrichtung Bauwerk-Ausbau inkl. Fassade Bauwerk-Technik Bauwerk-Rohbau 19% Mehrkosten für Plus-Energie-Büro Keine Kosteneinsparungen bei Haustechnik in dieser Planungsphase Mehraufwand für hocheffiziente Passivhaus-Gebäudehülle Wirtschaftlichkeit - Ausblick Gesamtkosten [ /(m².bgf)] Nettomiete EUR 13 /m² NF p.m. REF +19% Baukosten +19% Mieterhöhung Nettomiete EUR 15,48 /m² NF p.m. Mieterstrom -1,03 /m²nf p.m. Ersparnis PV -0,13 /m²nf p.m. Nettomiete 14,32 /m² NF p.m. Plus-Energie-Büro Flachbau Miete pro Monat [ /(m².nf.m)] Trotz Berücksichtigung Einsparpotentiale Mieterseitige Stromkosten durch Umsetzung der baulichen Maßnahmen und Qualitäten Strom durch PV-Module erforderliche Miete höher als bei REF Finanzieller Mehraufwand für Mieter Weitere Optimierungsansätze und Detaillierung der Planung Erwartete Erhöhung der Energiepreise Weiterentwicklung und serienmäßige Fertigung von passivhaustauglichen Fassadensystemen Ausbildung von Planern und ausführenden Firmen 14

15 Danke für ihre Aufmerksamkeit Ao.Univ.Prof. DI Dr. Thomas Bednar TU Wien DI Robert Hahn BAI Bauträger Austria Immobilien GmbH 15