MuKEn14 I N S I G H T S Energiekennzahlen bei Neubauten

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Lioba Klein
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1 MuKEn14 I N S I G H T S Energiekennzahlen bei Neubauten Theorie zu Energiebedarf, Grenzwert und Massnahmen Olivier Brenner dipl. Ing. HTL / HLK NDS EnBau FH Diploma of Advanced Studies in Renewable Energy Management HSG Departement Bau und Volkswirtschaft

HTL / HLK NDS EnBau FH Diploma of Advanced Studies in Renewable

2 I N H A L T S Ü B E R S I C H T 1. Relevanz von Anforderungen an Neubauten? 2. MuKEn14 Die Hauptanforderungen an Neubauten 3. MuKEn14 Die Sekundäranforderung 4. Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion 5. Zusammenfassung Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 2

3 01 - Relevanz von Anforderungen an Neubauten? Sind Anforderungen an Neubauten noch notwendig? pro Jahr fliessen zirka 30 Mia. Fr. in Gebäudeneubauten pro Jahr entstehen neue Gebäude pro Jahr entstehen neue Wohnungen mit einer EBF von 5 Mio. m 2 Zunahme von Ersatzneubauten anstelle von Sanierungen ist absehbar Neubauanforderungen Teil der künftigen Gebäudepolitik 2050 der EnDK J A!! Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 3

in Gebäudeneubauten pro Jahr entstehen 14 000 neue Gebäude pro Jahr entstehen 50 000 neue Wohnungen mit einer

4 02 - MuKEn14 - Die Hauptanforderungen an Neubauten Auslegeordnung der Energie- «B E D Ü R F N I S S E» Warmwasser Allgemeinstrom «gebäude -ind.» Mobilität Hilfsenergie Haustechnik Heizen Licht Graue Energie Thermische Energie Elektrische Energie vorgelagert - extern Diese Bedürfnisse werden immer Energie verbrauchen! welche + wieviel? Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 4

» Mobilität Hilfsenergie Haustechnik Heizen Licht Graue Energie Thermische Energie Elektrische

5 02 - MuKEn14 - Die Hauptanforderungen an Neubauten Auslegeordnung der Energie- «M A S S N A H M E N» Wärmeerzeuger Thermische Solaranlage Apparate Geräte IKT Ersatzluftanlage Gebäudehülle Lampen Steuerung Tageslicht Photovoltaik Thermische Energie Elektrische Energie Nicht alle Massnahmen sind (an)rechenbar respektive vollzugstauglich! Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 5

Lampen Steuerung Tageslicht Photovoltaik Thermische Energie Elektrische Energie Nicht alle

6 Primäranforderung Gebäudehülle Sekundäranforderung Energiekennzahl «Wärme» Tertiäranforderung Stromerzeugung vor Ort 02 - MuKEn14 - Die Hauptanforderungen an Neubauten Generelle Übersicht N Z E B MuKEn14 («energetischer Besenwagen» für Gebäude) Detailregeln: Normen, Richtlinien, Merkblätter von SIA, SWKI, Suissetec etc. ÖR PR Neubauten: 3 energetisch wirksame Hauptanforderungen! Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 6

MuKEn14 («energetischer Besenwagen» für Gebäude) Detailregeln: Normen, Richtlinien, Merkblätter von SIA,

Aussenluftvolumenstrom * g h /h h * g ww /h ww Strom für Lüftung * g el /h -DG ww * g el -DG h Strom für Kühlung

7 03 - MuKEn14 - Die Sekundäranforderung Rechenverfahren Klima, Formfaktor, Transmission, Lüftung, nutzbare Gewinne Gebäudehülle Primäranforderung Q h,li Heizwärmebedarf Energiebedarf für Warmwasser (fix) thermisch wirksamer Aussenluftvolumenstrom * g h /h h * g ww /h ww Strom für Lüftung * g el /h -DG ww * g el -DG h Strom für Kühlung Sekundäranforderung E hwlk Projektwert 35 kwh/m 2 * g el Solarwärme Abwärme «reine» W Ä R M E - Energiekennzahl! Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 7

8 Grenzwert Heizwärmebedarf [kwh/m 2 ] 03 - MuKEn14 - Die Sekundäranforderung Heizwärmebedarf maximal 60 MFH Qhli WP EWS Q h.li = Q h,li0 + Q h,li A th f A Tk E A th /A e [-] «Formfaktor» und Aussentemperatur definieren den Grenzwert «Heizen» Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 8

li = Q h,li0 + Q h,li A th f A Tk E 0 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.

9 EKZ-WW [kwh/m 2 EBF] 03 - MuKEn14 - Die Sekundäranforderung Energiebedarf Warmwasser 30 MFH Qww WP EWS WP EWS A th /A e [-] EKZ WW = - «Formfaktor» ohne Einfluss Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 9

10 E hwlk [kwh/m 2 ] 03 - MuKEn14 - Die Sekundäranforderung «Kennlinie Heizwärme + Warmwasser» und der Grenzwert MFH kwh/m 2-18 kwh/m 2-29 kwh/m 2 MuKEn14 Qhli+Qww A th /A e [-] Effizienzmassnahmen und/oder erneuerbare Wärme notwendig! Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 10

2 MuKEn14 Qhli+Qww 20 10 0 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.

11 Wärmeerzeugerkoeffizient g h,ww /h h,ww [-] Fernwärme Heizkessel Elektrohzg. WP Erdgas WP Luft WW WP EWS WW WP Luft 50 WP EWS 50 WP Luft 35 WP EWS Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Exkurs «Wärmeerzeuger-Koeffizienten» h JAZ Wärmeerzeuger [-] Holz g = 0.5 FW g = 0.6 Öl/Gas g = 1.0 El./WP g = 2.0 «gleichwertige» Beurteilung «erneuerbarer» Wärme Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 11

«Wärmeerzeuger-Koeffizienten» 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.

12 EKZ-Heizen GW [kwh/m 2 EBF] 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Wärmeerzeuger für Heizen 60 MFH 50 Qhli SH SN,Pe FW Öl/Gas kwh/m 2 WP Luft 50 WP Luft 35 WP EWS 50 E h = Q h,li g H h H A th /A e [-] WP EWS 35 Wahl des Wärmeerzeugers beeinflusst «EKZ Heizen» massgeblich! Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 12

EWS 50 E h = Q h,li g H h H 0 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.

13 EKZ-WW [kwh/m 2 EBF] 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Wärmeerzeuger für Warmwasser 30 MFH kwh/m 2 Qww SH SN,Pe FW Öl/Gas WP Luft 50 WP EWS 50 E w = Q WW g WW h WW A th /A e [-] zusätzliche «Einsparung» durch Wärmeerzeuger Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 13

WP EWS 50 E w = Q WW g WW h WW 0 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.

14 E hwlk [kwh/m 2 ] 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Energiekennzahl infolge Wärmeerzeugerwahl MFH SH SN,Pe FW E hw = Q h,li g H + Q h WW g WW H h WW A th /A e [-] Öl/Gas WP Luft 50 WP Luft 35 WP EWS 50 WP EWS 35 MuKEn14 unkompakte Bauten mehr oder wirkungsvollere Massnahmen notwendig Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 14

Heizwärmebedarf Q h [kwh/m 2 *a -1 ] 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Gebäudehülle 50 45 Zürich SMA MFH Qhli 90% Qhli 40 80% Qhli 35 30-3 ME-P (66%) 25 20 15 10-7 kwh/m 2-3 - 4-10 kwh/m 2-13

15 Heizwärmebedarf Q h [kwh/m 2 *a -1 ] 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Gebäudehülle Zürich SMA MFH Qhli 90% Qhli 40 80% Qhli ME-P (66%) kwh/m kwh/m 2-13 kwh/m 2 Hülle 1+2 ( ) Hülle 3+5 ( ) Hülle 4+6 ( ) Minergie-P ( ) Gebäudehüllzahl [A th /A e ] Verbesserung Hülle auf Minergie-P 10 kwh/m 2 Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 15

17 0.17) Hülle 3+5 (1.0 0.15 0.15) Hülle 4+6 (0.8 0.15 0.15) Minergie-P (0.8 0.1 0.1) 5 0 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.

EKZ Lüften [kwh/m 2 EBF] 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Kontrollierte Wohnungslüftung 10 5 +9 kwh/m 2 MFH +4 kwh/m 2 +4 kwh/m 2 0 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.

16 EKZ Lüften [kwh/m 2 EBF] 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Kontrollierte Wohnungslüftung kwh/m 2 MFH +4 kwh/m 2 +4 kwh/m kwh/m KWL el Fe-Lüft KWL 80% KWL 70% KWL 50% ABL kwh/m 2-11 kwh/m 2 A th /A e [-] Verbesserung «gute» KWL 9 kwh/m 2 Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 16

8-5 -8 kwh/m -10 2 KWL el Fe-Lüft KWL 80% KWL 70% KWL 50% ABL -15-13 kwh/m 2-11 kwh/m

17 EKZ-WW [kwh/m 2 EBF] 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Solarthermie für Warmwasser 30 MFH Qww SH SN,Pe kwh/m 2 FW Öl/Gas WP Luft 50 WP Luft 35 WP EWS 50 WP EWS A th /A e [-] Foss + SoKo Verbesserung Solarthermie für WW 10 kwh/m 2 Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 17

Luft 35 WP EWS 50 WP EWS 35 0 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.

18 04 - Massnahmen zur Wärmebedarfsreduktion Bedarfs- und Reduktions-Abschätztabelle für MFH Zahlen in [kwh/m 2 *a -1 ] Bedarf Vorgehen: A th /A e Wahl der Gebäudehüllzahl Bedarf H+WW (Zwischenwerte interpolieren!) Grenzwert E hwlk notwendige Einsparung Ablesen der notwendigen Einsparung Reduktion durch für Heizen für WW Hüllenmassnahmen (Fe AW Da) 3. Reduktion Hülle bestimmen SL 1+2 ( ) SL 3+5 ( ) SL 4+6 ( ) ME-P ( ) Haustechnik-Massnahmen ohne komb. 4. Reduktion Haustechnik für Heizen bestimmen KWL 80% Soko mit Soko 5. Reduktion Haustechnik für WW bestimmen WP Luft Reduktionsumme bilden WP EWS Vergleich Reduktion mit not. Einsparung WP Luft WP EWS Fernwärme Schnitzel/Pellets Stückholz fossile Heizung th. Solaranlage 10 PV 5 Wp/m2 EBF PV 10 Wp/m2 EBF PV 20 Wp/m2 EBF Swissbau PV 30 Basel Wp/m2 13. EBF Januar O. Brenner

Ablesen der notwendigen Einsparung Reduktion durch für Heizen für WW Hüllenmassnahmen (Fe AW Da) 3. Reduktion Hülle bestimmen SL 1+2 (1.0 0.17 0.17) 3 2 2 SL 3+5 (1.0 0.15 0.15) 4 4 3 SL 4+6 (0.8 0.

19 Z U S A M M E N F A S S U N G 3 energetisch wirksame Haupt-Anforderungen im Bereich Neubauten Die Sekundäranforderung ist eine reine Wärmeenergiekennzahl Formfaktor beeinflusst Heizwärmebedarf massgeblich Unkompakte Bauten benötigen wirkungsvollere energetische Massnahmen Wärmeenergiebedarf und die notwendigen Einsparungen sind abschätzbar Reduktionsbeträge von Massnahmen ebenfalls Die Sekundäranforderung der MuKEn14 ist nur mit Massnahmenkombinationen aus den Bereichen Hülleneffizienz und erneuerbare Wärme (Abwärme) erreichbar! Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 19

Wärmeenergiebedarf und die notwendigen Einsparungen sind abschätzbar Reduktionsbeträge von Massnahmen ebenfalls Die Sekundäranforderung der

20 02 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Swissbau Basel 13. Januar 2016 O. Brenner 20

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