Haustechnik heute - Heizsysteme. eine Übersicht

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1 Kurs für Baufachleute der Gebäudehülle Haustechnik heute - Heizsysteme eine Übersicht Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

2 Welcher Energieträger? Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

3 Energie ist nicht gleich Energie! Primärenergie Endenergie Nutzenergie Rohöl Gas Holz im Wald Strom... berücksichtigt vorgelagerte Prozesse, z.b. Förderung, Transport, Raffination, usw Verluste Heizöl Gas Holz Strom... Verluste Raumwärme, Warmwasser Licht... Gewinnung Einkauf Umwandlung Nutzung Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

4 Primärenergiefaktoren von Energieträgern 4 (am Ausgang des Energiewandlers gemessen, inklusive Aufwendung Herstellung Energiewandler ) Anteil nicht erneuerbar Anteil erneuerbar Heizöl Erdgas Stückholz Holzschnitzel Pellets Quelle: ESU-Services, Primärenergiefaktoren von Energiesystemen Version 2.2, Juli 2012 Solarthermie (WW) CH-Produktion CH-Verbraucher UCTE Photovoltaik Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

5 CO2 Äquivalente [ g/kwh ] 600 (am Ausgang des Energiewandlers gemessen, inklusive Aufwendung Herstellung Energiewandler ) ' '320 ' '148 ' '50 '43 '29 '22 '22 0 Heizöl Erdgas Stückholz Holzschnitzel Pellets Quelle: ESU-Services, Primärenergiefaktoren von Energiesystemen Version 2.2, Juli 2012 Solarthermie (WW) CH-Produktion CH-Verbraucher UCTE Photovoltaik Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

6 Fossile Energieträger Heizsystem Alte Technik/ Wirkungsgrad Stand der Technik Zukunft Erdöl/Heizöl Heizkessel 80-90% Kondensierende Kessel (Brennwerttechnik) 92 95% - Erdgas Heizkessel 85 95% Kondensierende Kessel (Brennwerttechnik) 92 97% Biogas als Ersatz für Erdgas Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

7 Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe Wärmepumpe Strom 1 / 3 Wärme 3 / 3 Beispiel JAZ = 3 2 / 3 2 / 3 Umweltwärme: Luft, Sole, Grundwasser Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe wird beeinflusst durch : die energetische Qualität der Gebäudehülle Art der Umweltwärme => Temperaturniveau der Wärmequelle Wärmeabgabesystem => Vorlauftemperatur Einbindung ins gesamte Heizsystem Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

8 Jahresarbeitszahlen von Wärmepumpen Heizsystem Jahresarbeitszahl (Verhältnis Wärmeproduktion zu Stromverbrauch) alt Stand der Technik Zukunft Wärmepumpe Aussenluft Wärmepumpe Erdsonde Wärmepumpe Grundwasser Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

9 Sole-Wasser- Wärmepumpe Geringer Platzbedarf Vorlauftemperaturen max. 50 C richtige Dimensionierung Erdsonde Investitionskosten ca. Fr Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

10 Energieträger Holz Wirkungsgrad Kachelofen Stand der Technik Zukunft Vor- / Nachteile 75% 80% Platzbedarf Holzherd (Tiba) 60 70%??? Raumheizung /Kochen Zimmerofen 50 80% 50 80% Als Zusatzheizung im Wohnzimmer Holz - Pellets 75 85% 80 90% Vollautomatische Holzheizung Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

11 Pelletsheizung Investitionskosten ca. Fr. 35'000 bis 50'000.- Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

12 Energieträger Sonne jährliche Sonneneinstrahlung auf die Erde Gas Öl weltweiter Jahresenergieverbrauch Kohle Uran weltweit geschätzte Vorkommen Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

13 Sonneneinstrahlung in der Schweiz Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

14 Energieträger: Sonne Sonnenenergie Möglicher Deckungsgrad Stand der Technik Zukunft Vor- / Nachteile Passiv (Fenster) für Heizung Jahresbedarfes 30 50% 50 70% Minergie-P Überhitzung/ Beschattung Sonnenkollektoren für Warmwasser 50 60% des Jahresbedarfes 60 75% des Jahresbedarfes Gratis duschen Sonnenkollektoren für Heizung (und Warmwasser) 20 50% des Jahresbedarfes 30 60% des Jahresbedarfes Minergie-P Entlastet die Energierechnung Solarzellen (Photovoltaik) für Strom der WP bis 100% im Jahresmittel über 100% im Jahresmittel Netz als Speicher Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

15 Komfortlüftung Energieverbrauch beim Lüften 500 Liter HEL /Jahr gekipptes Fenster 200 Liter HEL /Jahr Nutzen der Komfortlüftung: Wärmerückgewinnung keine Feuchtigkeitsschäden Beste Luftqualität Lärmschutz, Pollenschutz, Sparpotential 5-10 % des Gesamtenergieverbrauches Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

16 Beispiel EFH 1950: Heizungskonzept 1 Holzheizung + thermische Solaranlage 2000 kwh Solar (WW) 3000 kwh Warmwasser Holz Heizung kwh 9000 kwh Strom Haushalt 4000 kwh Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

17 Beispiel EFH 1950: Heizungskonzept 2 Wärmepumpenheizung 4000 kwh Solar (WW) Strom Wärmepumpe 3000 kwh Warmwasser Umgebungswärme Heizung 9000 kwh Strom Haushalt 8000 kwh 4000 kwh Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

18 Beispiel EFH 1950: Primärenergie (nicht erneuerbar) für Heizung, Warmwasser und Haushaltstrom 30'000 [ kwh ] Elektrizität (Haushalt) Elektrizität (Wärme) 10'520 Haushaltstrom Heizöl Pellets solarthermisch 20'000 7'890 Warmwasser 10'520 10'000 11'070 Heizung 10'520 2'525 '0 '900 6'575 2'100 Ölheizung/Elektroboiler Pellets + Solar Wärmepumpe Datenquelle: ESU-Services, Primärenergiefaktoren von Energiesystemen Version 2.2, Juli (Elektrizität: CH-Verbrauchermix) Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle

19 Schulung Bauausführende Januar / Februar 2014 Silvia Gemperle, Leiterin Energie und Bauen

20 Ziele Kanton St.Gallen Energieförderung

21 Energieverbrauch ist in den letzten 70 Jahren auf das beinahe Zehnfache explodiert Seite 3

22 Kantonales Energiekonzept: 5 Schwerpunktthemen Gebäude: Effizienz und erneuerbare Energie Produktion erneuerbarer Energie Steigerung der Stromeffizienz Vorbildfunktion der öffentlichen Hand Information, Beratung und Bildung Seite 4

23 Umsetzung Energiekonzept: Stand in Bezug auf Hauptziele für das Jahr 2020 Seite 5

24 Kantonales Energiekonzept Teilbereich Strom Szenarien Strombedarf Zubau neue erneuerbare Energien im Kanton Mengenziele Stromeffizienz Potenziale in verschiedenen Sektoren (Grossverbraucher, KMU und Haushalte) Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen: Modelle zur Förderung, insbesondere des Solarstroms Umsetzungsstrategien Aufwand und Nutzen der Massnahmen Seite 6

25 Energieverbrauch Kanton St.Gallen im Jahr % 20% 6% 8% Elektrizität nicht kantonal produziert Elektrizität kantonal produziert Erneuerbare Wärme und Abwärme Kohle 31% 1% Heizöl Treibstoffe GWh Energie, davon 4000 GWh Elektrizität Seite 7

26 Stromverbrauch Kanton St.Gallen nach Sektoren, im Jahr % Dienstleistungen 41% Verkehr 7% Haushalte 2% 29% Landwirtschaft Industrie Aufteilung Elektrizitätsverbrauch von 4000 GWh Seite 8

27 Stromproduktion Kanton St.Gallen im Jahr 2010 Fossile WKK; 3 Geothermie; 0 Wind; 0.01 KVA; 174 ARA; 15 Sonne; 4 Biomass; 11 Wasserkraft; 625 Gesamtproduktion 832 GWh von 4000 GWh Seite 9

28 Potenziale zur Stromproduktion im Kanton Sonne Biomasse Holz 0 88 Geothermie 0 50 Wind 0 25 Wasserkraft ARA 15 5 KVA Fossile WKK GWh Stromproduktion 2010 Ungenutztes Potenzial Seite 10

29 Energieagentur St.Gallen Das Kantonale Energie-Kompetenzzentrum Januar 2014 Philipp Egger, Geschäftsleiter

30 Energieagentur St.Gallen

31 Informieren Beraten Sensibilisieren Seite 13

32 Träger der Energieagentur Leistungsaufträge Leistungsaufträge Leistungsaufträge Leistungsaufträge Kanton Gemeinden und Regionen SAK AG SNE AG Seite 14

33 Tätigkeitsbereiche Energieförderung Kanton / Gemeinden / Bund Energie und Bauen Erstberatung Minergie-Prüfung Energieprojekte Erneuerbare Energien Energie in Gemeinden Seite 15

34 Tätigkeitsbereiche Energieförderung Kanton / Gemeinden / Bund Energie und Bauen Erstberatung Minergie-Prüfung Energieprojekte Erneuerbare Energien Energie in Gemeinden Seite 16

35 Energie und Bauen Netzwerke mit den Akteuren aufbauen Bausymposium mit der Baukaderschule Angebote Ausbildung- und Schulungsangebote Weiterbildungen für Fachleute Fachunterlagen Angebot «Gebäude modernisieren» für Veranstalter Referate zum Thema Energie und Bauen Minergie-Standard Prüfen von Minergie-Labelanträgen Kontrolle von realisierten Bauten Seite 17

36 Erstberatung am Telefon Themen Ersatz von Wärmeerzeugung Ersatz Elektroboiler Umgang mit Elektroheizung Haushaltstrom Angebote Energieförderung Angebot für St.Galler Bevölkerung seit 1. Juni 2013 Seite 18

37 Erstberatung vor Ort Beratungsgespräch zu konkretem Objekt Vorgehen bei Gebäudemodernisierungen erneuerbare Energie für Wärme und Strom Energieförderung konkrete Hinweise Seite 19

38 Mit dem Instrumentenmix die Ziele erreichen Eigenverantwortung Anreiz Gesetz Seite 20

39 e-förderportal Plattform für Gesuchseingabe / -bearbeitung auf Basis «Einschalterprinzip» Kantonales Energieförderprogramm Kommunale / regionale Förderprogramme Förderprogramme von Dritten Seite 21

40 Energieförderung im Kanton St.Gallen Angebot Förderprogramm (Auszug) Vorgehensberatung Wärmeerzeugung mit Sonnenkollektoren Ersatz von Elektroboilern Ersatz von Beleuchtungsanlagen automatische Holzfeuerungen > 70 kw Seite 22

41 Sonnenkollektoren für Warmwasser und Heizung Gute Massnahme - auch wenn das Gebäude nicht saniert werden kann. 3 bis 10 m ² Absorberfläche: fester Grundbetrag von CHF ab 10 m ² Absorberfläche: je weiteren m 2 zusätzlich CHF Seite 23

42 Seite 24

43 Was wird gefördert? A B Fenster mit angrenzendem Bauteil Wand, Dach, Boden gegen aussen B B A C A C Wand, Dach, Boden gegen unbeheizt oder Erdreich (> 2m) C C B C B C Seite 25

44 Wertschöpfung von Energie 100% 80% 60% 40% 20% 0% Ausland Schweiz Energieregion Seite 26

45 Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung Energieeffizienz im Gebäudebereich steigern Erneuerbare Energiequellen vermehrt nutzen Seite 27

46 Wohnbauten mit Baujahr vor Liter Heizöläquivalent pro m 2 /a für Wärme Seite 28

47 Ziel: energetisch modernisierte Wohnbauten 8 Liter Heizöläquivalent pro m 2 /a für Wärme Seite 29

48 Energetische Sanierung am Kulturobjekt Themen: Energie und Baudenkmal Historische Bauten intelligent gebaut Komfortverbesserung Verhältnismässigkeit Energieeinsparung Schadlos sanieren Ein Projekt der Kantone AI, AR, SG, TG und des Fürstentums Liechtenstein. Seite 30

49 Beispiel: Schulanlage Feldli St.Gallen Seite 31

50

51 Energiegesetz Kanton St.Gallen

52 MuKEn: Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich: aktuell: Version 2008 SH BS BL AG ZH TG AR JU SO AI SG LU ZG NE NW SZ GL BE OW FR UR VD GR GE VS TI Seite 34

53 Mustervorschriften der Kantone: Module MuKEn Module Basismodul: inklusive: - Höchstanteil bei Neubauten - Klimaanlagen - festinstallierte Elektroheizungen - Grossverbraucher - Gebäudeenergieausweis VHKA in bestehenden Bauten Elektrische Energie Heizungen im Freien Ferienhäuser Ausführungsbestätigung Energieplanung Ausnützung / Wärmedämmung MuKEn 2008 EnG / EnV SG übernommene Module Basismodul: inklusive: - Höchstanteil bei Neubauten - Klimaanlagen - festinstallierte Elektroheizungen - Grossverbraucher - Gebäudeenergieausweis VHKA in bestehenden Bauten Elektrische Energie Heizungen im Freien Ferienhäuser Ausführungsbestätigung Energieplanung Ausnützung / Wärmedämmung Seite 35

54 Entwicklung der Anforderungen Liter Heizöläquivalent pro m 2 und Jahr Bedarf an Wärme (Heizung und Warmwasser) für Neubauten Seite 36

55 Anforderungen an Neubauten Höchstanteil an nichterneuerbarer Energie 1. Schritt 2. Schritt Anforderung an Gebäudehülle im Neubau: max. 6.0 Liter Heizöläquivalent je m 2 und Jahr Erneuerbare Energien oder verbesserte Wärmedämmung (Verbrauch nicht erneuerbarer Wärme auf mindestens 80% reduzieren) Holzheizung bessere Wärmedämmung Solaranlage Wärmepumpe Komfort- Lüftung Abwärme/ WKK Ziel: 4.8 Liter Anforderung an Neubauten Verbrauch an nicht erneuerbaren Wärme max. 4.8 Liter Heizöläquivalent je m 2 und Jahr Ziel: vorgegeben Massnahme / Zielerreichung: Wahlfreiheit Seite 37

56 Systemnachweis Die Systemanforderung (MJ/m 2 ) gibt das Ziel vor. Bei den einzelnen Bauteilen können die U-Werte - innerhalb gewisser bauphysikalischer Grenzen - frei gewählt werden 20 C Heizwärme Wärmeverlust Seite 38

57 U-Werte bei Neubauten Norm SIA 380/1:2009, kantonales EnG mit Wärmebrückennachweis opake Bauteile (Dach, Decke / Wand, Boden) Aussenklima Grenzwert [W/m²K] unbeheizt / Erdreich / 0.38 opake Bauteile mit Flächenheizungen Fenster, Fenstertüren und Türen Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern Tore (Türen grösser als 6 m²) Storenkasten Seite 39

58 U-Werte bei Neubauten Norm SIA 380/1:2009, kantonales EnG ohne Wärmebrückennachweis opake Bauteile (Dach, Decke / Wand, Boden) Aussenklima Grenzwert [W/m²K] unbeheizt / Erdreich opake Bauteile mit Flächenheizungen Fenster, Fenstertüren und Türen Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern Tore (Türen grösser als 6 m²) Storenkasten Seite 40

59 Was heisst das für das Bauen? U-Wert von 1,3 W/m 2 K für Fenster: Beste 2-fach Verglasung (U g = 1.1 W/m 2 K) guter Rahmen (Holz, Uf = 1.4 W/m 2 K) guter Abstandhalter (Kunststoff g = 0.03 W/mK). U-Wert von 0,20 W/m 2 K für opake Bauteile: 15 cm Mauerwerk ca. 18 cm Dämmung (λ=0.036 W/mK) U = 0.20 W/m 2 K SG-582 Flawil Seite 41

60 U-Wert Fenster Anforderung und Rechenwerte Dämmfähigkeit Transmissionswärmeverluste U-Wert (W/m 2 K) Gesamtenergiedurchlassgrad Solare Wörmegewinne g-wert (-) Abminderungsfaktor für Fensterrahmen Ateil Glas F F (-) Seite 42

61 Behandlung als Neubauten Aufbauten Beispiel: Aufstockungen A E = 60 m 2 U-Werte für den Einzelbauteilnachweis: Wand/Dach/Boden: 0.20 W/m 2 K Fenster/Türen: 1.30 W/m 2 K Höchstanteil muss eingehalten werden, neue EBF > 50 m 2 Seite 43

62 Behandlung als Neubauten Anbauten Beispiel: Beheizte Wintergärten Wohnraumerweiterung U-Werte für den Einzelbauteilnachweis: Wand/Dach/Boden: 0.20 W/m 2 K Fenster/Türen: 1.30 W/m 2 K A E = 40 m 2 Höchstanteil muss nicht eingehalten werden, neue EBF > 50 m 2 Seite 44

63 Behandlung als Neubauten Neubauartige Umbauten Beispiel: Auskernung Definition Auskernung: Wenn die Grund- oder Tragstrukturen des Gebäudes geändert werden, wie: Fundament Böden tragende Wände Dachkonstruktion Höchstanteil muss eingehalten werden Seite 45

64 Entwicklung der U-Werte 46 ERFA Energiegesetzgebung April / Mai 2013 Seite 46

65 Umbau / Umnutzung Neue Bauteile bei Umbauten Ein Bauteil gilt als neu, wenn es als Ganzes neu erstellt wird. Typische Beispiele sind Fenster, wo in der Regel das ganze Bauteil ersetzt wird. Anforderungen für Neubauten einhalten. Höchstanteil muss nicht eingehalten werden. Seite 47

66 U-Werte bei Umbauten Norm SIA 380/1:2009, kantonales EnG Grenzwert [W/m²K] opake Bauteile (Dach, Decke / Wand, Boden) Aussenklima unbeheizt / Erdreich / 0.30 opake Bauteile mit Flächenheizungen Fenster, Fenstertüren und Türen Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern Tore (Türen grösser als 6 m²) Storenkasten Seite 48

67 Umbau / Umnutzung Vom Umbau betroffene Bauteile Wenn an einem Bauteil mehr als blosse Reparatur- und Unterhaltsarbeiten (z.b. Reinigen, Malen) durchgeführt werden. Beispiel: Ersatz Aussenputz Wärmedämmung Dach Seite 49

68 Beispiel: Anforderungen bei Umbauten Dach 0.25 W/m 2 K Aussenwand 0.25 W/m 2 K Storenkasten 0.50 W/m 2 K Fenster 1.30 W/m 2 K Decke UG 0.30 W/m 2 K Seite 50

69 Seite 51

70 Seite 52

71 Umbau / Umnutzung Energetisch relevante Umnutzung Alt: Nutzung Industrie Raumtemperatur 18 C (SIA 380/1) Neu: Nutzung Verwaltung/Wohnen Raumtemperatur 20 C (SIA 380/1) Die Anforderung an die Raumtemperatur wird verändert. Es gelten die Umbauanforderungen an die Bauteile, welche durch die energetisch relevante Umnutzung betroffenen sind. Seite 53

72 Fensterersatz Worauf ist zu achten Gute Verglasung wählen, U-Wert von 1.0 W/m 2 K oder besser; Abstandhalter: Kunststoff oder Edelstahl Ein geringer Rahmenanteil verbessert den Wärmeschutz; Die Leibungen und Rolladenkästen dämmen und abdichten; MINERGIE-Modul Fenster verwenden: U-Wert Rahmen und Verglasung höchstens 1.0 W/m 2 K. Fensteranschläge (Leibung) mind. 2 cm dämmen Seite 54

73 Ortsfeste, elektrische Widerstandsheizungen Die Neuinstallation ortsfester elektrischer Widerstandsheizungen zur Gebäudebeheizung ist grundsätzlich nicht zulässig. Der Ersatz der ortsfesten, elektrischen Widerstandsheizungen mit Wasserverteilsystem durch eine ortsfeste elektrische Widerstandheizung ist nicht zulässig. Eine ortsfeste elektrische Widerstandsheizung darf nicht als Zusatzheizung eingesetzt werden. Seite 55

74 Bad - Heizkörper Bad-Heizkörpern für zeitlich beschränkten und punktuellen Einsatz Dies gilt sinngemäss auch für andere Wärmeabgabesysteme: Sitzbankheizungen Teppichheizungen Fusswärmeplatten Fussbodenheizungen unter Fliesen Konvektoren, Radiatoren und dgl Seite 56

75 Vergleich Widerstandsheizung Wärmepumpe Vergleich Wärmeerzeugung mit Widerstandsheizung und Wärmepumpe Zugeführter Anteil elektrischer Energie Widerstands -heizung Wärmepumpe (COP 4.5) Ausgabe Anteil thermische Energie Seite 57

76 Ersatz der Wärmeerzeugung Stand der Technik Anforderung bei Ersatz des Wärmeerzeugungssystems durch eine Gas- oder Ölheizung Kondensierende Heizkessel sind vorgeschrieben Verteilleitungen der Heizung und Warmwasserleitungen in unbeheizten Räumen und im Freien müssen gemäss Anhang 2 EnV gedämmt werden Seite 58

77 Wohnbauten Wassererwärmung - Elektroboiler Die direkt-elektrische Erwärmung des Brauchwarmwassers in Wohnbauten ist zulässig wenn: a) das Brauchwarmwasser während der Heizperiode mit dem Wärmeerzeuger für die Raumheizung erwärmt oder vorgewärmt wird b) das Brauchwarmwasser überwiegend mit erneuerbarer Energie oder nicht anders nutzbarer Abwärme erwärmt wird Seite 59

78 Der typische Haushalt-Stromverbrauch Haushalt mit zwei Personen. Stromkonsum pro zusätzliche Person Elektroboiler Geräte und Beleuchtung allgemeinder Verbrauch kwh/a MFH-WohnungMFH Wohnung mit Elektroboiler EFH EFH mit Elektroboiler Erneuerbare Energie verwenden Seite 60

79 Informationen: Vollzugshildmittel Seite 61

80 Formulare und Vollzugshilfen Fachleute Seite 62

81 Auskunft und kantonale Formulare Beratung Seite 63

82 Unterstützung der Fachleute im Bereich Vollzug Energiegesetzgebung Amt für Umwelt und Energie vorwiegend Rechtliches Marianne Feller Energieagentur St.Gallen vorwiegend Bauliches / Technisches Pasqual Stüdle Seite 64

83 Neubauten ab dem Jahr 2020 Neubauten versorgen sich möglichst ganzjährig mit Wärmeenergie Neubauten produzieren einen angemessenen Anteil Elektrizität Verstärkte Anforderungen an die Bedarf von Elektrizität Heute realisierte Bauten zeigen: es funktioniert Seite 65

84 lange Nutzungsdauer von Gebäuden Weichen müssen heute gestellt werden Primärenergieverbrauch in der Schweiz pro Person und Jahr (Watt) 6000 vor dem Jahr 2020: Anpassung EnG an Stand der Technik - Produktion von Wärme und Strom am Gebäude 4000 typische Nutzungszeit einer kantonalen Baute bis erste Sanierung: 40 Jahre Watt- Gesellschaft umgesetzt Jahr Seite 66

85

86 Runder Tisch Energie und Bauen Informationsveranstaltung am 12. Februar 2014 Fachverbände Bauen Verbände Wohneigentum Liegenschaftsverwaltungen Akteure Bildung Ziel: gegenseitige Information Koordination von Aktivitäten Bedürfnisse klären Projekte Minergie-P-Eco MFH in Widnau Seite 68

87 Graue Energie von Wohnbauten Ratgeber für Baufachleute Empfehlungen: 1. Erhöhung der Nutzungsdauer 2. Reduktion Bauteilfläche 3. Reduktion Unterterrainbauten 4. Klare und logische Tragstruktur 5. Funktionssynergien nutzen 6. Tragstruktur Decken / Dächer optimieren 7. Bewusst gewählter Fensteranteil 8. Verwendung von leichten Dämmstoffen 9. Matarialwahl von Innenwänden 10.Reduzierung der Gebäudetechnik Seite 69

88

89 Bauliches

90 Gebäude-Energieausweis der Kantone - GEAK 72

91 Die Energiekennzahl Spezifischer Benzinverbrauch pro 100 km? Spezifischer Energiebedarf pro m 2 EBF im Jahr? Seite 73

92 Energieverbrauch in einem Einfamilienhaus von 1950 Warmwasser: kwh Heizung: kwh = Liter Heizöl Strom: kwh Elektrizität: kwh Seite 74

93 Berechnung Energiekennzahl Wärme Warmwasser: kwh Heizung: kwh = Liter Heizöl Wärme kwh Kennzahl Wärme: kwh / 164 m 2 = 200 kwh/m 2 = 20 Liter heizöl / m 2 Strom: kwh Elektrizität: kwh Energiebezugsfläche = 164 m 2 Seite 75

94 Energiekennzahl von Bauten einer St.Galler Gemeinde Seite 76

95 Freiwilliger Gebäude-Energieausweis der Kantone A B C D E F G Dokumentiert Investitionen Schafft Transparenz Seite 77

96 Kategorieeinteilung sehr energieeffizient A B C D E F G wenig energieeffizient B D F Sehr gute Neubauten bezüglich Gebäudehülle und Haustechnik. Erneuerbare Energie hilft mit. Sanierte Altbauten, jedoch mit Lücken oder ohne Einsatz von erneuerbarer Energie. Altbauten, die wenig gedämmt wurden. Einsatz einzelner neuer Haustechnik-Komponenten. Seite 78

97 sehr energieeffizient A B C D E F G wenig energieeffizient Effizienz Gebäudehülle Heizwärmebedarf Qh Effizienz Gesamtenergie gewichtete Endenergie inklusive Strom Seite 79

98 Beispiel: Energiebilanz eines Gebäudes von 1950 Seite 80

99 Querschnitt des alten Gebäudes Seite 81

100 Thermische Gebäudehülle Die thermische Gebäudehülle ist lückenlos wärmegedämmt und luftdicht Seite 82

101 Wärmeverluste des Gebäudes Lüftung 10% Dach 19% Wand 37% Fenster 12% Boden 20% Energieverbrauch Heizung: ca Liter Öl Seite 83

102 Thermische Gebäudehülle U ~ 1.1 W / m 2 K U < 0.20 W / m 2 K Die Alten (bis ca. 1970) NEU: (ab 2010) Seite 84

103 Wärmedämmstärken und U-Werte 15 cm XPS 20 cm Zellulose 10 cm PUR / PIR 18 cm Schaumglas 8 cm PF, "Mikroporen" 16 cm EPS / Mineralfaser cm Aerogel VIP 12 cm EPS verbessert 3 cm VIP Seite 85

104 Wämedämmungen = W/mK = W/mK = W/mK = W/mK W/mK = W/mK W/mK Seite 86

105 U-Wert Berechung und Bauteilekatalog Seite 87

106 Vorsicht beim Fensterersatz Die neuen, dichten Fenster verringern die Fugenlüftung. An kritischen Wärmebrücken kann Kondensat entstehen. θ si f Rsi φ 100% φ 80% = 14.6 C = 0.73 = 71 % = 57 % Seite 88

107 Bauphysik Seite 89

108 Aus ALT wird Neu Heizenergieverbrauch ca. ALT: 3000 Liter Heizöl NEU: 900 Liter Heizöl Seite 90

109

110 Wärmebrücken Seite 92

111 Wärmebrücken Einfluss bei der Fassadendämmung Legende: Thermische Gebäudehülle Anschlussdetail mit weiteren Angaben bei üblicher Bauausführung vernachlässigbar Seite 93

112 Beispiel: Sockel bei beheiztem Keller nicht im Erdreich im Erdreich = 0.00 W/mK 0cm = 0.80 W/mK 25cm = 0.60 W/mK = 0.00 W/mK 0cm = 0.45 W/mK 25cm = 0.30 W/mK 50cm = 0.40 W/mK 50cm = 0.20 W/mK 100cm = 0.20 W/mK 100cm = 0.10 W/mK Seite 94

113 Fensteranschlag bei der Fassadendämmung 6.0 cm 0.15 W/mK 5.0 cm 0.16 W/mK 4.0 cm 0.17 W/mK 3.0 cm 0.18 W/mK 2.0 cm 0.21 W/mK 1.0 cm 0.25 W/mK 0.0 cm 0.30 W/mK Seite 95

114 Beispiel: Detail Aussenwand / Flachdach Brüstung in Stahlbeton Brüstung in Kalksandstein = 0.50 W/mK = 0.25 W/mK = 0.05 W/mK = 0.00 W/mK Brüstung mit 4cm Dämmung Brüstung mit 4cm Dämmung Seite 96

115 Planung der Anschlüsse: vernachlässigt Fassadenausschnitt: Fassade: 6.5 m * 8.0 m = 52.0 m 2 Abmessung: 6 * 0.9 m * 1.2 m = 6.5 m 2 Fläche Aussenwand = 45.5 m 2 Länge Fensteranschlag: 6 * 2 * (0.9 m m) = 25.2 m 1 Länge Sockel / Dachrand = 6.5 m 2 AW / Flachdach = 0.50 W/mK Sockel = 0.80 W/mK Aussenwand U = 0.20 W/m2K 20 m 2 Fensteranschläge = 0.30 W/mK 38 m 2 32 m 2 45 m 2 äquivalente Fassadenfläche: U = 0.20 W/m 2 K Seite 97

116 Planung der Anschlüsse: optimiert Fassadenausschnitt: Fassade: 6.5 m * 8.0 m = 52.0 m 2 Abmessung: 6 * 0.9 m * 1.2 m = 6.5 m 2 Fläche Aussenwand = 45.5 m 2 Länge Fensteranschlag: 6 * 2 * (0.9 m m) = 25.2 m 1 Länge Sockel / Dachrand = 6.5 m 2 AW / Flachdach = 0.25 W/mK 10 m 2 Fensteranschläge = 0.17 W/mK Aussenwand U = 0.20 W/m 2 K 21 m 2 Sockel = 0.20 W/mK 8 m 2 45 m 2 äquivalente Fassadenfläche: U = 0.20 W/m 2 K Seite 98

117 Vergleich der beiden Varianten AW / Flachdach = 0.50 W/mK Sockel = 0.80 W/mK Aussenwand U = 0.20 W/m 2 K 20 m 2 Fensteranschläge = 0.30 W/mK 38 m 2 32 m 2 45 m 2 AW / Flachdach = 0.25 W/mK 10 m 2 Fensteranschläge = 0.17 W/mK Aussenwand U = 0.20 W/m 2 K 21 m 2 Sockel = 0.20 W/mK 8 m 2 45 m 2 äquivalente Fassadenfläche: U = 0.20 W/m 2 K Seite 99

118 Vergleich der beiden Varianten resultierende U-Werte AW / Flachdach Fensteranschläge AW / Flachdach Sockel Fensteranschläge Sockel Aussenwand U = 0.20 W/m 2 K Aussenwand U = 0.20 W/m 2 K Seite 100

119 Energieeinsparung Wie berechnen? Transmissionswärmeverluste (U ist U neu ) * HGT * A * 24 * 10-6 = Reduktion Wärmeverluste? (1.2 W/m 2 K- 0.2 W/m 2 K) * 4046 * 96 m 2 * 24 * 10-3 = 9322 kwh/a entspricht 930 Liter Heizöl (Bedarf) theoretisch ja und tatsächlich? Seite 101

120 Energieeinsparung Wie berechnen? Transmissionswärmeverluste (U ist U neu ) * HGT * A * 24 * 10-6 = Reduktion Wärmeverluste? (1.2 W/m 2 K- 0.2 W/m 2 K) * 4046 * 96 m 2 * 24 * 10-3 = 9322 kwh/a entspricht 930 Liter Heizöl (Bedarf) theoretisch ja und tatsächlich? Seite 102

121 Lösungen sind gefragt Ratgeber erstellen Workshop mit Fachpersonen Beteiligte: Energiefachstellenkonferenz der Ostschweizer Kantone und des Fürstentums Liechtenstein Amt für Energie und Verkehr Graubünde (AEV) Energieagentur St.Gallen GmbH Kuster und Partner AG; Bauphysik Energie Akustik Seite 103

122 Je ein Ratgeber für Baufachleute und Bauherrschaften Seite 104

123 Seite 105

124 Aussenwandkonstruktionen Verbandmauerwerk Zweischalenmauerwerk Mauerwerk mit Innenwärmedämmung Strickwand Holzständerwand Riegelwand Bruchsteinmauerwerk Typische Konstruktionen von Wohnbauten vor 1980 Seite 106

125 Übersicht Wärmebrücken Legende: Thermische Gebäudehülle Anschlussdetail mit weiteren Angaben Anschlussdetail bei üblicher Bauausführung vernachlässigbar Seite 107

126 -Werte Bezeichungen in den Tabellen Legende: 0.15 grün + fett - zur Ausführung empfohlen E zur Ausführung empfohlen ψ-wert 0.00 W/Mk 0.40 schwarz kann ausgeführt werden 0.85 kursiv + rot + fett zur Ausführung nicht empfohlen Seite 108

127 Verbandmauerwerk Beispiel: Aussenwand / Estrichboden Seite 109

128 Verbandmauerwerk Beispiel: Fensteranschlag Seite 110

129 Verbandmauerwerk Beispiel: Sockel Seite 111

130 Empfehlungen: Prinzip um Wärmebrücken möglichst zu vermeiden Folgende Prinzipien sollten beachtet werden: Eine einfache Form der thermischen Gebäudehülle anstreben. Durchdringungen wie auskragende Balkonplatten oder Vordächer vermeiden. Die Dämmschichten der einzelnen Bauteile lückenlos zusammenführen. Bauteilanschlüsse so festlegen, dass die Mittellinien der Dämmebenen möglichst aufeinander treffen. Seite 112

131 Empfehlungen: Fensteranschläge Die Tiefe und Dämmstärke der Fensteranschläge, meist sind die Fensterleibungen gemeint, beeinflussen den ψ-wert massgeblich. Dämmung mindestens 2 cm empfohlen 4 cm oder mehr Leibungstiefe möglichst klein Seite 113

132 Empfehlungen: Fenster in Dämmebene setzen Die aus Sicht der Wärmebrücken ideale Einbausituation für Fenster liegt mittig der Wärmedämmung. Bei einem Ersatz der Fenster soll geprüft werden, ob diese möglichst nahe an der Wärmedämmung montiert werden können. -Wert 0.08 W/mK Seite 114

133 Empfehlungen: Rollladenkasten Beim Rollladenkasten sind die empfohlenen Massnahmen stark von der Aussenwandkonstruktion abhängig. Massgebend sind die Empfehlungen bei den jeweiligen Bauteilen. -Wert 0.90 bis 1.70 W/mK -Wert 0.30 W/mK Seite 115

134 Empfehlungen: Durchlaufende Balkonplatten Betonplatten abtrennen, so dass die Wärmedämmung der Fassade durchlaufen kann. Neue Balkone als vorgestellte, thermisch getrennte und selbsttragende Konstruktion erstellen. Bei gleichzeitiger Wohnraumerweiterung: bestehende Balkone in die Erweiterung einpassen und den neuen Balkon als selbsttragende Konstruktion ausführen. Seite 116

135 Empfehlungen: Sockel Bei unbeheiztem Untergeschoss ist eine Perimeterdämmung mit einer Höhe von mindestens 50 cm ab Unterkante (UK) der Deckendämmung vorzusehen. Bei beheiztem Untergeschoss ist eine Perimeterdämmung mit einer Höhe von mindestens 100 cm ab Unterkante (UK) der Decke vorzusehen. Bezeichnungen Keine Dämmung Stirndämmung 50 cm UK Deckendämmung 100 cm UK Decke Seite 117

136 Seite 118

137 Seite 119

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