Nullenergiehaus für das deutsche Umweltbundesamt. Zero Energy Building For The German Federal Environment Agency

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1 Wiener Kongress für zukunftsfähiges Bauen Vienna Congress on Sustainable Building Nullenergiehaus für das deutsche Umweltbundesamt Zero Energy Building For The German Federal Environment Agency 22. Februar 2013, Wien Dipl.-Ing. Leiter der Geschäftsstelle Nachhaltiges Bauen BBSR Ref. II 5 Nachhaltiges Bauen

2 Rolle des BBSR Ref. II 5 Nachhaltiges Bauen Geschäftsstelle Nachhaltiges Bauen im BBSR Organisation Runder Tisch Nachhaltiges Bauen Pflege Informationsportal Nachhaltiges Bauen des BMVBS ( Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen Redaktionelle und inhaltliche Betreuung Leitfaden Nachhaltiges Bauen Nachhaltigkeitskoordinierung bei Baumaßnahmen des BBR Aus- und Weiterbildung 2

3 Kreislauffähige Gebäude Closed loop compatible buildings Ganzheitlicher Betrachtungsansatz Gebäude Holistic approach on building level Energetische Qualität des Gebäudes Energy performance of the building Materialauswahl und Rückbaukonzept Selection of materials and deconstruction strategy Beispiel Umweltbundesamt Berlin Best practice Federal Environmental Agency Berlin 3

4 Anwendung Leitfaden Nachhaltiges Bauen und BNB Application Guideline Sustainable Building and BNB 4

5 Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) für Verwaltungs- und Bürogebäude Neubau Assessment System Sustainable Building for Public Buildings (BNB) BBSR Berlin 2013 Erfüllungsgrad Degree of Performance 100 % 95 % 90 % 80 % 75 % 70 % 65 % 60 % 55 % 50 % Note Grading 1,0 1,5 2,0 3,0 Niveau Certificate Gold Silber Bronze 5

6 Ganzheitliche Bilanzierung Lebenszyklusansatz Holistic balancy life cycle approach Recycling recycling Rückbau deconstruction Instandhaltung maintenance Rohstoffgewinnung production of raw materials Produktherstellung building products Nutzung using Planung / Errichtung design and construction 6

7 Ökobilanzielle Materialinformationen LCA informations for materials Ökobau.dat 7

8 Einsatz von Umweltproduktdeklarationen Use of Environmental Product Declarations Umweltproduktdeklarationen des Institutes für Bauen und Umwelt Environmental Product Declaration Programm of the Institut for Building and Environment 8

9 Lebenszyklusbetrachtung Kosten und Ökologie Life Cycle Calculation LCC and LCA 9

10 Lebenszyklusbetrachtung Kosten und Ökologie Life Cycle Calculation LCC and LCA 10

11 Zusammenhang von Konstruktion und Betrieb Correlation of construction and use Treibhauspotenzial (global warming potential) GWP G = GWP K + GWP N [kg CO 2 -Äqu. / (m² NGFa *a)] GWP K = (H + E) / t d + I mit H GWP für Herstellung (construction) (KG ) E GWP für Rückbau- und Entsorgung (deconstruction and disposal) (KG ) I jährliches GWP für Instandhaltung (maintenance) (KG ) Betrachtungszeitraum 50 Jahre t d GWP N : GWP für den Betrieb des realisierten Gebäudes abgeleitet aus dem Endenergiebedarf nach EnEV 2009 G complete K construction phase N use phase (H + E) GWP G = + I + GWP N : ca % ca % 11

12 Energetische Anforderungen für Bundesgebäude Energetic requirements for federal buildings 12

13 Nachhaltigkeit bei Gebäuden der Zukunft UBA 2019 (EPBD) Niedrigstenergiegebäude Netto Zero Energy Building and BNB Directive 2010/31/EU on the energy performance of buildings Quelle / Source: Braun-Kerbl-Löffler; BBR EPBD - Energy Performance of Buildings Directive 13

14 Anforderungen an das Gebäude Requirements on building An die energetische Qualität (to energetic quality) Minimierung des Endenergiebedarfs minimised ultimate energy hoher Nutzungsanteil an regenerativen Energieträgern high input of renewable energy / renewable ressources Einsatz von Wärmerückgewinnung use of heat recovery hohe Behaglichkeitsanforderungen high comfort requirements Deckung des Strombedarfs durch PV-Eigenversorgung full electricity covering by PV Netto-Null -Jahresbilanz netto-zero -energy balancy 14

15 Anforderungen an das Gebäude Requirements on building An die Nachhaltigkeit (to sustainability) hoher Einsatz nachwachsender Rohstoffe high input of renewable ressources geringe lokale Umweltwirkungen bezüglich der Materialauswahl, Vermeidung von Umweltschadstoffen low local environment effects from building materials hoher Einsatz an Recyclingmaterial high input of recycling materials rückbaufähige Konstruktionsdetails high capability of deconstruction details optimierte globale Umweltwirkungen optimised global environmental effects Einsatz emissionsarmer Ausbaustoffe use of low-emission materials 15

16 Quelle / Source: Braun-Kerbl-Löffler; BBR BBSR Berlin 2013 Liegenschaft Umweltbundesamt in Berlin-Marienfelde Property Federal Environmental Agency Berlin-Marienfelde 16

17 Entwurfstudien UBA 2019 Design studies UBA 2019 Quelle / Source: Braun-Kerbl-Löffler; BBR 17

18 Entwurfstudien UBA 2019 Design studies UBA 2019 Quelle / Source: Braun-Kerbl-Löffler; BBR 18

19 Netto-Null-Energie-Haus in Holzbauweise Netto Zero Energy Building in timber construction 19

20 Energieverteilung Energy distribution cooling auxiliary power heating and warm water ventilation lighting 2% 11% 12% 4% 13% other devices 24% Quelle / Source: Dr. Böttcher; BBSR office equipment 20

21 BBSR Berlin 2013 Bild / Picture: Andreas Meichsner; BBR Ausführung / Eindrücke Execution / impressions 21

22 Lebenszyklusoptimierungen am Beispiel Flachdach LCA / LCC: Optimization-Potential flat roof Kostenreduktion für das Bauteil von ca. 6% Costs-Reduction per construction element flat roof ca. 6% Reduktion der globalen Umweltwirkungen (im Mittel > 20 %) Reduction of global environmental effects (average > 20%) Einsatz von Recyclingbaustoffen (Zellulosedämmung) Use of recycling-materials (cellulose insulation) Quelle / Source: Braun-Kerbl-Löffler; BBR 22

23 Lebenszyklusoptimierungen am Beispiel Flachdach LCA / LCC: Optimization-Potential flat roof 23

24 Bild / Picture: George Braun, Braun-Kerbl-Löffler BBSR Berlin 2013 Ausführung Flachdach Execution flat roof 24

25 Ökobilanzielles Optimerungspotenzial der Bodenplatte LCA: Optimization-Potential ground plate Reduktion des CO 2 -Äquivalentes um ca. 33% Reduction of the CO 2 -equi. nearly 33% 25

26 Bild / Picture: George Braun, Braun-Kerbl-Löffler BBSR Berlin 2013 Ausführung der Bodenplatte Execution ground plate 26

27 Bild / Picture: Andreas Meichsner; BBR BBSR Berlin 2013 Rückbau und Trennbarkeit Deconstruction and separability 27

28 Umgesetzte Qualität Conversion of quality U-Wert Fassade / Dach ca. 0,1 u-value facade / roof nearly 0.1 U-Wert Fenster ca. 0,7 u-value window nearly 0.7 Energetische Nutzung der Wasserhaltung für die Fischteiche energetic use of the local dewatering system Kompensation des vollständigen Strombedarfes durch PV full compensation of electricity by PV Einsatz von Thermoholz in der Fassade zur Steigerung der Dauerhaftigkeit use of thermo-timber for the facade (higher service life) 28

29 Umgesetzte Qualität Conversion of quality Schraubverbindungen in der Fassadenkonstruktion für bessere Instandhaltung facade-construction with detachable connections Einsatz von Recyclingbaustoffen (Zellulose, Schaumglas) use of recycling materials (cellulose, foamglas) Einsatz von ECO -OSB-Platten zur Reduktion der TVOC- Emissionen use of emission reduced OSB s kein Einsatz von chemischen Holzschutz no chemical wood preservation hoher Rückbaufähigkeit / Trennbarkeit aufgrund der modularen Bauweise high capability of deconstruction and separability 29

30 Wissenschaftliche Erkenntnisse Scientific findings Nullenergieansatz steht in engen Zusammenhang mit Standort und Hüllflächenverfügbarkeit zero-energy approach in direct correlation to building surface and location Gewählte Leichtkonstruktion steht im Widerspruch zu Wärmespeicherfähigkeit von Gebäuden lightwight-construction vs. heat recovery of materials Erkenntnisse sind nur bedingt auf andere Baumaßnahmen übertragbar findings not direct portable to other buildings Nutzeranforderungen stehen im Widerspruch zum Nullenergieansatz user requirements vs. zero-energy approach 30

31 Erstes Effizienzhaus Plus für das Umweltbundesamt Dessau First Effizienzhaus Plus for the Federal Environmental Agency in Dessau Quelle / Source: Anderhalten Architekten Berlin 31

32 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Thank you for your attention 32