Minergie-P / energieeffizientes Bauen: Einfluss und Werkzeuge für frühe Projektphasen (Wettbewerb)

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1 Minergie-P / energieeffizientes Bauen: Einfluss und Werkzeuge für frühe Projektphasen (Wettbewerb) Zentrum für Integrale Gebäudetechnik Prof. Urs-Peter Menti Leiter Kompetenzzentrum / Leiter Zertifizierungsstelle Minergie-P T direkt urs-peter.menti@hslu.ch Horw 19. November Lunchgespräch KUB 09. November 2010, Zürich

2 Mein Auftrag - Was ist eigentlich Minergie-P überhaupt? > Modebegriff bei Investoren > Konsequenzen oft unklar - Welche Rahmenbedingungen sind in Wettbewerben vorzugeben? > no go s / Killer - Erfahrungen bezüglich der ungefähren Kosten von Minergie-P gegenüber Minergie (2008) oder einer konventionellen Bauweise (Energiegesetz) - Trends / Erfahrungen > Zahlenmässige Entwicklung der Zertifizierungen > Ist z.b. ein Trend von Minergie zu Minergie-P erkennbar? Folie 2, 19. November 2010

3 Agenda - Überblick zu den Minergie-Standards - Anforderungen Minergie-P, Lösungsstrategien - Kosten von Minergie-P - Vorteile von Minergie-P - Grundvoraussetzungen für Minergie-P resp. Killerkriterien - Energieeffizienz und frühe Projektphasen - Fazit - Fragen & Diskussion (vielleicht dann eher beim Essen ) Folie 3, 19. November 2010

4 Zu meiner Person - Prof. Urs-Peter Menti - Dipl. Masch.Ing.-ETH, MAS-BA - Hochschule Luzern Technik & Architektur - Leiter Zentrum für Integrale Gebäudetechnik - Hauptamtlicher Dozent für Gebäudetechnik - Leiter Zertifizierungsstelle Minergie-P Amstein + Walthert AG heute Hochschule Luzern Folie 4, 19. November 2010

5 Die Minergie-Standards - Minergie - Minergie-P - Minergie-Eco /Minergie-P-Eco - Minergie-A Zertifizierte Objekte ( ) - Minergie: (+) - Minergie-P: 821 (++) - Minergie-Eco: 88 (+) - Minergie-P-Eco: 129 (++) - Minergie-A: 0 (?) Folie 5, 19. November 2010

6 Minergie und Minergie-P - Bewertung von Energie und Komfort - Primäranforderung an die Gebäudehülle - Anforderung an gewichtete Energiekennzahl - Komfortlüftung - Nachweis über thermischen Komfort im Sommer - Mehrkosten maximal - Zusatzanforderungen bei speziellen Nutzungen - Haushaltgeräte A, A+ - Heizleistungsbedarf - Luftdichtigkeit (BlowerDoor-Test) Nur Neubau 10% (strenger) (strenger) 15% Folie 6, 19. November 2010

7 Minergie-Eco und Minergie-P-Eco Gesundheit > Licht > Lärm > Raumluft Bauökologie > Rohstoffe > Herstellung > Rückbau Folie 8, 19. November 2010

8 Anforderungen Minergie-P Folie 9, 19. November 2010

9 Heizwärmebedarf Berechnet nach Norm SIA 380/1:2009 («Primäranforderung») Neubau: - Q h 60 % Q h,li (Zielwert SIA) - Q h 15 kwh/m 2 a Modernisierung: - Q h 80 % Q h,li (bez. SIA-Neubauwert) - Q h 15 kwh/m 2 a In den meisten Fällen die strengste Anforderung für ein Minergie-P-Objekt Achtung: Für Bürobauten und andere Nutzungen mit hohen internen Lasten und EBF > 5000m2 ist nur noch die Minergie- Primäranforderung (90% Qh,li) zu erfüllen. Folie 10, 19. November 2010

10 Luftdichtigkeit Gebäudehülle - Nachweis mittels Luftdichtigkeitstest («Blower-Door-Test») - Anforderung Neubau: - n 50,st 0.6 h -1 - Anforderung Modernisierung: - n 50,st 1.5 h -1 Folie 11, 19. November 2010

11 Energiekennzahl - Mit den Gewichtungsfaktoren nach Minergie gewichtete Endenergie - Energiebedarf für Heizen, Lüften, Kühlen - Anforderungen - E gew 15 kwh/m 2 a (Industrie, Lager) - E gew 20 kwh/m 2 a (Sportbauten) - E gew 25 kwh/m 2 a (Verwalt., Schulen, Verkauf) - E gew 30 kwh/m 2 a (EFH, MFH) - E gew 40 kwh/m 2 a (Restaurant, Versammlung) - E gew 45 kwh/m 2 a (Spital) - Im Allgemeinen erneuerbare Energien nötig Folie 12, 19. November 2010

12 Elektrizitätsbedarf Geräte - Reduktion Haushaltstromverbrauch - Haushaltgeräte (weisse Ware: Tumbler, Waschmaschine, Kochherd, Backofen): - Effizienzklasse A - Kühlgeräte (Kühlschrank, Kühltruhe): - Effizienzklasse A+ - Kühlschrank ohne Gefrierfach: - Effizienzklasse A Folie 13, 19. November 2010

13 Spezifischer Heizleistungsbedarf - Gültig für Gebäude mit Wärmeverteilung überwiegend über die Lüftungsanlage - Anforderung: q h-mpmax 10 W/m 2 * (als Mittelwert übers ganze Gebäude, lokal darf Wert höher sein, dort müssen aber Massnahmen zur Gewährleistung des Komfort ergriffen und beschrieben werden) * Ausnahmen für Nicht-Wohngebäude möglich - Grund: Die zur Beheizung nötige Luftmenge soll nicht höher sein als die aus hygienischen Gründen nötige Luftmenge Folie 14, 19. November 2010

14 Zusatzanforderungen Diverse nutzungsspezifische Anforderungen: - Thermischer Komfort im Sommer (alle Nutzungen) - Minergie-Grenzwert Beleuchtung nach Norm SIA 380/4 (für alle Nicht-Wohnnutzungen) - Grenzwert Lüftung/Klima nach Norm SIA 380/4 (für alle Nicht-Wohnnutzungen) - Verkauf, Spitäler: Abwärmenutzung von gewerblicher Kälte - Restaurants, Sportbauten: mind. 20% des Warmwasserbedarfs über erneuerbare Energien - Etc. Folie 15, 19. November 2010

15 Lösungsstrategien Folie 16, 19. November 2010

16 Standort / Solare Gewinne Folie 17, 19. November 2010

17 Standort / Solare Gewinne Folie 18, 19. November 2010

18 Wenig Verschattung Quelle: Allreal Folie 19, 19. November 2010

19 Grosse Glasflächen primär gegen Süden Folie 20, 19. November 2010

20 Kompakte Gebäudeform Folie 21, 19. November 2010

21 Kompakte Gebäudeform Folie 22, 19. November 2010

22 Sehr gute Fenster - Optimierung zwischen Gewinnen und Verlusten - Dreifachverglasung - Glas-U-Wert: W/m 2 K - Rahmen-U-Wert: W/m 2 K - Hoher Energiedurchlassgrad - g-wert von Überdämmung der Rahmen - Folie 23, 19. November 2010

23 Sehr gute Dämmung - Hohe Dämmstärken von (20-)25-35 cm - U-Wert Dach 0.12 W/m 2 K - U-Wert Boden 0.15 W/m 2 K - U-Wert Wand 0.12 W/m 2 K Für grosse Bürobauten und andere Bauten mit hohen internen Lasten leicht höhere Werte möglich Folie 24, 19. November 2010

24 Vermeidung von Wärmebrücken Folie 25, 19. November 2010

25 Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung Folie 26, 19. November 2010

26 Erneuerbare Energien Folie 27, 19. November 2010

27 Das Wichtigste aber ist - Ein frühes Bekenntnis von Bauherrschaft, Architekt und Fachplanern zum gemeinsamen Ziel, ein in höchstem Masse energieeffizientes Gebäude zu bauen - Eine integrale Planung von Anfang an, basierend auf einem ganzheitlichen Lösungsansatz. Folie 28, 19. November 2010

28 Zertifizierungsgebühren Minergie: (bis 500 m 2 EBF) bis (über m 2 EBF) Minergie-P: (bis 2000 m 2 EBF) bis (bis m 2 EBF) - Grössere Objekte nach Offerte Minergie(-P)-Eco: - Ab für kleinere Objekte (aber nur Wohnbauten) - Ab für Objekte > m 2 EBF Folie 29, 19. November 2010

29 Mehrkosten - Maximal 15%, sonst nicht zertifizierbar - Erfahrungsgemäss 5-8% (Erfahrungen basieren aber noch auf SIA 380/1:2001 bzw. 2007!), heute wohl eher bei 3-5% - Bei richtiger (frühzeitiger!) Planung auch tiefere Mehrkosten möglich, vor allem auch mit zunehmender Erfahrung der Planer und Ausführenden - Gretchenfrage ist immer: Mehrkosten gegenüber was? Wie sieht der «konventionelle Bau» aus? Mit oder ohne Komfortlüftung? - Studie zu Kosten: Die Wirkung von MuKEn, Minergie und Minergie-P ; Publikation Nr Weitere Studie erscheint in den nächsten Tagen (siehe Folie 30, 19. November 2010

30 Was führt zu Mehrkosten? Minergie gegenüber gesetzlicher Bauweise: - Besser gedämmte Gebäudehülle (mit neuer MuKEn nur noch minim) - Bessere Fenster (heute jedoch kaum mehr ein Thema) - Komfortlüftungsanlage - Zertifizierung (Gebühr, Aufwand beim Planer) Minergie-P gegenüber Minergie: - Nochmals besser gedämmte Gebäudehülle (Ausnahme: grosse Bürobauten) - Haushaltgeräte mit Effizienzklasse A, A+ - Evt. höherer Anteil erneuerbare Energien nötig - Luftdichtigkeitstest - Etwas aufwändigeres Zertifizierungsverfahren, höhere Gebühr Folie 31, 19. November 2010

31 Vorteile / Stärken von Minergie-P - Tiefer Energieverbrauch - Mehr Unabhängigkeit beim Einsatz erneuerbarer Energien - Hohe Behaglichkeit dank ausgeglichenen Temperaturen - Gute Raumluftqualität - Schutz gegen Lärm von aussen (Lüftung, gute Fenster) - weniger Bauschäden - Langfristig bessere Werterhaltung - Mit bewährten Materialien und bekannten Bauprinzipien realisierbar - Langfristig wirtschaftlich attraktiv, da tiefe Betriebskosten - Schonung der Ressourcen, reduzierter CO2-Ausstoss Folie 32, 19. November 2010

32 ZH-017-P Folie 33, 19. November 2010

33 ZH-017-P-ECO Folie 34, 19. November 2010

34 ZH-016-P Folie 35, 19. November 2010

35 ZH-004-P-ECO Folie 36, 19. November 2010

36 ZG-003-P Folie 37, 19. November 2010

37 VS-013-P Folie 38, 19. November 2010

38 VS-007-P Folie 39, 19. November 2010

39 SG-036-P Folie 40, 19. November 2010

40 LU-011-P Folie 41, 19. November 2010

41 ZH-036-P Folie 42, 19. November 2010

42 TI-003-P Folie 43, 19. November 2010

43 ZH-020-P Folie 44, 19. November 2010

44 Grundvoraussetzungen für Minergie-P - Kompakte Gebäudeform - Gut besonnter Standort, keine / wenig Verschattungen - Sehr gut gedämmte Gebäudehülle - Sehr gute Gläser (Verluste minimieren, Gewinne maximieren) - Möglichst wärmebrückenfreie Konstruktionen - Luftdichte Gebäudehülle - Einsatz von erneuerbaren Energien - Im Wohnbau: Haushaltgeräte A, A+ - Leicht höhere Investitionen akzeptierbar Folie 45, 19. November 2010

45 Folie 54, 19. November 2010

46 Frühe Projektphasen und Energieeffizienz Die energetische Optimierung der Fassade machen wir dann im Bauprojekt Aussage Architekt im Vorprojekt Folie 55, 19. November 2010

47 Frühe Projektphasen und Energieeffizienz Einflussmöglichkeiten Aufwand für Korrekturen Potenzial von Simulationen Planungsverlauf Folie 56, 19. November 2010

48 Frühe Projektphasen und Energieeffizienz - Der architektonische Entwurf hat einen grossen Einfluss auf die Energieeffizienz - Ergo ist auch schon die Wettbewerbsphase entscheidend betreffend Energieeffizienz des zu realisierenden Objektes - Viele Architekten lieben es nicht unbedingt, schon im Wettbewerb sich mit Energiethemen auseinandersetzen zu müssen - Ergo sind klare Vorgaben bereits für das Wettbewerbsprojekt wichtig ohne aber dass der Bogen überspannt wird ( sinnvolle Anforderungen ) - und dass deren Einhaltung in der Juryierung auch überprüft wird - Wichtig ist, dass bereits im Wettbewerb interdisziplinäre Teams gefordert werden Folie 57, 19. November 2010

49 Welche Anforderungen für die Wettbewerbsphase - Minergie, Minergie-P, Minergie-P-Eco Watt Gesellschaft - SIA Effizienzpfad Energie (Merkblatt SIA 2040) - SIA 112/1 Nachhaltiges Bauen Hochbau - Beratung durch Energiefachleute - Beratung durch die Zertifizierungsstelle Minergie-P - Beratung / Unterstützung durch Hochschule Luzern / ZIG (z.b. wenn mittels Simulationen die Einhaltung von Gesamtenergieeffizienzielen überprüft werden soll) Folie 58, 19. November 2010

50 Zitat eines Simulanten vor einigen Jahren Unser Schicksal ist, immer viel zu spät im Planungsprozess in die Projekte involviert zu werden. Das Planungsteam ruft uns Simulanten zum toten Patienten in der Hoffnung dass wir den Patienten mit Simulationen wieder zum Leben erwecken Folie 59, 19. November 2010

51 Beurteilungsinstrumente - und heute werden schon in der Wettbewerbs und oder Konzeptphase Simulationen durchgeführt ETH Zürich AHB Stadt Zürich AHB Stadt Zürich Swiss Re - LEE - HPL - Erweiterung Kunsthaus - Neubau Bettenhaus Stadtspital Triemli - Neubau Hauptsitz in Zürich Folie 60, 19. November 2010

52 Warum Simulationen? - Anforderungen an Gesamtenergiebedarf - Gebäude als System betrachten Optimierung des Gesamtsystems > Heizwärmebedarf > Kühlenergiebedarf > Beleuchtungsenergiebedarf (Tageslichtnutzung) > etc. - Viele Einflussfaktoren und Wechselwirkungen komplexes System - Korrekte Abbildung / Erfassung dieses Systems nur mittels Simulationen möglich Folie 61, 19. November 2010

53 Fazit - Energetische Anforderungen müssen von Anfang an im Projekt klar definiert sein - Die Anforderungen sollen objektspezifisch wohlüberlegt definiert werden - Zeitgemässe Anforderungen beziehen sich auf eine gesamtheitliche Betrachtung (und Optimierung) - Gesamtheitliche Betrachtungen erfordern oft den Einsatz von Simulationen - Simulationen können / sollen bereits in sehr frühen Projektphasen eingesetzt werden (um den architektonischen Entwurf zu begleiten) Folie 62, 19. November 2010

54 Folie 63, 19. November 2010 Besten Dank!