KlimHaus Nature und Materialien. Agentur für Energie Südtirol KlimaHaus

Transkript

1 KlimHaus Nature und Materialien

2 Die Zukunft braucht Nachhaltigkeit!

3 Nachhaltigkeit und Bauen Ziel: Behaglich und gesund wohnen, Energie intelligent nutzen, ökologisch handeln, um somit nachhaltig zu leben.

4 Auszug aus Brundtlandbericht 1987: Dauerhafte Entwicklung ist Entwicklung, die die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigt, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen ihre eigenen Bedürfnisse nicht befriedigen können. Im wesentlichen ist dauerhafte Entwicklung ein Wandlungsprozess, in dem die Nutzung von Ressourcen, das Ziel von Investitionen, die Richtung technologischer Entwicklung und institutioneller Wandel miteinander harmonieren und das derzeitige und künftige Potential vergrößern, menschliche Bedürfnisse und Wünsche zu erfüllen.

5 Dimensionen der Nachhaltigkeit sozial lebenswert fair ökologisch Nachhaltigkeit machbar ökonomisch

6 Bausektor ist der Sektor mit den höchsten Umwelteinträgen! Gebäude in Europa: nutzen ca. 50% der gesamten extrahierten Materialien verbrauchen über 40% des gesamten Energieverbrauchs produzieren ca. 36% aller CO 2 Emissionen produzieren ca. 30% aller Abfälle Quelle: Smart 2020 Report/COM (2011) 571

7 Höhere energetische Anforderungen können für die gesamte Umweltbilanz höhere Einträge erzeugen! Dämmmaterialien: Reduzieren in der Nutzungsphase den Energieverbrauch, können in Bezug des gesamten Lebenszyklus ( von der Wiege bis zum Grab ) kritisch sein.

8 Also zurück zur Natur?

9 Ziel KlimaHaus Nature: Nicht ein «natürliches Gebäude» (zero impact) zu bauen, sondern möglichst in bezug des gesamten Lebenszyklus die Umweltbilanz so niedrig wie möglich zu halten.

10 Die KlimaHaus Nature Zertifizierung

11 Die KlimaHaus Nature Zertfizierung Der KlimaHaus Energie Ausweis

12 Energiebonus: Auszug aus dem Beschluss der Landesregierung vom 5. August 2014, Nr. 964 Nachhaltigkeit

13 KlimaHaus Nature Kriterien Energieeffizienz Ökologische Bewertung Materialien Innenraumluft Qualität und Radon Wasserverbrauch Schallschutz Tageslicht

14 Kriterien Energieeffizienz Ökologische Bewertung der Materialien Energieeffizienz der Gebäudehülle Gesamtenergieeffizienz in CO 2 Emissionen Nature Punktebewertung 50 kwh/m²a 20 kg/m²a 300 Punkte Wasserverbrauch Relativer Index für Verbrauch W kw 35% Innenraumluftqualtät und Radonschutz Installation einer kontrollierten Lüftungsanlage und/oder Verwendung von Materialien mit geringen Emissionsgrenzwerten VOC und Formaldehyd in den Innenräumen Radonkonzentration Rn-222 in den Innenräumen Einhaltung Grenzwerte laut Nature -Richtlinie 200 Bq/m³ neue Gebäude 400 Bq/m³ bestehende G. Tageslicht Schallschutz Gemessener Tageslichtfaktor Messung der Einhaltung der Schallschutzgrenzwerte 2% 3% für Schulen Einhaltung Grenzwerte laut Nature - Richtlinie

15 Technische Richtlinie KlimaHaus Nature Bewertungssystem KlimaHaus Programm Nature area delle strutture Nature /m² AB PEI Nature PEI ICC ICC C Nature 282 punti

16 Was gab es in Vergangenheit Wenig Materialien und Vorort Hohe Dauerhaftigkeit Leicht wiederverwendbar/recycelbar Geringe (beheizte) Wohnfläche Geringe Konfortanforderungen

17 Die Herausforderungen der Gegenwart Unzählige Materialien und Produkte Hoher Umwelteintrag mancher Materialien Sehr unterschiedliche Dauerhaftigkeit Oft schwierig wiederverwendbar/recycelbar Große (beheizte) Wohnfläche Hohe Konfortanforderungen Komplexe Anlagen

18 Wie verläuft die KlimaHaus Berechnung für die ökologische Bewertung der Materialien? KlimaHaus Software Ökologische Punktebewertung der Materialien des Gebäudes IBO Baustoffdatenbank Italien LCA Life Cycle Assessment

19 LCA-Life Cycle Assessment? Eine Lebenszyklusanalyse (auch bekannt als Ökobilanz) ist eine systematische Analyse der Umwelteinwirkungen von Produkten während des gesamten Lebensweges (from cradle to grave von der Wiege bis zur Bahre ) oder bis zu einem bestimmten Zeitpunkt der Verarbeitung (from cradle to factory gate von der Wiege bis zum Fabriktor ). Referenznormen: ISO 14040:2006 Environmental management- Life Cycle Assessment- Principles and framework ISO 14044: 2006 Environmental management- Life Cycle Assessment- Requirements and guidelines LCA Struktur 1. Definition der Ziele 2. Inventaranalyse (LCI) 3. Bewertung der Belastung (LCIA) 4. Interpretationen der Ergebnisse

20 RAW MATERIAL OBTAINING WASTE MANAGEMENT RAW MATERIAL TRANSPORT LIFE CYCLE PRODUCT MANUFACTURING PRODUCT DISTRIBUTION END OF LIFE USE PHASE CONSTRUCTION

21 Input System Produkt Output Energie Wasser Rohstoffe (Edukte) RAW MATERIAL OBTAINING RAW MATERIAL TRANSPORT PACKAGING PRODUCT MANUFACTURING Emissionen Luftschadstoffe Emissionen Boden - schadstoffe Emissionen Gewässer Abfälle Energie Nebenprodukte

22 Analyse der Ökobilanz (LCIA Life Cycle Impact Assessment) Kategorie Skala Daten LCI Indikator Treibhauseffekt /Erderwärme Schädigung der stratosphärischen Ozonschicht /Ozonloch Versäuerung des Bodens «saurer Regen» Waldsterben global CO 2 N 2 O CH 4 FCKW CH 3 Br global regional/ lokal Toxizität für biologische lokal und menschliche Organismen FCKW CH 3 Br Halogen-Kohlenwasserstoffe SOx NOx HCl HF NH 3 Eutrofierung lokal Phosphate PO 4 NO NO 2 Nitrate NH 3 Smog (fotochemischer Herkunft) Globales Erwärmungspotenzial (GWP) Abbaupotenzial der stratosphärischen Ozonschicht (ODP) Versäuerungspotential für Wasser und Boden (AP) Eutrophierungspotential (EP) lokal Kohlenwasserstoffe Bildungspotential von troposphärischen Ozon (POCP) Chemische Stoffe mit toxischen Eigenschaften in Bezug der Organismen und der nötigen Dosis LC 50

23 KlimaHaus Nature Indikatoren ,018 0,016 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 PEI [MJ/kg materiale] 0,002 0 Mattone forato alt, poroso Mattone per muro divisorio Mattone forato Legname tagliato, legno duro, ruvido, essicato tecnicamente u= 10% Pannello a base di fibra cellulosa Paglia Lana minerale MW-PT Poliuretano espanso rigido Polistirolo espanso (EPS)-W30- pannello isolante -1 AP [kgso2/kg materiale] Mattone forato alt, poroso Mattone per muro divisorio Mattone forato Legname tagliato, legno duro, ruvido, essicato tecnicamente u= 10% Pannello a base di fibra cellulosa Paglia Lana minerale MW-PT Poliuretano espanso rigido Polistirolo espanso (EPS)-W30- pannello isolante GWP 100 [kg CO2 equ/kg materiale] Mattone forato alt, poroso Mattone per muro divisorio Mattone forato Legname tagliato, legno duro, ruvido, essicato tecnicamente u= 10% Pannello a base di fibra cellulosa Paglia Lana minerale MW-PT Poliuretano espanso rigido Polistirolo espanso (EPS)-W30- pannello isolante

24 Die KlimaHaus Nature Zertifizierung KlimaHaus Nature Profil für die Ökobilanz der Baumaterialen Primärenergie nicht erneuerbar (PEI) Versäuerungspotential (AP) Dauerhaftigkeit (Nutzung)des Materials t u Erwärmungspotential (GWP 100 ) Bewertungszeitraum : 100 Jahre Funktionelle Einheit (Messeinheit des Indikators): kg Material

25 für 1 kg EPS PEI [MJ] GWP [kg CO2] AP [gsox] Production raw material Transport raw material 87,42 2,86 20,72 1,86 0,11 1,14 Production 8,25 0,48 4,26 Packaging 1,68 0,04 0,47 Total 99,21 3,49 26,59

26 Für 1 kg HANF PEI [MJ] GWP [kg CO2] AP [gsox] Production raw material Transport raw material 8,68-0,94 4,26 1,47 0,09 0,77 Production 22,42 1,13 4,85 Packaging 2,84 0,09 0,72 Total 35,40 0,37 10,61

27 Für 1 kg GLASWOLLE PEI [MJ] GWP [kg CO2] AP [gsox] Production raw material Transport raw material 6,1 0,24 1,18 1,0 0,06 0,79 Production 27,5 1,40 7,6 Packaging 0,0 0,0 0,0 Total 34,6 2,13 9,57

28 Primärenergie ( graue Energie PEI): Energie Baumaterial d[m] : Schichtdicke Material A[m²]: Oberfläche Material ρ[kg/m³]: Materialdichte PEI d[ m]* A[ m ]* [ kg / m ]* strato PEI specifico %: prozentueller Anteil Schichtdicke ( falls inhomogenes Bauteil) AP Material: AP pro kg Material aus Datenbank KlimaHaus

29 Vergleich Materialien Ökobilanz PEI: PEI [MJ/kg materiale] Mattone forato alt, poroso Mattone per muro divisorio Mattone forato Legname tagliato, legno duro, ruvido, essicato tecnicamente u= 10% Pannello a base di fibra cellulosa Paglia Lana minerale MW-PT Poliuretano espanso rigido Polistirolo espanso (EPS)-W30- pannello isolante

30 Ökobilanz GWP 100: Äqu. Emissionen CO2 Baumaterial GWP strato 2 3 tempodivalutazione[ a] d[ m]* A[ m ]* [ kg / m ]* 0 0 *[ GWPPr ocess * ( GWPPr oduzione GWPPr tempodiutilizzazione[ a] ocess )] Bewertungszeitraum: 100 Jahre Nutzungsdauer: da 10 a 100 anni GWPprocess : Emissionen aus dem Herstellungsprozess ohne die CO2 - Speicherung GWPproduction : Emissionen aus dem Herstellungsprozess mit CO2 - Speicherung (Bsp. Holz oder andere erneuerbare Baustoffe)

31 Die KlimaHaus Nature Zertifizierung GWP 100 [kg CO2 equ/kg materiale] Mattone forato alt, poroso Mattone per muro divisorio Mattone forato Legname tagliato, legno duro, ruvido, essicato tecnicamente u= 10% Pannello a base di fibra cellulosa Paglia Lana minerale MW-PT Poliuretano espanso rigido Polistirolo espanso (EPS)-W30- pannello isolante

32 Die KlimaHaus Nature Zertifizierung Vergleich Dämmstoffe Material Dichte Wärmeleitfähigkeit Dicke U-Wert Fläche PEI AP GWP100 kg\m³ W/mK cm W/m²K m² MJ kg SO2 equ kg CO2 equ EPS Stroh PUR Mineralwolle Glaswolle Holzfaser Zellulose Kork Schaumglas 18 0, , ,18 0,066 18, , , ,50 0,04-27,3 40 0,03 7,5 0, ,68 0,106 25, , , ,07 0,459 56, , , ,07 0,150 24, , , ,87 0,170-1, , , ,78 0,033 0, , , ,16 0,048-7, , , ,62 0,059 24,300

33 KlimaHaus Nature: Produktbezogene Bewertung der Umweltbilzanz über Öko-Zertfifikat oder EPD des Produktes. EPD = Ecological Produkt Declaration nach ISO und/oder EN

34 Parameter die eingegeben werden können: GWP- AP- PENRT Prozessphase : A1-A3 ( cradle to gate )

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36 Ergebnisse Ökobilanz KlimaHaus Nature

37 Bonuspunkte: für Naturstein innerhalb des 200 km Radius Extraktion - Baustelle für Ziegel innerhalb des 500 km Radius Extraktion - Baustelle für Holz innerhalb des 500 km Radius Extraktion - Baustelle o mit FSC/PEFC für Bauprodukte mit Öko-Zerifikat (Ökolabel Typ 1 - ISO 14024) Material Referenzorte für Maximale Entfernung zwischen Baustelle und Referenzort Naturstein Extraktion, Bearbeitung, Transport Notwendige Dokumentation 200 km Ursprungserklärung und Lieferschein Ziegel Holz Extraktion Lehm, Produktion und Bearbeitung Holzschlägerung, Holzbearbeitung 500 km Ursprungserklärung und Lieferschein 500 km Ursprungserklärung und Lieferschein oder FSC / PEFC Zertfikat

38 Nicht zugelassene Stoffe / Materialien: Produkte die die stratosphärische Ozonschicht schädigen ( z.b. Chlor-Fluor- Kohlenwasserstoffe, Hydro-Brom-Fluor-Kohlenwasserstoffe, andere FCKWs. Substanzen der Gruppen I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX e neue Substanzen Anlage I und II del Reglements (CE) N.1005/2009 und Folgende). Kunststoffe, die Schwermetalle wie Blei, Cadmium, Chrom VI, Quecksilber beinhalten Kunststoffe, die Zinnorganische Substanzen (TBT, TPT, DBT) beinhalten Kunststoffe, die Phtalate (high density und low density) beinhalten. Produkte aus Blei Produkte die SchwefelHexafluordi (SF6) beinhalten (GWP : kg CO2 äqu. / kg)) Tropische Holz ohne FSC-PEFC Zertfikat

39 Wohngebäude: Grenzwert 300 Punkte Die Berechnung erfolgt über die thermische Gebäudehülle Bauteile Ausschlüsse Alle Bauteile für die Berechnung der Energieeffizienz des Gebäude - Interne Decken und Wände - Alle Typen von Treppen (intern und extern) - Bauteile für Fundamente - Terassen, Parapett, Balkone, Brüstungen Verkleidungen, Folien, u.a. Für die ökologische Bewertung ( KlimaHaus Nature) müssen auch energetisch nicht relevante Materialien ( z.b. Verkleidungen, Folien, ua) eingefügt werden.

40 Ist ein energieeffizientes Gebäude auch ökologisch? Beispiel Berechnung: KlimaHaus C Nature Punkte: 150 KlimaHaus B Nature Punkte: 220 KlimaHaus A Nature Punkte: 120 Materialien: Aussenwand: Beton/Ziegel Kellerdecke:Beton/XPS Dämmung Dach: Glaswolle Fenster PVC Gaskessel EP Erstellung Gebäude/m² 1400 kwh/m² Ca. 140 Liter Heizöl! EP Nutzung/m² pro Jahr 190 kwh/m²a Materialien: Aussenwand: Beton/Ziegel/EPS Kellerdecke:Beton/XPS Dämmung Dach: Glaswolle Fenster PVC Gaskessel EP Erstellung Gebäude/m² 1700 kwh/m² Ca. 170 Liter Heizöl! EP Nutzung/m² pro Jahr 110 kwh/m²a Materialien: Aussenwand: Holz/Zellulose Kellerdecke: Beton/XPS Dämmung Dach: Zellulose Fenster Holz Pelletkessel und PV-Anlage 1kWp EP Erstellung Gebäude/m² 1200 kwh/m² Ca. 120 Liter Heizöl! EP Nutzung/m² pro Jahr 40 kwh/m²a

41 Beispielberechnung: Gebäude 288 m² Nettogeschoßfläche, S/V = 0,66; 3 Wohneinheiten Gesamtprimärenergie [kwh] CasaClima A Nature A CasaClima B Nature B Alter Gebäude CasaClima C Nature A

42 Zusammenfassung: 1) Ein energieffizientes Gebäudes ist auch aus ökologischer Sicht nachhaltig! Die höhere Investition (ökonomisch als auch ökologisch) bezahlt sich, je nach Materialauswahl innerhalb 15 Jahren. 2) Der Energieverbrauch für energetisch nicht effiziente Gebäude ist ca. 10 mal so hoch als energieeffiziente Gebäude (Betrachtungszeitraum 100 Jahre). 3) Für energieeffiziente Gebäude ( Klimahaus B und besser) ist die ökologische Bilanz («graue Energie») mindestens genau so wichtig wie die Energieeffizienz bzw. Energieverbrauch während der Gebäudenutzung.

43 Ulrich Klammsteiner Agentur für Energie Südtirol - KlimaHaus Agenzia per l Energia Alto Adige - CasaClima