Zukunftslabor für nachhaltige Konstruktion und Gebäudetechnologie NEST. Nachhaltige Impulse für die Bauwirtschaft

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1 Zukunftslabor für nachhaltige Konstruktion und Gebäudetechnologie NEST Nachhaltige Impulse für die Bauwirtschaft Mark Zimmermann / Peter Richner nest.empa.ch EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 1

2 Der Bau ein Schlüsselbereich für die Nachhaltigkeit Ökonomische Dimension Bauausgaben CH 2010: 60 Mia (Gesundheit: 63 Mia) Bau Unterhalt und Betrieb der Gebäude machen 48% des Endenergieverbrauchs aus 70 Mio t Baumaterialien pro Jahr Ökologische Dimension Soziale Dimension EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 2

3 kwh/m²a EnergiePraxis-Seminare 2/2013 Heizenergieverbrauch und Energiebezugsfläche der Wohnbauten des Kt Zürich kwh/m²a Ziel nachhaltige Gebäudeerneuerung Gebaute Wohnfläche (Millionen m²) Neubauten EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 3

4 ccem SuRHiB ccem retrofit ccem house2000 EnergiePraxis-Seminare 2/2013 Reparieren Renovieren Demolieren? Viridén & Partner, Zurich Beat Kämpfen, Zurich EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 4

5 Der Unterschied zwischen Gebäuderenovation und Neubau liegt mehr in den Prozessen als in der Technik. Die Technik ist einfacher zu ändern als die Prozesse. EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 5

6 Hochleistungsdämmputz auf Aerogelbasis Wärmeleitfähigkeit < 30 mw / (m K) an entnommenen Wandproben unter realen Herstellungsbedingungen mm Auftragsdicke in einem Arbeitsgang Verarbeitung mit handelsüblichen Putzmaschinen Dampfdiffusionswiderstandszahl μ < 5 rein mineralisch / zementfrei geringes Schwindverhalten im Innen- und Aussenbereich anwendbar EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 6

7 EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 7

8 EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 8

9 Gebäudeerneuerung mit vorgefertigten Modulen EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 9

10 Gebäudeerneuerung mit vorgefertigten Elementen % Energieeinsparung + Mehrwert (Raumerweiterung, Aufstockung, Terrassen) EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 10

11 EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 11

12 Erneuerung Schulhaus Krummbach (1952) renoviert 2011, Bruno Thoma / Alexander Ritz EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 12

13 Demonstrationsgebäude Demonstrationprojekte in Österreich, Holland und Schweiz Total 363 Wohnungen und 1 Schule kwh- (m² a) 200 vor Renovation nach Renovation PV Strom Zug Zürich Krummbach Roosendaal Graz, 3-19 Graz, 4-14 Energieverbrauch für Heizung, Lüftung und Warmwasser EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 13

14 Herausforderungen im Bausektor Starke Fragmentierung Vergleichsweise tiefe Innovationsdynamik Flache Lernkurve Fokus in F&E auf Materialien und Systeme, Benutzerverhalten kaum mitberücksichtigt EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 14

15 Was brauchen wir? Forschung Technologie Entwicklung Technologie Transfer Wirtschaftl. Umsetzung Demonstration EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 15

16 NEST: Exploring the Future of Buildings Eine flexible Plattform mit m2 für experimentelles Bauen Ein bewohntes Labor Public Private Partnership (Research Business Society) EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 16

17 Ein ganzheitlicher und nachhaltiger Ansatz Gebäudehülle Neue Materialien & Systeme Benutzerakzeptanz Energie Innenklima Aktuelle Themen: Leichtbauweise Modulares Bauen Glasarchitektur Natürliches Bauen Digitales Wohnen Büros der Zukunft Fitness / Wellness Umwelt- einflüsse Wasser- verbrauch Intelligente Gebäude EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 17

18 EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 18

19 EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 19

20 Innovations-Themen und Units Backbone CCEM Energy Hub Electricity storage Hot storage ±80 Heating storage ±35 Ice storage ±0 Solar power Hot water Heating Cooling Leichtbau Modulares Bauen Glas Architektur Natürliches Bauen Digitales Wohnen Büro der Zukunft Solares Wellness Fitness EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 20

21 NEST Energy Hub EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 21

22 Units in Entwicklung Natural living (Empa): Innovative Verwendung von Holz HiLo (ETH Zürich): Ultra-leichtbau mit adaptiven Fassadensystemen Bio-engineered Holzpanels Faserplatten für Isolationszwecke Zelluloseaerogele Wetterfeste Fassadenelemente Textilien aus Biopolymeren Flammgeschützte PU-Schäume Extrem leichtes Deckensystem, Niedertemperatur Heiz- und Kühlsystem Flexible Schalungselemente für doppelt gekrümmte Flächen Voll integriertes und adaptives Fassadensystem für energieeffiziente Nullemissions-Gebäude EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 22

23 Units in Entwicklung City Lifting (EPF Lausanne): System für die nachträgliche Aufstockung von Gebäuden Meet2Create (HSLU): Büro der Zukunft Vorfabrizierte flexible Module Hybride Holz-Composite Strukturen mit hohem Integrationsgrad Flexibles Setup für gemische Nutzung Optimale Unterstützung für kreative Prozesse Neue Werkzeuge zur Förderung der Zusammenarbeit EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, St. Gallen, Zürich, Folie 23

24 EnergiePraxis-Seminare, Winterthur, Ziegelbrücke, Seite 24 St. Gallen, Zürich, Folie 24