Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 1
Kurs für Baufachleute der Gebäudehülle
Haustechnik heute - Heizsysteme
eine Übersicht
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 3
NutzungUmwandlungEinkauf
HeizölGasHolz
Strom. . .
Raumwärme, Warmwasser
Licht. . .
berücksichtigt vorgelagerte Prozesse, z.B. Förderung,
Transport, Raffination, usw
Gewinnung
Energie ist nicht gleich Energie !
Primärenergie Endenergie NutzenergieRohölGas
Holz im WaldStrom
. . .
Verluste Verluste
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 4
1.31 1.22
1.691.56 1.57 1.62
2.41
3.05
3.54
1.43
0.01 0
1.6 1.46 1.29 1.32
0.650.42
0.22
1.12
0
1
2
3
4
Hei
zöl
Erdg
as
Stüc
khol
z
Hol
zsch
nitz
el
Pelle
ts
Sola
rthe
rmie
(WW
)
CH
-Pro
dukt
ion
CH
-Ver
brau
cher
UC
TE
Phot
ovol
taik
Anteil nicht erneuerbar
Anteil erneuerbar
Primärenergiefaktoren von Energieträgern
Quelle: ESU-Services, Primärenergiefaktoren von Energiesystemen Version 2.2, Juli 2012
(am Ausgang des Energiewandlers gemessen, inklusive Aufwendung Herstellung Energiewandler )
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 5
'320
'259
'22 '22'50 '43
'29
'148
'594
'101
0
100
200
300
400
500
600
Hei
zöl
Erdg
as
Stüc
khol
z
Hol
zsch
nitz
el
Pelle
ts
Sola
rthe
rmie
(WW
)
CH
-Pro
dukt
ion
CH
-Ver
brau
cher
UC
TE
Phot
ovol
taik
Quelle: ESU-Services, Primärenergiefaktoren von Energiesystemen Version 2.2, Juli 2012
(am Ausgang des Energiewandlers gemessen, inklusive Aufwendung Herstellung Energiewandler )
CO2 –Äquivalente [ g/kWh ]
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 6
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
Fossile Energieträger
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 7
Wärmepumpe
Umweltwärme: Luft, Sole, Grundwasser
1 / 3
2 / 3
3 / 3
Strom
Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe wird beeinflusst durch :
• die energetische Qualität der Gebäudehülle• Art der Umweltwärme => Temperaturniveau der Wärmequelle• Wärmeabgabesystem => Vorlauftemperatur• Einbindung ins gesamte Heizsystem
Beispiel JAZ = 3
Wärme
2 / 3
Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 8
Heizsystem
Jahresarbeitszahl (Verhältnis Wärmeproduktion zu Stromverbrauch)
alt Stand der Technik Zukunft
WärmepumpeAussenluft
2 2.5 – 3.0 3.0 – 4.0
WärmepumpeErdsonde
2.5 - 3.0 3.0 – 4.0 4.0 – 7.0
WärmepumpeGrundwasser
3.0 – 4.0 3.5 – 5.0 4.5 - 8.0
Jahresarbeitszahlen von Wärmepumpen
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 9
Investitionskosten ca. Fr. 50‘000 – 60‘000
• Geringer Platzbedarf
• Vorlauftemperaturen max. 50°C
• richtige Dimensionierung Erdsonde
Sole-Wasser- Wärmepumpe
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 10
Wirkungsgrad
Vor- / NachteileStand der
TechnikZukunft
Kachelofen
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
Energieträger Holz
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 11
Investitionskosten ca. Fr. 35'000 bis 50'000.-
Pelletsheizung
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 12
Energieträger Sonne
jährliche Sonneneinstrahlung auf die Erde
Gas
Öl
Kohle
Uran
weltweiterJahresenergieverbrauch
weltweit geschätzte Vorkommen
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 13
Sonneneinstrahlung in der Schweiz
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 14
SonnenenergieMöglicher Deckungsgrad
Vor- / NachteileStand der Technik Zukunft
Passiv (Fenster) für Heizung Jahresbedarfes 30 – 50% 50 – 70%
Minergie-PÜberhitzung/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
Jahresmittelüber 100% im Jahresmittel Netz als Speicher
Energieträger: Sonne
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 15
Energieverbrauch beim Lüften 500 LiterHEL/Jahr
gekipptes Fenster 200 LiterHEL/Jahr
Nutzen der Komfortlüftung:Wärmerückgewinnungkeine FeuchtigkeitsschädenBeste LuftqualitätLärmschutz, Pollenschutz, …
Sparpotential5 - 10 % des Gesamtenergieverbrauches
Komfortlüftung
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 16
3000 kWh
9000 kWh
Solar (WW)
10000 kWh
4000 kWh
Holz Heizung
Warmwasser
2000 kWh
Strom Haushalt
Beispiel EFH 1950: Heizungskonzept 1Holzheizung + thermische Solaranlage
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 17
Wärmepumpenheizung
3000 kWh
9000 kWh
Solar (WW)
8000 kWh 4000 kWh
Heizung
Warmwasser
4000 kWh
Strom Haushalt
Strom Wärmepumpe
Umgebungs-wärme
Beispiel EFH 1950: Heizungskonzept 2
Baufachleute der Gebäudehülle - Kurs Energie & Gebäudehülle - 2014 18
11'070
2'100
6'575
7'890
'900
2'525
10'520
10'520
10'520
'0
10'000
20'000
30'000
Ölheizung/Elektroboiler Pellets + Solar Wärmepumpe
Beispiel EFH 1950: Primärenergie (nicht erneuerbar)für Heizung, Warmwasser und Haushaltstrom
Elektrizität (Haushalt)
Elektrizität (Wärme)
Heizöl
Pellets
solarthermisch
Heizung
Warmwasser
Haushaltstrom
[ kWh ]
Datenquelle: ESU-Services, Primärenergiefaktoren von Energiesystemen Version 2.2, Juli 2012 - (Elektrizität: CH-Verbrauchermix)
Seite 4
Kantonales Energiekonzept: 5 Schwerpunktthemen
Gebäude: Effizienz und erneuerbare Energie
Produktion erneuer-barer Energie
Steigerung derStromeffizienz
Vorbildfunktion deröffentlichen Hand
Information, Beratungund Bildung
Seite 6
Kantonales Energiekonzept Teilbereich Strom
Szenarien Strombedarf Zubau neue erneuerbare Energien
im KantonMengenzieleStromeffizienz Potenziale in verschiedenen Sektoren
(Grossverbraucher, KMU und Haushalte)Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen: Modelle zur Förderung, insbesondere
des SolarstromsUmsetzungsstrategienAufwand und Nutzen der Massnahmen
Seite 7
Energieverbrauch Kanton St.Gallenim Jahr 2010
16’900 GWh Energie, davon 4000 GWh Elektrizität
20%
6%
8%
1%
31%
34%
Elektrizität nicht kantonalproduziertElektrizität kantonalproduziertErneuerbare Wärme undAbwärmeKohle
Heizöl
Treibstoffe
Seite 8
Stromverbrauch Kanton St.Gallennach Sektoren, im Jahr 2010
Aufteilung Elektrizitätsverbrauch von 4000 GWh
21%
7%
29%
2%
41%
Dienstleistungen
Verkehr
Haushalte
Landwirtschaft
Industrie
Seite 9
Stromproduktion Kanton St.Gallenim Jahr 2010
Gesamtproduktion 832 GWh von 4000 GWh
Wasserkraft; 625
Biomass; 11
Sonne; 4
Wind; 0.01
Geothermie; 0
Fossile WKK; 3
KVA; 174
ARA; 15
Seite 10
Potenziale zur Stromproduktion im Kanton
3
174
15
625
0
0
0
11
4
344
26
5
30
25
50
88
166
680
0 100 200 300 400 500 600 700
Fossile WKK
KVA
ARA
Wasserkraft
Wind
Geothermie
Holz
Biomasse
Sonne
GWh
Stromproduktion 2010 Ungenutztes Potenzial
Energieagentur St.GallenDas Kantonale Energie-Kompetenzzentrum
Januar 2014
Philipp Egger, Geschäftsleiter
Seite 14
Träger der Energieagentur
Leistungs-aufträge
Kanton
Leistungs-aufträge
Gemeinden und Regionen
Leistungs-aufträge
SAK AG
Leistungs-aufträge
SNE AG
Seite 15
Tätigkeitsbereiche
EnergieförderungKanton / Gemeinden / Bund
Energie und BauenErstberatungMinergie-Prüfung
EnergieprojekteErneuerbare EnergienEnergie in Gemeinden
Seite 16
Tätigkeitsbereiche
EnergieförderungKanton / Gemeinden / Bund
Energie und BauenErstberatungMinergie-Prüfung
EnergieprojekteErneuerbare EnergienEnergie in Gemeinden
Seite 17
Energie und Bauen
Netzwerke mit den Akteuren aufbauen Bausymposium mit der BaukaderschuleAngebote Ausbildung- und Schulungsangebote Weiterbildungen für Fachleute Fachunterlagen Angebot «Gebäude modernisieren» für
Veranstalter Referate zum Thema Energie und BauenMinergie-Standard Prüfen von Minergie-Labelanträgen Kontrolle von realisierten Bauten
Seite 18
Erstberatung am Telefon
Themen
Ersatz von Wärmeerzeugung
Ersatz Elektroboiler
Umgang mit Elektroheizung
Haushaltstrom
Angebote Energieförderung
Angebot für St.Galler Bevölkerung seit 1. Juni 2013
058 228 71 71
Seite 19
Erstberatung vor Ort
Beratungsgespräch zu konkretem Objekt
Vorgehen bei Gebäudemodernisierungen
erneuerbare Energie für Wärme und Strom
Energieförderung konkrete Hinweise
Seite 21
e-Förderportal
Förderprogramme von Dritten
Kommunale / regionale Förderprogramme
Kantonales Energieförderprogramm
Plattform für Gesuchseingabe / -bearbeitung auf Basis «Einschalterprinzip»
Seite 22
Energieförderung im Kanton St.Gallen Angebot
Förderprogramm (Auszug)
Vorgehensberatung
Wärmeerzeugung mit Sonnenkollektoren
Ersatz von Elektroboilern
Ersatz von Beleuchtungsanlagen
automatische Holzfeuerungen> 70 kW
Seite 23
Sonnenkollektoren für Warmwasser und Heizung
Gute Massnahme - auch wenn das Gebäude nicht saniert werden kann.
3 bis 10 m² Absorberfläche: fester Grundbetrag von CHF 2‘000.-ab 10 m² Absorberfläche: je weiteren m2 zusätzlich CHF 150.-
Seite 25
Was wird gefördert?
A AC
B
B
B
B
CC
CC
Fenstermit angrenzendem Bauteil
Wand, Dach, Boden –gegen aussen
Wand, Dach, Boden –gegen unbeheizt oder Erdreich (> 2m)
A
B
C
Seite 27
Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung
Energieeffizienz im Gebäudebereich steigernErneuerbare Energiequellen vermehrt nutzen
Seite 30
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 34
MuKEn: Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich: aktuell: Version 2008
SG
BL
JU
VS
GR
UR
AR
AI
ZH
SZ
OW
LU
AG
BE
ZG
VD
TG
TI
NW
SH
BS
GLNE
FR
GE
SO
Seite 35
Mustervorschriften der Kantone: Module
MuKEn 2008 - Module MuKEn 2008 – EnG / EnV SGübernommene Module
Basismodul: inklusive:- Höchstanteil bei Neubauten- Klimaanlagen- festinstallierte Elektroheizungen- Grossverbraucher- Gebäudeenergieausweis
Basismodul: inklusive:- Höchstanteil bei Neubauten- Klimaanlagen- festinstallierte Elektroheizungen- Grossverbraucher- Gebäudeenergieausweis
VHKA in bestehenden Bauten VHKA in bestehenden BautenElektrische Energie Elektrische EnergieHeizungen im Freien Heizungen im FreienFerienhäuser FerienhäuserAusführungsbestätigung Ausführungsbestätigung
Energieplanung EnergieplanungAusnützung / Wärmedämmung Ausnützung / Wärmedämmung
Seite 36
Entwicklung der Anforderungen
Bedarf an Wärme (Heizung und Warmwasser) für Neubauten
Liter Heizöl-äquivalentpro m2 und Jahr
0
5
10
15
20
25
Seite 37
Anforderungen an Neubauten –Höchstanteil an nichterneuerbarer Energie
Ziel: vorgegeben – Massnahme / Zielerreichung: Wahlfreiheit
Anforderung an NeubautenVerbrauch an nicht erneuerbaren Wärmemax. 4.8 Liter Heizöläquivalent je m2 und Jahr
Anforderung an Gebäudehülle im Neubau:max. 6.0 Liter Heizöläquivalent je m2 und Jahr
Erneuerbare Energien oder verbesserte Wärmedämmung(Verbrauch nicht erneuerbarer Wärme auf mindestens 80% reduzieren)
Abwärme/WKK
Holz-heizung
bessereWärme-dämmung
Solar-anlage
Wärme-pumpe
Komfort-Lüftung
1. Schritt
2. Schritt
Ziel: 4.8 Liter
Seite 38
Systemnachweis
Die Systemanforderung (MJ/m2) gibt das Ziel vor.Bei den einzelnen Bauteilen können die U-Werte - innerhalb gewisser bauphysikalischer Grenzen - frei gewählt werden
Heiz-wärme
Wärme-verlust
20 °C
Seite 39
U-Werte bei NeubautenNorm SIA 380/1:2009, kantonales EnG
mit Wärmebrückennachweis Grenzwert [W/m²K]
Aussenklima unbeheizt /Erdreich
opake Bauteile(Dach, Decke / Wand, Boden) 0.20 0.25 / 0.38
opake Bauteile mit Flächenheizungen 0.20 0.25
Fenster, Fenstertüren und Türen 1.3 1.6
Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern 1.0 1.3
Tore (Türen grösser als 6 m²) 1.7 2.0Storenkasten 0.5 0.5
Seite 40
U-Werte bei NeubautenNorm SIA 380/1:2009, kantonales EnG
ohne Wärmebrückennachweis Grenzwert [W/m²K]
Aussenklima unbeheizt /Erdreich
opake Bauteile(Dach, Decke / Wand, Boden) 0.17 0.25
opake Bauteile mit Flächenheizungen 0.17 0.25
Fenster, Fenstertüren und Türen 1.3 1.6
Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern 1.0 1.3
Tore (Türen grösser als 6 m²) 1.7 2.0Storenkasten 0.5 0.5
Seite 41
Was heisst das für das Bauen?
SG-582 Flawil
U-Wert von 1,3 W/m2K für Fenster:
Beste 2-fach Verglasung (Ug = 1.1 W/m2K)
guter Rahmen (Holz, Uf = 1.4 W/m2K)
guter Abstandhalter (Kunststoff g = 0.03 W/mK).
U-Wert von 0,20 W/m2K für opake Bauteile: 15 cm Mauerwerk
ca. 18 cm Dämmung (λ=0.036 W/mK) U = 0.20 W/m2K
Seite 42
U-Wert FensterAnforderung und Rechenwerte
DämmfähigkeitTransmissionswärmeverlusteU-Wert (W/m2K)
GesamtenergiedurchlassgradSolare Wörmegewinneg-Wert (-)
Abminderungsfaktor für FensterrahmenAteil GlasFF (-)
Seite 43
Behandlung als Neubauten
Aufbauten
Beispiel: Aufstockungen
U-Werte für den Einzelbauteilnachweis:Wand/Dach/Boden: 0.20 W/m2KFenster/Türen: 1.30 W/m2K
Höchstanteil muss eingehalten werden, neue EBF > 50 m2
AE = 60 m2
Seite 44
Behandlung als Neubauten
Anbauten
Beispiel: Beheizte Wintergärten Wohnraumerweiterung
U-Werte für den Einzelbauteilnachweis:Wand/Dach/Boden: 0.20 W/m2KFenster/Türen: 1.30 W/m2K
Höchstanteil muss nicht eingehalten werden, neue EBF > 50 m2
AE = 40 m2
Seite 45
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 46ERFA Energiegesetzgebung April / Mai 2013
46
ERFA Energiegesetzgebung April / Mai 2013
46Entwicklung der U-Werte
Seite 47
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 48
U-Werte bei UmbautenNorm SIA 380/1:2009, kantonales EnG
Grenzwert [W/m²K]
Aussenklima unbeheizt /Erdreich
opake Bauteile(Dach, Decke / Wand, Boden) 0.25 0.28 / 0.30
opake Bauteile mit Flächenheizungen 0.25 0.28
Fenster, Fenstertüren und Türen 1.3 1.6
Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern 1.0 1.3
Tore (Türen grösser als 6 m²) 1.7 2.0Storenkasten 0.5 0.5
Seite 49
Umbau / Umnutzung
Vom Umbau betroffene Bauteile
Wenn an einem Bauteil mehr als blosse Reparatur- und Unterhaltsarbeiten (z.B. Reinigen, Malen) durchgeführt werden.
Beispiel:Ersatz AussenputzWärmedämmung Dach
Seite 50
Beispiel: Anforderungen bei Umbauten
Dach 0.25 W/m2K
Aussenwand 0.25 W/m2K
Storenkasten 0.50 W/m2K
Fenster 1.30 W/m2K
Decke UG 0.30 W/m2K
Seite 53
Umbau / Umnutzung
Energetisch relevante Umnutzung
Alt:Nutzung IndustrieRaumtemperatur 18 °C (SIA 380/1)Neu:Nutzung Verwaltung/WohnenRaumtemperatur 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 54
FensterersatzWorauf ist zu achten
Fensteranschläge (Leibung) mind. 2 cm dämmen
Gute Verglasung wählen, U-Wert von 1.0 W/m2K 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/m2K.
Seite 55
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 56
Bad - Heizkörper
Bad-Heizkörpernfür zeitlich beschränkten und punktuellen Einsatz
Dies gilt sinngemäss auch für andereWärmeabgabesysteme: Sitzbankheizungen Teppichheizungen Fusswärmeplatten Fussbodenheizungen unter
Fliesen Konvektoren, Radiatoren und dgl
Seite 57
Vergleich Widerstandsheizung –Wärmepumpe
Vergleich Wärmeerzeugung mit Widerstandsheizung und Wärmepumpe
Widerstands-heizung
Wärme-pumpe(COP 4.5)
Zuge
führ
ter A
ntei
l el
ektri
sche
r Ene
rgie
Aus
gabe
Ant
eil
ther
mis
che
Ene
rgie
Seite 58
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 59
WohnbautenWassererwärmung - 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 60
Der typische Haushalt-Stromverbrauch
Haushalt mit zwei Personen.
Erneuerbare Energie verwenden
0
2000
4000
6000
8000
10000
MFH-WohnungMFH Wohnungmit
Elektroboiler
EFH EFH mitElektroboiler
Stromkonsum prozusätzliche PersonElektroboiler
Geräte undBeleuchtungallgemeinderVerbrauch
kWh/a
Seite 64
Unterstützung der Fachleute im Bereich Vollzug Energiegesetzgebung
Amt für Umwelt und Energievorwiegend RechtlichesMarianne [email protected] 229 43 27
Energieagentur St.Gallenvorwiegend Bauliches / TechnischesPasqual Stü[email protected] 228 71 95
Seite 65
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 66
lange Nutzungsdauer von GebäudenWeichen müssen heute gestellt werden
Primärenergieverbrauch in der Schweizpro Person und Jahr (Watt)
2010 2020 2050 2100 Jahr
2000
4000
6000
typische Nutzungszeit einer kantonalen Baute bis erste Sanierung: 40 Jahre
2000 Watt-Gesellschaftumgesetzt
vor dem Jahr 2020: Anpassung EnGan Stand der Technik - Produktion von Wärme und Strom am Gebäude
Seite 68
Runder Tisch Energie und Bauen
Minergie-P-Eco MFH in Widnau
Informationsveranstaltung am 12. Februar 2014 Fachverbände Bauen Verbände Wohneigentum Liegenschaftsverwaltungen Akteure Bildung
Ziel: gegenseitige Information Koordination von Aktivitäten Bedürfnisse klären Projekte
Seite 69
Graue Energie von WohnbautenRatgeber für Baufachleute
Empfehlungen:1. Erhöhung der Nutzungsdauer2. Reduktion Bauteilfläche3. Reduktion Unterterrainbauten4. Klare und logische Tragstruktur5. Funktionssynergien nutzen6. Tragstruktur Decken / Dächer
optimieren7. Bewusst gewählter Fensteranteil8. Verwendung von leichten
Dämmstoffen9. Matarialwahl von Innenwänden10.Reduzierung der Gebäudetechnik
Seite 73
Die Energiekennzahl
Spezifischer Benzinverbrauchpro 100 km?
Spezifischer Energiebedarf pro m2
EBF im Jahr?
Seite 74
Energieverbrauch in einem Einfamilienhaus von 1950
Elektrizität: 4‘000 kWh
Warmwasser: 3’000 kWh
Heizung: 30’000 kWh=
3’000 Liter Heizöl
Strom: 4’000 kWh
Seite 75
Berechnung Energiekennzahl Wärme
Elektrizität: 4‘000 kWh
Warmwasser: 3’000 kWh
Heizung: 30’000 kWh=
3’000 Liter Heizöl
Strom: 4’000 kWh Energiebezugsfläche= 164 m2
Wärme 33’000 kWh
Kennzahl Wärme:33’000 kWh / 164 m2
= 200 kWh/m2
= 20 Liter heizöl / m2
Seite 77
Freiwilliger Gebäude-Energieausweisder Kantone
Dokumentiert Investitionen – Schafft Transparenz
AB
CD
EF
G
Seite 78
Kategorieeinteilung
AB
CD
EF
G
B
D
F
Sehr gute Neubauten bezüglichGebäudehülle und Haustechnik.Erneuerbare Energie hilft mit.
Sanierte Altbauten, jedoch mit Lücken oder ohne Einsatz von erneuerbarer Energie.
sehr energieeffizient
wenig energieeffizient
Altbauten, die wenig gedämmt wurden. Einsatz einzelner neuer Haustechnik-Komponenten.
Seite 79
AB
CD
EF
G
sehr energieeffizient
wenig energieeffizient
Effizienz Gebäudehülle
Effizienz Gesamtenergie
Heizwärmebedarf Qh gewichtete Endenergieinklusive Strom
Seite 82
Thermische Gebäudehülle
Die thermische Gebäudehülle ist lückenlos
wärmegedämmt und luftdicht
Seite 83
Wärmeverluste des Gebäudes
Dach19%
Fenster12%
Wand37%
Boden20%
Lüftung10%
Energieverbrauch Heizung:ca. 3000 Liter Öl
Seite 84
Thermische Gebäudehülle
U ~ 1.1 W / m2KU < 0.20W / m2K
Die Alten (bis ca. 1970) NEU: (ab 2010)
Seite 85
Wärmedämmstärken und U-Werte
8 cm PF, "Mikroporen"
15 cm XPS
10 cm PUR / PIR
4.5 cm VIP
3 cm VIP
5.5 cm Aerogel
18 cm Schaumglas
20 cm Zellulose
16 cm EPS / Mineralfaser
12 cm EPS verbessert
Seite 86
Wämedämmungen
= 0.040 W/mK
= 0.036 W/mK
= 0.024 W/mK
0.007 W/mK
0.013 W/mK
= 0.031 W/mK
= 0.034 W/mK
Seite 88
Vorsicht beim Fensterersatz
θsifRsiφ 100%φ 80%
= 14.6°C= 0.73= 71 % = 57 %
Die neuen, dichten Fenster verringern die „Fugenlüftung“. An kritischen Wärmebrücken kann Kondensat entstehen .
Seite 93
WärmebrückenEinfluss bei der Fassadendämmung
Legende:
Thermische Gebäudehülle
Anschlussdetail mit weiteren Angaben
bei üblicher Bauausführungvernachlässigbar
Seite 94
Beispiel: Sockel bei beheiztem Keller
nicht im Erdreich im Erdreich
= 0.00 W/mK
0cm = 0.80 W/mK25cm = 0.60 W/mK50cm = 0.40 W/mK100cm = 0.20 W/mK
= 0.00 W/mK
0cm = 0.45 W/mK25cm = 0.30 W/mK50cm = 0.20 W/mK
100cm = 0.10 W/mK
Seite 95
Fensteranschlag bei der Fassadendämmung
6.0 cm 0.15 W/mK5.0 cm 0.16 W/mK4.0 cm 0.17 W/mK3.0 cm 0.18 W/mK2.0 cm 0.21 W/mK1.0 cm 0.25 W/mK0.0 cm 0.30 W/mK
Seite 96
Beispiel: Detail Aussenwand / Flachdach
Brüstung in Stahlbeton Brüstung in Kalksandstein
= 0.50 W/mK = 0.25 W/mK
Brüstung mit 4cm Dämmung
= 0.05 W/mK = 0.00 W/mK
Brüstung mit 4cm Dämmung
Seite 97
Planung der Anschlüsse: vernachlässigt
Fassadenausschnitt:
Fassade: 6.5 m * 8.0 m = 52.0 m2
Abmessung: 6 * 0.9 m * 1.2 m = 6.5 m2
Fläche Aussenwand = 45.5 m2
Länge Fensteranschlag: 6 * 2 * (0.9 m + 1.2 m) = 25.2 m1
Länge Sockel / Dachrand = 6.5 m2
äqui
vale
nte
Fass
aden
fläch
e: U
= 0.
20 W
/m2 K
AussenwandU = 0.20 W/m2K 45 m2
Sockel = 0.80 W/mK 32 m2
Fensteranschläge = 0.30 W/mK 38 m2
AW / Flachdach = 0.50 W/mK 20 m2
Seite 98
Planung der Anschlüsse: optimiert
Fassadenausschnitt:
Fassade: 6.5 m * 8.0 m = 52.0 m2
Abmessung: 6 * 0.9 m * 1.2 m = 6.5 m2
Fläche Aussenwand = 45.5 m2
Länge Fensteranschlag: 6 * 2 * (0.9 m + 1.2 m) = 25.2 m1
Länge Sockel / Dachrand = 6.5 m2
äqui
vale
nte
Fass
aden
fläch
e: U
= 0.
20 W
/m2 K
AussenwandU = 0.20 W/m2K 45 m2
Sockel = 0.20 W/mK 8 m2
Fensteranschläge = 0.17 W/mK 21 m2
AW / Flachdach = 0.25 W/mK 10 m2
Seite 99
Vergleich der beiden Varianten
äqui
vale
nte
Fass
aden
fläch
e: U
= 0.
20 W
/m2 K
AussenwandU = 0.20 W/m2K 45 m2
Sockel = 0.80 W/mK 32 m2
Fensteranschläge = 0.30 W/mK 38 m2
AW / Flachdach = 0.50 W/mK 20 m2
AussenwandU = 0.20 W/m2K 45 m2
Sockel = 0.20 W/mK 8 m2
Fensteranschläge = 0.17 W/mK 21 m2
AW / Flachdach = 0.25 W/mK 10 m2
Seite 100
Vergleich der beiden Variantenresultierende U-Werte
AussenwandU = 0.20 W/m2K
Sockel
Fensteranschläge
AW / Flachdach
AussenwandU = 0.20 W/m2K
Sockel
Fensteranschläge
AW / Flachdach
Seite 101
EnergieeinsparungWie berechnen?Transmissionswärmeverluste
(Uist – Uneu) * HGT * A * 24 * 10-6
= Reduktion Wärmeverluste?
(1.2 W/m2K- 0.2 W/m2K) * 4046 * 96 m2 * 24 * 10-3
= 9322 kWh/a entspricht 930 Liter Heizöl (Bedarf)
theoretisch ja und tatsächlich?
Seite 102
EnergieeinsparungWie berechnen?Transmissionswärmeverluste
(Uist – Uneu) * HGT * A * 24 * 10-6
= Reduktion Wärmeverluste?
(1.2 W/m2K- 0.2 W/m2K) * 4046 * 96 m2 * 24 * 10-3
= 9322 kWh/a entspricht 930 Liter Heizöl (Bedarf)
theoretisch ja und tatsächlich?
Seite 103
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
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Aussenwandkonstruktionen
Typische Konstruktionen von Wohnbauten vor 1980
Verband-mauerwerk
Zweischalen-mauerwerk
Mauerwerk mit Innen-wärmedämmung
Bruchsteinmauerwerk
Strickwand
Holzständerwand
Riegelwand
Seite 107
Übersicht Wärmebrücken
Legende:
Thermische Gebäudehülle
Anschlussdetail mit weiteren Angaben
Anschlussdetail bei üblicher Bauausführung vernachlässigbar
Seite 108
-Werte –Bezeichungen in den Tabellen
Legende:
0.15 grün + fett - zur Ausführung empfohlen
E zur Ausführung empfohlenψ-Wert ≤ 0.00 W/Mk
0.40 schwarz kann ausgeführt werden
0.85 kursiv + rot + fettzur Ausführung nicht empfohlen
Seite 112
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 113
Empfehlungen: Fensteranschläge
Die Tiefe und Dämmstärke der Fensteranschläge, meist sind die Fensterleibungen gemeint, beeinflussen den ψ-Wert massgeblich.
Dämmung mindestens 2 cmempfohlen 4 cm oder mehr
Leibungstiefe möglichst klein
Seite 114
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 115
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
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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 117
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 UKDeckendämmung
100 cm UKDecke