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071115 Eabb Bl Binz Handout2 - energieapero

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Energieapéro beider Basel, 15. November 2007<br />

Baustandard für einen wirkungsvollen Klimaschutz<br />

Armin <strong>Binz</strong>, Institut Energie am Bau und MINERGIE ® Agentur Bau<br />

Inhalt<br />

� Wärmeschutz – Entwicklung und Ausblick<br />

� Lösungen und Konzepte bei Gebäudesanierungen<br />

� Wie sieht der Neubaustandard in 2010 und 2020 aus?<br />

� Sommerlicher Wärmeschutz – (k)ein Luxus?<br />

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1<br />

Wärmeschutz – Entwicklung und Ausblick<br />

Der Wärmeschutz hat sich in den<br />

letzten drei Jahrzehnten dramatisch<br />

entwickelt<br />

…und ist zu einem integralen<br />

Bestandteil von modernen<br />

Bauprojekten geworden<br />

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2<br />

1


Aussenwandkonstruktionen<br />

1970<br />

Verbund-Backsteinmauerwerk verputzt,<br />

30 cm, U = 1,1 W/(m 2 K)<br />

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3<br />

1980<br />

Verbesserte Mauerwerkskonstruktionen<br />

Isomodul<br />

Isomodul super<br />

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4<br />

2


„Einsteinmauerwerke“<br />

Porosierte und feinstrukturierte Backsteine,<br />

Porenbeton<br />

Dämmstoffgefüllte Steine<br />

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5<br />

90er Jahre<br />

Hinterlüftete Fassade und<br />

verputzte Aussenwärmedämmung<br />

getrennte Funktionen:<br />

Dämmen - tragen<br />

Quelle: Greutol<br />

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6<br />

3


2000 - heute<br />

Massiv- und Leichtbauweisen mit<br />

vorgefertigten Grosspaneelen<br />

als Gebäudehüll-Elemente<br />

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7<br />

Mehrfamilienhaus Eichgut Winterthur, ZH-007-P<br />

MFH in Lenzburg<br />

METRON, Wey Holzbau<br />

Ein MINERGIE-P ® - Bau der neuesten Generation<br />

Senn BPM AG, Stefan Moor<br />

MINERGIE-P ® -Merkmale:<br />

� Kompakte Bauweise<br />

� Leistungsfähiger<br />

Wärmeschutz<br />

= U-Werte zwischen 0,1 und<br />

0,15 W/(m 2 K)<br />

� Dichte Gebäudehülle<br />

� Hochwertige Fenster und<br />

Verglasungen<br />

� Lüftungsanlage mit<br />

Lufterdregister und<br />

dezentralen Wärmepumpen-<br />

Einzelgeräten<br />

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8<br />

4


Dämmschichten - dicker als die Tragwand<br />

Eichgut: Flachdach: 42 cm PU = U = 0,07 W/(m 2 K)<br />

Aussenwand: 34 cm Mineralfaser = U = 0,10 W/(m 2 K)<br />

Brüstungen: 24 cm Mineralfaser = U = 0,14 W/(m 2 K)<br />

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9<br />

Optimierungen im Bereich<br />

Wärmeschutz<br />

� Material- und Produkte-<br />

Verbesserung und<br />

-Verbilligung<br />

� Produktevielfalt und<br />

Produkteauswahl<br />

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5


Isorast<br />

Exp. Polystyrol-Formsteine als<br />

Betonschalungselemente,<br />

beidseitig verputzt<br />

Quelle: Enz/Hastings, Isorast<br />

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Vakuum-Isolations-Paneele<br />

VIP 6-8 mal leistungsfähiger<br />

schlanke hochgedämmte<br />

Konstruktionen<br />

Platzersparnis<br />

fixe Abmessungen<br />

empfindliche Hülle<br />

Langzeitverhalten<br />

relativ teuer<br />

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6


Solarfassade mit Holzabsorberelement hinter Glas<br />

Fent, LUCIDO, MFH Wil<br />

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MINERGIE ® -zertifizierte EBF pro Jahr<br />

Alle Gebäudekategorien<br />

Energiebezugsfläche [m 2 ]<br />

1'400'000<br />

1'200'000<br />

1'000'000<br />

800'000<br />

600'000<br />

400'000<br />

200'000<br />

0<br />

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007<br />

Neubauten<br />

Sanierungen<br />

14<br />

7


Lösungen und Konzepte bei<br />

Gebäudesanierungen<br />

Materialien, Systeme und<br />

Technologien sind das eine<br />

Synergien und Nebennutzen das<br />

Andere, Wichtigere…<br />

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Kanalnetz an der Fassade (mit Fassadendämmung)<br />

Quelle: elco<br />

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8


Kanalwärmetauscher als neue Steigzone<br />

Quelle: visionair<br />

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Automatische Fensterlüftung<br />

Einzelraum Komfortlüftung<br />

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9


Advanced Retrofit<br />

Nachhaltige<br />

Wohnbauerneuerung<br />

(Vorfabrikation in der<br />

Gebäudesanierung)<br />

Produced by Empa, M. Zimmermann<br />

Dachmodul von Velux<br />

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10


Faktor-10-Sanierung einer Siedlung in Linz<br />

� erbaut 1957/58, 50 Wohneinheiten, 3‘000 m2.<br />

� Energiekennzahl 179 kWh/m2<br />

Faktor 10<br />

14.4 kWh/m2<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 21<br />

� Lasergenaue 3-D-Vermessung der Gebäudefassade.<br />

� Exakte Montage der präzise vorfabrizierten Fassadenelemente.<br />

� Erfolgsversprechend: Verkürzte Bauzeit, (Einzelraum-)Lüftungsgeräte,<br />

vergrösserte Balkone.<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 22<br />

11


Solarfassade<br />

in der<br />

Sanierung<br />

gap-solar<br />

ESA-Fassade<br />

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Sanierung mit Grosstafeln mit integrierten<br />

Vakuum-Isolations-Paneelen<br />

Hofheim Wohnungsbau GmbH, IWU Darmstadt<br />

Quelle: IWU Darmstadt<br />

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12


Neue Aussenhaut: 12 cm Dicke, U = 0,2 W/(m 2 K)<br />

Quelle: IWU Darmstadt<br />

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Wand-Innendämmung mit Vakuum-Isolations-Paneelen<br />

0 10 20 30<br />

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13


Rehabilitation der Innendämmung…<br />

Min. Temp. 7.1°<br />

fRsi =0.569<br />

Schnitt:<br />

Bruchsteinmauerwerk 60 cm<br />

U-Wert 1.92 W/(m 2 K)<br />

Holzbalkendecke<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 27<br />

…mit kalkuliertem Risiko<br />

Min. Temp. 13.7°<br />

fRsi = 0.791<br />

Mit Dämmputz 6 cm Hagatherm<br />

U-Wert = 0.63 W/(m2K)<br />

Minergie-Fensterrahmen<br />

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14


Erfolgsfaktoren Gebäudehülle / Grundrisse<br />

Modernisierung Siedlung Wehntalerstrasse,<br />

Genossenschaft Waidmatt, 2001, 60 Wohnungen<br />

� Anbau Wohnraum vergrössert Wohnung und bildet Teil des Lärmschutzes<br />

� EBF + 41%, 36% tiefere Heizkosten, Einsparung 55% pro m² EBF<br />

Situation der Siedlung nach der Sanierung<br />

Vor und nach der Sanierung<br />

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Erfolgsfaktoren Gebäudehülle / Grundrisse<br />

Siedlung Heugatter Dübendorf, Swiss Re, 2004. EBF 4365 m²<br />

Romero & Schaefle, Zürich<br />

� Energiekennzahl gewichtet nach MINERGIE: 71.9 kWh/m²a (100% Oelheizung!)<br />

� alte Balkone = Wärmebrücken wurden zur Wohnzimmererweiterung<br />

� neue Balkone thermisch getrennt mit Stahlbau<br />

Grundriss der Siedlung Heugatter<br />

Ansicht mit den markanten Balkonen<br />

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15


Erfolgsfaktoren Fassade<br />

Modernisierung Mehrfamilienhaus Dolderstrasse 38, Zürich<br />

Beat Kämpfen, Zürich, 2004<br />

� Begradigte Gebäudeecke bringt Zusatznutzen<br />

� EBF: 696 m²; Energiekennzahl gewichtet nach MINERGIE 70 kWh/m²a<br />

Zusatznutzen<br />

• Thermisch ungünstige Ecken<br />

eliminiert<br />

• Wohnzimmer vergrössert und<br />

besser möblierbar<br />

• Neues seitliches Fenster bietet<br />

schönen Ausblick<br />

• Balkone konnten vor Wohnzimmer<br />

gestellt werden<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 31<br />

Erfolgsfaktoren Haustechnik-Konzepte<br />

Modernisierung Wohnsiedlung Heumatt, Zürich, IMMO Stadt Zürich, U. Primas,<br />

Zürich, 2005<br />

� Innovatives bauliches Konzept für die Komfortlüftung<br />

• Neuer Steigschacht, vom Treppenhaus<br />

zugänglich<br />

• Leitungsführung entlang Fassade, unter<br />

Dämmung<br />

• Leitung mussten gut gedichtet werden<br />

• Keine Einbusse von Raumhöhe in den<br />

Wohnungen<br />

• Alle Leitungen innerhalb des<br />

Dämmperimeters<br />

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16


MINERGIE-P ® -Sanierungswettbewerb Basel<br />

Zweistufiger Wettbewerb<br />

Entschädigung der Teams<br />

Hauptbeitrag als Investitionszuschuss<br />

2 Preisträger<br />

Projekt Güterstrasse<br />

Baubüro in situ<br />

Gartenmann Engineering<br />

Waldhauser Haustechnik<br />

a+i<br />

Jäger Partner<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 33<br />

Ist Abbruch und Ersatzneubau besser als Sanierung ?<br />

� Auch bei Verdreifachung<br />

der Abbruchquote<br />

bleibt Sanierung<br />

Hauptthema<br />

� Die Grenzen<br />

verschwimmen immer<br />

mehr<br />

� Verzögerung durch<br />

massiven Grauenergie-<br />

Einsatz<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 34<br />

17


Sommerlicher Wärmeschutz – (k)ein<br />

Luxus?<br />

Rasch wachsende Bedürfnisse nach<br />

gutem thermischem Komfort im<br />

Sommer<br />

Häufigere und längere Hitzeperioden<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 35<br />

Wärmeres Klima ���� mehr kühlen und weniger heizen<br />

Quelle:<br />

Th. Frank<br />

EMPA<br />

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18


Immer mehr Glas<br />

…auch bei Wohnbauten<br />

� Energiebedarf und Komfort:<br />

Anspruchsvoll in der Planung<br />

Benutzerabhängig<br />

Wenig fehlertolerant<br />

(für Planer und Benutzer)<br />

Gute Lösungen sind teuer<br />

…und „sparmassnahmenanfällig“<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 37<br />

Neubau Verwaltungsgebäude Mobiliar, SG-203<br />

Herzog & de Meuron Architekten<br />

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19


Neue Materialien und Systeme<br />

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Retro-Reflexionslamellen zur<br />

Tageslichtlenkung und zum<br />

sommerlichen Wärmeschutz<br />

H. Köster<br />

Landesdenkmalamt Esslingen<br />

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20


GLASSX-Massenspeicherwand mit<br />

transluzenten Latentspeicherelementen und<br />

Wärmeschutzverglasung mit integrierten<br />

Lichtlenkelementen als passivem<br />

sommerlichem Überhitzungsschutz<br />

Alterswohnungen Domat/Ems, Arch. D. Schwarz<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 41<br />

Eulachhof, Oberwinterthur, MINERGIE-P-ECO ®<br />

Allreal, im Bau<br />

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Je höher der Glasanteil, desto akzentuierter die Zielkonflikte!<br />

Passive<br />

Sonnenenergienutzung<br />

Komfort<br />

Tageslichtbeleuchtung<br />

SommerlicherWärmeschutz<br />

<strong>071115</strong> <strong>Eabb</strong> <strong>Bl</strong> <strong>Binz</strong>.ppt 14.11.2007 43<br />

MINERGIE ® 2008<br />

Ein deutlicher Schritt in die Zukunft<br />

MINERGIE ® geht voran: Anpassung an verbesserte Technik, neue<br />

SIA 380/1 und künftige MuKEn als Chance zur Aktualisierung von<br />

MINERGIE ® im Rahmen eines konsistenten Gesamtpaketes<br />

MINERGIE ® :<br />

–Erhalt und Straffung des MINERGIE ® -Basisstandards:<br />

Grenzwerte für Neubau und Modernisierung gestrafft<br />

Modernisierung: tieferer Grenzwert, keine Primäranforderung,<br />

für Bauten vor 2000 zulässig<br />

MINERGIE-P ® :<br />

–Auf- und Ausbau von MINERGIE-P ® als Zukunfts-Standard – neu 9 Kat.<br />

keine Verschärfung der Anforderungen bei Neubauten<br />

Modernisierung: Mildere Anforderungen bei Primäranforderung und<br />

Gebäudehüllendichtigkeit<br />

Berechnung nur nach neuer SIA380/1 bei neuen Kategorien<br />

44<br />

22


MINERGIE ® 2008<br />

Allgemein:<br />

–Nachweis des thermischen Komforts im Sommer<br />

–Vereinheitlichung der MINERGIE ® -Produkte als Basis für vereinfachte<br />

Umsetzung<br />

MINERGIE ® -Module/- Standardlösungen<br />

–Anpassung der Modulwerte und Ausweitung der Standardlösungen<br />

Weiterbildung:<br />

–Schaffung einer soliden Wissensbasis durch MINERGIE ® -Weiterbildung<br />

(Fachpartner, Experten)<br />

Einführung auf 1. 1. 2008, Übergangsfrist bis 31. 12. 2008<br />

Ziel: MINERGIE ® bleibt Wegbereiter des zukunftsfähigen Bauens und<br />

damit zentrales Instrument der Energiepolitik im Gebäudebereich.<br />

MINERGIE ® 2020 ?<br />

Schlüsselgrösse Elektrizität ?<br />

Nullenergiehaus ?<br />

Plusenergiehaus ?<br />

Low-Exergie-Haus ?<br />

Mehrfamilienhaus in Bern Liebefeld<br />

BE-001-P-ECO<br />

Wellness-Haus ?<br />

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45<br />

Architekten: Halle 58, Bern<br />

Gartenmann Engineering, Bern<br />

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