Präsentationen im Rahmen des MINERGIE-ERFA Seminars zum Thema Graue Energie.
Expertenreferate zum Nachweis der „Grauen Energie“
1. Allgemeine Informationen zum Nachweis
2. Spezifische Aspekte Nachweis MINERGIE-A
3. Spezifische Aspekte Nachweis MINERGIE-ECO
4. Diskussion / Fragestellung
Planungshilfsmittel„Graue Energie“
Bestehende Softwarehilfsmittel und spezifische Eigenschaften
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„Mensch ärgere Dich nicht, denn aus
Erfahrung wird man klüger!“
Aus Fehlern und Erfolgen
lernen!!!
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Netzwerk entlang der Wertschöpfungskette
GU-Architekt-Fachplaner-Unternehmer-, Zertifizierungsstelle, etc.
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Abschluss und weitere Schritte
1. Ausfüllen Kursbewertung
2. Download der Referate (link per Email)
3. Gruppenfoto
4. Stehlunch
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Graue Energie
− Graue Energie ist die gesamte Menge an nicht
erneuerbarer Primärenergie, die für alle Prozesse eines
Baustoffs oder eines Energieträgers über seinen ganzen
Lebenszyklus aufgewendet wird.
− Graue Energie ist ein aussagekräftiges Mass für den
Aufwand an nicht erneuerbaren energetischen Ressourcen
eines Baustoffs.
− Die Daten sind von guter Qualität.
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Was steckt in der Grauen Energie?
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Rohstoffe Herstellung Transporte Verarbeitung Entsorgung
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Beispiel Graue Energie: Verpackung
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132 g
Energiewert: 2.2 MJ
6g Aluminium: 0.91 MJ
16g PET: 1.42 MJ
1g Papier: 0.03 MJ
Total Packaging: 2.36 MJ
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SIA-Merkblatt 2032 (1)
− Methodik für die Berechnung der Grauen Energie von
Neubauten, Umbauten, Gebäudeteilen sowie einzelner
Bauteile
− Dabei wird der ganze Lebenszyklus betrachtet
− Die Graue Energie eines Gebäudes soll immer zusammen
mit der Betriebsenergie betrachtet werden.
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SIA-Merkblatt 2032 (2)
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Nicht einbezogen:
Sicherheits-, Kälte- und
Transportanlagen, einge-
bautes Mobiliar, Umge-bung
und Ausstattung
Gebäude, Transporte auf
Baustelle
Bezugsgrösse:
GF, allenfalls EBF
Bilanzperimeter: ganzes
Gebäude, inkl.
Haustechnik und Anla-
gen zur Gewinnung
erneuerbarer
Energie, Aussenanlagen
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Nutzungsdauer Gebäude / Bauteile
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Rohbau Fenster, Ausbau Technik, Oberflächen
Ca. 30 Jahre Ca. 30 Jahre Ca. 30 Jahre
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KBOB/IPB/eco-bau Empfehlung 2009/1
− Die Liste enthält Daten zu einer Vielzahl von Baumaterialien,
Gebäudetechnikkomponenten, Energieträgern und
Transporten im Baubereich.
− Verfügbare Wirkungskategorien:
•UBP
•Primärenergie gesamt
•Primärenergie nicht erneuerbar
•Treibhausgasemissionen.
− Die „Ökobilanzdaten im Baubereich“ sind die Basis für
•SIA 2031 „Energieausweis für Gebäude“
•SIA 2032 „Graue Energie von Gebäuden“
•SIA 2039 „Siedlungsinduzierte Mobilität“
•SIA 2040 „Effizienzpfad Energie“
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Graue Energie: grosser Anteil an
Umweltbelastung
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Gebäude 1 Gebäude 2 Gebäude 3 Gebäude 4 Gebäude 5 Quelle: AHB Stadt Zürich
Graue Energie von Instandsetzungen (Werte in MJ/m2a)
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Graue Energie und Betriebsenergie
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0
10
20
30
40
50
60
MINERGIE-A MINERGIE-P-ECO MINERGIE-ECO SIA Effizienzpfad
kWh/m2a
Betrieb Graue Energie
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Vergleich Primärenergie nicht erneuerbar
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0
200'000
400'000
600'000
800'000
1'000'000
1'200'000
Referenzgebäude Variante MINERGIE-P fossil Variante ZeroEmission
Primärenergienichterneuerbar[MJ/a]
Material Baustruktur&Hülle Haustechnik Betrieb Summe PEne
32. www.minergie.ch
Vergleich CO2-Emissionen
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0
10'000
20'000
30'000
40'000
50'000
60'000
Referenzgebäude Variante MINERGIE-P fossil Variante ZeroEmission
CO2-Emissionen[KgCO2-eq/a]
Material Baustruktur&Hülle Haustechnik Betrieb Summe CO2-Eq
34. www.minergie.ch
Intep – Integrale Planung GmbH
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Grau, teurer Freund,
ist alle Theorie
und grün des Lebens
goldner Baum.
Johann Wolfgang von Goethe
35. www.minergie.ch
Intep – Integrale Planung GmbH
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013Danke für Ihre Aufmerksamkeit.
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Inhalt
Bilanzperimeter
Tools zur Berechnung der Grauen Energie
Grenzwerte
ein guter Antrag
Wie wird kontrolliert?
Sonderfall: Baumaterial nicht im Katalog- was nun?
Vereinfachte Erfassung von Innenbauteilen
Knackpunkte bei der Erfassung
Anforderungen Minergie-A
Anrechenbarkeit von Photovoltaik
Genauigkeit der Erfassung
Planungshilfen
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Bilanzperimetergrenze
− Gebäudehülle beheizt und
unbeheizt
− Innenbauteile:
Innenwände und Decken
− Haustechnik (Erdsonde,
PV, Solarkollektoren,
Heizungs-, Kühlung-,
Lüftung-, Sanitär- und
Elektroanlagen)
− Aushub
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Tools zur Berechnung der Grauen Energie
− LESOSAI
− Bauteilkatalog
− Thermo 6
− Grundlage SIA Merkblatt
2032 „Graue Energie von
Gebäuden“
− Datengrundlage der
Baustoffe: KBOB-
Empfehlung "Ökobilanzdaten
im Baubereich"
− Graue Energie in
MJ/m2EBF*a
− Grenzwerte / Objektwert
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LESOSAI / Bauteilkatalog / Thermo
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Kommunikations-plattform
mit Zertifizierungsstelle
Graue
Energie
Tageslicht Vorgaben-
katalog
Bewertung /
Resultate
Online Nachweisinstrument
MINERGIE®-ECO
Bauteil-
katalog
Tageslicht-
Tool
MINERGIE®-
ECO
I
II
Betriebs-
energie
Diverse
Software
SIA 380/1
LESOSAI ab Version 7.1
Evtl. weitere Software, welche die ECO-DLL‘s verwenden
Nachweisinstrument
MINERGIE®-ECO
Tageslicht-
Tool
MINERGIE®-
ECO
THERMO 6III
Online
Nachweisinstrument
MINERGIE®-ECO
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Wann ist ein Nachweis der grauen Energie
gut prüfbar?
− Nachvollziehbarkeit
− Gute Dokumentation (Pläne, Auszüge)
− Ausdrucke der Zusammenstellung und Einzelbauteile
− Konsistent mit der Heizwärmebedarfsberechnung SIA380/1
− Auswahl der richtigen Bauteile
− Komplette Haustechnik eingerechnet
(PV, Heizungserzeugung, Heizungsverteilung, g.g.f.
Erdsonde, Elektroinstallation, Lüftung, Sanitär)
− Achtung auf Bilanzperimeter
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Baustoff nicht in Katalogen vorhanden-
was nun?
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Gibt es kein näherungsweise passendes Material, so kann ein «Platzhalter» verwendet
werden.
BSP. Schafswolle gedämmt Holzständerwand
Schafswolle wird nicht aufgeführt-
Internetrecherche ergibt 16.4 MJ/kg Graue Energie , Dichte 30 kg/m3 (Quelle belegen!)
-> (16.4 MJ/kg) * (30 kg/m3) = 492 MJ/m3
Ständerwand hat 25 cm Dämmstärke
-> 492 (MJ/m3) * 0.25 m = 123 MJ/m2
Amortisationszeit 40 Jahre
-> 123 (MJ/m2) / 40 Jahre = 3.075 MJ/(m2/a)
57. www.minergie.ch
1. Möglichkeit: Dämmstärke anpassen
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1. Entsprechende Konstruktion auswählen
2. Dämmstärke anpassen
-> 25 cm Schafswolle entsprechen 26.4 cm Steinwolle
Dichte beachten!!
59. www.minergie.chMINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
2. Zusammenstellung Konstruktion in Xcel:
• Materialien
• ID-Nummer (gem. KBOB)
• Dicke
• Dichte
• Amortisationszeit
• GE / m2 (oder pro kg; gem. KBOB)
• GE total (über Ausmass)
GE des Bauteils (absolut in MJ)
3. Wahl Platzhalterbauteil
• Bauteil aus gleicher Kategorie wählen
• Anpassung der Bauteilfläche bis absoluter Wert mit eigener Berechnung übereinstimmt
4. Deklaration
• Im Report unbedingt handschriftlich vermerken, welches der Platzhalter ist
2. Möglichkeit: Platzhalterbauteil (2)
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Erfassen der Bauteile Neubau und Modernisierung
1. Detaillierte Erfassung
nach Elementengruppe
gemäss Hochbau eBKP-H
2. Vereinfachte Erfassung
anhand von Standard-
konstruktionen und
Durchschnittswerten
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Vereinfachte Erfassung: Neubau
Gebäude
− Raumhöhe [m]
− Geschossfläche [m2]
− Energiebezugsfläche [m2]
− Anzahl Stockwerke
unbeheizt
− GF unterirdisch [m2]
− Anzahl Stockwerke unter
Terrain
− unbeheizte Fläche ausser-
halb des Gebäudes [m2]
Ergibt:
➞ Aushub [m3]
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Vereinfachte Erfassung: Modernisierung
− Bauteile erfassen, die einer
Massnahmen unterzogen
werden.
− streichen ≠ Massnahme
− Neue Gebäudeteile
(Unterkellerung oder
Aufstockung) = Neubau
Gebäude
− Raumhöhe [m]
− Energiebezugsfläche [m2]
Zwischendecken
− keine Angaben erforderlich
Innenwände
− Grundrisstyp [Auswahl]
− Konstruktionstyp [Auswahl]
− Eingriffstiefe [Auswahl]
Haustechnik
− analog Neubau
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Weiterführende Informationen
− Schlussbericht System-
nachweis MINERGIE-ECO
− Anhang zum
Schlussbericht
− SIA Merkblatt 2032 „Graue
Energie von Gebäuden“
− Faktorthemenheft 35
«Material»
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Mögliche Knackpunkte beim Nachweis der
grauen Energie?
− Perimeter
− Amortisationszeiten
− Haustechnik
− Eingabe im Bauteilkatalog (PV, Wärmeerzeugung)
− Bauteile ECO im Bauteilkatalog
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Perimeter am Beispiel von
Ersatzneubauten
Ausgangslage:
− Bestehendes Gebäude bis auf den Keller und die
Bodenplatte abgebrochen.
Was ist in der grauen Energie des Neubaus nicht
einzurechnen?
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HLSE
Bodenplatte/Keller
Aushub
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Haustechnik
Vollständigkeit beachten:
− Wärmeerzeugung, Erdsonde zu WP separat erfassen
− Wärmeverteilung
− Lüftungsanlage
− Sanitäranlagen
− Elektroanlagen (mind. Mittlerer Installationsgrad)
− Sonnenkollektoren, Warmwasser und Heizung
− Solarstromanlage
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Haustechnik
− Eingabe der Projektdaten, Reiter «MINERGIE-A»
Nur für die Berechnung des Grenzwertes ECO
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Haustechnik
− Verwendung des Bauteils Haustechnik Wohnen
über die vereinfachte Erfassung
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Zusätzlich zu erfassen:
- Wärmeerzeugung
- Wärmeverteilung
- Solaranlagen
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Anforderungen Graue Energie bei
MINERGIE-A
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Kat. I+II (Wohnen EFH+MFH) Grenzwert Bemerkungen
Neubau 50 kWh/(m2*a) • Nachweis zwingend
• Kompensation mit PV möglich
• Das ganze Gebäude ist zu
erfassen
Modernisierung (vor 2000) 50 kWh/(m2*a) • Nachweis ist nur auf Wunsch
ZS nachzureichen
• Kompensation mit PV möglich
• Nur neue Materialien /
Bauteile sind zu erfassen
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Anrechenbarkeit von Photovoltaik
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nur beim Grenzwert von MINERGIE-A möglich, Grenzwerte von –ECO sind unveränderbar!
Anrechenbarkeit PV-Produktion
Wird eine Kennzahl Wärme von unter 0 kWh erreicht, so kann der Betrag
der Differenz vom berechneten Wert der GE abgezogen werden (analog bei
Grenzwert 15 kWh, wenn PV installiert ist und diese Menge produziert
wird)
⇒ Bedingung: PV-Anlage in der GE enthalten
Bsp:Kennzahl Wärme: -5.4 kWh/m2, GE: 52.8 kWh/m2
⇒ 52.8-5.4 = 47.4 kWh/m2 ≤ 50 kWh/m2 ⇒ erfüllt
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Einfluss zusätzlicher PV-Leistung
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Graue Energie pro kWp: 275.9 kWh/kWp
Ertrag pro kWp: 800 kWh/kWp (Standardwert)
Gewichteter Ertrag (Gewichtung 2) 1600 kWh/kWp
Gewichteter «Gewinn» GE 1600-275.9 = 1324.1 kWh/kWp
Beispiel
EFH, 180m2
KZW= 0 kWh/m2
GE= 54.2 kWh/m2
Wieviel zusätzliche PV-Leistung ist nötig zur Erfüllung?
54.2-50 =4.2 kWh/m2 muss ausgeglichen werden
1324.1 (kWh/kWp) / 180m2 = 7.36 kWh/(kWp*m2)
4.2 (kWh/m2) / 7.36 kWh/(kWp/m2) =
0.57 kWp sind nötig zur Erfüllung der Anforderung an die graue Energie
75. www.minergie.ch
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Mit welcher Genauigkeit müssen Bauteile für die
Berechnung der Grauen Energie erfasst werden?
76. www.minergie.ch
Genauigkeit der Erfassung - Grundsätze
− 100% der Flächen müssen erfasst werden, d.h. die Flächen
der thermischen Gebäudehülle müssen mit denjenigen im
Energienachweis nach SIA 380/1 übereinstimmen.
− Mindestens 80% der Bauteilflächen müssen den
tatsächlichen Bauteilen entsprechen
− Für die restlichen 20% können zutreffende Näherungen
verwendet werden (Bauteile mit sehr ähnlichem Aufbau,
die keine wesentliche Abweichungen bezüglich Grauer
Energie aufweisen)
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Genauigkeit der Erfassung – Beispiel 1
− Ein Gebäude mit 4 Geschossen weist einen Sockel von 35
cm Höhe auf, welcher einen leicht anderen Bauteilaufbau
aufweist (Beton anstatt Backstein, 1 cm dickerer Verputz).
− Der Flächenanteil beträgt rund 3% der Fassadenfläche.
− Der Bauteilaufbau des Sockels muss nicht separat erfasst
werden, falls die restlichen «Vereinfachungen» weniger als
17% betragen. Er kann z.B. durch das Bauteil der opaken
Fassadenteile ersetzt werden.
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78. www.minergie.ch
Genauigkeit der Erfassung – Beispiel 2
− Ein Gebäude weist eine hinterlüftete Fassadenverkleidung
aus Holz auf. Auf der Westfassade soll eine
witterungsbeständigere Verkleidung angebracht werden.
Es soll ein 4 mm dickes Aluminiumblech zur Anwendung
kommen.
− Das Aluminiumblech weist eine Graue Energie von rund
1600 MJ/m2 auf, die Holzverkleidung von etwa 70 MJ/m2.
− Der grosse Unterschied zwischen der Grauen Energie einer
Holz- und einer Aluminiumverkleidung erlaubt es nicht, die
gesamte Fassade nur mit einem Bauteil zu erfassen.
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