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MINERGIE® ERFA-Seminar „Graue Energie“
SG-001-A-ECO
Foto Sabrina Scheija
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„Mensch ärgere Dich nicht, denn aus
Erfahrung wird man klüger!“
Aus Fehlern und Erfolgen
lernen!!!
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„Hygiene und Reinigung im Umfeld der Komfortlüftung“
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Partner mit grossem Verantwortungsbewusstsein
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Expertenreferat Theorie und Praxis
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„Fachsimpeln“
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Fallbeispiel aus der Praxis (Seminar Teilnehmer)
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Workshop
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Netzwerk entlang der Wertschöpfungskette
GU-Architekt-Fachplaner-Unternehmer-, Zertifizierungsstelle, etc.
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ERFA-Seminare dienen auch dem Kompetenzerhalt
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Welche Themen an ERFA-Seminaren künftig behandelt werden
sollen, bestimmen Sie
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Programm
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Von Bis Thema Referent
0900 0905 Begrüssung ERFA-Seminar „Graue Energie“ St. Gallen Chr. Röthenmund
0905 0920 Einleitung ins Fachgebiet „Graue Energie“ Severin Lenel
0920 1010 Expertenreferate: Nachweis der „Grauen Energie“
1. Allgemeine Informationen zum Nachweis
2. Spezifische Aspekte Nachweis MINERGIE-A
3. Spezifische Aspekte Nachweis MINERGIE-ECO
4. Diskussion / Fragestellung
Severin Lenel
Bastian Burger
Robert Minovsky
1010 1040 Kaffeepause
1040 1110 Planungshilfsmittel „Graue Energie“
Bestehende Softwarehilfsmittel und spezifische Eigenschaften
Diskussion / Fragestellung
1110 1200 Erfahrungsaustausch der Seminarteilnehmer
1. Gemachte Erfahrungen bezüglich Aufwand, Einfachheit und
Optimierungsmöglichkeiten
2. Erkenntnisse und Nutzen aus den Ergebnissen der
Nachweise
3. Fazit durch die Gruppensprecher
Bastian Burger
Robert Minovsky
Chr. Röthenmund
1200 1330 Stehlunch
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− sgsfd
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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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In diesem Sinne eine gute und sichere Heimreise
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Intep – Integrale Planung GmbH
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Grey
matter
matters
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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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Zum Vergleich
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1 Profi-Velorennfahrer
200 Watt Dauerleistung
3.3 Stunden
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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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KBOB/IPB/eco-bau Empfehlung 2009/1
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Wie stehen die Gewichte zueinander?
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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
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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
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Grenzen der Grauen Energie
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Intep – Integrale Planung GmbH
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Grau, teurer Freund,
ist alle Theorie
und grün des Lebens
goldner Baum.
Johann Wolfgang von Goethe
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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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Bilanzperimeter zur Berechnung der Grauen Energie
− Schlussbericht > Systemnachweis MINERGIE-ECO
− SIA 2032
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Beispiele
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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
− Energienachweis
•SIA 380/1
•Wärmebrückenkatalog
•Materialdatenbank
− Tageslichtberechnung
•SIA 380/4
− Berechnungsmodul PV und
Solarthermie
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LESOSAI
− Format gbXML importieren (Revit, ArchiCAD, Sketchup, …)
− Wizard (Assistent) für Vorprojekt und Renovierung
− Klassisch anhand von Plänen
➞ www.lesosai.com
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Bauteilkatalog
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Bauteilkatalog
− U-Wert
− Ökologische Kennwerte: UBP 06, Treibhausgasemission,
Primärenergie gesamt
➞ www.bauteilkatalog.ch
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Thermo 6
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Thermo 6
− Betriebsenergie (SIA 380/1)
− Zur Zeit für Neubauten
➞ www.thermo-bauphysik.ch
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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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Grenzwert – Projektwert Graue Energie
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Grenzwerte MINERGIE
MINERGIE-A:
50 kWh/m2a
MINERGIE (-P / -A)- 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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Praxisbeispiel
− Grundlagen zum SIA380/1
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Praxisbeispiel
− Grundlagen zur grauen Energie
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Praxisbeispiel
− Auszug und Übersicht
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Praxisbeispiel
− Auswertung Bauteile
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Kontrolle durch die Zertifizierungsstelle
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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)
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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!!
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2. Möglichkeit: Platzhalterbauteil (1)
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1. Auswahl Materialien mittels KBOB-Material-Liste (oder Literaturwerten)
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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Zwischendecken
− Schallschutzanforderungen
− Konstruktionstyp
− Deckenstärke
➞ Auswahlsystem
Innenwände
− Schallschutzanforderung
− Konstruktionstyp
− Grundrisstyp
➞ Auswahlsystem
Vereinfachte Erfassung: Neubau
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Vereinfachte Erfassung: Beispiel Innenwände
3 Grundrisstypen
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Vereinfachte Erfassung: Neubau
Haustechnik
− Erdsonde [Ja/Nein]
− MINERGIE-Standard [Auswahl]
− PV-Anlage [m2]
− Sonnenkollektoren [m2]
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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
www.minergie.ch
Anrechenbarkeit von Photovoltaik
MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
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
www.minergie.ch
Intep – Integrale Planung GmbHMINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
Mit welcher Genauigkeit müssen Bauteile für die
Berechnung der Grauen Energie erfasst werden?
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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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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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www.minergie.chMINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
Werkzeuge zur Grauen Energie auf der
MINERGIE-Website
www.minergie.ch
Planungshilfe MINERGIE-ECO: Anleitung GE
− Graue Energie gemäss SIA 2032
− Berechnung der Projektwerte
− Grenzwerte
− Weiterführende Literatur
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Planungshilfe MINERGIE-ECO: FAQ-Liste
− Allgemeines
− Ausschlusskriterien
− Schallschutz
− Innenraumklima
− Gebäudekonzept
− Materialien u. Bauprozesse
− Berechnung Tageslicht
− Berechnung Graue Energie
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ERFA-Seminar: Graue Energie

  • 1. www.minergie.ch MINERGIE® ERFA-Seminar „Graue Energie“ SG-001-A-ECO Foto Sabrina Scheija
  • 2. www.minergie.ch „Mensch ärgere Dich nicht, denn aus Erfahrung wird man klüger!“ Aus Fehlern und Erfolgen lernen!!! MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 3. www.minergie.ch „Hygiene und Reinigung im Umfeld der Komfortlüftung“ MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 4. www.minergie.ch Partner mit grossem Verantwortungsbewusstsein MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 5. www.minergie.ch Expertenreferat Theorie und Praxis MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 6. www.minergie.ch „Fachsimpeln“ MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 7. www.minergie.ch Fallbeispiel aus der Praxis (Seminar Teilnehmer) MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 8. www.minergie.ch Workshop MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 9. www.minergie.ch Netzwerk entlang der Wertschöpfungskette GU-Architekt-Fachplaner-Unternehmer-, Zertifizierungsstelle, etc. MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 10. www.minergie.ch ERFA-Seminare dienen auch dem Kompetenzerhalt MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 11. www.minergie.ch Welche Themen an ERFA-Seminaren künftig behandelt werden sollen, bestimmen Sie MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 12. www.minergie.ch Programm MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 Von Bis Thema Referent 0900 0905 Begrüssung ERFA-Seminar „Graue Energie“ St. Gallen Chr. Röthenmund 0905 0920 Einleitung ins Fachgebiet „Graue Energie“ Severin Lenel 0920 1010 Expertenreferate: Nachweis der „Grauen Energie“ 1. Allgemeine Informationen zum Nachweis 2. Spezifische Aspekte Nachweis MINERGIE-A 3. Spezifische Aspekte Nachweis MINERGIE-ECO 4. Diskussion / Fragestellung Severin Lenel Bastian Burger Robert Minovsky 1010 1040 Kaffeepause 1040 1110 Planungshilfsmittel „Graue Energie“ Bestehende Softwarehilfsmittel und spezifische Eigenschaften Diskussion / Fragestellung 1110 1200 Erfahrungsaustausch der Seminarteilnehmer 1. Gemachte Erfahrungen bezüglich Aufwand, Einfachheit und Optimierungsmöglichkeiten 2. Erkenntnisse und Nutzen aus den Ergebnissen der Nachweise 3. Fazit durch die Gruppensprecher Bastian Burger Robert Minovsky Chr. Röthenmund 1200 1330 Stehlunch
  • 13. www.minergie.chMINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 14. www.minergie.ch − sgsfd MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 15. www.minergie.chMINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 16. www.minergie.ch Abschluss und weitere Schritte 1. Ausfüllen Kursbewertung 2. Download der Referate (link per Email) 3. Gruppenfoto 4. Stehlunch MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 17. www.minergie.ch In diesem Sinne eine gute und sichere Heimreise MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 18. www.minergie.ch Intep – Integrale Planung GmbH MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 Grey matter matters
  • 19. www.minergie.ch 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. MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 20. www.minergie.ch Was steckt in der Grauen Energie? MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 Rohstoffe Herstellung Transporte Verarbeitung Entsorgung
  • 21. www.minergie.ch Beispiel Graue Energie: Verpackung MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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
  • 22. www.minergie.ch Zum Vergleich MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 1 Profi-Velorennfahrer 200 Watt Dauerleistung 3.3 Stunden
  • 23. www.minergie.ch 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. MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 24. www.minergie.ch SIA-Merkblatt 2032 (2) MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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
  • 25. www.minergie.ch Nutzungsdauer Gebäude / Bauteile MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 Rohbau Fenster, Ausbau Technik, Oberflächen Ca. 30 Jahre Ca. 30 Jahre Ca. 30 Jahre
  • 26. www.minergie.ch 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“ MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 27. www.minergie.ch KBOB/IPB/eco-bau Empfehlung 2009/1 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 28. www.minergie.ch Wie stehen die Gewichte zueinander? MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 29. www.minergie.ch Graue Energie: grosser Anteil an Umweltbelastung MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 Gebäude 1 Gebäude 2 Gebäude 3 Gebäude 4 Gebäude 5 Quelle: AHB Stadt Zürich Graue Energie von Instandsetzungen (Werte in MJ/m2a)
  • 30. www.minergie.ch Graue Energie und Betriebsenergie MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 0 10 20 30 40 50 60 MINERGIE-A MINERGIE-P-ECO MINERGIE-ECO SIA Effizienzpfad kWh/m2a Betrieb Graue Energie
  • 31. www.minergie.ch Vergleich Primärenergie nicht erneuerbar MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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
  • 33. www.minergie.ch Grenzen der Grauen Energie MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 34. www.minergie.ch Intep – Integrale Planung GmbH MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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.
  • 36. www.minergie.ch 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 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 37. www.minergie.ch Bilanzperimetergrenze − Gebäudehülle beheizt und unbeheizt − Innenbauteile: Innenwände und Decken − Haustechnik (Erdsonde, PV, Solarkollektoren, Heizungs-, Kühlung-, Lüftung-, Sanitär- und Elektroanlagen) − Aushub MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 38. www.minergie.ch Bilanzperimeter zur Berechnung der Grauen Energie − Schlussbericht > Systemnachweis MINERGIE-ECO − SIA 2032 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 39. www.minergie.ch Beispiele MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 40. www.minergie.ch 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 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 41. www.minergie.ch LESOSAI − Energienachweis •SIA 380/1 •Wärmebrückenkatalog •Materialdatenbank − Tageslichtberechnung •SIA 380/4 − Berechnungsmodul PV und Solarthermie MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 42. www.minergie.ch LESOSAI − Format gbXML importieren (Revit, ArchiCAD, Sketchup, …) − Wizard (Assistent) für Vorprojekt und Renovierung − Klassisch anhand von Plänen ➞ www.lesosai.com MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 43. www.minergie.ch Bauteilkatalog MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 44. www.minergie.ch Bauteilkatalog − U-Wert − Ökologische Kennwerte: UBP 06, Treibhausgasemission, Primärenergie gesamt ➞ www.bauteilkatalog.ch MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 45. www.minergie.ch Thermo 6 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 46. www.minergie.ch Thermo 6 − Betriebsenergie (SIA 380/1) − Zur Zeit für Neubauten ➞ www.thermo-bauphysik.ch MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 47. www.minergie.ch LESOSAI / Bauteilkatalog / Thermo MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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
  • 48. www.minergie.ch Grenzwert – Projektwert Graue Energie MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 49. www.minergie.ch Grenzwerte MINERGIE MINERGIE-A: 50 kWh/m2a MINERGIE (-P / -A)- ECO: MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 50. www.minergie.ch 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 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 51. www.minergie.ch Praxisbeispiel − Grundlagen zum SIA380/1 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 52. www.minergie.ch Praxisbeispiel − Grundlagen zur grauen Energie MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 53. www.minergie.ch Praxisbeispiel − Auszug und Übersicht MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 54. www.minergie.ch Praxisbeispiel − Auswertung Bauteile MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 55. www.minergie.ch Kontrolle durch die Zertifizierungsstelle MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 56. www.minergie.ch Baustoff nicht in Katalogen vorhanden- was nun? MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 1. Entsprechende Konstruktion auswählen 2. Dämmstärke anpassen -> 25 cm Schafswolle entsprechen 26.4 cm Steinwolle Dichte beachten!!
  • 58. www.minergie.ch 2. Möglichkeit: Platzhalterbauteil (1) MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 1. Auswahl Materialien mittels KBOB-Material-Liste (oder Literaturwerten)
  • 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)
  • 60. www.minergie.ch Erfassen der Bauteile Neubau und Modernisierung 1. Detaillierte Erfassung nach Elementengruppe gemäss Hochbau eBKP-H 2. Vereinfachte Erfassung anhand von Standard- konstruktionen und Durchschnittswerten MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 61. www.minergie.ch 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] MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 62. www.minergie.ch Zwischendecken − Schallschutzanforderungen − Konstruktionstyp − Deckenstärke ➞ Auswahlsystem Innenwände − Schallschutzanforderung − Konstruktionstyp − Grundrisstyp ➞ Auswahlsystem Vereinfachte Erfassung: Neubau MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 63. www.minergie.ch Vereinfachte Erfassung: Beispiel Innenwände 3 Grundrisstypen MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 64. www.minergie.ch Vereinfachte Erfassung: Neubau Haustechnik − Erdsonde [Ja/Nein] − MINERGIE-Standard [Auswahl] − PV-Anlage [m2] − Sonnenkollektoren [m2] MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 65. www.minergie.ch 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 MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 66. www.minergie.ch Weiterführende Informationen − Schlussbericht System- nachweis MINERGIE-ECO − Anhang zum Schlussbericht − SIA Merkblatt 2032 „Graue Energie von Gebäuden“ − Faktorthemenheft 35 «Material» MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 67. www.minergie.ch Mögliche Knackpunkte beim Nachweis der grauen Energie? − Perimeter − Amortisationszeiten − Haustechnik − Eingabe im Bauteilkatalog (PV, Wärmeerzeugung) − Bauteile ECO im Bauteilkatalog MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 68. www.minergie.ch 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? MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 HLSE Bodenplatte/Keller Aushub
  • 69. www.minergie.ch Haustechnik Vollständigkeit beachten: − Wärmeerzeugung, Erdsonde zu WP separat erfassen − Wärmeverteilung − Lüftungsanlage − Sanitäranlagen − Elektroanlagen (mind. Mittlerer Installationsgrad) − Sonnenkollektoren, Warmwasser und Heizung − Solarstromanlage MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 70. www.minergie.ch Haustechnik − Eingabe der Projektdaten, Reiter «MINERGIE-A» Nur für die Berechnung des Grenzwertes ECO MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 71. www.minergie.ch Haustechnik − Verwendung des Bauteils Haustechnik Wohnen über die vereinfachte Erfassung MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 Zusätzlich zu erfassen: - Wärmeerzeugung - Wärmeverteilung - Solaranlagen
  • 72. www.minergie.ch Anforderungen Graue Energie bei MINERGIE-A MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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
  • 73. www.minergie.ch Anrechenbarkeit von Photovoltaik MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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
  • 74. www.minergie.ch Einfluss zusätzlicher PV-Leistung MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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 Intep – Integrale Planung GmbHMINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 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) MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 77. www.minergie.ch 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. MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 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. MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 79. www.minergie.chMINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013 Werkzeuge zur Grauen Energie auf der MINERGIE-Website
  • 80. www.minergie.ch Planungshilfe MINERGIE-ECO: Anleitung GE − Graue Energie gemäss SIA 2032 − Berechnung der Projektwerte − Grenzwerte − Weiterführende Literatur MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013
  • 81. www.minergie.ch Planungshilfe MINERGIE-ECO: FAQ-Liste − Allgemeines − Ausschlusskriterien − Schallschutz − Innenraumklima − Gebäudekonzept − Materialien u. Bauprozesse − Berechnung Tageslicht − Berechnung Graue Energie MINERGIE® – ERFA Seminar Graue Energie I 16.04.2013