Graue Energie in der Gebäudetechnik

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Graue Energie in der Gebäudetechnik

ENERGIE APÉRO LUZERN, 03.05.2021 Hochschule Luzern – Technik & Architektur Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE Gianrico Settembrini

Leiter Forschungsgruppe Nachhaltiges Bauen und Erneuern T direkt +41 41 349 38 16

gianrico.settembrini@hslu.ch

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Graue Energie und Gebäudetechnik - Wie grau sind unsere Gebäude?

- Bedeutung der Gebäudetechnik - Low-Tech vs. High-Tech

Beispiel Lüftungsanlagen - Relevanz des Lüftungskonzepts

- Studien am Institut für Gebäudetechnik und Energie - Gedanken zur Materialisierung

„SYGREN“ Systemkennwerte Graue Energie Gebäudetechnik - Ausgangslage und Ziele

- Vorgehensweise

- Ergebnisse und Anschaugsbeispiele

Ausblick und Diskussion

NEST-Unit «Urban Mining & Recycling»

Foto © Zooey Braun, Stuttgart

Präsentationsinhalte Gliederung

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Graue Energie und Gebäudetechnik Wie grau sind unsere Gebäude?

Bild links: http://www.swissbau.ch/de-CH/news/blog/2011/09/haende-weg-von-veralteten-umwaelzpumpen.aspx Bild rechts: www.ar.tum.de/aktuell/news-singleview/article/petition-graue-energie-zaehlt

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Folie 5, 03.05.2021

Wichtigkeit der Grauen Energie und der Grauen Treibhausgasemissionen Richtwerte gemäss MB SIA 2040

«SIA-Effizienzpfad Energie»¹ (Kategorie Wohnen Neubau):

Primärenergie nicht erneuerbar PE_ne Treibhausgasemissionen THG

PE_ne: THG:

• Mobilität ca. 30% ca. 33%

• Betrieb ca. 45% ca. 15%

• Erstellung ca. 25% ca. 52%

1: Merkblatt SIA 2040: SIA-Effizienzpfad Energie, Zürich, 2011 Richt- und Zielwerte am Beispiel Kategorie Wohnen Neubau Die Werte sind auf eine Amortisationszeit von 60 Jahre ausgelegt.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

PEne THG

%

Mobilität Betrieb Erstellung

Graue Energie und die 2000-Watt-Gesellschaft Merkblatt SIA 2040: SIA Effizienzpfad Energie

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Graue Energie und 2000-Watt-Gesellschaft

Merkblatt SIA 2032: Graue Energie von Gebäuden

Lebenszyklus eines Gebäudes;

MB SIA 2032 Graue Energie für die Erstellung von Gebäuden , 2020

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Graue Energie und 2000-Watt-Gesellschaft Baumaterialen

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Folie

Auftraggeber Amt für Hochbauten BFE

Zürich Laufzeit 2013 – 2015 Projektpartner E plus U Empa Kontaktperson Prof. Dr. Heiner Manz

Optimale Dämmstärken bei Wohn- bauten bezüglich Minimierung der Umweltbelastung

Lebenszyklusbetrachtung unter

Berücksichtigung von Standort, Material, Heizsystem und Strommix

Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE

Forschungsgruppe: Nachhaltiges Bauen und Erneuern NBuE

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Folie

Laufzeit 2016 – 2019 Projektpartner CCTP Kontaktperson Marvin King

Homogene Backsteinfassade

Ein rein mineralisches und diffusionsoffenes Fassadesystem

Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE

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Auftraggeber CRBKTI

Laufzeit 2013 – 2016 Projektpartner FG MS A, CCFM, IFZ Kontaktperson Marvin King

Gebäudehülle Hochhausfassaden Ein Entscheidungs- und Beurteilungs- instrument zur Erstellung nachhaltiger Fassaden mehrgeschossiger Gebäude

10, 03.05.2021

Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE

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 Gebäudetechnik macht 23% (PE_ne) bzw. 18% (THG) des Aufwands für den Bereich „Erstellung“ aus Wie grau ist die Gebäudetechnik?

Merkblatt SIA 2032: Graue Energie von Gebäuden

Prozentuale Verteilung der Grauen Energie und der Grauen Treibhausgasemissionen nach Elementgruppen;

MB SIA 2032 Graue Energie von Gebäuden , 2010

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BFE-/BAFU Studie: Zielwert

Gesamtumweltbelastung Gebäude Ergänzungsarbeiten mit Fokus auf den Einfluss der Technisierung auf die Umwelt- belastung von Büro- und Wohnbauten Tschümperlin L., Frischknecht R., Pfäffli K., Schultheiss M., Knecht K., 2016

Die Bedeutung der Gebäudetechnik Beispiel High-Tech vs. Low-Tech

0 1'000 2'000 3'000 4'000 5'000 6'000 7'000

D0 D1 D2 E0 E1 E3 E4 E5 E6 M1 M3 M4 M5 I

UBP/m2 EBFa

0 1'000 2'000 3'000 4'000 5'000 6'000 7'000

D0 D1 D2 E0 E1 E3 E4 E5 E6 M1 M3 M4 M5 I

UBP/m2 EBFa

D0: Aushub / D1: Hinterfüllung / D2: Fundament E0: Decken E1: Dächer / E3: Aussenwände UG E4: Aussenwände EG,OG / E5: Fenster,Türen E6: Innenwände / M1: Trennwände,Türen

M3: Bodenbeläge / M4: Wandbekleidung M5: Deckenbekleidung / I: Haustechnik

46% 31%

Bild inks: http://www.edelmann-energie.ch/ausgefuehrte- bauten/verwaltungsgebaeude-ittigen Foto: Markus Beyeler Bild rechts: http://www.detail.de/artikel/haus-ohne-heizung- buerogebaeude-von-baumschlager-eberle-in-lustenau-11703 Foto: Jakob Schoof

«ARE» ^«2226»

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Die Bedeutung der Gebäudetechnik Aufteilung der Gewerke

Aufteilung der Grauen Energie der Gebäudetechnik auf die verschiedenen Systeme und Elementgruppen. Durchschnittliche Anteile gemäss Sachbilanzstudien;

Gugerli H., Lenel S. et al., Gesund und ökologisch Bauen mit Minergie-Eco, 2015

Graue Energie (Herstellung und Entsorgung) von untersuchten Gebäudetechniksystemen. Daten von Klingler et al., Graue Energie von Sanitär- und Elektroanlagen, Sach- und Ökobilanzen von 12 Gebäuden (Wohnen und Büro), BFE, 2011;

Ökobilanzdaten für Lüftungs- und Wärmeanlagen. Sach- und Ökobilanzen von 16 Gebäuden (Wohnen, Büro, Schulen und Altersheime), BFE 2014

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Beispiel Lüftungsanlagen

Ein bedeutendes Forschungsthema

Aktuelle Untersuchungen am Institut für Gebäudetechnik und Energie Hochschule Luzern – Technik & Architektur:

„Systemkennwerte Graue Energie Gebäudetechnik“ SYGREN Bundesamt für Energie BFE, Amt für Hochbauten Zürich AHB

„Gesamtheitlicher Vergleich von Lüftungskonzepten für Wohnungsbauten“

Bundesamt für Energie BFE (EnergieSchweiz), Amt für Hochbauten Zürich AHB, Minergie^®, Konferenz Kantonaler Energiefachstellen EnFK

„Analyse von Low-Tech-Lüftungskonzepten “

Bundesamt für Energie BFE (EnergieSchweiz), Amt für Hochbauten Zürich AHB

„Alternative Lüftungsmaterialien für Lüftungsanlagen “ Amt für Hochbauten Zürich AHB

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Ökobilanz von Lüftungsanlagen

Die Relevanz der einzelnen Komponenten

10 Beispielgebäude

Anteil an Grauer Energie, Treibhausgasemissionen u.

Gesamtumweltbelastung für verschiedene

Komponenten der Lüftungsanlagen.

 Verzinkte Lüftungskanäle ca. 30-40%

 Lüftungsgeräte ca. 20-30%

Daten von Klingler et al., Ökobilanzdaten für Lüftungs- und Wärmeanlagen. Sach- und Ökobilanzen von 16 Gebäuden (Wohnen, Büro, Schulen und Altersheime), BFE 2014

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Die Lüftungsverteilung ist für ca. 50-65% der Grauen Energie, der Treibhausgasemissionen und der Gesamtumweltbelastung der Lüftungsanlagen verantwortlich

 Wichtigkeit von Konzepten mit kurzen Leitungen, z.B. Verbundlüfter oder Luftzirkulation über offene Türen (gute Luftzirkulation in allen Räumen auch bei Low-Tech-Ansätzen)

Optimierungsspielraum, Auswirkungen und Trade-Offs

Graue Energie Treibhausgasemissionen Gesamtumweltbelastung Mittelwert Std. Abw. Mittelwert Std. Abw. Mittelwert Std. Abw.

Lüftungsverteilung

(exkl. Dämmung) 49% 4% 51% 3% 59% 4%

Lüftungsverteilung

(inkl. Dämmung) 60% 8% 62% 6% 65% 6%

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Der Zusammenhang zwischen Gesamtlänge, Formgebung und Querschnittsfläche Ökobilanz von Lüftungsanlagen

100%

200%

300%

400%

500%

600%

700%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Materialaufwand

Seitenverhältnis

Materialaufwand als Funktion von Seitenverhältnis und Querschnittsfläche Rohr Kanal

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Der Zusammenhang zwischen Gesamtlänge, Formgebung und Querschnittsfläche Ökobilanz von Lüftungsanlagen

Querschnitts- fläche

Graue Energie Luftleitung

Graue Energie Betondecke

Luftgeschw. u.

Druckverlust Betriebsenergie Behaglichkeit

 

Von Konzept und Statik (Beton- und Armierungsanteil)

bedingt

  

Seitenverhältnis Graue Energie Luftleitung

Graue Energie

Betondecke Platzbedarf in

der Vertikalen Druckverlust Betriebsenergie

 

Von Konzept und Statik (Beton- und Armierungsanteil)

bedingt

  

Länge Luftleitungsnetz

Graue Energie

Luftleitung Druckverlust Betriebsenergie

   

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Beispiel Oberflächenbehandlung:

Erstellungsaufwand Spiro-Rohr Ökobilanz von Lüftungsanlagen metallische Materialien

1 m²ventilation duct, steel, zinc coated, s= 1.0mm, at plant/CH, basierend auf Klingler et al.

ZHAW, Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen, SYGREN, 2014

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Studie «Alternative Materialien für Lüftungsanlagen»

„metallische Materialien“

„nichtmetallische Materialien“

„Kunststoffe“

„Dämmstoffe“

„natürliche Materialien“

„Textilien“

„Karton“

usw.

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Folie

Beispiele

21, 03.05.2021

Dämmungen als Lüftungskanal

Holz-Kork-Latexgranulat

(Quelle Materialarchiv)

- formgepressbar - wasserresistent - Pilz-/ Insektenresistent - Gute Schalldämmung

- Wärmeleitfähigkeit: 0.084 w/mK

Zelluloseplatten

Bambus

- 100% aus rezykliertem Altpapier

- Biologisch abbaubar (ohne Oberflächenbehandlung) - imprägnierbar Brandschutzmittel

- Einfach bearbeitbar

- Schnell und günstig nachwachsend - bis zu 30cm Querschnitt

Pilze: Mycelium

- Styropor durch Pilze ersetzen - Biologisch abbaubar

- Schweizer Start-Up: Mycrobetz

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Folie

Beispiel Karton als Abfallprodukt

22, 03.05.2021

− Die Materiallager von Kartonverwertern sind voll

− Schweizer Recyclinghöfe verlangen Geld für die Annahme von Karton

− Der Rohstoffwert fällt kontinuierlich

Beispiel Gator Duct (UK) Industrieller Hersteller von Lüftungsanlagen in Karton!

- Feuchtigkeitsresistent - Hydrophob

- Feuerhemmend

Aber: Nicht aus Recycling-Karton!

Herstellungsaufwand durch Recycling:

Ein Sechstel des Energiebedarfs

Ein Zweitel des Wasserverbrauchs

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Shigeru Ban, Paper House, 1995 Shigeru Ban, Pont du Gard, 2007

Cardboard banquette pavillon, Cambridge, 2009 Frank Gehry, Wiggle Side Chair, 1972

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Folie

Auftraggeber Bundesamt für Energie AHB Stadt Zürich Laufzeit 2016 – 2021 Projektpartner Aardeplan AGZHAW

Kontaktperson Davide Bionda

SYGREN - Systemkennwerte der Grauen Energie der

Gebäudetechnik

Analyse der Relevanz der Grauen Energie in der Gebäudetechnik und Entwicklung von Methoden zur

Optimierung durch den Planer

Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE

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Ausgangslage

- Graue Energie der Gebäudetechnik 1/4 bis 1/3 der gesamten Grauen Energie eines Neubaus

- Abschätzung der Grauen Energie in der Vorprojektphase mit bisherigen Instrumenten möglich (z.B. KBOB-Liste¹, SIA 2032², SIA 2040³, Minergie Tools)

- ABER: Nur beschränkte Auswahlmöglichkeiten für die Optimierung der Grauen Energie im Bereich der Gebäudetechnik

Zusätzliche Auswahlmöglichkeiten bei Ökobilanzdaten der Gebäudetechnik sind nötig, um die Gegebenheiten eines Bauprojekts besser abzubilden und eine korrekte Beurteilung und Optimierung betreffend Grauer Energie und Treibhausgasemissionen zu ermöglichen

«Besser passende» Instrumente erreichen eine höhere Akzeptanz bei potenziellen Anwendern und haben bessere Chancen eingesetzt zu werden

Graue Energie = gesamte Menge an nicht erneuerbarer Primärenergie in Komponenten, die für alle vorgelagerten Prozesse erforderlich ist (vom Rohstoffabbau über die Herstellung und Verarbeitung, den Material- oder Bauteilersatz sowie die Entsorgung, inkl. der dazu notwendigen Transporte und Hilfsmittel)

1KBOB-Empfehlung «Ökobilanzdaten im Baubereich»- 2009/1:2016

2SIA Merkblatt 2032 „Graue Energie von Gebäuden“, 2010

3SIA Merkblatt 2040 „SIA-Effizienzpfad Energie“, 2011

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Ziele des Projekts SYGREN

- Ausweitung der vorhandenen Entscheidungsgrundlagen bzw. Instrumente im Bereich

Gebäudetechnik für die Verwendung ab der Vorprojektphase bei Neubau- und Renovationsprojekte - Erarbeitung von neuen Kennwerten der Grauen Energie, Treibhausgasemissionen und

Gesamtumweltbelastung (UBP) für relevante Gebäudetechnikkomponenten und –systeme, basierend auf bestehenden Sachbilanzstudien

- Berücksichtigung von Heizungs-, Lüftungs-, Sanitär- und Elektroanlagen für die Nutzungen Wohnen, Büro und Schule

- Schwerpunkt bei der Verbesserung der Entscheidungsgrundlage in den frühen Projektierungsphasen - Aufzeigen von Zusammenhängen zwischen Aufwand an Grauer Energie und Betriebsenergie und von

Trade-Offs bei der Projektoptimierung hinsichtlich Grauen Energie

Bilder:

http://www.gutag.ch/home.html

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Vorgehen

- Literaturrecherche und Erforschung der Datenlage

- Analyse der vorhandenen Daten hinsichtlich Relevanz, Varianz und Beeinflussbarkeit von Grauer Energie, Treibhausgasemissionen und Gesamtumweltbelastung

- Systematik in Anlehnung an die Norm SIA 411:2016 «Modulare Darstellung der Gebäudetechnik»

- Erarbeitung von neuen Kennwerten und Aufzeigen, wo zusätzliche Erhebungen notwendig sind - Experten-Workshops  Fachwissen von praxisnahen Planern und Beratern

- Systemische Betrachtung

- Wirkungsanalyse  Wechselwirkungen im System

- Anschauungsbeispiele  Trade-Offs bei der Optimierung der Grauen Energie

Bilder:

http://www.gutag.ch/home.html

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Folie

Datenbasis - 13 Wohnbauten - 6 Bürobauten - 3 Schulgebäude - 3 Altersheime

Heizung und Lüftung:

Klingler et al. (2014) Sanitär und Elektro:

Klingler und Kasser (2011)

GEWERK: Heizungsanlagen

Gebäude Quelle/Senke Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergabe Ecofaubourg

Schlieren, Haus A Ecofaubourg Schlieren, Haus B MCS Gebäude, Leimbach Siedlung Rautistrasse Bürogebäude Verenastrasse, Baden Bürohaus Fribourg Nutzung:Wohnen, Büro

Fernwärme Übergabestation Rohrverteilung Radiatoren

Erdwärmesonde Wärmepumpe

S/W Technischer

Speicher (1000 l) Rohrverteilung Fussbodenheizung

S/W Rohrverteilung Fussbodenheizung

Grundwasser Wärmepumpe

W/W Wärmespeicher

(2000 l) Rohrverteilung Fussbodenheizung

Heiz-/Kühldecken

S/W Wärmespeicher

(2 x 5000 l) Rohrverteilung Fussbodenheizung

Konvektoren

GEWERK: Lüftungsanlagen

Gebäude Quelle/Senke Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergabe Altersheim

Dorflinde*

Alterswohnungen Geeren Pflegezentrum Witikon*

Bürogebäude Verenastrasse, Baden Bürohaus Fribourg Geschäftshaus B, Esslingen Geschäftshaus C, Esslingen Schulhaus Albisriederplatz Schulhaus Falletsche

Schulhaus Heslibach

Nutzung:Altersheim, Büro, Schule

* Sanierung ** mit Kühlung (Verdunstungskühler) Aussenluft 13 Lüftungsgeräte,

zentral,

Platten-WRG Stahlkanäle Detailinfo nicht

vorhanden

Aussenluft 3 Lüftungsgeräte, zentral (UG), Platten-WRG

Stahlkanäle und

PE-Rohre Detailinfo nicht

vorhanden

Aussenluft 10 Lüftungsgeräte, zentral (UG+Dach),

Platten-WRG Stahlkanäle Detailinfo nicht

vorhanden

Aussenluft 7 Lüftungsgeräte, zentral (UG+Dach), Rotations-/Platten-WRG

Material k.A.,

einfache Verteilung Detailinfo nicht vorhanden

Aussenluft 10 Lüftungsgeräte, zentral (UG+Dach), Rotations-/Platten-WRG**

Stahlkanäle im Hohlboden, komplexe Verteilung

Detailinfo nicht vorhanden Erdreichregister

18 m

1 Lüftungsgerät, zentrale (UG),

Rotations-WRG Stahlkanäle Detailinfo nicht

vorhanden

Aussenluft 1 Lüftungsgerät,

zentrale (UG), Rotations-WRG**

Stahlkanäle, wenig Horizontalvert., Büros mit Überströmung

Detailinfo nicht vorhanden

Aussenluft 4 Lüftungsgeräte, zentral (UG), Platten-WRG**

Spiro-Rohre,

horizontal eingelegt Detailinfo nicht vorhanden

Aussenluft 5 Lüftungsgeräte, zentral (UG), mit Kühlung,

Rotations-/Platten-WRG

PE-Rohre,

v.a. horizontal eingelegt Detailinfo nicht vorhanden

Aussenluft

- Hauptgebäude UG:

1 Lüftungsgerät, Rotations-WRG - Materialraum Grundstufe: 3 LG, Platten-WRG - Aufenthalt: 1 LG

Stahlkanäle Detailinfo nicht vorhanden GEWERK: Sanitäranlagen

Gebäude Quelle/Senke Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergabe

MFH Obere Schöntalstrasse, Winterthur

MFHTösstalstrasse, Winterthur

MFH Smaragd, Rychenbergstrasse Winterthur

MFH Fehlmann Areal, Palmstrasse, Winterthur

Gewerbegebäude Acutronic, Bubikon

Geschäftshaus Zentrum Leue, Männedorf

() = m/m2EBF

Wassernetz Rohrleitung: 2626 m (0.63)

Dämmung: 1520 m (0.36) 70 Nasszellen (6 Whg. mit 1 NZ + 32 Whg.

mit 2 NZ) 32 Badewanne 22 Duschwanne 70 Waschtisch 54 Wandklosett 2 Waschräume 6 Waschmaschine 4 Wäschetrockner

Dämmung: 93 m (0.12) 8 Nasszellen (1 NZ pro Whg.) 8 Badewanne 8 Waschtisch 8 Wandklosett 1 Waschraum 2 Waschmaschine 2 Wäschetrockner Warmwasserspeicher

(4 x 1000 l + 2 x 2000 l)*

Warmwasserspeicher (750 l)

mit 2 NZ + 1 Whg. mit 1 NZ) 4 Badewanne 5 Duschwanne 16 Waschtisch 8 Wandklosett 4 Waschtürme (in je einer Nasszelle pro Wohnung) 4 Waschmaschine 4 Wäschetrockner

mit 2 NZ) 10 Badewanne 7 Duschwanne 17 Waschtisch 15 Wandklosett 10 Waschtürme (in je einer Nasszelle pro Wohnung) 10 Waschmaschine 10 Wäschetrockner Warmwasserspeicher

(1000 l)

Warmwasserspeicher (1000 l)

Wassernetz Warmwasserspeicher

(2000 l) Rohrleitung: 2397 m (0.47) Dämmung: 1135 m (0.22)

Wassernetz Warmwasserspeicher

(2000 l) Rohrleitung: 3021 m (1.48) Dämmung: 2343 m (1.14)

8 Nasszellen 11 Waschtisch 2 Schulwandbrunnrn 17 Wandklosett 6 Urinoir 1 Waschraum 1 Waschmaschine 1 Wäschetrockner 16 Nasszellen 1 Badewanne 9 Duschwanne 24 Waschtisch 29 Wandklosett 12 Urinoir 1 Waschraum 1 Waschmaschine 1 Wäschetrockner

GEWERK: Elektroanlagen

Gebäude Quelle/Senke Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergabe Wohngebäude

Leonhard-Ragaz- Weg, Zürich

Wohngebäude Kolbenhofstrasse, Zürich

Wohngebäude Goldbrunnenstr., Zürich

Wohn- und Geschäftshaus Badenerstr., Zürich

Wohn- und Geschäftshaus A-Park, Zürich

() = m/m2EBF () = Stk/m2EBF Elektrizitäts-

versorgungsnetz

Kabel: 68’808 m (12.15) Rohre: 26’602 m (4.70) Kanäle: 118 m (0.02) Gitterbahn: 430 m (0.08)

Steckdosen: 988 Stk(0.17) [3.0 (5.2) pro Raum]

Schalter: 551 Stk(0.10) Leuchten: 154 Stk(0.03) Lampen: 302 Stk (0.05)

Elektrizitäts- versorgungsnetz

Kabel: 13’629 m (15.26) Rohre: 3’093m (3.47) Kanäle: 86.9 m (0.10) Kabelbahn: 25 m (0.03)

Schalter: 90 Stk (0.10) Leuchten: 21 Stk (0.02) Lampen: 295 Stk (0.33)

Schalter: 538 Stk(0.17) Storentaster: 9 (0.00) Leuchten: 144 Stk(0.05)

Steckdosen: 1’276 Stk(0.20) [3.6 (6.7) pro Raum]

Schalter: 481 Stk(0.07) Storentaster: 222 (0.03) Leuchten: 263 Stk(0.04) Lampen: 336 Stk (0.05)

Kabel: 128’999 m (14.54) Rohre: 31’675 m (3.57) Kanäle: 547 m (0.06)) Gitterbahn: 327 m (0.04)

Steckdosen: 1’911 Stk(0.18) [3.4 (6.6) pro Raum]

Schalter: 663 Stk(0.07) Storentaster: 412 Stk (0.05) Leuchten: 457 Stk(0.05) Lampen: 563 Stk (0.06)

29, 03.05.2021

(28)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Graue Energie

Bürogebäude Fribourg Bürogebäude Verenastrasse Wohngebäude Rautistrasse Wohngebäude Leimbach Wohngebäude Ecofaubourg A Wohngebäude Ecofaubourg B

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Treibhausgasemissionen

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

Erdwärmesonde Wärmepumpe Stahlrohre Abzweigungen und Armaturen, Stahl Stahlrohre, rostfrei Wärmedämmung Mineralwolle PIR-Dämmung mit PVC-Verkleidung Fussbodenheizung Heiz-/Kühldecke Konvektor Röhrenradiator Verschiedene Komponenten

Gesamtumweltbelastung

Teil- prozess SIA 411

Quelle /

Senke Um-

wand- lung

Verteilung Raum/Übergabe

Beispiel Heizungsanlagen Ökobilnz der Komponenten

6 Beispielgebäude

Anteil an Grauer Energie, Treibhausgasemissionen u.

Gesamtumweltbelastung für verschiedene

Komponenten der Lüftungsanlagen.

Daten von Klingler et al., Ökobilanzdaten für Lüftungs- und Wärmeanlagen. Sach- und Ökobilanzen von 16 Gebäuden (Wohnen, Büro, Schulen und Altersheime), BFE 2014

(29)

Beispiel: Auswertung Heizungsanlagen

(30)

Legende:

Grün=Kennwerte im Rahmen dieses Projekts erarbeitet

Hellgrün=weitere Untersuchungen notwendig

=in der aktuellen KBOB-Empfehlung (2009/1:2016) bereits vorhanden Rel=Relevanz

Var=Varianz

BVor=Beeinflussbarkeit im Vorprojekt BAus=Beeinflussbarkeit bei der Ausführung (sehr hoch hoch mittel gering keine)

W=Wirkung im System gem. Wirkungsanalyse

Kennwerte Heizungsanlagen

23.1 kg CO2/m² 15.7 kg CO2/m² 10.3 kg CO2/m² Bsp. MFH Spez. Leistungsbedarf 30 W/m²

23.1 kg CO2/m²

(31)

Kennwerte Heizungsanlagen

Beispiel: Sole-Wasser Wärmepumpe

(32)

Legende:

Var=Varianz

Kennwerte Lüftungsanlagen

(33)

Legende:

Var=Varianz

Kennwerte Elektroanlagen

(34)

Legende:

Var=Varianz

Kennwerte Sanitäranlagen

(35)

Optimierungsspielraum, Auswirkungen und Trade-Offs Beispiel Sanitäranlagen: Wäscheturm vs. Waschküche

(36)

Gemeinschaftliche Waschküchen oder wohungsgebundene Waschtürme?

Entscheid in der frühen Projektierungsphase mit Auswirkungen und muss mit einer gesamtheitlichen Nachhaltigkeitsbetrachtung gefällt werden Optimierungsspielraum, Auswirkungen und Trade-Offs

Beispiel Sanitäranlagen: Wäscheturm vs. Waschküche

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Je nach Situation kann die Umsetzung der Systemtrennung mit Mehrkosten verbunden sein.

Die daraus resultierende verbesserte Zugänglichkeit der Gebäudetechnikkomponenten erleichtert aber den Unterhalt und Rückbau, ermöglicht die Wiederverwendung, reduziert die Unterhaltskosten, erhöht die Anpassungsfähigkeit bzw.

die Flexibilität der Gebäude und somit in der Regel auch deren ökonomischen Wert.

Optimierungsspielraum, Auswirkungen und Trade-Offs Beispiel Systemtrennung

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Schlussfolgerungen

Einordnung des Themas «Graue Energie der Gebäudetechnik»

- Gebäudetechnik ist auch unter dem

Aspekt der Grauen Energie zu konzipieren - Gebäudetechnikentscheide sind für die

gesamtheitliche Nachhaltigkeit relevant - Nutzerkomfort und Genügsamkeit sind

gleichwertig zu gewichten

Eine neue Ausgangslage…

Ohne bedeutenden Effort bei der Grauen Energie bzw. den Grauen

Treibhausgasemissionen sind die Ziele nicht erreichbar!

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Finanzierung Projekt SYGREN Bundesamt für Energie BFE

Amt für Hochbauten der Stadt Zürich AHB Hochschule Luzern HSLU

Autoren und Projektbeteiligte

HSLU Institut Gebäudetechnik und Energie IGE:

Davide Bionda, Silvia Domingo, Gianrico Settembrini aardeplan ag

Heike Zeifang

Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW:

Matthias Stucki, René Itten Begleitgruppe

Rolf Moser BFE, Heinrich Gugerli Gugerli Dolder GmbH Katrin Pfäffli Preisig Pfäffli, Rolf Frischknecht Treeze GmbH Annick Lalive d’Epinay AHB

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

Fragen, Austausch und Danksagung

Bild: „Durchzug“ eine Installation von Roman Signer im Bahnhof Aarau, 2016.

Download der SYGREN-Studie:

https://www.aramis.admin.ch/Texte/?ProjectID=38539