Tagungsband Rahmenveranstaltung Hausbaumesse 2009

8 S 8.

Schweizer h i H Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2009

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel Die neuen kantonalen Energievorschriften und ihre Auswirkungen auf den Holzbau Freitag, 27. November 2009

P R O H O L Z

Technikerschulen HF Holz Biel HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

7 H 7.

Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2008

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

P R O H O L Z

Technikerschulen HF Holz Biel HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Die neuen kantonalen Energievorschriften und ihre Auswirkungen g auf den Holzbau Begrüssung

D. Banholzer

MuKEn und KEnV - Zielsetzung undd Anforderungen A f d im i Überblick Üb bli k

R Schmidt R. S h idt

Erneuerbare Energien – bessere Wärmedämmung oder sinnvoller Energieeinsatz H. Weber Wärmebrücken - Herausforderungg und Chance zur Optimierung

D. Kehl

Sommerlicher Wärmeschutz - das Ziel erreichen mit Massivbau oder intelligentem Holzbau

C. Blaser

Schlusswort

D Banholzer D.

Sponsoren: Cadwork Informatik,, isofloc AG,, Saint-Gobain ISOVER SA, Sema Holzbauprogramme P R O H O L Z

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Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2008

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

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MuKEn und KEnV – Zielsetzung und Anforderung im Überblick Ralph Schmidt Amt für Umweltkoordination und Energie des Kantons Bern

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Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2008

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

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Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

Weiterbildung fördert den Überblick Energiepolitik  Vision  Potenzial  MuKEn/KEnG

Fö d Förderung  Gebäudeausweis  Förderbeiträge 2010

2

Energiestrategie 2006

Vision:

2000 Watt Primärenergie Ziel bis 2035:

4000 Watt

3

R. Schmidt

Seite 1

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

2000 Watt Primärenergie sind eine Herausforderung für uns!

4

Die strategischen Ziele für die 4000-Watt-Gesellschaft bis 2035 sind erreichbar!  Effizienz steigern Wärmebedarf im Gebäudebestand um 20% senken  Wärmeerzeugung für Raumwärme und Warmwasser zu 70% aus erneuerbaren Quellen (heute 10%)  Stromerzeugung zu 80% aus erneuerbaren Quellen, mittelfristig Berner Strom ohne Kernenergie  Treibstofferzeugung T ib t ff zu 5% aus Bi Biomasse (heute (h t <1%) 1%)  60% der Bevölkerung leben in den 60 energierelevanten Gemeinden mit verbindlichem Energierichtplan 5

R. Schmidt

Seite 2

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

Die Werkzeuge des KEnG zur Umsetzung der energiestrategischen Ziele sind bekannt.

Kantonales Energiegesetz KEnG

Energieeffizienz  Best Practice bei Technologien und Baustandards  Energiesparen

Substitution  Strom aus Wasser, Biomasse, Wind und Sonne  Wärme aus Biomasse, Sonne, Wasser, Boden und Abwärme  Treibstoff aus Biomasse

6

Die Werkzeuge des KEnG zur Umsetzung der energiestrategischen Ziele sind bekannt.

Gebäudeenergieausweis

Sanierungspflicht Gebäude

Staatsbeiträge Lenkungsabgabe auf Strom

Anforderungen an Energienutzung

Anforderungen an Abwärmenutzung

Grossverbrauchermodell

Höchstanteil nicht erneuerbare Energien

Verbot und Sanierungspflicht elektrische Widerstandsheizungen

Kommunale Nutzungspläne: - Nutzungsbonus - Vorgabe Energieträger - Vorgabe Höchstanteil nicht erneuerbare Energien

Kommunale Energierichtpläne

7

R. Schmidt

Seite 3

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

Effizienzpotenzial im Gebäudepark

8

Modernisierungspotenzial im Kanton Bern ca. jedes dritte Haus

ca. 50'000 Gebäude

Thunersee 48 km2

EBF mit über 17 lt/m2/a

3 x Fläche Stadt Bern

Fassadenfläche 150 km2

330 Fussballfelder

Fensterfläche 2.50 km2

CHF 2000 Mio./a

Kaufkraft die bleibt

CHF 40'000.--/GB/a

pro Gebäude/a

9

R. Schmidt

Seite 4

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

Überblick zu den MuKEn (Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich) Gebäudehülle neue Grenzwerte bei Neubauten liegen g 25 bis 30 Prozent tiefer als bisher neue Grenzwerte bei Sanierungen liegen etwa 5% Höher als bei Neubauten Maximaler Wärmebedarf bei Neubauten 4,8 lt. Heizöläquivalent (entspricht etwa dem bisherigen MINERGIE-Niveau 2008)

Erneuerbare Energien Höchstanteil nichterneuerbaren Energien (maximal 80%, wie bisher) > bessere Wärmedämmung > Einsatz erneuerbarer Energien > effiziente Haustechnik

Weitere Vorschriften sommerlicher Wärmeschutz erforderlich Vorgaben Heizungssystem (Kondensation, max. Vorlauftemperatur) keine reinen Elektroboiler mehr Vorgaben statt Bewilligung für Klimaanlagen gemäss SIA Vorschriften 10

Energiebedarf

Entwicklung der Anforderungen AEV

KEnV

MuKEn

Minergie Minergie -P

1993 12 lt

1997 4.2 lt

2003 9 lt

2004 3 lt

Minergie

KEnV

2009 4.8 lt 3.8 lt

20?? ? lt

Energiebedarf in Liter Öl pro m2 beheizte Fläche und Jahr 11

R. Schmidt

Seite 5

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

Was wird mit den MuKEn erreicht?

Gebäudeausweis

MuKEn Förderbeiträge

www.be.ch/aue

Energieeffizienz

12

Bsp. notwendige Wand-Dämmstärke Neubau

0.40

          

0.35

0.30

U-W ert

0.25

0.20

0.15

0.10

U-Wert in Abhängigkeit des -Werts 0.05

Mauer: 15cm Backstein beidseitig verputzt

0

5

10

15

17

20

25

30

Dämmstärke in cm 13

R. Schmidt

Seite 6

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

Bsp. notwendige Wand-Dämmstärke Sanierung

0.40

         

0.35

0.30

U-W ert

0.25

0.20

0.15

0.10

U-Wert in Abhängigkeit des -Werts 0.05

Mauer: 15cm Backstein beidseitig verputzt

0

5

10

14

15

20

25

30

Dämmstärke in cm 14

15

R. Schmidt

Seite 7

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

Der Geb채udeausweis der Kantone ist da!

16

Das Konzept hinter dem GEAK bringt Markttransparenz!

Daten des Geb채udes A

Markttransparenz

B C

InternetRechner

D E

Beratung F G

Erneuerung

gemessener Energieverbrauch

17

R. Schmidt

Seite 8

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

2009 - das Jahr der Förderbeiträge!

Förderprogramme Bund 2009  30 Mio. für Fernwärme aus Erneuerbarer Energie oder Abwärme (bis 20% der Gesamtkosten)  10 Mio. für Ersatz von Elektroheizungen durch Solar, Holz, WP (bis 20% der Gesamtkosten, falls ständig bewohnt, max. 8‘000.-)  10 Mio. für Photovoltaikanlagen (ausserhalb KEV) (3‘500.-/ kWp – entspricht ca. 30% der Investitionskosten) Mio mehr Globalbeiträge für Kantone  80 Mio.  SKR bis ende 2009, neu ab 2010 Gebäudesanierungsprogramm  Ausgabestopp Kt. BE ab 1. November 2009!

18

... und mit was darf 2010 gerechnet werden?

 über CO2-Gesetz, Teilzweckbindung, Total ca. 200 Mio.  2/3 für die Sanierung der Gebäudehülle, ca. 134 Mio.  1/3 für die Förderung der erneuerbaren Energien und Abwärmenutzung ca. 66 Mio.  BFE EnG Art. 10 & 11, Total 2 – 4,8 Mio. g Aus- und  Indirekte Massnahmen, Informationen und Beratung, Weiterbildung  Kanton ca. 12 Mio, Beitrag Bund über Globalbeiträge noch offen.

19

R. Schmidt

Seite 9

Pro Holz / HF Holz Biel

MuKEn / KEnV

Wir tanzen alle im Energiemarkt mit!

20

Update-Treff Energiepolitik des Kantons Bern 24. März 2009 Ralph Schmidt, Architekt HTL Amt für Umweltkoordination und Energie

j mir ja, i chöis! höi !

21

R. Schmidt

Seite 10

Erneuerbare Energien – bessere Wärmedämmung oder sinnvoller Energieeinsatz (oder beides) Heinz Weber Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau, Biel Weber Energie und Bauphysik Bern

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7 H 7.

Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2008

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

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Pro Holz / HF Holz Biel

Besser dämmen

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Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Erneuerbare Energiequelle

Technikerschulen HF Holz Biel

2

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Inhaltsverzeichnis 1. Anforderungen an den Wärmeschutz 2 Höchstanteil nichterneuerbare Energie - höchstens 80% 2. des zulässigen Bedarfs für Heizung und Warmwasser MuKEn 2008: Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich

3. Standardlösungen 3. Einfluss der Wärmedämmung 4. Solare Gewinne 5. Fazit

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H. Weber

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3

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Seite 1

Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser D채mmen

Wie erreichen?

QV QT

Qi

Qh

Qs

Qv L체ftungsverluste

QT Transmissionsverluste Qh Heizenergiebedarf Qs Gewinne Sonnen Qi Gewinne Elektrizit채t, Personen , usw.

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4

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Entwicklung der Anforderungen

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H. Weber

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Seite 2

Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

„Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich“ (MuKEn)

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6

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Höchstanteil nicht erneuerbarer Energie

Was heisst das…

80 % vom Grenzwert Heizwärmebedarf Qh,li ?

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H. Weber

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7

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Seite 3

Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

2. Höchstanteil nicht erneuerbarer Energie max. zulässiger Wärmebedarf + für Heizung Q h,li + Warmwasser Qww 100 %

Warmwasser Wärmebedarf gem. SIA 380/1

Qww max. 80 %

Heizung Grenzwert gemäss Norm SIA 380/1

Bedarf reduzieren oder erneuerbare b Energie E i

Bedarfsdeckung durch nichterneuerbare Energien

Qh,li

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

3. Standardlösungen für „Höchstanteil nichterneuerbarer Energien“ 1.

Verbesserte Wärmedämmung

2.

Verbesserte Wärmedämmung, Komfortlüftung

3.

Verbesserte Wärmedämmung, Solaranlage

4.

Holzfeuerung, Solaranlage

5.

Automatische Holzfeuerung

6.

Wärmepumpe mit Erdsonde oder Wasser

7.

Wärmepumpe mit Aussenluft

8.

Komfortlüftung und Solaranlage

9.

Solaranlage

10.

Abwärme

11.

Wärmekraftkopplung

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H. Weber

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Seite 4

Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Standardlösung 4 Holzfeuerung und Solaranlage

Stückholzfeuerung für 100% des Heizwärmebedarfs Sonnenkollektoren für Wassererwärmung mindestens 2 % der EBF; selektiv beschichtete Absorber

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10

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Standardlösung 5 Automatische Holzfeuerung

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Automatische Holzfeuerung für Heizung und Wassererwärmung ganzjährig (z B Pelletheizung) (z.B.

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Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Standardlösung 6 Wärmepumpe Erdsonde oder Grundwasser

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Elektrische angetriebene Sole-WasserWärmepumpe mit Erdwärmesonde oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit Grund- oder Oberflächen-wasser als Wärmequelle, für Heizung und Wassererwärmung ganzjährig

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Standardlösung 7 Wärmepumpe Aussenluft

Elektrische angetriebene AussenluftWasser-WP für Heizung und Wassererwärmung ganzjährig.

Die Luft-Wasser-WP ist so auszulegen, dass der Wärmeleistungsbedarf für das ganze Gebäude und für die Wassererwärmung ohne zusätzliche elektrische Nachwärmung erbracht werden kann. kann Max. Max Heizung-VL Heizung VL 35°C 35 C.

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Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Standardlösung 8 Sonnenkollektoren und Komfortlüftung

Sonnenkollektoranlage für Heizung und Wassererwärmung mindestens 5 % der EBF selektiv EBF; l kti beschichtete b hi ht t Absorber.

Ab b Komfortlüftung mit Zuluft, Abluft und Wärmerückgewinnung

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Standardlösung 9 Sonnenkollektoren

Sonnenkollektoranlage für Heizung und Wassererwärmung mindesten 7 % der EBF; selektiv beschichtete Absorber. Beispiel: EFH

AE 180 m2

Sonnenkollektoren 7% von EBF = 12.6 m2

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Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Standardlösung 10 Abwärmenutzung Nutzung von Abwärme, z.B. Fernwärme aus KVA,, warme Fernwärme aus ARA oder Abwärme aus Industrie; für Heizung und Wassererwärmung ganzjährig

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Standardlösung 11 Wärmekraftkoppelung Wärmekraftkopplungsanlage mit einem elektrischen Wirkungsgrad von mindestens i d t 30% für fü mindestens i d t 70% des Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser

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Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Standardlösungen für „Höchstanteil nichterneuerbarer Energien“

Einsatz erneuerbarer Energiequellen

besserer Wärmeschutz

Standardlösungen: „ Höchstanteil nichterneuerbarer Energien“ 1.

Verbesserte Wärmedämmung

2.

Verbesserte Wärmedämmung, Komfortlüftung

3.

Verbesserte Wärmedämmung, Solaranlage

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Nachweismethoden gemäss SIA 380/1

2009

Systemnachweis (Bilanzmethode)

Qg Gewinne (Sonne, Personen, Strom) QV Lüftungsverluste Eh Heizenergie

QT Transmissionsverluste (U-Wert)

Der berechnete Projektwert des Heizwärmebedarfs Qh muss kleiner als der geforderte Grenzwert Qh,li sein.

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

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Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Wärmedämmung Neubau / Anbau gemäss SIA 380/1 Grenzwerte der Einzelbauteile U-Werte [W/m2 K] Grenzwerte Uli in W/(m2K) mit Wärmebrückennachweis Bauteil

Grenzwerte Uli in W/(m2K) ohne Wärmebrückennachweis

Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich

unbeheizte Räume oder mehr als 2 m im Erdreich

Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich

unbeheizte Räume oder mehr als 2 m im Erdreich

0,20

0,25 0,28

0,17

0,25

0,20

0,25

0,17

0,25

Fenster, Fenstertüren und Türen

1,3

1,6

1,3

1,6

Fenster mit vorgelagerten Heizkörpern

1,0

1,3

1,0

1,3

gegen Bauteil opake Bauteile - Dach, Decke, - Wand, Boden opake Bauteile mit Flächenheizungen

Tore (Türen grösser als 6

m2)

Storenkasten

1,7

2,0

1,7

2,0

0,50

0,50

0,50

0,50

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Höchstanteil nichterneuerbarer Energien Standardlösung 1

Verbesserte Wärmedämmung Grenzwerte Uli [W/(m2K] mit Wärmebrückennachweis

Bauteil gegen

Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich

unbeheizte Räume oder mehr als 2 m im Erdreich

Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich

unbeheizte Räume oder mehr als 2 m im Erdreich

≤ 0.20 / 0.12

0,25 0,28

0,17 / 0.12

0,25

≤ 0.20 / 0.12

0,25

0,17 / 0.12

0,25

≤ 1,3 / 1.0

1,6

1,3 / 1.0

1,6

Bauteil opake Bauteile - Dach, Decke, - Wand, Boden opake Bauteile mit Flächenheizungen Fenster, Fenstertüren und Türen

Grenzwerte Uli [W/(m2K] ohne Wärmebrückennachweis

Rot markiert: Geänderte Werte gegenüber Grenzwert SIA 380/1 P R O H O L Z

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Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Höchstanteil nichterneuerbarer Energien Standardlösung 2. Verbesserte Wärmedämmung + Komfortlüftung 3. Verbesserte Wärmedämmung + Solaranlage Grenzwerte G e e e Uli in W/(m /( 2K)) mit Wärmebrückennachweis Bauteil gegen

Grenzwerte G e e e Uli in W/(m /( 2K)) ohne Wärmebrückennachweis

Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich

unbeheizt e Räume oder mehr als 2 m im Erdreich

Aussenklima oder weniger als 2 m im Erdreich

unbeheizte Räume oder mehr als 2 m im Erdreich

opake Bauteile - Dach, Decke, Wand Boden - Wand,

≤ 0.20 / 0,15

0,25 0,28 0 28

0.17 / 0,15 ,

0,25 ,

opake Bauteile mit Flächenheizungen

≤ 0.20 / 0,15

0,25

0.17 / 0,15

0,25

≤ 1.3 / 1,0

1,6

≤ 1.3 / 1,0

1,6

Bauteil

Fenster, Fenstertüren und Türen

Rot markiert: Geänderte Werte gegenüber Grenzwert SIA 380/1 P R O H O L Z

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Die Thermische Gebäudehülle

QT

Die thermische Gebäudehülle muss lückenlos wärmegedämmt und luftdicht sein !

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Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Verbrauch bei gleichbleibender Qualität der Hülle Einfamilienhaus

QT

Mehrfamilienhäuser

Verbrauch

145 %

100 %

93 %

Primärenergie

131 kWh/m2a

90 kWh/m2a

84 kWh/m2a

Formfaktor

3.2

1.35

0.96

Quelle: Das Klima asl Entwurfsfaktor, www.quart.ch

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24

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Wärmebedarf Wohnhaus in Liter Heizöl pro m2/a

QT

Total 21 Liter Wärmedämmung

11 Liter Wärmedämmung

4 Liter

Liter Öl pro m2 Energiebezugsfläche und Jahr P R O H O L Z

H. Weber

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

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Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

QT

Transmissionswärmeverluste

QV

QT

Qi

Qh

Qs

Heinz Weber

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MAS Holzbau Biel sia Technikerschulen 380/1

HF Holz Biel

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

QT

Ein Beispiel: Resultate

Das Potential der Flächenbauteile

600

500

191

Heizwärmebedarf Qh / Einsparung

[ MJ/m2a]

MJ/m2a

400

83 300

580

67 73

200

100

166

0 ISTZustand

P R O H O L Z

H. Weber

Dämmung Wand

FensterErsatz

Dämmung Boden

Dämmung Dach

Neuer Zustand

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Seite 13

Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

QT

Auf die Dämmstärke kommt es an!

Konstruktion der Aussenwand

Dämmstärke

Ölverbrauch Liter Öl pro m2 und Jahr (a)

[mm] Backstein

Werte für die Aussenwand eines i EFH [ l/Jahr]

0

12

2‘400

60

5

1‘000

Gemäss Vorschrift

160

3

600

Gut gedämmte Aussenwand

200

2

400

Dämmung nach Vorschrift

Beispiel:

Aussenwand

200 m2 ; Fenster 20 m2 Technikerschulen HF Holz Biel

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

U-Werte einer Neubau – Aussenwand Einzelbauteile

QT

0.40

Standardlösung 1

Standardlösung 2 ++ 3

0.60

U-Wert Aussenwand in (W/m2K) SIA 380/1, Neubau

0.80

SIA 380/1, SSanierung

1.00

0.12 W/m2 K

0.25

0.19 0.20

0.16

0 13 0.13

0 12 0.12

0.10

0.09

0.08

32

36

40

0.19 W/m2 K

0.00

12 cm

16

20

24

28

Ständerdicke, Kerndämmung und 60mm Überdämmung ( λ = 0.036 W/mK und 13 % Holzanteil)

P R O H O L Z

H. Weber

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29

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Seite 14

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Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Beispiel: Wärmedämmung Wand / Dach Neubau Bisher

QT

0,30 W/m²K (~10 cm*)

Neu

0,20 W/m²K (~16 cm*)

mit Checkliste Wärmebrücken

0,17 W/m²K (~ 19 cm*)

ohne Nachweis Wärmebrücken

mit Standardlösungen 4 bis 11 0,12 W/m²K (~ 28 cm*)

Neu

ohne erneuerbare Energien (Standardlösung 1)

(*: λ = 0,035 W/mK) Technikerschulen HF Holz Biel

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Beispiel: Aussenwand Grenzwerte Einzelbauteilnachweis mit erneuerbaren Energien

U-Wert =

Grenzwerte Einzelbauteilnachweis ohne erneuerbaren Energien bessere Dämmung

0.20 W/m2K

0.12 W/m2K 434 3

312

140 mm Ständer + 60 mm Überdämmung

Holzanteil jeweils 15 % WD λ = 0.036 W/mK

P R O H O L Z

H. Weber

30

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

280 mm Ständer + 60 mm Überdämmung

200

320 Technikerschulen HF Holz Biel

31

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Seite 15

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Erneuerbare Energien - besser Dämmen

QT

Beispiel EFH: Optimieren der Bauteile

Transmissionswärmeverluste QT in MJ/m2

250

200 77

85 Fenster Boden Dach

73

72

150

40

100

40

57

42

58

38

54

50

44

Wände 57

50

39

33 0 V1

Fenster Uw [W/ m2 K]

V2

1

0,9

V3

0,8

V4

0,8

Dämmstärken in mm ; U-Wert [W/m2 K]

November P R O H 09 O L Z

Boden

200

220

120

220

Dach

240

220

360

220

Wände

380

335

250

315

HW/JB

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32 HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Gute Dämmung heisst auch keine Wärmebrücken

Auflager Auflager / Fenster Dachrand Dachrand / Fenster Sockel Sockel / Fenster Ecke Ecke / Fenster

P R O H O L Z

H. Weber

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33

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Seite 16

Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Qs

Solare Wärmegewinne

QV

QT

Qi

Qh

Qs

Heinz Weber

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MAS Holzbau Biel sia Technikerschulen 380/1

HF Holz Biel

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Qs

Solare Wärmegewinne Verschattungsfaktor reduzieren Sonnenbahn am 21. Juni Azimuth = 251°

Sonnenstand am 21. Juni Höhenwinkel = 66°

Sonnenbahn am 21. Dezember Azimuth = 109°

Sonnenstand am 21. Dezember Höhenwinkel = 19°

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H. Weber

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Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

QV

Lüftungswärmeverluste

QT

reduzieren

Qh

QV

Qi

Qs

Der Aussenluftvolumenstrom wird bestimmt durch die Luftströme infolge Gebäudeundichtigkeiten und den Luftaustausch durch geöffnete Fenster und Türen.

Der Anteil der Fugenlüftung am Luftwechsel ist bei dichten Neubauten gering.

Heinz Weber

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Erneuerbare Energien - bessere Wärmedämmung oder sinnvoller Energieeinsatz oder beides?

Verluste minimieren heisst: Besser Dämmen + Besseren Komfort + Günstiges Oberflächen-Volumen-Verhältnis,kompakte Form + Mehrkosten für Zusatzdämmung meist gering + Lange Lebensdauer der Dämmung + Minimierte Wärmebrücken + Luftdichte Gebäudehülle (Luftdichtigkeitstest) + Tiefer spezifischer Wärmeleistungsbedarf

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H. Weber

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Pro Holz / HF Holz Biel

Erneuerbare Energien - besser Dämmen

Erneuerbare Energien - bessere Wärmedämmung oder sinnvoller Energieeinsatz oder beides?

Gewinne maximieren heisst: + Gut G t besonnter Standort + Geringe Verschattung durch Nachbargebäude und durch Balkone + Maximale Gewinne aus Solarstrahlung (grosse Fenster nach Süden) und optimierte + Nutzung der Gewinne (speicherwirksame Gebäudemasse) + Guter Sonnenschutz (sommerlicher Wärmeschutz)

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HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Danke für Ihre Aufmerksamkeit

Heinz Weber

P R O H O L Z

H. Weber

Architekt HTL/STV Dozent für Bauphysik an der FH-Bern, Architektur Holz und Bau Biel Technikerschulen HF Holz Biel

HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Seite 19

7 H 7.

Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2008

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

P R O H O L Z

Technikerschulen HF Holz Biel HF Holzbau, HF Holztechnik, HF Holzindustrie

Die W채rmebr체ckeHerausforderung und Chance zur Optimierung Daniel Kehl Forschungseinheit Holz Holz- und Verbundbau Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau, Biel

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Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2008

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

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Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

Wärmebrücken – Einfluss auf die Energiebilanz 1994 berechneten Hauser / Stiegel (D) Wärmebrücken von verschiedenen Bauweisen, ermittelte deren Einfluss auf die Energiebilanz und schlugen einen pauschalen Wärmebrückenzuschlag UWB vor. vor Wärmebrückenzuschlag UWB [W/m2K] „gute“ bis „schlechte“ Ausführung

Massiv, monolithisch

0,03 bis 0,20

Massiv, Kompaktfas.

0,02 bis 0,23

Massiv, zweischalig

0,00 bis 0,21

Holzbau

-0,01 bis 0,05

Vorschlag zur pauschalen Erfassung Grafik EA NR RW (D)

Bauweise

0,14 0,03

2

Zunahme der Wärmeverluste durch UWB je nach Bauweise und Regel‐U‐Wert 93%

100% 70%

80%

U = 0,06 W/m²K

60% 40% 20%

Zur Kompensation erforderlich:

35%

8%

13%

25% 15%

33% 20%

Um = 0,17 W/m²K Dämmdicke ~26 cm ((+ 4 cm))

0% 0,40

Dämmdicke > 60 cm

0,20

0,15

U-Wert Regelquerschnitt Massivbau WB‐Zuschlag 0,14

Holzbau WB‐Zuschlag 0,03

Um = 0,15 W/m²K Dämmdicke ~28 cm (+ 6 cm)

Holzbau WB‐Zuschlag 0,05

3

D. Kehl

Seite 1

Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

Zwischenfazit • Je besser der Wärmeschutz, desto grösser wird der Einfluss der Wärmebrücken auf den Gesamtwärmeverlust.

• Wärmebrücken haben einen grossen Einfluss auf den Gesamtwärmeverlust der Gebäudehülle und können bei ungünstiger Detailausbildung im Holzbau zwischen 20 % und 35 % ausmachen.

• Zur Kompensation müssten im Holzbau 4 bis 6 cm mehr Dämmung eingesetzt werden.

• Durch D h gute t D Detailausbildung t il bild kkann d der Wä Wärmebrückenbü k verlust reduziert werden.

4

Nachweis der Wärmebrücken nach SIA 380/1 SIA 380/1 Nachweis von Wärmebrücken

Einzelbauteil Einzelbauteilnachweis

Systemnachweis

5

D. Kehl

Seite 2

Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

Einzelbauteilnachweis ab 01.01.2009 (MuKEn) Grenzwerte Uli W/m2K mit Wärmebrücken Nachweis

Grenzwerte Uli W/m2K ohne Wärmebrücken Nachweis

Aussenklima oder ≤ 2 m im Erdreich

Aussenklima oder ≤ 2 m im Erdreich

Dach, Decke

0,20

0,17

+4 cm

Wand /Boden

0,20 ,

0,17

+4 cm

Boden mit Bodenheizung

0,20

0,17

+4 cm

Fenster, Türen

1,30

1,30

+4 cm

Nachweis nach SIA 380/1 2.2.3 6

EB-Nachweis  SIA 380/1 2.2.3 Grenzwerte längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient Ψ

Grenzwert Ψli [W/(m·K)]

Zielwert Ψta [W/(m·K)]

Typ 1

Auskragungen in Form von Platten oder Riegeln

0,30

0,15

Typ 2

Unterbrechung der Wärmedämmschicht durch Wände oder Decken

0,20

0,10

Typ 3

Unterbrechung der Wärmedämmschicht an horizontalen oder vertikalen Gebäudekanten

0,20

0,10

--

--

0,10

0,05

T 4 entfällt Typ tfällt Typ 5 Fensteranschlag

7

D. Kehl

Seite 3

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Wärmebrücken

Grafiken EA NRW W

Begrifflichkeiten - Wärmebrücken

Um = mittlerer U-Wert  SIA 380/1  EN ISO 6946  = zweidimensionaler Wärmebrückenkoeffizient (Psi)

8

Wärmebrücken mit BFE-Katalog

 = 0.02 W/m*K



 = 0.622 W/m*K

?

Grafik links: BFE - W Wärmebrückenklatalog

Typ 3  Sockel - Grenzwert SIA 380: 0.20 W/m*K

9

D. Kehl

Seite 4

Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

EB-Nachweis mit BFE-Wärmebrückenkatalog

? ?

 = 0.10 W/m*K



 = 0.090 W/m*K



Grafik links: BFE - W Wärmebrückenklatalog

Typ 5  Fenster - Grenzwert SIA 380: 0.10 W/m*K

10

Wärmebrücken beim Fenster Typ 5  Fenster - Grenzwert SIA 380: 0.10 W/m*K

50 mm   = 0.090 W/m*K 30 mm   = 0.081 W/m*K  10 mm   = 0.069 W/m*K  Fehler in Grenzwertbetrachtung: Je weniger man den Rahmen überdämmt, desto kleiner wird der -Wert.  Der Massbezug (lichtes Mass) ist daher für die Grenzwertbetrachtung ungeeignet.

Grafik: BFE - Wärm mebrückenklatalog

Rahmenüberdämmung:

11

D. Kehl

Seite 5

Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

EB-Nachweis mit BFE-Wärmebrückenkatalog Typ 5  Fenster - Grenzwert SIA 380: 0.10 W/m*K

?

 = 0.11 W/m*K



 Detail muss nachgewiesen werden

Grafik: BFE - Wärm mebrückenklatalog

?

12

 = 0.04 W/m*K ACHTUNG: Massbezug in D anders!

Umrechnung:  = 0.09 W/m*K

0,19



Grafik: Xella/Ferma acell Wärmebrückenkatalog

Hilfe durch Wärmebrückenkataloge, aber …

13

D. Kehl

Seite 6

Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

BFE-Katalog ist nur sehr eingeschränkt zu gebrauchen: g zu • Details im BFE Katalog ungenau abgebildet • -Werte aus dem BFE-Katalog sind teils nicht nachvollziehbar • Details für Holzbau teilweise nicht vorhanden • Wärmebrückenkoeffizienten aus Katalog erfüllen teils nicht die Anforderungen nach SIA 380/1.  Herstellerkataloge können weiterhelfen, aber Massbezug beachten.  Fenster und Sockel !

Grafik: BFE - Wärm mebrückenklatalog

BFE-Wärmebrückenkatalog

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Nachweis der Wärmebrücken nach SIA 380/1 SIA 380/1 Nachweis von Wärmebrücken

Einzelbauteil Einzelbauteilnachweis

Systemnachweis

15

D. Kehl

Seite 7

Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

Systemnachweis = Heizwärmebilanz SIA 380/1: 2007 „Geometrische Wärmebrücken mit durchgehender, unverminderter Wärmedämmung (z.B. Ecken) können vernachlässigt werden.

Wiederholt, vorkommende Wärmebrücken (Sparren, Lattung, Befestigungsanker usw.) sind bei den flächigen Wärmebrücken zu berücksichtigen (U-Wert EN ISO 6946). Die übrigen Wärmebrücken sind separat zu erfassen und zu berücksichtigen.“  Detaillierter Nachweis der Wärmebrücken über Kataloge oder detaillierte Berechnung

16

Beispiel - Einfamilienhaus

Wohnfläche: 140 m2 Wärmebrückenlängen: 247,3 m Wärmeabgebende Hüllfläche: 425 m2 17

D. Kehl

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Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

Wärmebrücken – Die Länge macht‘s Detail

Länge [m]

Anteil an Gesamtlänge

Sockel

29.1

12 %

Außenecken

17.1

7%

Fensterleibung

46.3

Fensterbrüstung

13.7

Fenstersturz

10.3

Innenwand – Bodenplatte

14.5

6%

Innenwand – Außenwand

17.1

7%

Geschossdecke

34.6

14 %

Traufe

22.5

9%

29 %

Ortgang

11.8

5%

Innenwand - Dach

30.2

12 %

Gesamt:

55 %

247.3 18

Berechnung für Systemnachweis Sockel

e = - 0,048 W/(m·K)

Leibung

e = 0,069 W/(m·K) 19

D. Kehl

Seite 9

Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

Berechnung für Systemnachweis Geschossdecke

Ortgang

e = - 0,177 W/(m·K)

e = 0,044 W/(m·K)

20

Zusammenfassung Länge [m]



L

[W/m*K]

[W/K]

Sockel

29.1

-0,048

-1,397

Außenecken

17.1

-0,032

-0,547

Fensterleibung

46.3

0,069

3,195

Fensterbrüstung

13.7

0,073

1,001

Fenstersturz

10.3

0,080

0,824

Innenwand – Bodenplatte

14.5

0,000

0,000

Innenwand – Außenwand

17.1

-0,017

-0,291

Geschossdecke

34.6

0,044

1,522

Traufe

22.5

0.022

0,495

Ortgang

11.8

-0,015

-0,177

Innenwand - Dach

30.2

0,000

0,000

Detail

Gesamt:

247.3

4,63

UWB = 0,01 W/m²K 21

D. Kehl

Seite 10

Pro Holz / HF Holz Biel

Wärmebrücken

Zunahme der Wärmeverluste durch UWB 100% 80% 60% 40% 20%

3%

5%

7%

0,40

0,20

0,15

0%

U-Wert Regelquerschnitt Holzbau WB‐Zuschlag 0,01

22

Zusammenfassung • Wärmebrücken müssen über den Einzelbauteil- oder Systemnachweis nachgewiesen werden. g herangezogen g g • Dazu können verschiedene Wärmebrückenkataloge werden.

• Durch gute Detailplanung lassen sich die Wärmebrückenverluste in der Summe stark reduzieren.  Dazu müssen die Details mit einem Wärmebrückenprogramm berechnet werden

Die BFH bietet am 10.+11 Mai 2010 ein Wärmebrückenseminar an: - Zusätzliche Energieverluste (-Werte) - Schimmel auf der Bauteilinnenseite (fRsi) - Softwareschulung inkl. Software (Therm) 23

D. Kehl

Seite 11

7 H 7.

Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2008

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

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Sommerlicher Wärmeschutz â&#x20AC;&#x201C; das Ziel erreichen mit Massivbau oder intelligentem Holzbau Christoph Blaser Saint-Gobain, ISOVER SA

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7 H 7.

Hausbaub undd Energie-Messe E i M 2008

Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

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Pro Holz / HF Holz Biel

Sommerlicher Wärmeschutz

Thermik, Akustik, Brandschutz Rundum gut beraten.

27.11.09

SOMMERLICHER WÄRMESCHUTZ Das Ziel mit intelligentem Holzbau erreichen Christoph Blaser, Leiter Ausbildung bei SG-ISOVER AG

Inhaltsverzeichnis 1.

2.

3.

4.

5.

Klimaerwärmung & Wohnkomfort EMPA-Studie: Einflussfaktoren Planungsgrundsätze Risikobeurteilung Resümee

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher Wärmeschutz

2

Seite 1

Pro Holz / HF Holz Biel

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher W채rmeschutz

Sommerlicher W채rmeschutz

3

Klimatische Rahmenbedingungen

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher W채rmeschutz

4

Seite 2

Pro Holz / HF Holz Biel

Sommerlicher Wärmeschutz

Klimatische Rahmenbedingungen

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher Wärmeschutz

5

Bau-Trends heute - Dunkle Fassaden - Hoher Glasflächenanteil - Einsatz windempfindliche Markisen - Keine Vordächer

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher Wärmeschutz

6

Seite 3

Pro Holz / HF Holz Biel

Sommerlicher Wärmeschutz

Nachhaltige, intelligente und effiziente Beispiele MFH Liebefeld (CH-Solarpreis 07)

Saint-Gobain Isover AG

Marché Mövenpick Kemptthal (CH-Solarpreis 07)

Sommerlicher Wärmeschutz

7

Thermischer Komfort nach SIA 180

21.5°C  2.5°C

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher Wärmeschutz

8

Seite 4

Pro Holz / HF Holz Biel

Sommerlicher Wärmeschutz

Zulässiger Raumtemperaturbereich nach EN 15251

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher Wärmeschutz

9

EMPA-Studie: Sommerlicher Wärmeschutz von Dachräumen

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher Wärmeschutz

10

Seite 5

Pro Holz / HF Holz Biel

Sommerlicher Wärmeschutz

EMPA-Studie: Der untersuchte Dachraum

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher Wärmeschutz

11

EMPA-Studie: Berücksichtige Konstruktionsvarianten • Leichtbauweise mit U  0.15 bzw. 0.20 W/(m2K) - Glaswolle - Steinwolle - Zellulose - Holzweichfaserplatte - Holzfaserplatte

• Beplankung - Gipsfaserplatte einlagig 12.5 mm - Gipsfaserplatte zweilagig 25 mm

• Bodenbelag - Teppich - Steinplatten Saint-Gobain Isover AG

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12

Seite 6

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Sommerlicher Wärmeschutz

EMPA-Studie: Weitere Randbedingungen • Fensterflächen - Balkonfenstertüre 4 m2 (20%) ( ) - Dachflächenfenster 2 m2 (10%)

• Lüftung - Grundluftwechsel 0.5 1/h - Nachtlüftung 1 oder 3 1/h

• Interne Wärmelasten - 5 W/m2 - 10 W/m2 - 15 W/m2

• Hitzeperiode - 3 Tage (DRY) - 11 Tage (2003) Saint-Gobain Isover AG

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13

EMPA-Studie: Gebäudesimulationsmodell Raummodell

Wärmeströme: - Alle Wärmegewinne (externe / interne) - Gespeicherte Wärme in den Bauteilen - Transmission und Lüftung

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Rechenmodell

Wärmbilanzmodell (HELIOS): - Wärmestrombilanzen an den Bauteilen - Wärmegewinne (externe / interne) - Lüftungswärmebilanz

Sommerlicher Wärmeschutz

14

Seite 7

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Sommerlicher W채rmeschutz

Resultate: Einfluss des Sonnenschutzes

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher W채rmeschutz

15

Resultate: Einfluss der Nachtl체ftung

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher W채rmeschutz

16

Seite 8

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Sommerlicher Wärmeschutz

Resultate: Einfluss der Dämmstoffart

T 0-1K

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher Wärmeschutz

17

Sommerlicher Wärmeschutz

18

Planungsgrundsätze

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Seite 9

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Sommerlicher Wärmeschutz

Planungsschritte für Risikobeurteilung Schritt 1: Solare Lasten abschätzen Schritt 2: Interne Wärmelasten abschätzen Schritt 3: Gesamte Wärmelast bestimmen Schritt 4: Raumwärmespeicherfähigkeit bestimmen Schritt 5: Lüftungsmanagement festlegen Schritt 6: Risikobeurteilung vornehmen  Einfaches Verfahren zur Abschätzung des So-Ws  Überprüfung erfolgt mit einfachen Rechenvorgängen (+, x, /)  Keine komplexe Berechnungssoftware erforderlich

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19

Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 1: Solare Lasten Qs / ANGF abschätzen

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

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20

Seite 10

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Sommerlicher Wärmeschutz

Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 2: Interne Wärmelasten abschätzen

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher Wärmeschutz

21

Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 3: Gesamte Wärmelast Qtot / ANGF bestimmen

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher Wärmeschutz

22

Seite 11

Pro Holz / HF Holz Biel

Sommerlicher Wärmeschutz

Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 4: Raumwärmespeicherfähigkeit CR / ANGF bestimmen

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher Wärmeschutz

23

Planungsschritte für So-Ws-Risikobeurteilung Schritt 5: Lüftungsmanagement festlegen

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher Wärmeschutz

24

Seite 12

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Sommerlicher W채rmeschutz

Schritt 6: Risikobeurteilung vornehmen

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher W채rmeschutz

25

Schritt 6: Risikobeurteilung vornehmen

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

Sommerlicher W채rmeschutz

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Seite 13

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Sommerlicher Wärmeschutz

Resümee • Der wichtigste Planungsgrundsatz: „minimieren sowie abführen der Wärmelasten“ ermöglicht einen guten sommerlichen Wärmeschutz • Einflussfaktoren nach deren Relevanz geordnet ergibt folgende Reihenfolge: 1. Beschattungsmassnahmen 2. Raumwärmespeicherfähigkeit 3. Nachtlüftung 4 Interne Lasten 4.

5. Fenstergrösse • Mit einer schrittweisen Berechnung kann eine Risikobeurteilung verhältnismässig einfach vorgenommen werden.

Saint-Gobain Isover AG

Sommerlicher Wärmeschutz

27

Vielen Dank für Ihre geschätzte Aufmerksamkeit.

Saint-Gobain Isover AG

C. Blaser

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28

Seite 14

7 H 7.

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Rahmenveranstaltung Pro Holz / Technikerschule HF Holz Biel

Flachd채cher im Holzbau Freitag, 7. November 2008

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