Einführung ERFA-Seminar Solar/MINERGIE-A
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Globale Energiepolitik
−USA− China und Indien
− Europa− Schweiz
MINERGIE Erfa Seminar "Solar" | 30.April 2013
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Die Energiewend(e)n
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1920 1940 1960 1980 2000 20201900 2050
Die Lösungsansätze:
verzichten verzichten nachhaltig investieren
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Die erneuerbaren Energien (Made in Switzerland)
1. Produktionsstandort Schweiz2. Wertschöpfung in der Schweiz3. Kaum CO2 Emissionen4. Erhöhung des energetischen Selbstversorgungsgrades 5. Reduktion der Abhängigkeit von ausländischen
Energieproduzenten
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Energiestrategie 2050
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Stromeinsparung und –produktion bis 2035
Quelle: infras, Energieeffizienz und Erneuerbar- Alternative zu Grosskraftwerken
~30 TWh/a
~1/2 Verbrauch 2010
MINERGIE® – ERFA Solar, 30. April 2013, Bern
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Energiewende: … das Menü ist „Photovoltaik“ der Rest ist Beilage?
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Strompreise in der Schweiz (Harmonisierung)
Strompreiskarte der Schweiz
So variabel wie die Strompreise, so variabel sind auch die Stromverbräuche – Faktor 1 zu 10!
Tiefster Preis: 5.0 Rp./kWhGemeinde Gondo (VS)
Höchster Preis: 48.6 Rp./kWhGemeinde San Vittore (GR)
Mittelwert: 20 Rp./kWhGemeinde Gossau (SG)
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Den Kantonen obliegt die Energiegesetzgebung im Geäudebereich
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Beweis des Erfolges vom freiwilligen Baustandard
Gewichtete Energiekennzahl
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Aktuell: Entwicklung Energiepolitik (Medienmitteilung September 2011)
MuKEn 2014: Abstimmung auf EPBD(Energy Performance of Buildings Directive)
MINERGIE-A als Wegbereiter undVersuchsfeld für umsetzbare Lösungen
MINERGIE® – ERFA Solar, 30. April 2013, Bern
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Fragen zum Vollzug
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Vollzugsinstrumente
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MINERGIE® das erfolgreichste Instrument der CH-Energiepolitik
30‘000 zertifizierte GebäudeBeheizte Nutzfläche: 30.78 Millionen Quadratmeter in Neu- und Umbauten
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90%SIA 380/1
38kWh/m2
I, IINeubauG
ÄNG
IGE
PRA
XIS
ANFO
RDER
UN
GEN
GewichteteEnergiekennzahl kWh/m2
Primäranford. GebäudehülleHeizwärmebedarf SIA 380/1
Erneuerbare Energie
Wärmedämmung
Wärmevert. Niedertemp.
Fenster / Verglasung
Kombinierbar mit ECO
Nachweis Graue Energie
Nachweis Luftdichtigkeit
Haushaltgeräte
Sommerl. Wärmeschutz
Kontrollierte Lüftung
Strom Beleuchtung
Strom Hilfsenergie
Gebäudekategorien I - XIINeubau / Modernisierung
Stand: August 2011
60%SIA 380/1
30kWh/m2
I, IINeubau
90%SIA 380/1
0/15kWh/m2
I, IINeubau
Grafik: MINERGIE®
MINERGIE® GEBÄUDESTANDARDSVergleich gültig für Neubauten Gebäudekategorie I und II (Wohnen MFH und Wohnen EFH) / Modernisierung und weitere Gebäudekategorien möglich.
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Das MINERGIE-A®-Konzept mit Fotovoltaik
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Wärme und Lüftung:- Heizung- Warmwasser- Ventilatoren- Hilfsenergie
3 ähnlich grosse Energieverbräuche:
Haushalt-Elektrizität- Geräte- Beleuchtung
Graue Energie
Energieproduktion mit Fotovoltaik: mind. gleich gross wie der Verbrauch für Wärme und Lüftung
Anforderungen:
Best PracticeBeste marktgängige Technik
Grenzwert50 kWh/m2
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Die Kombination MINERGIE + ECO
Graue Energie Baustoffe
Materialien und Bauprozesse
GebäudekonzeptBauökologie•Hohe Nutzungsdauer, Nutzungs-
flexibilität, Rückbaufähigkeit•Einsatz von
Recyclingbaustoffen, gelabelteProdukte, Bodenschutz
•Tiefe Graue Energie der Summe aller verwendeten Baustoffe
Energieeffizienz•Gesamter Energieverbrauch liegt ca.
20% und•Fossiler Energieverbrauch liegt ca. 50%
unter dem durchschnittlichen Stand der Technik
Innenraumklima
Schallschutz
TageslichtGesundheit•Optimale Tageslichtverhältnisse•Geringe Lärmimmissionen•Geringe Belastung mit
Schadstoffen, Keimen und Strahlung
Komfort•Hohe thermische Behaglichkeit•Sommerlicher Wärmeschutz•Systematische Lufterneuerung
ECOMINERGIE
Mehr
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Konkrete „schlagkräftige“ Instrumente
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Plusenergie-Gebäude (nach energie-cluster)
- Basiert auf den Arbeiten der Innovationsgruppe«Plusenergie-Gebäude» des energie-clusters
- Selbstdeklaration / Aufschaltung auf Website (bisher 14 Objekte aufgeschaltet); keine Zertifizierung
- Definition: Ein Plusenergie-Gebäude ist ein Gebäude, das über das Jahr gerechnet mehr Energie auf dem Grundstück/im Quartier erzeugt, als es verbraucht.
Betr
ieb
Gra
ue
Ener
gie
Mob
ilitä
t
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Quelle PEG
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Neubau Minergie® Minergie-P® Minergie-A® Passivhaus Plusenergie-Gebäude Stufe 1
Gebäudehülle Qh ≤ 90% Qh,li Qh ≤ 60% Qh,li Qh ≤ 90% Qh,li ≤ 15 kWh/m2 Keine spezifische Anforderung,kostenoptimiert
Gewichtete Endenergie
E ≤ 38 kWh/m2a E ≤ 30 kWh/m2a E ≤ 0 kWh/m2a * E ≤ 120 kWh/m2a **
E ≤ 0 kWh/m2a ***
Dichtigkeit der Gebäudehülle
Keine Anforderung
n50,st ≤ 0.6 h-1
flächenbezogen
n50,st ≤ 0.6 h-1
flächenbezogen
n50 ≤ 0.6 h-1
volumenbezogen
Keine Anforderung
* Bei Bauten mit thermischer Solaranlage und Nutzung von Biomasse E ≤ 15 kWh/m2a.Biomasse zulässig sofern die Wärme aus einem hydraulisch eingebundenen Wärmeerzeuger stammt und mindestens 50% des Wärmebedarfs durch eine solarthermische Anlage gedeckt wird.
** inklusive Haushaltstrom.*** Jahresbilanz; inklusive Strom für Heizung, Warmwasser, Wohnungslüftung, Hilfsenergien, Licht und Apparate
Vergleich verschiedener Standards / Labels
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Quelle PEG
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Minergie® Minergie-P® Minergie-A® Passivhaus Plusenergie-gebäude Stufe 1
Aussenluftzufuhr kontrollierbar kontrollierbar kontrollierbar kontrollierbar -
Hilfsenergien - berücksichtigen berücksichtigen In PHPP enthalten berücksichtigen
Haushaltgeräte - A / A+ Bestgeräte In PHPP enthalten enthalten
Beleuchtung Bei Nichtwohn-bauten *
Bei Nichtwohn-bauten * Bestbeleuchtung In PHPP
enthalten enthalten
Graue Energie - - E ≤50 kWh/m2a ** - Bei Stufe 2+3
berücksichtigt
Maximale Mehrkosten 10% 15% - - -
* ¼ zwischen Ziel- und Grenzwert nach Norm SIA 380/4 bei Neubauten, bei Umbauten Einhaltung Grenzwert.** Im Haus erzeugter Strom aus PV anrechenbar
Vergleich verschiedener Standards / Labels
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Quelle PEG
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Gebäudetypologie
m2 EFH ZFH MFH-1 MFH-2 MFH-3 Stadthaus Hochhaus
Grundfläche 180 300 550 720 640 675 450Solarthermie 5 10 30 60 75 100* 200*Photovoltaik 134 150 290 120 325 400* 600*
* Teils auf der Fassade
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Quelle PEG, Witzig
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Gebäudetypologie
− Mit vielen Annahmen, meist kombiniertSolarthermie, Wärmepumpe + PV+ + +
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Nutzerverhalten
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Strombilanz Schweiz (SIA 380/4)
Beleuchtung Betriebs-einrichtungen
Gebäude-technik Elektrowärme Total *)
Haushalte 3.5% 16.0% 1.0% 10.0% 30.5%
Dienstleistung 7.5% 15.0% 4.0% 2.0% 28.5%
Industrie 2.5% 28.0% 2.5% **) 33.0%
Verkehr 1.5% 5.5% 1.0% **) 8.0%
Total 15.0% 64.5% 8.5% 12.0% 100.0%
*) Schweizerische Elektrizitätsstatistik 2011, 100% = 58‘600 GWh
**) enthalten in „Betriebseinrichtungen“
SIA 380/4, Stand 2006: 16.5%
SIA 380/4, Ziel 2013: 64%
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Verteilung Wohnstrom (fest installiert und nutzerbezogen)
AAllgemein
Woh
nstro
m fes
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ell
B C D E FG
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
Stro
mve
rbra
uch
pro
Woh
nein
heit i
n MW
h/a
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Verteilung Verwaltungsbau (Amtshaus Zürich)
Kennzahlen• Hauptnutzung: Verwaltung• Arbeitsplätze: ca. 200• Fläche: 5‘500 m²• Stromverbrauch: 205
MWh/a,1 MWh/AP, 74 kWh/m² *)
• Spezialnutzung: Personalrestaurant
• Fremdmieter: ERZ,8 Läden im EG
*) Endenergie, Faktor 2
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Betrieb ausserhalb der Nutzungszeit (BaN)
0 kW
20 kW
40 kW
60 kW
80 kW
100 kW
120 kW
Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag
Wochenprofil der Leistung in einem Bürohaus (6000 m²)
Betrieb ausserhalbder NutzungszeitBe
trieb
währ
end
der N
utzu
ngsz
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Tagesgang der elektrischen Leistung (Amtshaus Zürich)
0 kW
20 kW
40 kW
60 kW
80 kW
100 kW
120 kW
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00
Leist
ung
Uhrzeit
Küche
Lüftung
ERZ
AHB/IMMO
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Welches sind nun die wirklich grossen Probleme?
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Baustandards/Energiekennzahlen
Energiebezugsfläche der Wohnbauten im Kt. Zürich [Mio m2]
Welchen Beitrag leistet MINERGIE? Angebot: MINERGIE-MODERNISIERUNG®
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[Liter Öl/m2a]
Neubauten:
Ges
etz
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MFH: Sanierung (1)
Baujahr: 1924; Standort: Luzern; 24 Wohnungen
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Quelle: MINERGIE P
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MFH: Sanierung (2)
Heizwärmebedarf vor Sanierung: 125 kWh/m2
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MFH: Sanierung (3)
Heizwärmebedarf nach Sanierung: 25 kWh/m2
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Viele Fragen – wenig Antworten
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Frage: wie soll die Anlage ausgerichtet werden?
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Frage: Warum geht KEV und MINERGIE-A nicht gleichzeitig?
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Was ist gescheiter, die PV Anlage in Aarau oder am MoutasMurgal?
PV auf 2400m statt Mittelland (Bsp. Muotas Muragl):1.6mal mehr Jahresertrag, 2mal mehr Winterstrom
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Null-Energiehäuser versus Zersiedelung
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• Null-Energiehäuser brauchen grosse PV-Anlagen. Bei höheren Bauten fehlt dafür die Fläche!
?
Beschränkung aller Bauzonen auf 3 Geschosse?
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Häuser zum Wohnen und Arbeiten oder als Kraftwerk?
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• Mietwert Dachwohnung 120m2 Fr. 25‘000.-/a
• Wert erzeugte Elektrizität 12kWp12‘500kWh/a = Fr. 2‘500.-/a
Dachterrasse und Dachfenster oder maximale PV-Fläche?
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Sommerstrom – Winterstrom?
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Sicht Stromproduzent Sicht Stromproduzent und Konsument
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Strom speichern?
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