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Energieeffiziente Gebäude – freiwillig mehr Energie einsparen

Bei energieeffizienten Gebäuden werden die energetischen Vorschriften deutlich übertroffen. Hierfür braucht es eine gesamtheitliche Betrachtung von Gebäudehülle, Haustechnik und erneuerbaren Energien. Gebäude nach diesem Grundsatz geplant, weisen dank gutem Wärmeschutz und ausreichender Frischluftzufuhr einen hohen Komfort auf.

Die erste Leitlinie beim energieeffizienten Bauen und Sanieren heisst: Reduktion der Verluste. An zweiter Stelle folgt die Deckung der benötigten Energie durch eine optimierte Wärmeerzeugung.

Als Hilfsmittel für die Projektierung von energieeffizienten Gebäuden oder Modernisierungen stehen Ihnen verschiedene Planungswerkzeuge zur Verfügung:

  • U-Wert Berechnung opaker Bauteile (Kataloge mit Tabellen resp. Berechnungen)
  • U-Wert Berechnung Fenster
  • Ug-Wert Berechnung
  • Angaben der Hersteller

Die Energiefachstelle des Kantons Zürich bietet mit dem Vollzugsordner «Energie» wertvolle Hilfe bei der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften an. 

Gebäudehülle und Gebäudegeometrie

Energetisch effizient ist ein kompakter Gebäudekörper mit klar abgegrenztem Wärmedämm-Parameter, möglichst ohne Rücksprünge und Auskragungen. Neben der Optimierung der Flächen-U-Werte der Gebäudehülle ist auch die Luftdichtigkeit zu optimieren.

Wärmeschutz

Wärmedämmung und Wärmebrücken

In erster Linie geht es bei einer energieeffizienten und zukunftsgerichteten Wärmedämmung um die Reduktion der Verluste. Konstruktive Wärmebrücken sind möglichst zu vermeiden. Der Wärmebrückenanteil kann je nach Gebäudestruktur und Optimierung 10–30 % des gesamten Transmissionsverlustes ausmachen. Die wichtigsten Wärmebrücken sind: Sockel, Flachdach-Brüstung und Fenster. Die Wärmebrückenzuschläge variieren um einen Faktor von ca. 6 bei Sockel und Flachdach und ca. 2 beim Fensteranschlag. Bei Loggias sind die Lage und Qualität der Wärmedämmebene von zentraler Bedeutung. Der Energieverbrauch für den an die Loggia angrenzenden Raum variiert um ca. einen Faktor 4 (von 318–1219 kWh/a).

Glasanteil

Je höher der Glasanteil am Gebäude ist, desto schwieriger ist es, die Komfortanforderungen zu erfüllen. Im SIA Merkblatt 2021 «Gebäude mit hohem Glasanteil – Behaglichkeit und Energieeffizienz» sind die entsprechenden Anforderungen definiert.

Sommerlicher Wärmeschutz

Aussenliegender Sonnenschutz wie auch Speicherkapazität der massiven Bauteile beeinflussen wesentlich das Raumklima. Die konstruktive Ausführung des Sonnenschutzes erlaubt im Betrieb ein unterschiedliches Mass an Tageslichtnutzung sowie Blickkontakt ins Freie. Anforderungen sind in den Normen SIA 180 und 382/1 definiert. Mit der Speicherkapazität kann sowohl das Überschwingen der Raumtemperatur bei Sonneneinstrahlung und hohen internen Lasten reduziert, als auch die Nachtauskühlung effizienter betrieben werden.

Frischluftzufuhr und Kälteanlagen

Lüftungsanlagen

Gebäudehüllen müssen aus energetischen Gründen dicht konstruiert werden, was für eine gute Raumluftqualität regelmässiges Lüften bedingt. Energieeffizienter ist eine mechanische Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung (Komfortlüftung). Entscheidend sind dabei eine geringe Strömungsgeschwindigkeit, eine einfache Leitungsführung, bedarfsabhängige Regulierung und Formteile ohne scharfkantige Umlenkungen. Diese Massnahmen vereinfachen zusammen mit gut zugänglichen Serviceöffnungen auch die Wartung.

Klima- und Kälteanlagen

Bevor klimatisiert wird, sollen alle möglichen baulichen Massnahmen gegen sommerliche Überhitzung und betrieblichen Optimierungsmassnahmen ausgeschöpft werden. Dazu gehört auch eine Instruktion der Nutzerinnen und Nutzer. Es sind dies:

  • Optimierter äusserer Sonnenschutz und Speicherkapazität der Bauteile.
  • Reduktion der internen Lasten mit energieeffizienter, durch Anwesenheitsmelder gesteuerter Beleuchtung und energieeffizienten Geräten mit Standby-Funktion. Für die installierte Leistung zur Beleuchtung von Einzel, Gruppenbüro, Grossraumbüro und Sitzungszimmer können Mittelwerte zwischen Ziel- und Grenzwerten gemäss SIA 380/4 mit effizienten Leuchten, Leuchtmitteln und Steuerungen problemlos eingehalten werden.
  • Nachtauskühlung durch Luftumwälzung mit Aussenluft.
  • Nicht nutzbare Abwärme von Geräten wie Servern soll an Ort gefasst und direkt ins Freie abgegeben werden.

Besonders bei ganzjährigem Betrieb (also auch bei Betrieb in der kalten Jahreszeit) von Klima- oder gewerblichen Kälteanlagen ist eine Wärmeabgabe an das Warmwasser und/oder Heizsystem zwingend umzusetzen. Freecooling ist zu überprüfen. Bauliche und technische Massnahmen sind in der Norm SIA 382/1 Lüftungs- und Klimaanlagen definiert. Der Wirkungsgrad COP soll den in der Norm aufgeführten Zielwerten entsprechen. Auch das Raumkonzept für die Kälteabgabe wie TABS oder Kühldecken und deren Temperaturauslegung beeinflussen den Energiebedarf. Bei der Planung von Kältemaschinen ist die Verfügbarkeit anderer geeigneter Quellen zu prüfen:

  • Bestehen Kältenetze oder Kälteanlagen mit Anschlussmöglichkeit?
  • Sind Seewasserkühlnetze, Flusswasserkühlnetze oder Erdsonden vorhanden oder umsetzbar?
  • Sind Absorptionskältemaschinen im Fernwärmegebiet oder anderer Hochtemperaturabwärme langfristig sinnvoll?

Mit einem Energiekonzept mit Energieverbrauchsangaben und Energieflussdiagramm zur Kälte- und Wärmeerzeugung können Gesamtverbrauch, anfallende Abwärmemengen und die Effizienz der Abwärmenutzung verschiedener Varianten dokumentiert und untereinander verglichen werden. 

Sonnenenergienutzung

Die Optimierung der passiven Nutzung der direkten Sonnenenergieeinstrahlung erfolgt primär durch bauliche Massnahmen wie:

  • Direktgewinn durch Fensterflächen, Optimierung der Fensterfläche und Ausrichtung, tiefe U-Werte und hohe g-Werte
  • Speicherwirksame Gebäudemasse
  • Geringe Verschattung der Fensterflächen
  • Offene Grundrisse, die eine gute Wärmeverteilung ermöglichen
  • Heizsystem, das mit entsprechender Regelung rasch auf Sonnenenergiegewinne reagieren kann
  • Äussere Sonnenschutzeinrichtung, die das Innere vor übermässiger Überhitzung schützt, idealerweise in vertikaler Richtung bedienbar, oder mit in der Höhe unterschiedlicher Lamellenstellung, evtl. kombiniert mit innerem Blendschutz (nur bei energetisch schlechten, unsanierten Gebäuden mit Ausrichtung gegen Süden)
  • Nachtabdeckung der Fensterflächen als Schutz gegen nächtliche Auskühlverluste
  • Wintergarten als Pufferzone
  • Transparente Wärmedämmung
  • Latentspeichernde Materialien 

MINERGIE-Standards

Je besser Gebäudehülle und Haustechnik optimiert werden, desto wichtiger werden zur weiteren Energie-Effizienzsteigerung die Einsparmöglichkeiten bei der grauen Energie durch Wahl geeigneter Baustoffe.

2000-Watt-Gesellschaft-taugliche Gebäude erfüllen in etwa folgende Standards:

  • Neubau = MINERGIE-P, MINERGIE -P ECO
  • Umbau = MINERGIE Neubau, MINERGIE Neubau ECO
  • SIA-Effizienzpfad Energie

Die beiden Standards MINERGIE sowie MINERGIE-P zeichnen sich neben der tiefen Betriebsenergie durch hohe Behaglichkeit aus. Die Mehrinvestitionen gegenüber herkömmlichen Gebäuden sind mit durchschnittlich 6 % (MINERGIE) bzw. 10–20 % (MINERGIE-P) vergleichsweise gering.

Die Standards MINERGIE-ECO und MINERGIE-P-ECO enthalten zusätzliche Anforderungen für eine gesunde, ökologische Bauweise. Sie legen die Schwerpunkte auf geringe Schadstoffbelastung der Innenraumluft, gute Tageslichtverhältnisse und geringe Lärmimmissionen sowie gut verfügbare, einfach rückbaubare Baustoffe mit geringer Umweltbelastung.

Mit dem Standard MINERGIE-A wird das energieautarke Gebäude angestrebt, welches bilanziert keine Fremdenergie für Energie für Raumheizung, Lufterneuerung und Wassererwärmung benötigt.

Beratung

Wir unterstützen energieeffizientes Bauen und Sanieren mit spezifischen Beratungsangeboten. Von Einstiegsberatungen über verschiedene Vertiefungsmodule bis zur Umsetzungsbegleitung bieten wir Ihnen mit dem Energie-Coaching eine grosse Beratungspalette an.

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