Bereit für den Klimawandel? Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende - Energie Apéro Luzern

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Bereit für den Klimawandel? Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende - Energie Apéro Luzern
Bereit für den Klimawandel?
 Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende

Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE
Zentrum für Integrale Gebäudetechnik
Sina Büttner
Janine Stampfli
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen
sina.buettner@hslu.ch
janine.stampfli@hslu.ch

 Horw, 10.06.2021

Quelle: Steve Eggleton / eventdigital.co.uk
Bereit für den Klimawandel? Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende - Energie Apéro Luzern
Projektteam

Gianrico Settembrini    Silvia Domingo   Janine Stampfli   Sina Büttner
                            Irigoyen

Auftraggeber / Co-Finanzierung

Folie   2, 10.06.2021
Bereit für den Klimawandel? Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende - Energie Apéro Luzern
Ausgangslage – Änderung Anzahl Hitzetage (Prognose 2060)

Quellen: nccs.admin.ch, Komfortlüftungssysteme Austria, stern.de

Folie   3, 10.06.2021
Bereit für den Klimawandel? Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende - Energie Apéro Luzern
Handlungsempfehlungen für …

                             Bauherrschaften                              und              Planende

            Mit dem Projekt soll eine vorausschauende Planung gefördert und ein hoher Komfort
                        über den gesamten Lebenszyklus von Wohngebäuden sicherstellen werden.

Quellen: hausverwaltung-ratgeber.de, architekt-schneider-ge.de

Folie   4, 10.06.2021
Bereit für den Klimawandel? Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende - Energie Apéro Luzern
Ziele des Teilprojekts: Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften

                                        Bauherrschaften zur Thematik Klimawandel und
                                         die dadurch häufiger auftretenden Hitzetage
                                         sensibilisieren und sie bei der
                                         Entscheidungsfindung für künftige Neubau- und
                                         Sanierungsprojekte unterstützen.

Quelle: hausverwaltung-ratgeber.de

Folie   5, 10.06.2021
Bereit für den Klimawandel? Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende - Energie Apéro Luzern
Vorgehensweise

                        1) Online-Umfrage: Standortbestimmung
                         Durchführung einer Umfrage mit repräsentativen
                           EntscheidungsträgerInnen. Insgesamt wurden 1‘088
                           Kontaktadressen angeschrieben, 196 Rückmeldungen erhalten
                           (>18% Rücklaufquote!).

                        2) Workshop: Austausch mit Umfrage-Teilnehmenden und der
                           Begleitgruppe
                         Die Ergebnisse der Online-Umfrage wurden analysiert, aufbereitet
                           und im Rahmen des Workshops diskutiert.

                        3) Schlussfolgerungen: Handlungsempfehlungen für
                           Bauherrschaften
                         Zusammenführen der Erkenntnisse und Formulierung der
                           Empfehlungen für die Zielgruppen der Bauherrschaften.
Quelle: entwickler.de

Folie   6, 10.06.2021
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Umfrageergebnisse - Wer hat an der Umfrage teilgenommen?

Folie   7, 10.06.2021
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Umfrageergebnisse – Bekannte, zielführende und umgesetzte Massnahmen?

Folie   8, 10.06.2021
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Umfrageergebnisse – Hinderungsgründe

                        1 – zu hohe Kosten

                        2 – zu hoher baulicher Aufwand
                        3 – ungenügende Informationen über mögliche Massnahmen

                        4 – wird nicht gefordert (Norm, Label)

                        5 – wirtschaftliches Potential nicht erkennbar
                        6 – störende Renovierungsarbeiten für die BewohnerInnen

Folie   9, 10.06.2021
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Umfrageergebnisse – Motivationsgründe

                         1 – Zertifizierung durch ein Label

                         2 – gesetzliche Verankerung
                         3 – (finanzielle) Förderung durch Bund/Kanton/Gemeinde

                         4 – mehr Informationen über Vorteile von Massnahmen

                         5 – mehr Informationen über das wirtschaftliche Potential von Massnahmen

Folie   10, 10.06.2021
Ergebnisse – Massnahmen

«Verhindern, dass Hitze in ein Gebäude eindringt»:
•           Optimale Ausrichtung des Gebäudes
•           Optimale Ausrichtung der Fensterflächen
•           Bewusster Umgang mit Fensterflächen
•           Guter Dämmstandard der thermischen Gebäudehülle (opake und
            transparente Bauteile)
•           Beweglicher Sonnenschutz (z.B. Storen, Fensterläden)
•           Thermische Speichermasse
•           Fixe Sonnenschutzelemente (z.B. Balkone, Vordächer)
•           Begrünungsmassnahmen (z.B. Verschattung durch Bäume,
            Dachbegrünung)
•           Reduzierung der internen Wärmegewinne (z.B. Einsatz von
            effizienten Geräten)
•           Einsatz von Spezialverglasungen

    Quelle: http://mclarenexcell.com/archive-project/marylebone-house/

Folie      11, 10.06.2021
Ergebnisse – Massnahmen

«Hitze wieder abführen»:

•          Passive Kühlung (bspw. Nachtauskühlung)
•          Freecooling / Geocooling
•          Solare Kühlung (z.B. Kombination von Kühlgerät und
           Photovoltaik)

Ergänzende Massnahmen:

•          Informationen für Bewohner/innen für ein optimales
           Nutzerverhalten
•          Gebäudeautomation zur Vermeidung von Überhitzung
           (z.B. automatische Fensteröffnung und Sonnenschutz)

    Quelle: https://www.urbangreenbluegrids.com/measures/1840-2/

Folie     12, 10.06.2021
Ergebnisse – gemäss Phasen der SIA 112:2014 – Modell Bauplanung

 Phasen                   Empfehlungen
 1 Strategische Planung   z.B. Formulierung von Erwartungen bezüglich den einzuhaltenden Standards
 2 Vorstudien             z.B. Strategischen Entscheide über dem Einsatz von energieeffizienten
                          Geräten, Gebäudeautomation, Begrünungsmassnahmen, etc. treffen
 3 Projektierung          z.B. Laufender Austausch zwischen der Bauherrschaft und dem Planenden zur
                          Überprüfung des vorgängig Definierten und Bestellten (v.a. bei Sanierungen)
 4 Ausschreibung          z.B. Formulieren von spezifischen Zielen zum klimawandelgerechten Bauen
                          und diese in den allgemeinen Bedingungen von Ausschreibungen festhalten
 5 Realisierung           z.B. Überprüfen, dass bei Inbetriebnahme Instruktionen für die BetreiberInnen,
                          Hauswarte etc. vorhanden sind
 6 Bewirtschaftung        z.B. Aushändigen von Empfehlungen, bspw. zur richtigen Bedienung des
                          beweglichen Sonnenschutzes (z.B. Storen, Fensterläden) und zur korrekten
                          Nachtauskühlung an MieterInnen

Folie   13, 10.06.2021
Ziele des Teilprojekts Handlungsempfehlungen für Planende

                                        Erarbeitung eines Hilfsmittels für
                                         ArchitektInnen und Planende, welches
                                         Empfehlungen für den frühen
                                         Entwurfsprozess beinhaltet

                                        Unterstützung der Akteure bei der
                                         Balancefindung zwischen den drei
                                         Themenfeldern solare Gewinne,
                                         Tageslichtversorgung und
                                         Überhitzungsschutz.

Quelle: architekt-schneider-ge.de

Folie   14, 10.06.2021
Hintergrund: Studie ClimaBau

 Der Fensteranteil hat sowohl
  unter heutigen als auch unter
  künftigen Klimabedingungen den
  grössten Einfluss.

 Die Fensterqualität (U- und
  g-Wert) hat ebenfalls bedeutende
  Auswirkungen auf die Variabilität
  der Ergebnisse.

 Eine höhere
  Wärmespeicherfähigkeit führt
  zu kleineren thermischen
  Schwankungen.

Folie   15, 10.06.2021   Abbildung: Vergleich versch. Parameter auf den Klimakälte und Heizwärmebedarf (Studie «ClimaBau»)
Vorgehensweise

1)        Definition der im frühen Entwurfsprozess beeinflussbaren Parameter

2)        Definition der Kriterien

3)        Workshop: Austausch mit Planenden und Architekten

4)        Parameterstudie: Durchführung von Simulationen

5)        Schlussfolgerungen: Handlungsempfehlungen für Planende

Folie   16, 10.06.2021
Referenzgebäude

                                                  Massivbauweise

                                                  Baujahr 2017

                                                  4 Wohngeschosse und Untergeschoss

                                                  12 Wohnung (3 pro Etage)

                                                  Minergie zertifiziert (U-Wert: Aussenwand
                                                   0.15 W/m2K, Dach 0.16 W/m2K, Boden
                                                   0.19 W/m2K)

                                                  (fiktive) Umgebung: städtischer Kontext,
Abbildung: In der Software «IDA-ICE»               Nachbargebäude mit gleicher Höhe und
aufgebautes Simulationsmodell „Neubau massiv“.     Kubatur wie das Referenzgebäude, Abstand
                                                   ca. 12 m

Folie   17, 10.06.2021
Simulationssoftware und Klimadaten

                                         IDA ICE 4.8 und AndrewMarsh– Dynamic Daylighting
                                          (Besonnungsdauer)

                                         Die Projektionen basieren auf dem
                                          Emissionsszenario A1B für die Periode „2060“
                                          (2045-2074), welches einem mittleren
                                          Treibhausgasszenario entspricht.

                                         Referenzstandort wurde die Stadt Basel/Station
                                          Basel-Binningen (repräsentativ für das Schweizer
                                          Mittelland)

                                         Als relevante Jahre für die Simulationen wurde ein
Abbildung: Simulation mit AndrewMarsh     Medianjahr sowie ein warmes Jahr für die
                                          Referenz- und die zukünftige Periode
                                          angenommen.

Folie   18, 10.06.2021
11 Parameter wurden analysiert…

•         Orientierung der Fensterflächen
•         Fensterflächenanteil
•         Fenstersturz und Fensterbrüstung
•         Fassadengestaltung: Anzahl Fenster / Fensterform
•         Bauliche Elemente: horizontale Auskragungen
•         Beweglicher Sonnenschutz
•         Neigung des Fensters: Oblichter
•         Vertikale Beschattungselemente
•         Qualität der Verglasung / technologischer Fortschritt
•         Bauliche Elemente: Wintergarten / verglaste Loggia
•         Raumoberflächen

Quelle: energieberatung-ostbayern.de

Folie   19, 10.06.2021
Bewertungskriterien

Energie:
•         Heizwärmebedarf
•         Klimakältebedarf
•         Endenergie
Thermische Behaglichkeit:
•         Anzahl Überhitzungsstunden
Tageslicht:
•         Tageslichtversorgung
•         Besonnungsdauer
•         Aussicht

                                       Abbildung: Die vier Beurteilungsdimensionen nach
                                       SN EN 17037:2019 – Tageslicht in Gebäuden

Folie   20, 10.06.2021
Bewertung der Parameter

Folie   21, 10.06.2021
Empfehlungen zur Balancefindung zw. Energie, thermischer Behaglichkeit und Tageslicht

• Umgebung und Standort sind nicht beeinflussbare Faktoren
• Das Gebäude sollte sich immer an den vorhandenen Kontext anpassen
• Geschossweise und fassadenweise planen
• Flexible Wohnungsgrundrisse
• Gebäude nicht exakt nach Himmelsrichtungen ausrichten
• Der Tageslichtversorgung mehr Beachtung schenken, z.B. tiefe Räume vermeiden, bewegliche
        Sonnenschutzelemente bevorzugen, Sturzhöhe minimieren, helle Oberflächen verwenden
• Effiziente Nachtauskühlung und Kühlkonzepte sicherstellen
• Gebäudeautomation könnte auch im Wohnbereich zunehmend an Bedeutung gewinnen

Folie    22, 10.06.2021
Potential einer klimawandelgerechten Planung

1. Fensterflächen                              3. Raumoberflächen
reduziert &                                    «hell»
Oblichter platziert

                                               4. Sonnenschutz –
                                               Lamellenstoren
                                               «silber»

 2. Kein
 Fenstersturz
                                               5. Loggia verglast

Folie   23, 10.06.2021
Potential einer klimawandelgerechten Planung

        Abbildung: Potentialanalyse einer klimawandelgerechten Planung; dargestellt sind die Einsparungen durch das
        neue Gebäudemodell im Vergleich zum Referenzgebäude für das zukünftige warme Jahr (Periode 2045 – 2074).

Folie   24, 10.06.2021
Fazit

 Handlungsempfehlungen für                                       Handlungsempfehlungen für
 Bauherrschaften                                                 Planende

 Die Bauherrschaften spielen eine wichtige Rolle                 Die Balancefindung zwischen den drei
 beim «klimawandelgerechten» Bauen. Allerdings                   Themenfeldern ist oft anspruchsvoll. Jedoch steckt
 müssen sie noch besser für diese Rolle                          ein hohes Potential in einer klimawandelgerechten
 sensibilisiert werden.                                          Planung und sollte dementsprechend einen hohen
                                                                 Stellenwert bei der Planung einnehmen.
Quellen: hausverwaltung-ratgeber.de, architekt-schneider-ge.de
Folie   25, 10.06.2021
Weitere Informationen

 Link zum Projekt:
 Bereit für den Klimawandel? Handlungsempfehlungen für Bauherrschaften und Planende

 Weitere Informationen zu den Themen Klimawandel & Tageslicht:
 • Bauen im Klimawandel wenn Kühlen wichtiger als Heizen wird
 • Licht@hslu / Blog

 Weiterbildungsangebote:
 • Bauen im Klimawandel
 • CAS Lichtgestaltung

Quelle: Re-Think Daylight Workshop, Velux

Folie   26, 10.06.2021
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