Graue Energie / Treibhausgasemissionen Wohn

Graue Energie / Treibhausgasemissionen
Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite
für die
Genossenschaft Kalkbreite
18. Mai 2015
2
Impressum
Dokument
Graue Energie / Treibhausgasemissionen
Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite
Auftraggeberinnen
Genossenschaft Kalkbreite
Kalkbreitestrasse 2
8003 Zürich
Auftragnehmerin
durable Planung und Beratung GmbH
Badenerstrasse 123-A
CH-8004 Zürich
T +41 (0)44 240 00 50
[email protected]
Verfasser
Jörg Lamster
Gabriel Dürler
Verteiler
Auftraggeberin
Datum
18. Mai 2015
Im vorliegenden Text wird der Übersichtlichkeit halber für Funktionsbezeichnungen häufig die männliche Form
gewählt. Die Aussagen gelten in gleicher Form auch für Funktionsträgerinnen.
3
4
Inhaltsverzeichnis
Impressum ................................................................................................................................................................... 3
Einleitung und Zusammenfassung ......................................................................................................................... 6
1
Vorgehen .............................................................................................................................................................. 7
1.1
Leseart der Grafiken ......................................................................................................... 8
2 Grundlagen .......................................................................................................................................................... 8
2.1
Projektgrundlagen ............................................................................................................ 8
2.2
2000-Watt-Kompabilität von Gebäuden .............................................................................. 8
2.3
Referenzprojekte ............................................................................................................. 8
2.4 Normen und Richtlinien .................................................................................................... 8
3 Gebäude ............................................................................................................................................................... 9
3.1
Makroelemente des Gebäudes .......................................................................................... 11
3.1.1
Innenbauteile ............................................................................................................... 12
3.1.2
Gebäudehülle .............................................................................................................. 12
3.1.3
Gebäudetechnik ........................................................................................................... 13
3.1.4 Unterirdische Bauteile ................................................................................................... 13
3.2
Kompaktheit .................................................................................................................. 14
4 Bauteile ............................................................................................................................................................. 14
4.1
Bauteilgruppen (Elementgruppen) ..................................................................................... 15
4.1.1
Aushub ....................................................................................................................... 15
4.1.2 Fundament / Bodenplatte (gedämmt) .............................................................................. 16
4.1.3 Aussenwand unter Terrain (gedämmt) .............................................................................. 16
4.1.4 Innenwände / Innenstützen ............................................................................................ 17
4.1.5 Decken........................................................................................................................ 18
4.1.6 Balkone und Loggien ..................................................................................................... 18
4.1.7 Aussenwände über Terrain ............................................................................................. 19
4.1.8 Dächer ....................................................................................................................... 20
4.1.9 Fenster, Aussentüren .................................................................................................... 21
4.1.10 Gebäudetechnik ........................................................................................................... 21
5 Bauteile Ausbau............................................................................................................................................... 25
5.1
Küchen ..........................................................................................................................25
5.2
Schreinerarbeiten .......................................................................................................... 27
5.44 27.00 = 47.44 ................................................................................................................ 28
5.3
Metall vs. Holz ............................................................................................................... 30
5.4 Aluminium vs. Stahl .........................................................................................................32
6
Schlussfolgerung ............................................................................................................................................. 34
Glossar ....................................................................................................................................................................... 35
5
Einleitung und Zusammenfassung
Die Genossenschaft Kalkbreite hat für das Projekt Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite von durable Planung und Beratung GmbH im Rahmen eines Nachhaltigkeits-Monitoring den Primärenergiebedarf und die
Treibhausgasemissionen für die Erstellung projektbegleitend zu mehreren Phasenabschlüssen erstellen
lassen. Der vorliegende Bericht zeigt den Abschluss dieser Leistungen mit der Bilanzierung des fertiggestellten Gebäudes Stand Sommer 2014.
Berücksichtigt sind alle im Projekt verbauten Bauteile und Materialien gemäss der Systemgrenzen des
Merkblattes SIA 2032:2010 Graue Energie von Gebäuden1.
Die erste Bilanz vom Herbst 2010 basierte auf dem Vorprojekt als Grundlage und richtete sich nach dem
Vernehmlassungsdokument des SIA 2040 Effizienzpfad Energie. Dementsprechend wurde zusätzlich zur
nicht erneuerbaren Primärenergie und den Treibhausgasemissionen die Primärenergie gesamt (erneuerbar und nicht erneuerbar) ermittelt. Schon damals konnte das Projekt alle Zielwerte eingehalten.
Projektwert
Zielwertwert SIA 2040
PE nicht erneuerbar
107.8 MJ/m2a
110.0 MJ/m2a
PE gesamt
120.2 MJ/m2a
130.0 MJ/m2a
8.1 kg/m2a
8.5 kg/m2a
Treibhausgasemissionen
Fig. 1: Primärenergiebedarf und Treibhausgasemissionen des Projektes Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite Stand
Ende Vorprojekt Dezember 2010
Die zweite Bilanz vom Herbst 2011 berücksichtigt das abgeschlossene Bauprojekt als Grundlage und basiert auf der definitiven Version des SIA 2040:2011 Effizienzpfad Energie. Analog zur ersten Bilanz ist die
Primärenergie gesamt nachgeführt, obwohl das in der SIA 2040:2011 gar nicht mehr so vorgesehen ist.
Wie schon in der ersten Bilanz sind alle Richtwerte eingehalten. Das Projekt im Bauprojekt sogar noch
optimiert werden.
PE nicht erneuerbar
PE gesamt
Treibhausgasemissionen
Projektwert
Zielwertwert SIA 2040
104.6 MJ/m2a
110.0 MJ/m2a
116.5 MJ/m2a
130.0 MJ/m2a
7.9 kg/m2a
8.5 kg/m2a
Fig. 2: Primärenergiebedarf und Treibhausgasemissionen des Projektes Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite Stand
Ende Vorprojekt Dezember 2010
Die neueste, abschliessende Bilanz von 2014 zeigt, dass auch nach Fertigstellung die Richtwerte des
Merkblattes SIA 2040 Effizienzpfad Energie eingehalten sind. Gleichzeitig haben sich die Bilanzwerte
nach dem Bauprojekt noch einmal verbessert. Das liegt auch daran, dass die regelmässig angepassten
Ökobilanzdaten für das Projekt günstigere Bilanzdaten ausweisen.
Projektwert
Zielwertwert SIA 2040
PE nicht erneuerbar
101.9 MJ/m2a
110.0 MJ/m2a
PE gesamt
116.2 MJ/m2a
130.0 MJ/m2a
7.9 kg/m2a
8.5 kg/m2a
Treibhausgasemissionen
Fig. 3: Primärenergiebedarf und Treibhausgasemissionen des Projektes Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite
Stand Fertigstellung und Übergabe des Projektes August 2014
1
SIA 2032
6
Zusätzlich zu den im System des SIA 2032 vorgesehenen Bauteile / Materialien sind im Rahmen des Bauprojektes zusätzliche Bilanzen erstellt worden, um damit Materialentscheide durch das ökologische Argument der Primärenergie und der Treibhausgasemissionen zu unterstützen. Folgende Vergleiche wurden erstellt:
Materialisierung Küchenelemente
-
Holzarten im Rahmen der Schreinerarbeiten
Holz oder Metall
-
Stahl oder Aluminium
Die Resultate sind im Rahmen des vorliegenden Berichtes zusammengefasst und auf den aktuellen Stand
nachgeführt.
Der Graue Energie und die Treibhausgasemissionen des fertiggestellten und nun betriebenen und genutzten Wohn- und Gewerbehauses Kalkbreite sind beispielhaft niedrig und kennen zum heutigen Zeitpunkt noch kaum Projekte in vergleichbarer Grösse mit vergleichbaren Werten. Gleichzeitig haben eine
Reihe anderer Bilanzierungen von Wohnbauten in den letzten Jahren gezeigt, dass die im Anhang D des
Merkblattes SIA 20322 Graue Energie von Gebäuden aufgeführten Referenzgrössen für Bauteile eher zu
niedrig angesetzt sind. Das führt bei vielen Projekten dazu, dass Projektwerte der Primärenergiebilanz
und der Treibhausgasemissionen deutlich über den SIA-Referenzen liegen und die Zielwerte des SIA 2040
Effizienzpfad Energie nicht mehr eingehalten werden können.
Deshalb wird das Projekt Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite im vorliegenden Bericht nicht nur dem Referenzgebäude des SIA 2032 gegenübergestellt. Es wird zusätzlich verglichen mit 28 anderen Referenzgebäuden von ähnlicher Nutzung und tendenziell ähnlicher Grösse.
So wird das Wohn- und Gewerbehaus Kalkbreite auf fundiertere Art in den Rahmen heutiger Projekte und
Bauweisen gestellt, als es die SIA 2032 vermag. Das ist vor allem deshalb nützlich, um einzelne Bauteilentscheide bezüglich graue Energie und Treibhausgasemissionen beurteilen zu können. Beim Projekt
Kalkbreite sind in dem Zusammenhang vor allem Betondecken, Fassade als nicht tragende Holzbaukonstruktion und grosse Flächen an begehbaren Dächern zu erwähnen.
1
Vorgehen
Anhand der Projektgrundlagen (Kapitel 2) wird der fertiggestellte und in Betrieb genommene Wohn- und
Gewerbebau Kalkbreite auf graue Energie und graue Treibhausgasemissionen gemäss Merkblatt SIA
2032:20103 überprüft. Die so ermittelten Projektkennzahlen werden in den Kapiteln 3 und 4 dargestellt
und auf den Einhalt der 2000-Watt-Kompabilität anhand der Zielwerte des Merkblattes SIA 2040 Effizienzpfad Energie4 für den Bereich der Erstellung überprüft. Damit werden projektspezifische Aussagen
zu einzelnen Bauteilgruppen und Materialien getroffen. Zur Unterscheidung gebäudespezifischer Merkmale (Projektgrösse, Kompaktheit, Flächeneffizienz) und material- und bauteilspezifischer Merkmale
(Materialwahl, Materialmenge) wird das Gebäude einer gebäudebezogenen Bilanzierung (Kapitel 3) und
einer bauteilbezogenen Bilanzierung (Kapitel 4) unterzogen.
Die Resultate werden mit 28 vergleichbaren Referenzprojekten und dem SIA-Referenzgebäude und –
Bauteilen verglichen5.
Auf ähnliche Weise werden relevante Bauteile des Ausbaus (Küchen, metall- und Holzbauteile) nachgeführt und interpretiert (Kapitel 5).
Das Fazit führt die wesentlichen Schlussfolgerungen zusammen.
2
SIA 2032
SIA 2032
4
SIA 2040
5
SIA 2032
3
7
1.1
Leseart der Grafiken
Die Grafiken im vorliegenden Bericht sind so aufgebaut, dass der Projektwert des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite den 28 Referenzgebäuden und dem Referenzwerten der SIA 2032 gegenübergestellt sind.
Zur richtigen Leseart der Grafiken dient Fig. 4.
Fig. 4: Leseart der Grafiken als sich überlagernde Balkendiagramme
2
2.1
Grundlagen
Projektgrundlagen
- Planmaterial Ausführung Projekt Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite alle Fachplanungen
- Baubeschriebe alle Fachplanungen
- Submissionstexte
2.2
2000-Watt-Kompabilität von Gebäuden
Die Erstellung des Gebäudes ist ein Teil der zum Nachweis der 2000-Watt-Kompabilität von Gebäuden
notwendigen Dimensionen (die anderen sind Betrieb / Nutzung und Mobilität). Für den Nachweis der
2000-Watt-Kompabilität notwenigen Bilanzierung werden die graue Energie und die Treibhausgasemissionen ermittelt. Die Richtwerte liegen bei 110 MJ/m2a Graue Energie und 8.5 kg/m2a Treibhausgasemissionen.6 Die vollständige 2000-Watt-Kompabilität eines Gebäudes ist allerdings erst mit dem Einhalt der
Zielwerte für Erstellung, Betrieb / Nutzung und Mobilität7 sichergestellt.
2.3 Referenzprojekte
Dem Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite sind 28 Referenzprojekte gegenübergestellt. Das sind Neubauprojekte mit Wohnnutzung und teilweise zusätzlicher gewerblicher Nutzung, die in den letzten fünf Jahren geplant auf ähnliche Weise bilanziert worden sind. Da das Bilanzierungsmodell erst seit 2011 vorliegt8, sind nur wenige dieser Referenzen heute fertiggestellt. Das relativiert den Vergleichswert,
ermöglicht aber nützliche Vergleiche auf Bauteilebene, wo Parameter wie Materialwahl, Materialschichtdicke und Dimension der Bauteilfläche sowie Grösse des Gebäudes Rolle spielen.
2.4 Normen und Richtlinien
SIA-Merkblatt 2032:2010 Graue Energie von Gebäuden
SIA-Merkblatt 2040:2011 Effizienzpfad Energie
KBOB-Liste Ökobilanzdaten im Baubereich Stand Juli 20129
6
7
8
9
8
SIA 2040
SIA 2040
SIA 2032
Es gibt heute (Stand Mai 2015) bereits einen neueren Stand der Ökobilanzdaten, diese lag zum Zeitpunkt der abschliessenden Bilanzierung jedoch noch nicht vor.
3
Gebäude
Die Graue Energie des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite liegt 2014 nach Fertigstellung des Gebäudes
bei 101.8 MJ/m2a, die Treibhausgasemissionen bei 7.94 kg/m2a. Damit unterschreitet die Wohn- und
Gewerbebau Kalkbreite auch nach Fertigstellung die anspruchsvollen Richtwerte der SIA 2040 Effizienzpfad Energie (110 MJ/m2a Graue Energie / 8.5 kg/m2a Treibhausgasemissionen).
Es ist eines der sehr wenigen Projekte bei vergleichbarer Grösse und Komplexität der Nutzung, welches
beide Richtwerte einhält. Gleichzeitig ist es eines der ersten grösseren Projekte, die fertiggestellt sind.
Fig. 5: Graue Energie (links) und graue Treibhausgasemissionen (rechts) des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite
nach Fertigstellung
Gebäudebezogene Schlüsselparameter Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite
+
+
+o
10
Das Gebäude ist mit einer thermischen Gebäudehüllzahl von 0.83 sehr kompakt (vgl. Fig. 16).
Die Holzelementbauweise der Aussenwand ist als nicht tragendes System sehr einfach. Die weitgehende Reduktion mineralischer Baustoffe (Beton, Zement, Mauersteine) führt zu niedrigen grauen Energien
/ grauen Treibhausgasemissionen.
Die Anlage ist teilweise durch die Tramabstellhalle unterbaut, sodass ein grosser Teil des Grundstücks
nicht für unterirdische Bauten genutzt werden kann.
+
+
Der Verzicht auf Parkgaragen reduziert das bauliche Volumen und den Materialaufwand deutlich.
‒
Deckeneinlagen in den Rohbetondecken erzeugen ca. 4 cm Deckenstärke mehr als statisch und schalltechnisch notwendig. Bewehrter Beton bedeutet deutlich mehr graue Energie / graue Treibhausgasemissionen.
‒
Die begehbaren Dächer führen wegen schalltechnischer Massnahmen und der Nutzschicht (Oberfläche) zu einem erhöhten Konstruktionsaufwand. Das ist wegen der grossen Flächen sehr relevant.
Der weitgehende Verzicht auf private Aussenräume (Balkone, Loggien) führt zu einer Reduktion von
fast 3% an grauen Energien / grauen Treibhausgasemissionen.10
Annahme: Eine 4 ½-Zimmer-Wohnung mit 100 m2 Wohnfläche hat einen Aussenraum von 10 m2. Die SIA 2032:2011 nennt im
Anhang D für Balkone eine durchschnittliche Kennzahl von 30 MJ/m2a. Das bedeutet, dass knapp 3 MJ auf einen m2 Energiebezugsfläche entfallen.
9
Fig. 6: Graue Energie des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite nach Makroelementen und Bauteilgruppen
‒
Die Situation der stark lärmbelasteten Umgebung und der eingeschränkte Platz für Technikflächen im
Untergeschoss bedingt eine eher aufwändige Lüftungsanlage mit komplexen Verteilwegen.11
o
Der geringe Flächenbedarf hat wenig Einfluss auf graue Energie, da sowohl die Menge der grauen Energie als auch die Fläche als Bezugsgrösse abnimmt. Flächeneffizienz würde sich bemerkbar machen,
wenn die Bezugsgrösse nicht m2 Energiebezugsfläche wäre sondern eine Person.12
o
Synergien mit der Konstruktion der Tramhalle könnten dazu führen, dass der Wohn- und Gewerbebau
Kalkbreite gegenüber vergleichbaren Projekten im Vorteil ist. Das trifft jedoch nicht zu, da mögliche
Überschneidungen nur im Bereich des Innenhofes über der Tramhalle auftreten, ein Bereich also, der
als Aussentraum ausserhalb der Systemgrenze liegt und nicht mitbilanziert wird.
Fig. 6 und Fig. 7 zeigen die Bilanzierung der grauen Energie und der grauen Treibhausgasemissionen als
Gesamtobjekt, aufgeteilt auf vier Makroelemente (Innenbauteile, Gebäudehülle, Gebäudetechnik, unterirdische Bauteile) sowie auf Elementgruppen gemäss SIA 203213.
Es überrascht, dass ausgerechnet die Gebäudehülle des sehr kompakten Gebäudes höher ist als z.B. der
Referenzwert des SIA-Referenzgebäudes. Das ist mit dem hohen Anteil an begehbaren Dächern beim
Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite erklären.
11
12
13
10
Die tatsächliche Graue Energie für die Lüftungsanlage lässt sich mit gegebenen Mitteln tatsächlich nur sehr ungenau ermitteln.
Dieses Phänomen lässt sich allgemein bei allen gängigen Standards als kritisch betrachten, da intensiver genutzte Flächen
nie zu besseren Resultaten führen als weniger intensiv genutzte Flächen.
SIA 2032
Fig. 7: Treibhausgasemissionen des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite nach Makroelementen und Bauteilgruppen
3.1
Makroelemente des Gebäudes
Die SIA 2032 gliedert das Gebäude in 10 Bauteilelemente. Um eine schnelle Gesamtanalyse des Gebäudes zuzulassen, bietet sich eine Gliederung in vier Makroelemente an, wobei das Verhältnis von Innenbauteilen (3.1.1) zur Gebäudehülle (3.1.2), Gebäudetechnik (3.1.3) und unterirdischen Bauteilen (3.1.4)
eine Aussage darüber zulässt, ob die nutzbaren Flächen (dargestellt durch die Innenbauteile) möglichst
effizient mit Nebenflächen (unterirdische Bauteile), umschliessende Hülle (Gebäudehülle) und Technik
(Gebäudetechnik) bedient werden. Dieses Verhältnis ist eine alternative Darstellung der Kompaktheit
eines Gebäudes.
Das Verhältnis des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite erweist sich dabei als sehr günstig, das vor allem
die unterirdischen Bauteile klein sind. Bezüglich Graue Energie haben die Innenbauteile einen Anteil von
39% am Gesamtgebäude, bezüglich Treibhausgasemissionen gar 41%.
11
3.1.1
Innenbauteile
Fig. 8: Bilanz der Innenbauteile
Die Innenbauteile beinhalten alle oberirdischen horizontalen Flächen (Decken), die Innenwände als
Raumgliederung sowie zusätzlich der nutzbaren Aussenflächen am Gebäude (Balkone, Loggien). Ihr Anteil Graue Energie / Treibhausgasemissionen am Gesamtgebäude ist hoch, wenn:
a)
b)
die Bauteile materialaufwändig sind,
das Gebäude kompakt ist.
Die vorrangig verbauten Materialien sind Stahlbeton in den Decken, Gipsfaserplatten, teils Mauerwerk
und Stahlbeton in den Wänden sowie Dämmstoffe, Anhydridestrich und Walzblechständerprofile. Die
Kennzahlen des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite sind im Vergleich zum SIA-Referenzgebäude eher
niedrig, vor allem da im Projekt Kalkbreite fast keine Balkone gebaut worden sind. Das führt bei den
Treibhausgasen zu einer Reduktion von 1 kg/m2a, das sind gut 11% des Gesamtgebäudes.14
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
40.1 MJ/m2a
3.24 kg/m2a
38 %
40 %
41.8 MJ/m2a
4.20 kg/m2a
41 %
50 %
39.7-61.3 MJ/m2a
3.10-5.40 kg/m2a
41 %
30 %
Fig. 9: Kennwerte der Innenbauteile
3.1.2
Gebäudehülle
Fig. 10: Bilanz der Gebäudehülle
Zur Gebäudehülle gehören alle Teile der oberirdischen Hülle bestehend aus Aussenwänden und Dächern
sowie Fenster, Türen und Dachausstiege. Während die Fassade aus einer grauenergetisch eher günstigen
Holzelementkonstruktion besteht, bilden die Dächer mit einem sehr hohen Anteil an begehbaren Flächen
14
12
1 kg/m2a von 8.5 kg/m2a als Richtwert Gebäude SIA 2040
einen gewichtigen Faktor der Bilanz. Das drückt sich im Resultat der Gebäudehülle aus, die leicht über
den Werten des SIA-Referenzgebäudes liegt.
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
31.5 MJ/m2a
2.44 kg/m2a
31 %
31 %
29.5 MJ/m2a
1.92 kg/m2a
29 %
23 %
24.7-57.7 MJ/m2a
1.54-4.46 kg/m2a
22-44 %
22-43 %
Fig. 11: Kennwerte der Gebäudehülle
3.1.3
Gebäudetechnik
Fig. 12: Bilanz der Gebäudetechnik
Zur Gebäudetechnik gehören alle Anlagen und Installationen für Elektro, Heizung, Lüftung, Klima, Kälte
und Sanitär. Die graue Energie und die grauen Treibhausgasemissionen des Wohn- und Gewerbebaus
Kalkbreite sind eher hoch. Das liegt an der in den Datengrundlagen15 hoch bewerteten Grundwasserwärmenutzung und an der aufwändigen dezentralen Lüftungsanlage, die deutlich mehr vertikale Verteilwege
hat als vergleichbare Lüftungsanlagen.
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
25.8 MJ/m2a
1.64 kg/m2a
25 %
20.6 %
23.5 MJ/m2a
1.52 kg/m2a
23 %
18 %
17.9-34.6 MJ/m2a
1.15-2.24 kg/m2a
15-25 %
13-25% %
Fig. 13: Kennwerte der Gebäudetechnik
3.1.4
Unterirdische Bauteile
Fig. 14: Bilanz der unterirdischen Bauteile
Zu den unterirdischen Bauteilen zählen Aushub, Bodenplatte, Fundamente und Aussenwände unter Terrain. Der Anteil ist mir 5.3% bzw. 7.8% bezogen auf das Gesamtgebäude gering. Das liegt am vergleichsweise geringen unterirdischen Volumen und dem Verzicht auf eine Parkgarage.
15
KBOB
13
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
3.8 MJ/m2a
0.68 kg/m2a
4%
9%
dem MJ/m2a
1.55 kg/m2a
7%
18 %
2.4-22.3 MJ/m2a
0.52-3.91 kg/m2a
3-22 %
8-26 %
Fig. 15: Kennwerte der unterirdischen Bauteile
3.2
Kompaktheit
Fig. 16: Energiebezugsfläche AE (links) und Gebäudehüllzahl (rechts)
Fig. 16 zeigt Verhältnis der verglichenen Projekte bezüglich Energiebezugsfläche und (thermischer) Gebäudehüllzahl. Der Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite hat eine vergleichsweise grosse Energiebezugsfläche. Das hat positiven Einfluss auf die Kompaktheit. Die Gebäudehüllzahl von 0.83 weist eine sehr
gute Kompaktheit aus. Lediglich vier der betrachteten Referenzen sind noch kompakter. Das ist der wesentliche Faktor dafür, dass der Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite in der Bilanzierung der grauen Energie / der Treibhausgasemissionen ein sehr günstiges Gesamtresultat erzielt. (Die vergleichsweise noch
besser abschneidenden Referenzgebäude sind gleichzeitig auch die kompakteren.)
4
Bauteile
Die Betrachtung einzelner Bauteile lässt Schlüsse auf den Einsatz von Materialien zu. So beinhalten mineralische Baustoffe wie Beton oder Estriche in Unterlagsböden, Metalle und bituminöse Baustoffe hohe
Anteile graue Energie und Hölzer vergleichsweise wenig. Doch auch bei Hölzern gibt es Unterschiede, so
beinhalten einzelne Holzwerkstoffe wegen des Herstellungsprozesses und anderer eingesetzter Materia-
14
lien wie Leime, Lacke und Klebstoffe deutlich höhere Anteile. Der Einsatz von Klebeparkettböden z.B. ist
trotz des Holzes ökologisch zu hinterfragen. Bei der Bauteilbetrachtung sind Materialien, Materialschichtdicken und Dimensionen der Bauteile entscheidend. Gebäudespezifische Parameter wie Kompaktheit des Baukörpers sind irrelevant. Die Bilanzwerte sind auf den m2 Bauteilfläche bezogen.
Die einzelnen Bauteile des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite sind unter anderem anhand ökologischer
Parameter entscheiden worden. Zusätzlich haben auch äussere Rahmenbedingungen zum Einsatz von
Bauteilen geführt, die bei vergleichbaren Projekten nicht hätten eingesetzt werden müssen, z.B. Metallnetze in der Fassade zur Abschirmung des Gebäudeinneren vor elektromagnetischen Strahlungen von
Bahn, Tram, Trolleybus, ewz-Trafo und Mobilfunk sowie Gummischrotmatten in den begehbaren Dächern.
Bauteilbezogene Schlüsselparameter Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite
+ o Die konstruktiv sehr einfache Fassade als Holzelementkonstruktion mit kompakter Aussendämmung
ohne Hinterlüftung ist bezüglich Wandstärke sehr schlank. Dennoch drückt sich dieser konstruktive
und materielle Vorteil grauenergetisch nur geringfügig im Vergleich z.B. zu einer massiv gemauerten
Wand mit aussenliegendem Wärmeverbundsystem aus.
‒
Die Dächer haben verhältnismässig hohe Werte grauer Energie und Treibhausgasemissionen, da ein
Grossteil der Dächer begehbar ist und somit zusätzliche Bauteile beinhaltet (Gummischrotmatten,
Plattenbeläge, Betontreppen).
‒o
Die Rohdecken aus Stahlbeton sind so ausgelegt, dass die PE-Rohre der horizontalen Verteilung der
Lüftungsanlagen aufgenommen werden können. Dadurch ergeben sich höhere Kennwerte grauer Energie und Treibhausgasemissionen. Vorteilhaft ist allerdings der bessere Trittschallschutz, der den einfachen Fussbodenaufbau als geschliffenen Estrichboden zusätzlich ermöglicht.
+
+o
Decken- und Wandbekleidungen sind im Projekt auf ein Minimum reduziert.
‒
Die Lüftungsanlage als dezentrale Lüftungsanlage mit Anlagen auf dem Dach oder im Keller hat eine
aufwändige vertikale Verteilung.
Die Innenwände als Leichtbauweise (wo möglich) gewährt eine grösstmögliche Flexibilität in der Anpassbarkeit der Grundrisse. Ein grauenergetischer Vorteil gegenüber massiv gemauerten Wänden zeigt
sich kaum.
4.1
Bauteilgruppen (Elementgruppen)
In der Folge werden die einzelnen Bauteilgruppen gemäss der Gliederung der SIA 2032 betrachtet.
4.1.1
Aushub
Fig. 17: Bilanz des Aushubes
Der Aushub hat im Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite mit einem prozentualen Anteil von 0.1% einen
sehr geringen Anteil am Gesamtgebäude. Der Hauptgrund ist die Überbauung der Tramabstellhalle und
die fehlende Parkgarage. Wo möglich sind die Bauten mit einem Untergeschoss unterkellert. Der Anteil
der dafür nötigen Baugrube von knapp 12‘000 m3 Aushub ist bei einer Energiebezugsfläche von 20‘288
m2 eher gering (= 0.59 m3/m2).
Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert des Aushubes von 0.6 MJ/m2a graue Energie und 0.04
kg/m2a Treibhausgasemissionen.
15
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
0.1 MJ/m2a
0.01 kg/m2a
0.1%
0.1%
0.6 MJ/m2a
0.04 kg/m2a
1.3 MJ/m2a
0.13 kg/m2a
1%
2 %
2.5 MJ/m2a
0.15 kg/m2a
0.1-4.7 MJ/m2a
0.01-0.44 kg/m2a
1-4 %
1-4 %
0.1-2.5 MJ/m2a
0.01-0.80 kg/m2a
Fig. 18: Kennwerte des Aushubes
4.1.2
Fundament / Bodenplatte (gedämmt)
Fig. 19: Bilanz der Fundamente und der Bodenplatte
Fundamente und Bodenplatte sind in der Regel als Stahlbeton C30/37 mit einem Bewehrungsanteil von
80 kg Armierungsstahl pro m3 Beton ausgeführt. Die Bodenplatte ist zum überwiegenden Teil mit einer
XPS-Platte unterlegt und mit einer Hartbetonschicht überzogen.
Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 13.5 MJ/m2a graue Energie und 1.58 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Fig. 20: Kennwerte der Fundamente
4.1.3
Aussenwand unter Terrain (gedämmt)
Fig. 21: Bilanz der Aussenwände unter Terrain
16
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
1.6 MJ/m2a
0.19 kg/m2a
2%
3%
13.5 MJ/m2a
1.58 kg/m2a
3.8 MJ/m2a
0.38 kg/m2a
4%
5%
25 MJ/m2a
2.00 kg/m2a
1.6-18.6 MJ/m2a
0.20-1.84 kg/m2a
1-13 %
2-14 %
12.5-27.4 MJ/m2a
1.52-3.18 kg/m2a
Die Aussenwände bestehen in der Regel aus 22 cm Stahlbeton C30/37 mit einem Bewehrungsanteil von
80 kg Armierungsstahl pro m3 Beton. Sie sind von aussen mit einer Perimeterdämmung von 12 cm XPS
und einer Drainagefolie versehen.
Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 26.6 MJ/m2a graue Energie und 2.97 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
2.1 MJ/m2a
0.24 kg/m2a
2%
3%
26.6 MJ/m2a
2.97 kg/m2a
2.0 MJ/m2a
0.17 kg/m2a
2%
2%
30.0 MJ/m2a
2.4 kg/m2a
0.5-4.8 MJ/m2a
0.07-0.31 kg/m2a
1-4 %
1-3 %
12.3-27.9 MJ/m2a
1.44-4.10 kg/m2a
Fig. 22: Kennwerte der Aussenwände unter Terrain
4.1.4
Innenwände / Innenstützen
Fig. 23: Bilanz der Innenwände / -stützen inkl. Wandbekleidungen
Die Innenwände bestehen zum wesentlichen Teil aus Leichtbauwänden sowie aus Betonwänden in den
Obergeschossen sowie betonierten Wänden und mit Kalksandstein gemauerten Wänden im Untergeschoss. Die Innenwände in den Obergeschossen sind gestrichene oder roh belassene Sichtbetonflächen,
die Leichtbauwände sind mit Gipsfaserplatten verkleidete Trägerkonstruktionen aus Walzblechprofilen
mit Steinwolle bedämpft. Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 27.3 MJ/m2a graue Energie und 1.39 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
17.5 MJ/m2a
1.38 kg/m2a
17 %
17 %
27.3 MJ/m2a
1.39 kg/m2a
15.1 MJ/m2a
1.51 kg/m2a
17 %
18 %
15.0 MJ/m2a
1.30 kg/m2a
15.0-30.2 MJ/m2a
1.32-2.55 kg/m2a
13-29 %
15-29 %
8.7-25.4 MJ/m2a
1.11-2.30 kg/m2a
Fig. 24: Kennwerte der Innenwände / -stützen inkl. Wandbekleidungen
17
4.1.5
Decken
Fig. 25: Bilanz der Decken inkl. Bodenaufbauten und Deckenbekleidungen
Zu den Decken gehören alle Geschossdecken ausser der Bodenplatte (gehört zum unterirdischen Anteil)
und der Decken, die gleichzeitig Dach sind (gehören zur Gebäudehülle). Die Decken bestehen zum überwiegenden Teil aus 24 bzw. 26 cm dickem Stahlbeton C30/37 mit einem Bewehrungsanteil von 80 kg
Armierungsstahl pro m3 Beton. Darin eingelegt sind PE-Rohre der horizontalen Lüftungsverteilung (berücksichtigt unter Gebäudetechnik). Der Bodenaufbau besteht aus 2cm Trittschalldämmung / 2 cm Wärmedämmung, Trennfolie, sowie Ø73 mm Anhydridestrich, der an der Oberfläche versiegelt ist. Die Unterseiten der Decken sind als Sichtbeton roh belassen.
Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 26.2 MJ/m2a graue Energie und 2.28 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
22.3 MJ/m2a
1.94 kg/m2a
22 %
25 %
26.2 MJ/m2a
2.28 kg/m2a
22.6 MJ/m2a
2.27 kg/m2a
22 %
27 %
25.0 MJ/m2a
2.50 kg/m2a
20.5-42.2 MJ/m2a
1.19-3.37 kg/m2a
21-30 %
15-26 %
21.6-40.3 MJ/m2a
1.94-3.10 kg/m2a
Fig. 26: Kennwerte der Decken inkl. Bodenaufbauten und Deckenbekleidungen
4.1.6
Balkone und Loggien
Fig. 27: Bilanz der Balkone und Loggien
18
Zu den Balkonen gehören Bauteile von Balkonen und Loggien, die nicht gleichzeitig auch Dach, Decke
oder Aussenwand sind. Der Anteil am Projekt Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite ist auf das Gebäude
bezogen sehr gering, da es kaum Balkone (nur zur gemeinschaftlichen Nutzung) und Loggien (aus Schallschutzgründen) gibt. Auf die Bauteilfläche bezogen sind die Werte allerdings vergleichsweise sehr hoch,
da vor allem bei den Loggien eher balkonuntypische Materialien wie Dämmungen und Abdichtungen
eingerechnet sind. Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 61.0 MJ/m2a graue Energie
und 4.63 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
0.3 MJ/m2a
0.03 kg/m2a
0.3 %
0.4 %
61.0 MJ/m2a
4.63 kg/m2a
4.1 MJ/m2a
0.42 kg/m2a
4%
5%
30.0 MJ/m2a
3.00 kg/m2a
0.4-10.2 MJ/m2a
0.09-0.66 kg/m2a
0.4-9 %
0.9-7 %
17.5-143.6 MJ/m2a
1.79-9.69 kg/m2a
Fig. 28: Kennwerte der Balkone und Loggien
4.1.7
Aussenwände über Terrain
Fig. 29: Bilanz der Aussenwände über Terrain
Die Aussenwände über Terrain bestehen zum überwiegenden Teil aus einer nicht tragenden Holzelementkonstruktion mit folgendem Aufbau (von innen nach aussen):
Gipsfaserplatte 2x12.5 mm
Unterkonstruktion Holz 6 cm
Steinwolle 6 cm
OSB-Platte 15 mm
U-Psi Dämmständer 60 x 240 mm
Steinwolle 24 cm
Diffuthermplatte 6 cm
Metallgewebe Stahl verzinkt
Armierungs- und Deckputz mineralisch 15 mm
Anstrich 2-fach Silikonharzfarbe
In Teilen des Erd- und Zwischengeschosses ist das ähnliche System hinterlüftet. Statt des Aussenputzes
befindet sich hier eine Windfolie, Unterkonstruktion, Trägerplatte und Keramikplatten. Im Sockelbereich
ist eine Kompaktfassade aus einer Betonwand mit PIR-Dämmung und einer Keramikverkleidung eingebaut.
Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 22.3 MJ/m2a graue Energie und 1.79 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
19
Die Holzkonstruktion der oberirdischen Wände führt zu einem Resultat im Rahmen der Vorgaben der SIA
2032. Dass eine Holzkonstruktion insgesamt nicht besser abschneidet als eine herkömmliche Massivbauweise mit einem Wärmedämmverbundsystem liegt am deutlich komplexeren Aufbau der Holzelementbauweise. Hier ist unter anderem ein Metallnetz zur Abschirmung der Innenräume vor elektromagnetischen Strahlen aus dem Aussenraum integriert.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtkennwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
7.8 MJ/m2a
0.62 kg/m2a
8%
8%
22.3 MJ/m2a
1.79 kg/m2a
11.2 MJ/m2a
0.75 kg/m2a
11 %
9%
25.0 MJ/m2a
1.90 kg/m2a
5.2-30.5 MJ/m2a
0.38-2.48 kg/m2a
23 %
24 %
14.5-92.0 MJ/m2a
1.00-6.73 kg/m2a
Fig. 30: Kennwerte der Aussenwände über Terrain
4.1.8
Dächer
Fig. 31: Bilanz der begehbaren und nicht begehbaren Dächer
Als Dächer gelten alle begehbaren und nicht begehbaren Dachflächen. Die Dächer ähneln typischen
Kompaktdächern aus Betondächern belegt mit Bitumen als Notdach. Dämmung, Abdichtung und weiterem Aufbau unterscheiden nach begehbar oder nicht begehbar (in der Regel begrünt). Die Dächer sind
zum grössten Teil als Foliendächer ausgeführt, auf der Dämmung liegt statt einer zweilagigen Bitumenbahn (8mm) eine TPO-Folie. Das hat sehr positive Auswirkungen auf die Gesamtbilanz. Beim Wohn- und
Gewerbebau Kalkbreite ist der Anteil der begehbaren Dachflächen nutzungsbedingt sehr hoch. Der
Mehraufwand wegen Gummischrotmatten und Aufbauten wie Plattenbelägen begründet den vergleichsweise hohen Anteil an grauer Energie. Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 72.4
MJ/m2a graue Energie und 6.29 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtkennwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
11.2 MJ/m2a
0.97 kg/m2a
11 %
12 %
72.4 MJ/m2a
6.29 kg/m2a
6.1 MJ/m2a
0.50 kg/m2a
6%
6%
55.0 MJ/m2a
4.50 kg/m2a
6.0-27.7 MJ/m2a
0.50-2.40 kg/m2a
5-19 %
6-19 %
35.3-60.5 MJ/m2a
2.50-6.54 kg/m2a
Fig. 32: Kennwerte der begehbaren und nicht begehbaren Dächer
20
4.1.9
Fenster, Aussentüren
Fig. 33: Bilanz der Fenster, Aussentüren und Dachfenster
In den Regelgeschossen sind alle Fenster Holzmetallfenster mit Absturzsicherungen wo nötig. Der
Glasanteil ist mit ca. 80% hoch (20% Rahmen), was sich in der Bilanz positiv bemerkbar macht. Rafflamellen als Sonnenschutz und Fensterbänke sowie Markisen in den Erdgeschossen sind in der Berechnung
berücksichtigt. In den Gewerbenutzungen im Erdgeschoss, Zwischengeschoss und 1. Obergeschoss sind
Fassadenelemente mit Metallrahmen eingerechnet. Insgesamt ergeben sich sehr hohe Werte der Grauen
Energie / Treibhausgasemissionen für den m2 Bauteilfläche, das vor allem wegen der Berücksichtigung
der peripheren Bauteile Sonnenschutz, Absturzsicherungen, Fensterbänke. Auf die Bauteilfläche bezogen
ergibt sich ein Wert von 67.7 MJ/m2a graue Energie und 4.59 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
% am Gesamtkennwert Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Bauteilfläche
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
13.1 MJ/m2a
0.89 kg/m2a
13 %
11 %
67.7 MJ/m2a
4.59 kg/m2a
12.2 MJ/m2a
0.67 kg/m2a
12 %
8%
50.0 MJ/m2a
3.20 kg/m2a
8.3-20.1 MJ/m2a
0.57-1.30 kg/m2a
6-17 %
5-14 %
44.0-102.5 MJ/m2a
3.20-6.64 kg/m2a
Fig. 34: Kennwerte der Fenster, Aussentüren und Dachfenster
4.1.10 Gebäudetechnik
Fig. 35: Bilanz der Gebäudetechnik
Elektroanlagen
Bilanziert ist eine einfache Elektroinstallation16 sowie die Photovoltaikanlage. Durch die Photovoltaikanlage ist der Wert der Grauen Energie bezogen auf das SIA-Referenzgebäude eher hoch. Das SIA16
KBOB
21
Referenzgebäude berücksichtigt aber auch keine Photovoltaikanlage. Der Nutzen der Photovoltaikanlage
zeigt sich erst in der gesamtenergetischen Betrachtung.
Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 9.0 MJ/m 2a graue Energie und 0.59 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
9.0 MJ/m2a
6.7 MJ/m2a
5.0-16.0 MJ/m2a
(= m2 Bauteilfläche)
0.59 kg/m2a
0.47 kg/m2a
0.42-1.11 kg/m2a
9%
7%
4-14 %
8%
6%
4-11 %
% am Gesamtkennwert Gebäude
Fig. 36: Kennwerte der Elektroanlagen
Wärmeanlagen
Als Wärmeanlage dient eine Grundwasserwärmepumpe zur Heizwärmeerzeugung sowie weitere vier
Wärmepumpen in den Unterstationen zur Aufbereitung des Warmwassers. Das System ist vergleichsweise einfach und kann quantitativ anhand der KBOB-Kennzahlen nur unzureichend bewertet werden. Das
Überschreiten des Referenzwertes SIA liegt an der relativ hohen Bewertung von KBOB für Wärmepumpensysteme. Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 7.7 MJ/m2a graue Energie und 0.48
kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
(= m2 Bauteilfläche)
% am Gesamtkennwert Gebäude
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
7.7 MJ/m2a
5.0 MJ/m2a
4.7-9.0 MJ/m2a
0.48 kg/m2a
0.28 kg/m2a
0.30-0.60 kg/m2a
8%
5%
4-6 %
6%
3%
3-6 %
Fig. 37: Kennwerte der Wärmeanlagen
Lufttechnische Anlage
Ausgerechnet die bereits als eher aufwändig beschriebene Lüftungsanlage schneidet in der quantitativen
Beurteilung überdurchschnittlich gut ab. Das liegt an der viel zu geringen Spezifizierung der Lüftungsanlagen im Rahmen der KBOB-Liste. Die tatsächlich vorhandene Lüftungsanlage bedeutet mit den vor allem
vertikal langen Verteilwegen und den Dachaufbauten einen hohen Aufwand an grauer Energie / Treibhausgasemissionen.
Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 4.4 MJ/m2a graue Energie und 0.27 kg/m2a Treibhausgasemissionen.
Bezugsgrösse Gebäude
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
(= m2 Bauteilfläche)
% am Gesamtkennwert Gebäude
Fig. 38: Kennwerte der Lüftungsanlagen
22
4.4 MJ/m2a
5.9 MJ/m2a
1.9-7.0 MJ/m2a
0.27 kg/m2a
0.38 kg/m2a
0.10-0.39 kg/m2a
4%
6%
1-6 %
3%
5%
1-5 %
Wasseranlage (sanitäre Anlage)
Die sanitären Anlagen entsprechen bezüglich Installationsgrad durchschnittlichen Gebäuden. Die genannten Kennzahlen machen keine Aussagen zum tatsächlichen Anteil.
Auf die Bauteilfläche bezogen ergibt sich ein Wert von 4.7 MJ/m2a / 0.30 kg/m2a.
Bezugsgrösse Gebäude
Kennwert pro Jahr und m2 Energiebezugsfläche
(= m2 Bauteilfläche)
% am Gesamtkennwert Gebäude
Kalkbreite
SIA 2032:2010
Referenzgebäude
4.7 MJ/m2a
5.9 MJ/m2a
4.7-7.7 MJ/m2a
0.30 kg/m2a
0.38 kg/m2a
0.30-0.51 kg/m2a
5%
6%
3-8 %
4%
5%
3-6 %
Fig. 39: Kennwerte der Wasseranlagen
Fig. 40 (nächste Seite): Gebäude- und bauteilbezogene Kennwerte der Elementgruppen
23
24
5
Bauteile Ausbau
Im Rahmen des Vorprojektes sind für einzelne Bauteile und Materialgruppen Variantenvergleiche bezüglich grauer Energie, Treibhausgasemissionen und Lebenszyklen gemacht worden, um neben vielen anderen Parametern wie Nutzbarkeit, Gestaltung, Kosten etc. Argumente für ökologisch-energetische Entscheide zu finden. Diese werden in der Folge zum Projektabschluss noch einmal aktualisiert.
Untersucht wird, welche der damals untersuchten Varianten tatsächlich umgesetzt worden sind und
welche Auswirkungen damit bezüglich graue Energie und Treibhausgasemissionen verbunden sind.
Überprüft worden sind folgende Bauteil- und Materialgruppen:
- Küchen (Ober- / Unterschränke, Arbeitsplatten)
- Schreinerarbeiten ( Innentüren, innere Verglasungen, Fenstersimse, Handläufe)
- Metall vs. Holz
- Aluminium vs. Stahl
5.1
Küchen
Unter- / Oberschrank, Schubläden, Frontabdeckungen
Die Unter- / Oberschränke, Schubläden und Frontabdeckungen können je nach Material bis zu 1 MJ/m2a
graue Energie Differenz auf das gesamte Gebäude ausmachen.
(1)
(2)
(3)
(4)
Unter- / Oberschrank
Schubläden
Frontabdeckung
Arbeitsplatte
(5)
Spülbecken und Abtropffläche Fig. 41: Überprüfte Elemente der Küche
Bilanz Korpus und Frontabdeckung
3 m2 Bauteilfläche (ca. 1 Küchenelement), 12 mm dick
Graue Energien
in GJ über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg über 60 Jahre
Empfehlung 2011:
Vollholz Fichte / Tanne
+ Anstrich Dispersionslack
0.14 + 0.28 = 0.42
5.83 + 24.30 = 30.13
realisiert 2014:
3-Schicht-Platte Eiche (sichtbar), Fichte (unsichtbar) + Anstrich Dispersionslack
0.78 + 0.28 = 1.06
47.57 + 24.30 = 71.87
Variante 2011:
Spanplatte
+ Melaminbeschichtung
0.66 + 0.93 = 1.59
36.80 + 81.00 = 117.80
Variante 2011:
Stahlsandwich (Forster)
+ Pulverbeschichtung17
2.16+0.67 = 2.83
138.7 + 36.5 = 175.2
Fig. 42: Bilanz der unterschiedlichen Varianten der Küchenelemente
17
Nicht berücksichtigt wurden die Pappwaben im Kern des Sandwiches. 25
Arbeitsplatten
Arbeitsplatten können je nach Material bis zu 0.2 MJ/m2a graue Energie Differenz auf das gesamte Gebäude ausmachen.
Graue Energien
in GJ über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg über 60 Jahre
Empfehlung 2011:
Vollholz Buche / Eiche
(geölt)
0.22
12.39
realisiert 2014:
Chromnickelstahlblech (2mm)
2.13
140.81
Variante 2011:
Naturstein (Granit) 30 mm
2.07
77.00
Variante 2011:
Corian 12 mm
1.46
66.70
Bilanz Arbeitsplatte
auf 1 m2 Bauteilfläche
Fig. 43: Küche im eingebauten Zustand
Bei der Küche hat sich in der Praxis gezeigt, dass reine Vollholzküchen nicht realistisch sind. Deshalb ist
die realisierte Variante mit Holzteilen aus 3-Schichtplatten aus Eiche (sichtbare Oberflächen) und Fichte
(nicht sichtbare Oberflächen) die grauenergetisch optimale Variante. Einzelne realisierte Schubläden aus
Kunststoff sind in der Bilanzierung nicht berücksichtigt.
Beim Entscheid für das Chromnickelstahlblech als Arbeitsplatte überwiegen vor allem ästhetische Gründe.
26
5.2
Schreinerarbeiten
Handläufe Innen- und Aussentreppen
Die Handläufe haben nur geringen Einfluss auf die graue Energie des gesamten Gebäudes.
Fig. 44: links: Handlauf (Vollholz- oder Stahlrohrprofil), Unterkonstruktion punktuell, rechts: Handlauf Vollholzprofil mit durchlaufendem Flachstahl als Unterkonstruktion und punktueller Unterkonstruktion
Bilanz Handläufe
auf 3 lfm Bauteillänge
Empfehlung 2011 / realisiert 2014
Handlauf Eiche 90 x 30 mm + Dispersionslack
auf Flachstahl 40 x 8 mm, pulverbeschichtet
Variante 2011
Handlauf Eiche ø 40 mm + Dispersionslack
+ Unterkonstruktion Stahl, pulverbeschichtet
Variante 2011
Handlauf Stahlrohr ø 40 mm, 4mm dick + Unterkonstruktion Stahl, alles pulverbeschichtet
Graue Energien
in GJ/m2 über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg/m2 über 60 Jahre
0.04 + 0.0 3+ 0.43 + 0.04
= 0.52
1.91 + 2.43 + 27.73 + 2.19
= 34.26
0.02 + 0.04 + 0.06 + 0.03
= 0.15
0.89 + 3.05 + 2.76 + 1.80
= 8.50
0.37 + 0.19 + 0.04 + 0.02
= 0.62
21.96 + 10.34 + 1.84 + 1.20
= 35.34
Fig. 45: Bilanz der unterschiedlichen Varianten der Geländer der Aussentreppen
Fig. 46: Handlauf Aussentreppe frontal (links) und seitlich von unten (rechts)
27
Die Unterschiede des 2011 bilanzierten Handlaufs (Fig. 44 rechts) und des realisierten Handlaufs sind
gering. Das aktuelle Eichenholzprofil ist höher, dafür ausgekehlt, das Metallprofil hat eine andere Dimension, aber eine ähnliche Grösse.
Trittstufen Treppen in Gewerbe und Wohnungen
Gemeint sind die Treppen innerhalb der Nutzungseinheiten (Gewerbe und Wohnungen). Wegen der geringen Menge haben die Trittstufen nur geringen Einfluss auf die graue Energie des gesamten Gebäudes.
Graue Energien
in GJ/m2 über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg/m2 über 60 Jahre
0.05 + 0.06 = 0.11
2.83 + 5.51 = 9.34
Variante 2011
Trittstufen Multiplex Laubholz 1,00 x 0,30 m,
40 mm dick + Anstrich Dispersionslack
0.25 + 0.06 = 0.31
13.87 + 5.51 = 19.38
Variante 2011
Trittstufen Hohlkastenprofil Stahl 6 mm,
1,00 x 0,30 m, 40 mm dick + Pulverbeschichtung
1.08 + 0.40 = 1.48
69.33 + 21.94 = 91.27
Bilanz Trittstufen
auf 1 m2 Bauteilfläche
Empfehlung 2011 / realisiert 2014
Trittstufen Vollholz Laubholz, 1,00 x 0,30 m,
40 mm dick + Anstrich Acrylharzlack
Fig. 47: Bilanz der unterschiedlichen Varianten der Trittstufen von Innentreppen
Fenstersimse und Sturzbretter in Holz
Unterschiedliche Materialien können je nach Material bis zu 0.3 MJ/m2a graue Energie als Differenz auf
das gesamte Gebäude ausmachen.
Graue Energien
in GJ/m über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg/m2 über 60 Jahre
0.05 + 0.10 = 0.15
2.55 + 8.10 = 10.65
Variante 2011
Fensterbretter Dreischichtplatte Nadelholz 30 mm
+ Anstrich Acrylharzlack
0.43 + 0.10 = 0.53
26.43 + 8.10 = 34.53
Variante 2011
Fensterbretter mitteldichte Faserplatte MDF 30 mm
+ Anstrich Acrylharzlack
0.67 + 0.10 = 0.77
25.33 + 8.10 = 33.43
Variante 2011
Fensterbretter Spanplatte 30 mm
+ Melaminbeschichtung
0.37 + 0.32 = 0.69
Bilanz Fenstersimse
auf 1 m2 Bauteilfläche
Empfehlung 2011 / realisiert 2014
Fensterbretter Vollholz Fichte / Tanne, 30 mm
+ Anstrich Acrylharzlack
2
5.44
27.00 = 47.44
Fig. 48: Bilanz der unterschiedlichen Varianten der Fenstersimse
Ausbau als Schreinerarbeiten
-
28
Reduits bei Erschliessungskernen: Regalböden
Wandnische 6.5-Zi-Wohnung: Korpus, Regalböden, Abdeckungen
Theke zentrale Dienste: Korpus, Regalböden, Abdeckungen
Ergänzungsmodul Hochschrank Küche und Garderobe: Korpus, Regalböden, Abdeckungen
Einbauschränke Seminarbereich: Korpus, Regalböden, Abdeckungen (Elemente ohne Anforderungen
Brandschutz)
Unterschiedliche Materialien können je nach Material bis zu 0.3 MJ/m2a graue Energie Differenz auf das
gesamte Gebäude ausmachen.
Bilanz allg. Schreinerarbeiten
auf 1 m2 Bauteilfläche
Graue Energien
in GJ/m2 über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg/m2 über 60 Jahre
0.27 + 0.19 = 0.46
16.74 + 16.20 = 32.94
0.03 + 0.19 = 0.22
1.62 + 16.20 = 17.82
Variante 2011
Regalböden mitteldichte Faserplatte MDF 19 mm
+ Anstrich Dispersionslack
0.42 + 0.19 = 0.61
22.38 + 16.20 = 38.58
Variante 2011
Regalböden Spanplatte 19 mm
+ Melaminbeschichtung
0.23 + 0.62 = 0.85
12.95 + 54.00 = 66.95
Variante 2011
Regalböden Dreischichtplatte 19 mm
+ Anstrich Dispersionslack
Empfehlung 2011 / realisiert 2014
Regalböden Vollholz Fichte / Tanne, 19 mm
+ Anstrich Dispersionslack
Fig. 49: Bilanz der unterschiedlichen Varianten der allgemeinen Schreinerarbeiten
Fensterrahmen und Türrahmen innen mit Glasausschnitt
Unterschiedliche Materialien können je nach Material bis zu 0.5 MJ/m2a graue Energie Differenz auf das
gesamte Gebäude ausmachen.
Bilanz innere Verglasung
auf 1 m2 Bauteilfläche
Empfehlung 2011 / realisiert 2014
Rahmen Nadelholz
+ Anstrich Acrylharzlack
Variante 2011
Fensterrahmen Holz-Metall
+ Anstrich Dispersionslack
Graue Energien
in GJ/m2 über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg/m2 über 60 Jahre
0.94 + 0.02 = 0.96
60.4 + 1.62 = 62.02
1.59 + 0.01 = 1.60
108.80 + 0.81 = 109.61
Fig. 50: Bilanz der unterschiedlichen Varianten der Fenster- und Türrahmen mit Glasausschnitt
Türblätter innere Türen
- Innen- und Zimmertüren (Blockrahmentür): Türblatt in Röhrenspan, lackiert oder gestrichen
Unterschiedliche Materialien können je nach Material bis zu 0.3 MJ/m2a graue Energie Differenz auf das
gesamte Gebäude ausmachen.
Bilanz Türblatt
auf 1 m2 Bauteilfläche
Variante 2011
Röhrenspan (35 mm) + Deckbelag, Furnier Buche
(2 x 2.5 mm) + Anstrich Dispersionslack
Empfehlung 2011 / realisiert 2014
Stabverleimte Vollholztür (35 mm)
+ Deckbelag Furnier Buche (2 x 2.5 mm)
+ Anstrich Dispersionslack
Graue Energien
in GJ/m2 über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg/m2 über 60 Jahre
0.21 + 0.05 + 0.19 = 0.45
11.93 + 3.33 + 16.20 =31.46
0.06 + 0.05 + 0.19 = 0.30
2.99 + 3.33 + 16.20 = 22.52
Fig. 51: Bilanz der Türblätter innen liegender Türen
29
Fig. 52: innen liegende Glastüren
5.3 Metall vs. Holz
Geländer aus Metall oder Duripanel
Unterschiedliche Materialien können je nach Material bis zu 1.4 MJ/m2a graue Energie Differenz auf das
gesamte Gebäude ausmachen.
Fig. 53 links: Geländer inkl. Brüstung Stahl mit oder ohne Handlauf Eiche
rechts: Geländer inkl. Brüstung Duripanel alternativ mit Handlauf Eiche
30
Bilanz Brüstungen Treppenhäuser
je lfm Bauteillänge
Graue Energien
in GJ über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg über 60 Jahre
5.16 + 0.47 = 5.63
330.5 + 25.6 = 356.1
5.16+0.47+0.01+0.01=5.65
323.6+25.6+1.0+1.1=351.3
0.83 + 0.24 = 1.07
52.2 + 21.0 = 73.2
0.79+0.24+0.01+0.01=1.05
50.0+21.0+0.5+0.6=72.1
Variante 2011
Stahlblech 8 mm abgekantet
pulverbeschichtet
Variante 2011
Stahlblech 8 mm abgekantet pulverbeschichtet
mit Handlauf Eichenholz lackiert
Empfehlung 2011 / realisiert 2014
Duripanel 37 mm
gespachtelt und gestrichen 18
Variante 2011
Duripanel 37 mm gespachtelt und gestrichen1
mit Handlauf Eichenholz lackiert
Fig. 54: Bilanz der Brüstungen der Treppenhäuser
Das Geländer der Treppenhäuser entspricht weitgehend dem Detail der 2011 bilanzierten und empfohlenen Variante. Die Duripanelplatte ist geringfügig dünner, sodass die realisierte Form noch niedrigere
Werte hat als oben gezeigt
Fig. 55: Treppenhausbrüstung innen liegende Treppenhäuser
18
Der Duripanelelement wird alle 10 Jahre neu gestrichen. 31
5.4
Aluminium vs. Stahl
Grundsätzliches
Alle in der folgenden Tabelle aufgeführten Metalle ausser Stahl sind korrosionsbeständig und haben
spezifische Eigenschaften, die insbesondere bei Blechen gefragt sind (Weichheit, Elastizität, Verarbeitbarkeit, etc.). Die Eigenschaften benötigen einen höheren Aufwand in der Herstellung. Das drückt sich in
den Bilanzen der Grauen Energie und der CO2-Äquivalente aus. Das nach dem Stahl verhältnismässig
ressourcengünstigste Aluminium hat ¾-mal so hohe Werte – und das auch nur, weil in der Betrachtung
der Quadratmeter Bauteilfläche und nicht das Gewicht die Grundlage bildet.19
Das verdeutlicht, dass aus ökologischer Sicht Stahl die erste Priorität bei dem Stahl sein sollte.
Graue Energien
in GJ über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg über 60 Jahre
Stahlblech
2.25
144.4
Aluminiumblech
3.32
250.0
Chromnickelstahlblech 18/8 (Chromstahl)
4.54
301.0
Kupferblech
4.62
275.0
Messing / Baubronze
5.29
323.9
Titanzinkblech
5.85
367.9
Bilanz Metallbleche
auf 1 m2 Bauteilfläche
Fig. 56: Bilanz unterschiedlicher Metallbleche
Stahl und Aluminium können weder im Aussen- noch im Innenraum ohne Oberflächenbehandlung verarbeitet werden, da sie sonst korrodieren würden (Stahl), bzw. sehr leicht zu beschädigen wären (Aluminium). Aluminium wird, wenn nicht anders oberflächenbehandelt, in der Regel eloxiert. Dadurch wird
Aluminium härter und es kann in diesem Prozess eingefärbt werden. Stahl wird zumeist pulverbeschichtet. Der in Ausschreibungen gängige Begriff des Einbrennlackierens beschreibt eine nachträgliche Erhitzung der Pulverbeschichtung. Lacke mit Lösungsmitteln, die nicht auf Wasserbasis sind, sollten nicht
zum Einsatz kommen. In Innenräumen soll aus ökologischen Gründen von einer Verzinkung grundsätzlich
abgesehen werden, da im späteren Verlauf giftiges Zink abgegeben wird. Im Aussenraum ist bei Stahl
eine Feuerverzinkung als Grundlage unverzichtbar, um anschliessend lackiert (pulverbeschichtet) zu
werden.
Für das Eloxieren liegen keine Ökobilanzdaten vor. Tatsache ist, dass das Eloxieren eine verhältnismässig
einfache Art der Oberflächenbehandlung ist, wofür lediglich Strom und Metallsalze benötigt werden. Je
dunkler der Farbton, desto länger der Prozess, desto höher der Energiebedarf.
Graue Energien
in GJ über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg über 60 Jahre
Emaillieren Metall
0.69
34.7
Pulverbeschichten Aluminium
0.26
15.1
Pulverbeschichten Stahl
0.33
28.3
Verchromen Stahl
0.07
2.5
Verzinken Stahl
0.38
24.8
Annahme:
ähnlich Pulverbeschichtung
Annahme
ähnlich Pulverbeschichtung
Bilanz Oberflächenbehandlung von Metallblechen
auf 1 m2 Bauteilfläche beidseitig
Eloxieren Aluminium
Fig. 57: Bilanz unterschiedlicher Oberflächenbehandlungen von Metallen
19
Die Rohdichte des Aluminiums ist nur ein Drittel der Rohdichte des Stahls. 32
Ein verzinktes und pulverbeschichtetes Stahlblech (2.31 + 0.41 + 0.34 = 3.06 MJ) ist immer noch um 25%
ressourcenschonender als ein rohes Aluminiumblech (3.99 MJ).
Bilanz Metallprofile
auf 1 m Bauteillänge
Graue Energien
in GJ über 60 Jahre
Treibhausgasemissionen
in kg über 60 Jahre
Stahlprofil
1.23
72.8
Aluminiumprofil
3.53
261.4
Fig. 58: Bilanz unterschiedlicher Metallprofile
Die Bilanz Profile fällt ebenso deutlich zu Gunsten des Stahlprofils aus. Allerdings ist die Möglichkeit, aus
Aluminium Profile herzustellen, viel grösser als beim Stahl (Strangpress-, Fliesspress-, CobapressVerfahren). Sobald das Recycling von Aluminium optimiert ist und der Reinstoff widerverwertet werden
kann, wird sich die Ökobilanz des Aluminiums besser lesen. Der einmal teuer gewonnene Rohstoff darf in
Zukunft einfach nicht verloren gehen.
33
6
Schlussfolgerung
Die Graue Energie und die Treibhausgasemissionen der Überbauung Kalkbreite sind vergleichsweise gering und erfüllen die Zielwerte des SIA 2040 Effizienzpfades Energie vollständig. Verglichen mit den Referenzen der SIA 203220, die einen anspruchsvollen Massstab setzen, ist der Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite bezüglich grauer Energie gleichauf und bezüglich Treibhausgasemissionen deutlich besser.
Projektwert
Referenz SIA 203221
Zielwertwert SIA 2040
PE nicht erneuerbar
101.8 MJ/m2a
102.0 MJ/m2a
110.0 MJ/m2a
PE gesamt
116.2 MJ/m2a
./.
130.0 MJ/m2a
7.91 kg/m2a
8.40 kg/m2a
8.50 kg/m2a
Treibhausgasemissionen
Fig. 59: Graue Energie und Treibhausgasemissionen des Projektes Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite (Stand Fertigstellung und Übergabe des Projektes August 2014)
Insbesondere der äusserst gute Wert der Treibhausgasemissionen ist bemerkenswert, da der von SIA
2040 gegebene Richtwert von 8.5 kg/m2a von nur sehr wenigen Projekten eingehalten werden kann.
Die Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite ist zusätzlich mit 28 ähnlichen Projekten, die in den letzten Jahren bilanziert worden sind, verglichen worden. Auch dieser Vergleich bestätigt das sehr gute Abschneiden der Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite.
Die Betrachtung einzelner Bauteile und Bauteilgruppen erlaubt relevante Rückschlüsse auf Materialeinsatz und Effizienz des gesamten Gebäudes. Die Bilanzen im Bericht unterscheiden die Bezugsgrösse Gebäude (Energiebezugsfläche) und Bauteil (Bauteilfläche).
Das Gebäude als Bezugsgrösse erlaubt eine Aussage einzelner Bauteile in Bezug auf das gesamte Gebäude. Kompaktheit und Flächeneffizienz des Gebäudes können so berücksichtigt werden. Hier zeigt sich die
Kompaktheit als der sehr grosse positive Hebel des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite. Denn die Werte
sind deutlich niedriger als der allergrösste Teil aller betrachteten Referenzobjekte.
Das Bauteil als Bezugsgrösse erlaubt die Beurteilung von Materialentscheiden unabhängig von der Grösse des Gebäudes. Hier sind im Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite die Resultate eher durchschnittlich.
Dabei spielen aber mehrere äussere Rahmenbedingungen eine grosse Rolle, die bei der Kalkbreite einzelne materialentscheide massgeblich beeinflusst haben, z.B. Lärmemissionen und elektromagnetische
Strahlungen aus der Umgebung. Gleichzeitig ist zu berücksichtigen, dass die Bilanz des Wohn- und Gewerbebaus Kalkbreite eine der wenigen Bilanzen eines fertiggestellten Gebäudes ist und somit viel genauer und umfangreicher bilanziert ist.
Die unterirdischen Bauteile sind deshalb gering belastet, weil in der Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite
keine Parkgarage gebaut worden ist. Dadurch sind Aushub, Betonarbeiten und Abdichtungen massgeblich reduziert. Die Gebäudehülle erweist sich als aufwändiger als möglicherweise erwartet. Das liegt vor
allem daran, dass ein Grossteil der Dächer begehbar ausgeführt ist und die Holzelementbauweise der
Fassade durch den komplexen Schichtenaufbau höhere Werte an grauer Energie und Treibhausgasemissionen aufweist. Die Werte der Gebäudetechnik sind durchschnittlich, zu erwähnen sind die eher aufwändige Lüftungsanlage vor allem gewählt wegen der vorhandenen Lärmsituation der Umgebung und die
Photovoltaik auf dem Dach, die die Bilanz der Erstellung belastet und erst in der Bilanz des Betriebes
einen Vorteil bringt.
Zusammengefasst ist das Resultat der Bilanz der grauen Energie und der Treibhausgasemissionen sehr
erfreulich. Dabei muss auch berücksichtigt werden, dass das Vorprojekt der Wohn- und Gewerbebau
Kalkbreite bereits abgeschlossen war, als die Merkblätter SIA 2032:2010 Graue Energie von Gebäuden
und SIA 2040:2011 Effizienzpfad Energie lanciert wurden. Dass die Wohn- und Gewerbebau Kalkbreite
quasi im Nachhinein alle Anforderungen erfüllt, ist bemerkenswert.
20
21
SIA 2032
SIA 2032
34
Glossar
Das Glossar stellt die wichtigsten Bezüge zu den im Text genannten Datengrundlagen zusammen. Im Text
sind als Fussnoten die entsprechenden Kürzel (z.B. SIA 2032) aufgeführt, die an dieser Stelle zum Verständnis des Dokumentes erläutert werden.
SIA 2032
Das Merkblatt SIA 2032:2010 Graue Energie von Gebäuden erschien erstmalig 2010 und
bildet eine in der Schweiz allgemein anerkannte inhaltliche Grundlage für die Begriffe,
Amortisationszeiten, Betrachtungszeiträume, Systemgrenze und Ermittlungsmethode der
grauen Energie und der grauen Treibhausgasemissionen.
Graue Energie ist die gesamte Menge nicht erneuerbarer Primärenergie, die für alle vorgelagerten Prozesse, vom Rohstoffabbau über Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse und
bei der Entsorgung, inkl. der dazu notwendigen Transporte und Hilfsmittel, erforderlich ist.
Sie wird auch als kumulierter, nicht erneuerbarer Energieaufwand bezeichnet.
Graue Treibhausgasemissionen sind die kumulierte Menge der Treibhausgase (CO2, Methan, Stickoxyd und weitere klimawirksame Gase), die bei allen vorgelagerten Prozessen,
vom Rohstoffabbau über Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse und bei der Entsorgung,
inkl. der dazu notwendigen Transporte und Hilfsmittel, ermittelt wird. Sie wird als äquivalente CO2-Emissionsmenge ausgedrückt, die denselben Treibhauseffekt wie die Gesamtheit
der Treibhausgasemissionen hat. Dabei wird die gleiche Sachbilanz berücksichtigt wie bei
der Grauen Energie.
Bauteilbezogene Bilanz
In den Phasen Vorstudie und Vorprojekt werden Projekte üblicherweise mit Bauteilkennwerten der SIA 2032 Anhang D gerechnet. Diese Kennwerte sind bauteilbezogen und unterscheiden sich damit von den Bilanzierungen späterer Phasen, in welchen materialbezogene
Kennwerte für Bauteil-Elementgruppen gegliedert nach eBKPH verwandt werden. Während
mit materialbezogenen Kennwerten im Zusammenhang mit Ausmass und Rohdichte die
graue Energie /Treibhausgasemissionen jede Materialschicht eines Bauteils genau erfasst
werden kann, sind bauteilbezogene Kennwerte jeweils auf typische Materialkonstruktionen
bezogen, ohne einen projektgenauen Aufbau zu berücksichtigen (z.B. Holzrahmenkonstruktion, Kompaktfassade, Zweischalenwand als Beispiele für Aussenwände über Terrain). In der
Regel stellt sich bei dem Schritt von einer bauteilbezogenen zu einer materialbezogenen
Bilanz eine deutliche Erhöhung der ermittelten Werte ein. Die SIA 2032:2010 hat darauf reagiert, indem 2013 ein überarbeiteter Anhang D mit aktualisierten Bauteilkennzahlen publiziert worden ist.
Sowohl die bauteil- als auch die materialbezogenen Kennwerte beziehen sich auf den m2
Bauteilfläche, sodass Parameter wie Kompaktheit und Flächeneffizienz des Gebäudes in den
Kennzahlen keine Berücksichtigung finden, sondern lediglich das Bauteil in seiner Materialzusammensetzung beurteilt wird.
Gebäudebezogene Bilanz
Anders als bei der bauteilbezogenen Bilanz bezieht sich die gebäudebezogene Bilanz auf den
m2 Energiebezugsfläche. Damit spielen zusätzlich zu den material- und bauteilspezifischen
Eigenschaften auch gebäudespezifische Eigenschaften wie Kompaktheit des Baukörpers eine
entscheidende Rolle. Dabei erweist sich wie bei allen Energiebilanzen von Gebäuden vor
allem die Kompaktheit des Baukörpers als ein entscheidender Parameter, der häufig mehr
Einfluss auf die Bilanzen hat als Materialwahl und Bauteildicke.
Das liegt daran, dass bei kompakten Gebäuden die Hülle des Gebäudes kleiner ist als bei
unkompakteren Gebäuden mit gleicher Energiebezugsfläche.
Die SIA 2032 zeigt im Anhang E die Bilanz eines Referenzgebäudes. Die dort gezeigten Bilanzkennwerte beziehen sich wie beim Anhang D auf die Gliederung nach BauteilElementgruppen gemäss eBKPH, nur beziehen sich die gezeigten Werte auf die Energiebezugsfläche und nicht auf die Bauteilfläche.
35
Fig. 60: SIA 2032:2011 Anhang D: Berechnungstabelle für Vorstudien und Vorprojekt
SIA 2040
36
Das Merkblatt SIA 2040:2011 Effizienzpfad Energie liefert die Möglichkeit der Betrachtung
von Erstellung, Betrieb (inkl. Nutzung) und induzierte Mobilität von Gebäuden. Als Kenngrössen dienen die nicht erneuerbare Primärenergie und die Treibhausgasemissionen. Mit
dem Einhalt der gegebenen Richtwerte gilt ein Gebäude als 2000-Watt-kompatibel. Der Teil
der Erstellung ist in diesem Bericht durch die Bilanzierung der Grauen Energie (nicht erneuerbare Primärenergie für die Erstellung und die Grauen Treibhausgasemissionen) abgebildet.
Aus der SIA 204 stammen auch die im Bericht genannten Richtwerte (vgl. Fig. 61)
Fig. 61: Zielwerte für Wohngebäude aus der SIA 2040:2011 Effizienzpfad Energie
KBOB
Die KBOB publiziert regelmässig die sogenannten Ökobilanzdaten im Baubereich. Diese Bilanzdaten dienen der Berechnung der Grauen Energie und der Treibhausgasemissionen als
Berechnungsgrundlage. Die aktuelle Liste ist im Sommer 2014 publiziert worden, also nachdem die im vorliegenden Bericht gezeigten Berechnungen erstellt wurden. Aus diesem
Grund ist die Grundlage der Berechnung die Ökobilanzdaten im Baubereich, Juni 2012.
In der Regel sind Gebäude mit neueren Versionen gerechnet in der Bilanzierung besser als
die gleichen Gebäude mit einer älteren Version gerechnet.
37

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