Gebäudeintegrierte Photovoltaik

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kämpfen für architektur
Gebäudeintegrierte Photovoltaik
PV als gestalterisches Element
PV als Teil des Gesamtsystem
www.kaempfen.com
p
kämpfen für architektur
Gebäudeintegrierte Photovoltaik
PV als neues Material
Gebäude als Gesamtsystem
Beat Kämpfen
Ausbildung 80 dipl. Architekt ETH/SIA
82 Master of Architecture, University of California, Berkeley
Tätigkeit
g
83/85 Assistent ETHZ und eigenes
g
Büro
86-95 Meister & Kämpfen, Architekten, Zürich
96- kämpfen für architektur, Zürich
Bauen in Holz, energieeffizientes und ökologisches Bauen
Gremien
Forum Energie Zürich, Präsident
swissolar, verschiedene Fachkommissionen
Bundesamt für Energie, Experte KEV Photovoltaik
U t i ht
Unterricht
MAS EN
EN-Bau:
B
D
Dozentt an FHNW und
d HSLU
FEZ-Abendkurs „energieeffizientes Bauen“: Kursleitung
Vortragstätigkeit
kämpfen für architektur
500‘000 kWh/a
kWh/
Mont Soleil in der Natur
Naturschutz und Stromproduktion widersprechen sich
kämpfen für architektur
500‘000 kWh/a
kWh/
Mont Soleil in der freien Natur oder
U i Solaire
Usine
S l i Plans-les-Ouates
Pl
l O t im
i Industriegebiet
I d ti
bi t
Naturschutz und Stromproduktion widersprechen sich
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Riesige Brachflächen
auf Dächern
an Fassaden
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Schöner als Natursteinfassade
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Treppenhaus im Bürobau
pmp-Architekten,
A hit kt
Mü
München
h
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Seitenfassade Freiburg
R lf + H
Rolf
Hotz
t A
Architekten,
hit kt
F
Freiburg
ib
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Laborgebäude Dresden: Schallschutz
Schallschutz, Signalwirkung
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Nationales Forschungsinstitut Lissabon
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Universitätsgebäude Erlangen-Nürnberg
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Aufstockung in Darmstadt
opus-architekten,
opus
architekten, Darmstadt
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PV als beweglicher Sonnenschutz
Solar Decathlon TU Darmstadt: PV-Jalousien
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Photovoltaik als architektonisches Material
- Grosse Gestaltungsfreiheit (Farbe
(Farbe, Modulgrösse
Modulgrösse, Oberfläche)
- Grossflächig oder kleinteilig einsetzbar
- Keine installationstechnische Probleme
- Vielfältige
Vi lfälti Anwendung
A
d
als
l Material
M t i l für
fü
- Dach
- Fassade
- Sonnenschutz
- Sichtschutz
- Energiegewinnung ist gebäudeunabhängig
- Überschüssige Energie für Mobilität
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Gebäudeintegrierte Photovoltaik
PV als gestalterisches Element
PV als Teil des Gesamtsystem
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360 m2 PV Dachfläche = 1/4 der Gebäudeoberfläche
Aktive Gebäudehülle: MFH Sunny Woods, Zürich
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Fassaden für Solarthermie
Haus ist thermisch autonom
Solarenergie wird direkt genutzt
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2001 erstellt
vorbildlich integrierte Anlage
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2001: „primitive“
2001
i iti “ d
dachintegrierte
hi t
i t Anlage
A l
heute überholt
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Marché International
Support Office, Kemptthal
. zertifiziert Minergie-P-Eco
bilanziertes Nullenergiegebäude
. zertifiziert Natur + Wirtschaft
ökologische Umgebung
Schweizer Solarpreis 2007
Energyglobe 2008:
National Award Switzerland
Europäischer Preis für gebäudeintegrierte Solartechnik 2008
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Baujahr
Planungs- und Bauzeit
2006/07
12 Monate
Anzahl Arbeitsplätze
50 Personen
Kosten pro m3 BKP 2
SIA 416 (ohne PV)
565 CHF/m3
Energiebezugsfläche EBF
SIA 380/1
1'516 m2
Heizwärmebedarf Qh
7.8 kWh/m2a
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1. Minimierung der Energieverluste
Blockholzplatte 35mm
Mineralwolle 260mm
Mineralwolle 80mm
Kronotecplatte 15mm
Wasserdichtung
Hinterlüftung
Lärchenschalung 20mm
Holzzementplatte 20mm
Unterlagsboden
g
70mm
Trittschalldämmung
30mm
Blockholzplatte 30mm
Mineralwolle 400mm
Blockholzplatte 30mm
Fermacellplatte
U-Wert
U
Wert 0.12 W/m2K
Erdregister
E
d
i t
Zuluft
U-Wert 0.10 W/m2K
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Südfassade
Beschattung!
2. Maximierung der Solargewinne
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Spezialverglasungen
GlassX
3. Aktiv solare Elemente
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Mehrfachfunktion:
schützt vor Regen,
Regen
produziert Strom
485 m2 = 1/3 der Gebäudeoberfläche
2007: wirkliche dachintegrierte Photovoltaikanlage
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Moderne
M
d
Ziegel:
Zi
l
Gross, dicht, schnelle und einfache Montage
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Ertrag PV-Anlage
netzgekoppelt
EKZ-Solarstrom
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Kwh/a
45.000
Energiebilanz
40 000
40.000
PV Börse
PV Marché
Diverses
EDV
Licht
Warmwasser
Lüftung
Heizung
35.000
30 000
30.000
25.000
20 000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
Verbrauch
Gebäude
Verbrauch
Betrieb
Ertrag PV
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Alex Primas, Basler & Hofmann, Zürich
Reduktion der Emittierung von Treibhausgasen (CO2-Äquivalente)
minus
i
30% b
beim
i B
Bau d
des Gebäudes
G bä d
minus 60% über die ganze Lebensdauer (Annahme 50 Jahre)
Pro Jahr werden 30 Tonnen CO2 weniger emittiert.
35
30
Betrieb
25
20
Erneuerung
15
10
5
Herstellung
0
Neubau Marché International
Referenzgebäude SIA
Standard
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keine Stromlücke
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Mehrfamilienhaus Dübendorf
2008
Energiestandard:
bilanziertes Nullheizenergiehaus
Zertifikat: Minergie-P-Eco
Energiesystem: Solar/WP
Konstruktion: Massivholzbau
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idealistischer Bauherr
privat finanziert, keine Förderung
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Vakuumröhrenkollektoren
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die grosse Aufgabe
der Bauerneuerung
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Doppelhaus Spillmann
8048 Zürich
1946 gebaut, 2008 renoviert
Von der Energieschleuder
zum Nullheizenergiehaus
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Doppelhaus Spillmann
8048 Zürich
1946 gebaut, 2008 renoviert
Von der Energieschleuder
zum Nullheizenergiehaus
Neue Fassade
- Wärmedämmung
Wä
dä
- Fenster
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Doppelhaus Spillmann
8048 Zürich
1946 gebaut, 2008 renoviert
Von der Energieschleuder
zum Nullheizenergiehaus
Neue Fassade
- Wärmedämmung
Wä
dä
- Fenster
Neue Technik
- Erdsonde
- Wärmepumpe
- Komfortlüftung
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Doppelhaus Spillmann
8048 Zürich
1946 gebaut, 2008 renoviert
Von der Energieschleuder
zum Nullheizenergiehaus
Neue Fassade
- Wärmedämmung
Wä
dä
- Fenster
Neue Technik
- Erdsonde
- Wärmepumpe
- Komfortlüftung
Neues Dach
- Wärmedämmung
- Photovoltaik
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Doppelhaus Spillmann
8048 Zürich
1946 gebaut, 2008 renoviert
Von der Energieschleuder
zum Nullheizenergiehaus
Minergie zertifiziert
Strom bedarf / Gew inn von Haustechnik /
12.000
kWh/a
10.000
PV-Ertrag
8 000
8.000
Energieverbrauch 3x tiefer
Haushalt (A-Klasse)
6.000
Lüftung
4.000
Warmw asser
Heizung
2.000
0
Strombedarf
Gew inn
Höherer Komfort
Bilanziertes
Bil
i t
Nullheizenergiehaus
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Modernes Ziegeldach
idealistischer Bauherr
privat finanziert, keine Förderung
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Mehrfamilienhaus Zürich
Zürich-Höngg
Höngg
Segantinistrasse 200
Energiestandard: Nullheizenergie
Zertifikat: Minergie-P (noch nicht)
Energiesystem: Solar/WP
Konstruktion: Massivbau
Pilot- und Demonstrationsobjekt,
in den Forschungsprojekten:
……Internationale Energieagentur
Solarenergie in der Erneuerung
……Bundesamt für Energie
Vorfabrikation in der Renovation:
ccem-retrofit Projekt
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Baujahr
B
j h
Bauzeit
2009
5 Monate
Bestehend
Neu
5 Wohnungen
6 Wohnungen
Energiebezugsfläche
alt 540 m2
neu 702 m2
Energiebedarf H/WW
alt 210 kW/m2a
neu 26 kWh/m2a
kWh/ 2
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Transformation der Fassade
Bauarbeiten an Aussenseite
Vergrösserung Fenster
Ähnlichkeit aussen
Mehrnutzen innen
vorher
nachher
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Transmissionsverluste und
passiv-solare
i
l
Energiegewinne
E
i
i
der
d Gebäudehülle
G bä d hüll
Heizwärmebedarf nur von November - Februar
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Dach: aktiv-solare Systeme
noch nicht gebaut
PV: Solarstrombörse EWZ
aktiv-solare Gewinne und
Heizwärmebedarf für H/WW
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ein neues Haus mit neuem Ausdruck
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Zukunft der Gebäudehüllen
- Mehrfachfunktionen
- luftdicht
- wasserdicht
- Energie produzierend
- ökologische Ausgleichsflächen
- Interaktion
I t
kti mit
it Umwelt
U
lt
- in Übereinstimmung mit dem Tag-/Nachtzyklus
- in Übereinstimmung mit den Jahreszeiten
- Interaktion mit Benutzern
Gebäudehüllen werden zu organischen, sich ändernden
Elementen werden. Wir sind erst ganz am Anfang.
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bilanzierte NullheizenergieWohnsiedlung SunnyWatt
Minergie-P-Eco zertifiziert
geplant: 70 – 90 kWp Anlage
5 Jahre Warteschlange KEV???
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Gebäudeintegrierte Photovoltaik
Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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