Graue Energie / Treibhausgasemissionen Wohn
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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
