Haustechnik II Christian Brunckhorst

Regenwassernutzung

Es braucht nur einen heissen, trockenen Sommer, und schon erkennen wir, dass auch in unseren Breitengraden sauberes, hochqualitatives Trinkwasser nicht unbegrenzt zur Verfügung steht.

Ohne Wasser können wir nicht existieren. Wasser scheint für uns im Überfluss vorhanden zu sein. Doch dieser Eindruck täuscht. In vielen Regionen Europas werden Grundwasser-Reserven angezapft, die kaum die Möglichkeit haben, sich wieder zu regenerieren. Dadurch sinkt der Grundwasserspiegel was unter anderem die Austrocknung von Feuchtgebieten nach sich zieht. Die Trinkwasser-Gewinnung wird erheblich erschwert durch Gewässerverschmutzung durch Umweltbelastungen verschiedener Art, Überdüngung, undichte Kanäle usw.

Die gezielte Nutzung von Regenwasser wird nun auch in der Schweiz zum Dauerthema. Die zunehmende Sensibilität der Konsumenten bezüglich Wasserverschwendung, steigende Kosten für Wasserbezug und Wasserentsorgung sowie die Umsetzung des neuen Abwassergesetzes mit Forderungen wie Retentions-, Sicker- und Rückhalteschächte sind als Hauptgründe für diese Entwicklung verantwortlich.

Der Wasserverbrauch in der Schweiz:

In der Schweiz rechnet man mit ca. 162 Liter Trinkwasser pro Tag pro Person. Doch davon wird nur ca. 3-5 Liter für Essen und Trinken verwendet. Heute ist es möglich, mit diesem wertvollen Gut verantwortungs-bewusst umzugehen. Etwa 53% des Trinkwasser-Verbrauchs (ca. 94 Liter täglich) können durch Regenwasser ersetzt werden: WC-Spülung (52,8), Waschmaschine (16), Garten + Putzen (16). Zusätzlich reduziert sich der Einsatz von Reinigungs- und Waschmittel um etwa 70%!

Wassereinsparung bei 4-Personen-Haushalt pro Jahr: ca. 137'000 Liter Trinkwasser!


Wie wird Regenwasser gesammelt?

Die Fallrohre werden in einen mechanischen Filter geführt. Das gereinigte Wasser fliesst in den Tank und das Restwasser spült den Schmutz vom Filter weg in den Ablauf. Eine Pumpe fördert das gesammelte Wasser zu den entsprechenden Entnahmestellen. Wenn WC und/oder Waschmaschine an der Regenwasseranlage angeschlossen sind, wird über eine automatische Noteinspeisung auch in Trockenperioden immer für ausreichend Wasser gesorgt.

Wo wird Regenwasser eingesetzt?

Gartenbewässerung, WC-Spülung, Waschmaschine, Putzen, Autowaschen, Industrie (z.B. Kühlwasser, Reinigungsvorgänge usw.), Autowaschanlagen und vieles mehr.

Welche Tanks werden eingesetzt?

Je nach Anforderungen an die Anlage kommen Haus- oder Gartenspeicher oder Erdspeicher in angepasster Grösse zum Einsatz. Die optimale Speicherung ist unbestritten der erdverlegte Tank. Folgende Typen und Merkmale sind zu beachten:

- HDPE-Tanks Doppelwandig / Einwandig wie aber auch PE-Tanks: Glatte und ebenflächige Innenwandung ohne Ecken und Kanten vermindert die Ablagerung von Verschmutzungen und vereinfacht erheblich die Reinigung der Speicher / Zisterne. Die homogene Materialstruktur verhindert Auslösungen von Materialpartikeln und garantiert die Dichtigkeit. Verrottungsfestes Polyethylen lässt keine Porösität (Osmose) entstehen.

- Glasfaserverstärkte Tanks / Zisternen (zu beachten bei GFK Kugeltank): Bei glasfaserver-stärkten Zisternen besteht die Gefahr der Auslösung von Polyesterpartikeln und Glasfasern (Osmose), die eine Verunreinigung des Regenwassers verursacht. Ebenso wird die Zeitstandfestigkeit der Zisterne nachteilig beeinflusst durch die Osmose.

- Betonzisternen / Regenwasserspeicher: Betonzisternen / Regenwasserspeicher haben im Vergleich zu Kunststoffzisternen rauere Innenwandungen. Erschwerte Reinigung bei Anhaftungen von Verschmutzungen ist daher die Folge. Ebenso können Auswaschungen von Sand- und Zementpartikeln das Regenwasser verschmutzen und zu Pumpenschäden führen. Poröse Materialstrukturen lassen u. U. Schadstoffe (Abwasser) in die Betonzisterne eindringen und umgekehrt Regenwasser im Erdreich versickern.


1- Fallrohr
2- Wirbelstromfilter
3- Regenwassertank
4- Versickerungstank
5- Hauswasserwerk
6- Verbraucher

Anlagenprinzip

Die Aufgaben einer Regenwassernutzungsanlage reichen vom einfachen Sammeln und Reinigen des Regenwassers bis hin zu seiner Verteilung. Regenwassernutzungsanlagen funktionieren im Prinzip folgendermaßen:

Als Auffangflächen dienen meist Dachflächen. Das hiervon abfließende Regenwasser wird über die Regenfallrohre und einen vorgeschalteten Filter dem Regenwasser-Tank zugeführt. Dieser kann ober- oder unterirdisch bzw. im Keller installiert sein. Bei modernen Anlagen wird das Wasser dann von dort mittels einer Pumpe über ein vom Trinkwasser separates Verteilernetz zu den Verbrauchsstellen befördert. In Trockenperioden wird die Wasserversorgung über eine sogenannte "automatische Trinkwasser-Nachspeisung" sichergestellt. Hierbei darf keine Verbindung zwischen dem Regenwasser- und dem Trinkwasser-Netz hergestellt werden. Da die Qualität des genutzten Regenwassers unmittelbar von der verwendeten Anlagetechnik abhängt, sollten ausschließlich qualitativ hochwertige und praxiserprobte Komponenten bzw. Anlagen eingesetzt werden.

Man kann heute zwischen einer Vielzahl von Komponenten und Anlagen zur Regenwassernutzung wählen. Das Angebot reicht von einfachen und preiswerten Anlagen, die oft nur aus einer Regentonne und einem Regenwasserfilter bestehen, bis hin zu umfangreichen Systemen mit Pumpen, Verteilersystemen, usw.

Die Auswahl der geeigneten Anlage hängt vorrangig von den vorgesehenen Einsatzzwecken ab. So unterscheidet man grundsätzlich zwischen Regenwassernutzungsanlagen für den Garten und Anlagen für Toilettenspülung, Waschmaschine und Garten (Haus und Garten), die zusätzlich das Haus mit Regenwasser versorgen.

Wird das Wasser nicht schlecht?

Vereinfacht erklärt ist "Schlecht werden“ des Wassers ist ein Fäulnisprozess, der von Fäulnisbakterien in Gang gebracht wird. Zum Wachstum von Bakterien sind Licht, Wärme und Nährboden notwendig. Wird also das gefilterte Regenwasser kühl und in lichtundurchlässigem Gefäss gespeichert kann keine Fäulnis und kein Algenwuchs entstehen.

Beurteilung der Regenwasser-Qualität:

Fazit verschiedener bakteriologischer als auch chemischer Untersuchungen in Deutschland und in der Schweiz haben ergeben:

Bei einer professionell geplanten und gebauten Regenwasser-Anlage ist die Wasserqualität deutlich höher als bei Badegewässern gefordert, oftmals werden sogar die Anforderungen von Trinkwasser erfüllt. Also hygienisch und chemisch absolut unbedenklich.

Links:

http://www.visumsurf.ch/va/links/show.php3?such=Regenwasser&type=link
http://www.wassernutzung.ch/regenwassernutzung.htm
http://www.svgw.ch/
http://www.regenwasser-systeme.de/
http://www.r-wyttenbach.ch/index.htm

Haustechnik I Christian Brunckhorst

Dachbegrünung / Gründach

Die Dachbegrünung ist eine Erweiterung des bestehenden Dachsystems. Dabei wird das Dach teilweise oder vollkommen mit Grass oder andere Vegetationen bepflanzt, nachdem es vorher mit einer abdichtenden Schicht versehen wurde. Dabei werden zwei Typen unterschieden: die extensive und die intensive Dachbegrünung.

Ihre Anwendung kostet natürlich etwas mehr als die üblichen Dachsysteme, bringt aber viele Vorteile mit sich, wie zum Beispiel:

Ökologische Vorteile: Die Dachbegrünung ist eine effiziente Art dem Umweltschutz beizutragen. Gerade in den grossen Städten, wo die zunehmende Bodenversiegelung die schnelle Ansammlung von Regenwasser zu Überschwemmungen führen kann, kann das Gründach den Regenwasserrückhalt um ein Vielfaches verbessern und so zur Minimierung der Niederschlagsabflussspitzen bedeutend beitragen.
Die Verbesserung des (Klein-)Klimas durch Evaporations- und Transpirationsleistungen ist auch beachtlich. Dazu leisten die Pflanzen auch eine Bindung und Filtrierung von Staub und Luftschadstoffen wie CO2.


Konstruktive Vorteile: Die zusätzliche Schicht bietet verständlicherweise eine bedeutende Verbesserung der Dämmeigenschaften, und somit des Wärme- und Kälteschutzes. Es wird eine grössere Lebensdauer der Dachabdichtung durch den gebotenen Schutz vor UV-Strahlung, Temperaturdifferenzen, Hagelschlag und Krustenbildung erreicht. Und auch die Luftschalldämmung steigt (einerseits wegen der besseren Schwingungsträgheit der Gesamtfläche, anderseits durch die gute Schallabsorption der Vegetation).
Im Falle von ungenügender Lagesicherheit der Dachabdichtung trägt das System zur Windsogsicherung bei.


Gesetzliche Vorteile: Zum Beispiel weitgehend ausreichender Brandschutz und Reduzierung der Abwassergebühren. Und gemäss deutschem Gesetz auch ökologische Ausgleichsfläche bei der Eigriff-Ausgleichs-Regelung im Rahmen des Lebensraum für Pflanzen und Tiere.

Weiter noch können Gründächer als ein grossflächig einsetzbares Gestaltungselement der Städte- und Landschaftsplaner das Wohn- und Arbeitsumfeld sichtlich und spürbar verbessern.
Die Verminderung des Elektro-Smogs ist zwar ein Vorteil, die schwächere Handy-Signal-Übetragung kann jedoch für einige Personen als Nachteil empfunden werden.

Dachbegrünungen werden seit einigen Jahren öffentlich gefördert. Mehr denn je sind deren ökologische Vorteile ein Thema. Dies könnte den falschen Eindruck geben, dass es sich hier um eine neue Erfindung handelt, was keineswegs der Fall ist. Die Vikinger haben schon unter begrünten Dächern gewohnt. Auch in Länder wo grosse Temperaturschwankungen vorkommen wie Island, ist der Bau von Grassodenhäuser traditionell. Die Techniken sind heut zu Tage natürlich um einiges entwickelt.

Links:

www.greenroofs.org
www.fbb.de
www.vulkatec.de
http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Green_roofs
http://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BCndach
http://www.dachgaertnerverband.de/

Haustechnik Beitrag 2: Haustechnik P / Minergie P

(*)
Raul Mera August 2007
Haustechnik P / Minergie P
Haustechnik in Minergie Einfamileienhäuser

Ausgangslage:
Minergie ein Label das sich durchgesetzt hat, konzeptionelle Gedanken zur Haustechnik ist für Architekten wichtig, es kann dazu führen das ein Projrkt auf einem Haustechnikonzept zu einer besseren Lösung führt und damit sichert sich der Architekt eine gute Stellung, dies Funktioniert aber nur wenn man Frühzeitig mit Fachplanern zusammen Lösungen entwickelt und umsetzt (siehe Beitrag 1).
Nun versuche ich ein paar Grundregeln und konzeptionelle Gedanken aufzuzeigen gemäss dem Minergie- Standart P. Das Höhere Anforderung an Gebäudehülle, Fenster, Schächte und Lüftungs- ein und austritte scheint logisch. Aber was muss bei der Haustechnik beachtet werden? Dieser Beitrag soll uns Helfen, den Aufwand und Probleme besser einschätzen zu können, wenn man mit Minergie P, Bauten Plant. Unten am Text ist noch der Prozess in 4 Schritten geschildert zum Minergie P Label!

Heizung
Grundsätzlich ist jedes Heizsystem für einen Minergie P Bau geeignet. Allerdings ermöglichen Wärmepumpen und Holzheizungen im Berechnungsmodus einen Bonus und erleichtern damit die Erfüllung der P-Anforderungen. Die Anforderung und an den Heizwärmebedarf bei Minergie P Häuser ist weit aus schwieriger zu Kalkulieren als bei normalen Miergie Bauten.
- In Mienergie P Häuser mit den oftmals knapp bemessenen Wärmeerzeugern und Abgabesystemen kommt es hie und da zu einer Unterversorgung der Räume mit Wärme. Ein Grund liegt an der Belegung: 15 bis 20% des Heizbedarfes decken die Bewohner. Wenn diese ausser Hause sind, fehlen die kWh. Dies gilt auch und vor allem während den Winterferien.
- Fossile Heizungen brauchen nach Minergie P: Sonnenkollektoranlage, mindestens zur Wasserwärmung, oder einen Wärmepumpenboiler voraus.
- Die Heizung mit Einzelöfen ist nicht geeignet, die Verteilung der Wärme im Haus funktioniert nicht besonders gut. Bei Einzelöfen ist zusätzlich auch eine separate Verbrennungsluftzufuhr ein zu planen.
- Ein P Einfamilienhaus braucht lediglich nur noch 1000kg Pellets pro Jahr, was einem Schüttvolumen von gut 1.5m3 entspricht (dreimals mehr Volumen als Heizöl). Deshalb kann die Lagermenge gering sein. Das mindert auch die Gefahr von Feuchteschäden an Pellets.

Wassererwärmung, Abwasser
Im Minergie P Haus braucht die Wassererwärmung oft gleich viel oder mehr Wärme als die Raumheizung, die anforederungsgemäss wenig braucht. Insofern sind Konzeptlösungen für die Warmwasseraufbereitung sehr wichtig.
- Die Leistung des Kessels sind bei einem Minegie P Haus hauptsächlich durch die Warmwassererwärmung bestimmt.
- Der Warmwasserverbrauch ist eher höher als in der Empfehlung der SIA 380/1 Norm.
- Verteilleitungen: gut dämmen und als Tipp, innerhalb des Dämmperimeters verlegen (wenn möglich).
- Spararmaturen sparen Wasser und Energie.
- Bei tiefen Warmwassertemperaturen Gefahr von Bakterien befall.

Beim Abwasser ist folgendes zu beachten: Übliche Abwasserstränge werden über Dach zum entlüften geführt; ein allfälliger Unterdruck aufgrund des Wasserablaufes wird über diese Entlüftung ausgeglichen. Sonst würden die Siphons leergesogen. Diese Entlüftung ist für die Minergie P Baute eine Riesenwärmebrücke, die in der Jahresbilanz einige hundert kWh Wärme verliert. Mit dem Einbau von Rohrbelüftungsventilen lässt sich diese Problematik, zumindest teilweise, beheben. Der Vorteil dieser Ventile, diese öffnen bei Unterdruckselbstständig, der Nachteil sind Geruchemissionen und Geräuschbelästigung. Eine Sorgfältige Planung ist also Wichtig!
Wärmerückgewinnung bei Abwasser: Die Durchschnittstemperatur des häuslichen Abwassers liegt ca. bei 23 Grad C eine ideale Wärmequelle für eine Wärmepumpe zur Wassererwärmung der Raumheizung. Das System Feka verspricht da grossen Erfolg. Wichtig: zu Beachten gilt da das die Abgabe von Abwasser an die Kanalisation eine Mindesttemperatur von 5 Grad C aufweisen soll, ansonsten frieren im Winter die Kanalisationsleitungen ein.
Effizienz einer solchen Anlage: die Firma Feka verspricht eine Jahresarbeitzahl der Wärmepumpe von 4, bei 23 Grad C Abwassertemperatur und 60 Grad C Warmwassertemperatur.

Wärmeverteilung
Eine selbstregulierende Bodenheizung ermöglicht Konstante Oberflächen- und Vorlauftemperaturen von 23Grad C. Das führt zu guter Jahresarbeitszahl von einer Wärme pumpe, insbesondere in Verbindung mir einer Erdsonde. Der Nachteil ist das, das Bad sich nicht mit einzelner zusätzlicher Heizwärme alimentieren, denn für den Handtuchradiator bringt einer Vorlauftemperatur von 23 Grad Wärme nicht den gewünschten Effekt.
Übliche Bodenheizungen und Niedertemperaturradiatoren ermöglichen dagegen Einzelraumregulierungen.
Für das Badezimmer mit Luftheizung, das so keine Temperaturen über 23 Grad C erreichen gibt es praktikable Lösungen:
- Ein Elektrischer beheizter Handtuchhalter ist aus Komfortgründen in den meisten Minergie P Häusern installiert. Wichtig: Eine Schaltuhr verhindert, dass daraus ein Dauerstromfresser wird.

Luftheizungen sind für Bauten mit hoher Belegung geeignet. In diesen Häusern ist die zu den Bewohnern proportionale Zuluftrate, bezogen auf die beheizte Fläche. Erfahrungen zeigen, dass die Luftheizung in kleineren Familienwohnungen gute Werte erzielen. Denn in Einfamilienhäusern und Bürobauten führen Luftheizungsanlagen zu Komfortproblemen.
- Das Beispiel im Bürohaus scheint nachvollziehbar: An einem Normalenarbeitstag steuert die Anlage ausgeglichen zwischen Frischluft und Wärme, es entstehen aber Konflikte: denn bei Vollbelegung braucht es kaum Heizleistung umso mehr Frischluft. An Wochenenden oder in Tagen wo das Büro nicht besetzt ist, wird kaum Frischluft benötigt, doch die Heizleistung wird gesteigert. Scheint Logisch, das Resultat am Montag kommt es zu einem Komfortproblem: gestaute alte Luft!
- Im Mietwohnungen bewährt sich die Regel, wonach die Bewohner die Heizleistung beeinflussen können jedoch die nicht die Lufterneuerungen. Die Luftheizung erlauben keine Manipulationen.
- In Bauten mit geringer Belegschaft (Ferienwohnungen, oder Berufsleute die viel ausser Hause befinden) sind Luftheizungen kaum geeignet. Denn in leeren Häusern sollte zwar die Lüftung funktionieren jedoch nicht die Heizung.
- Einzelraumregulierung ist nur mit grossem Aufwandmöglich.
- Luftfeuchte- Problematik: In Zeiten mit sehr tiefer absoluter Luftfeuchte und tiefer Temperatur der Aussenluft muss die Zuluft auf eine hohes Niveau erwärmt werden (40Grad C). Dadurch sinkt die relative Luftfeuchte bis auf 10%. Wenn mit tiefer Aussenluft noch zusätzlich grosse Zuluftraten nötig sind, ergeben sich sehr tiefe Raumluftfeuchten bis zu unter 25%.
- Die Anforderungen von 10W/m2 Wärmeleistungsbedarf bei einem Minegie P Haus ergeben das Resultat das exponierte Räume tendenziell unterversorgt sind mit Frischluft.

Lernprozess:
Es scheint mir wichtig sich als Architekt über Standarts der Energie uns Haustechnik zu Informieren, um dann den Bauherren mit dem Fachplaner grünlich beraten zu können. Minergie scheint mir ein geeigneter und komplexer Fall zu sein. Denn da streiten sich die Meinungen der Fachleute. Wo soll es im Idealfall angewandt werden?
Das normale Minergie Haus hat sich nach ca. 10 Jahren etabliert und hat seinen Markt gefunden. Passivhäuser sind ein Thema und es steigt die Anfrage, jedoch braucht es auch in der Haustechnik grosse Massnahmen und gewisse sind noch nicht ganz ausgereift (wie mein Text Zeigt). Der Lernprozess war gross, denn jetzt weiss ich das eine Minergie Baute mit Sorgfalt zu planen ist, mehr Aufwand benötigt und ein gutes Team von Fachplanern Bauphysiker und Haustechniker braucht, sowie auch letztendlich gute Handwerker.
Gute Erkenntnisse habe ich aus dieser Arbeit gewonnen und Empfehle allen Mitstudenten sich mal ein wenig Zeit zu nehmen und die Links durch zu klicken.

Danke für die Aufmerksamkeit;
eine Kurze Einführung in das Miergie P Label so wie eine "Schrittcheckliste" wie bekomme ich das Label Miergie P:
folgen jetzt...

Das Wichtigste in Kürze
Die Markteinführung des Passivhaus-Standards unter der Marke MINERGIE® erfolgte Mitte 2002.
MINERGIE-P® bedingt ein eigenständiges, am niedrigen Energieverbrauch orientiertes Gebäudekonzept. Als ungenügend erweist sich insbesondere, das Projekt eines Niedrigenergie- oder eines MINERGIE® -Hauses mit einer zusätzlichen Wärmedämmschicht einzupacken. Ein Haus, das den sehr strengen Anforderungen von MINERGIE-P® genügen soll, ist als Gesamtsystem und in allen seinen Teilen konsequent auf dieses Ziel hin geplant, gebaut und im Betrieb optimiert. Der neue Standard MINERGIE-P® stellt hohe Anforderungen an das Komfortangebot, die Wirtschaftlichkeit und die Ästhetik. Zum erforderlichen Komfort gehört namentlich auch eine gute und einfache Bedienbarkeit des Gebäudes, bzw. der technischen Einrichtungen. Die folgenden fünf Anforderungen müssen eingehalten werden:

spezifischer Wärmeleistungsbedarf
Heizwärmebedarf
gewichtete Energiekennzahl
Luftdichtigkeit der Gebäudehülle
Haushaltgeräte

Der Standard MINERGIE-P® soll einen noch niedrigeren Energieverbrauch anstreben als der MINERGIE® -Standard. MINERGIE-P® gilt für die Gebäudekategorien: I Wohnen MFH, II Wohnen EFH und III Verwaltung.

Der Weg zum Minergie P Haus:
Schritt 1: Antrag
Planende, Architekt oder Ingenieur, reichen den Antrag bei der Kantonalen Zertifizierungsstelle ein. Der Antrag enthält die Berechnung nach SIA-Norm 380/1 «Thermische Energie im Hochbau» sowie den MINERGIE-P ® -Nachweis. Die für die Zertifizierung notwendigen Unterlagen sind aufgrund des Baubewilligungsverfahrens bereits verfügbar. Es sind dies:
Situationsplan, Gebäudepläne (Grundriss, Fassaden und Schnitte, in denen die unterschiedlichen Bauteilflächenersichtlich sind)
Pläne der Konstruktionsdetails, Datenblätter (Lüftungsanlage, Heizung, Wassererwärmung, Fenster, Haustechnikschema)
Nachvollziehbare Berechnungen U-Werte, Wärmebrücken, Fensterflächen
Belege von Typenprüfungen und Zertifikate,•Protokoll der Luftdichtigkeitsprüfung (Blower-door-Test - sofern bereits erstellt).In einigen Kantonen ersetzt der MINERGIE-P ® -Nachweis den kantonalen Energie-Nachweis.

Schritt 2: Zusicherung
Die Zertifizierungsstelle MINERGIE-P ® prüft die Unterlagen (Eingangskontrolle, Detailkontrolle, Prüfung durch Bauphysiker) und gibt – sofern sämtliche Anforderungen erfüllt sind – die Zusicherung für die Zertifizierung (provisorisches Zertifikat). Danach darf das Gebäude respektive das Projekt als MINERGIE-P ® -Objekt bezeichnet werden, auch zu Werbezwecken.

Schritt 3: Realisierung
Die Antragsstellenden melden der Zertifizierungsstelle MINERGIE-P ® den Abschluss der Baumassnahmen – Neubau oder Modernisierung – sowie deren planungskonforme Realisierung. Die Fachleute übernehmen damit die Verantwortung. Der Blower-door-Test ist durchgeführt und protokolliert.

Schritt 4: Zertifizierung
Die Zertifizierungsstelle MINERGIE-P ® händigt das Label aus. Ein definitives Zertifikat mit Labelnummer garantiert ein MINERGIE-P ® -Haus. Mittels Stichproben an fertigen Gebäuden, allenfalls auch während der Bauphase, wird die Qualität geprüft. Damit bietet MINERGIE-P ® ein höchst wirksames Qualitätssicherungssystem.

Literatur/ Referenzen
Nationales Kompetenznetzwerk Gebäudetechnik und erneuerbare Energien
www.brenet.ch
Minergie und Passivhäuser:
www.minergie.ch
www.passiv.de
Technisches und Tipps aus:
Zeitschrift und Verlag Faktor

(*) Information zu Fotos und Architektur
Beispiel: Minergie P Haus von:
Architekt: Philipp Strub, Dorfstrasse 17, 4452 Itingen BL
Bauherrschaft: Jacqueline Schneebeli-Spies und Edgar Spies, Fichtenweg 22, 4244 Röschenz BL
Planer: Otmar Spescha Ingenieurbüro für energieeffizientes Bauen, Untere Mangelegg 3, 6430 Schwyz SZ, http://www.passivhaus.ch
Zertifizierung Minergie-P, 10.05.2007
Heizung 70% Wärmepumpe, Aussenluft
20% Pelletfeuerung
10% Elektro direkt
Warmwasser 30% Wärmepumpe, Aussenluft
60% Solarenergie thermisch
10% Elektro-Wassererwärmer
Neubau Wohnen EFH (175m2)
Energiebezugsfläche Neubau: 175m2
Total: 175m2

Blog: Raul Mera HSZ-T 06A, August 2007

Albina Mahmuti, 06A HSZ-T, SS 2007

Der Minergiebaustandard interessiert mich und somit habe ich mich in dieses Thema eingelesen und versucht kompkat den Minergiebaustandard zu erklaeren. Investitionen in den Minergiestandard werden aus meiner Sicht in naechster Zukunft eine hohe Nachfrage erfahren.


1. MINERGIE®

Der MINERGIE®-Standard ist ein freiwilliger Baustandard der den rationellen Energieeinsatz und die breite Nutzung erneuerbarer Energien bei gleichzeitiger Verbesserung der Lebensqualität, Sicherung der Konkurrenzfähigkeit und Senkung der Umweltbelastung ermöglicht. Bei MINERGIE® wird das Ziel, Grenzwerte im Energieverbrauch, definiert. Es ist wichtig das ganze Gebaeude als intergralen Bestandteil zu betrachten: die Gebäudehülle mit der Haustechnik. Bei der Haustechnik mit Heizung, Lüftung und Warmwasseraufbereitung sind sinnvolle Kombinationen gefragt. In MINERGIE®-Gebäuden mit minimalstem Heizenergieverbrauch spielt der Energieträger für die Heizung eine untergeordnete Rolle. Der Warmwasserverbrauch dagegen wird in der Energiebilanz verhältnismässig wichtig. Es bieten sich hierfür Lösungen mit erneuerbaren Energien (z.B. Sonnenkollektoren) an.

Unter der Dachmarke MINERGIE® sind der MINERGIE®- und der MINERGIE-P®-Standard zusammengefasst.


MINERGIE-P®

Der Standard MINERGIE-P® bezeichnet Güter, die einen noch tieferen Energieverbrauch als MINERGIE® anstreben. Analog zu MINERGIE® stellt auch MINERGIE-P® hohe Anforderungen an das Komfortangebot und die Wirtschaftlichkeit. Ein Haus, das den sehr strengen Anforderungen von MINERGIE-P® genügen soll, ist als Gesamtsystem und in allen seinen Teilen konsequent auf dieses Ziel hin geplant, gebaut und im Betrieb optimiert. Eine zusätzliche Wärmedämmschicht alleine genügt also nicht. Zum erforderlichen Komfort gehört namentlich auch eine gute und einfache Bedienbarkeit des Gebäudes, bzw. der technischen Einrichtungen.


Unterschiede zwischen MINERGIE® und MINERGIE-P®



MINERGIE-ECO®

MINERGIE-ECO® ist eine Ergänzung zum MINERGIE®-Standard. Während Merkmale wie Komfort und Energieeffizienz MINERGIE®-Gebäude eigen sind, erfüllen zertifizierte Bauten nach MINERGIE-ECO® auch Anforderungen gesunder und ökologischer Bauweisen. Voraussetzung für eine Zertifizierung nach MINERGIE-ECO® ist eine konsequente Bauweise nach MINERGIE® respektive nach MINERGIE-P®.


MINERGIE®-Module

Neben den Standards für Gebäude kennt MINERGIE® auch Anforderungen an einzelne gebäudetechnische Bauteile und Systeme, die von Herstellern auf dem Markt als MINERGIE®-Bausteine, so genannte Module, angeboten werden. Zertifizierte MINERGIE®-Module bieten Vorteile für eine MINERGIE®-konforme Bauweise. Bislang sind nur Teile von Bauhüllen zertifiziert.




2. Lüftung in Minergiehaus

Lüftungsanlage: Muss zum Erreichen des Minergie-Standards zwingend eine Lüftungsanlage installiert werden?

Fuer alle Gebaeudekategorien wird aufgrund der hohen Dichtigkeit der Bauten eine kontrollierbare, für den Komfort notwendige Aussenluftzufuhr, mit oder ohne Wärmerückgewinnung, vorausgesetzt. Manuelle Fensterlüftung genügt dem Minergie-Standard nicht. Es gibt allerdings ausnahmen, z.B. bei den Kategorien Industrie und Lager (Neubau und Bauten vor 1990) wird keine Lüftungsanlage vorausgesetzt. Wird jedoch eine Lüftungsanlage für die Frischluftzufuhr installiert, muss der Stromverbrauch in den Minergie-Grenzwert eingerechnet werden.

Fuer Bauten vor 1990 der Kategorien Verwaltung, Schulen, Verkauf, Versammlung und Sportbauten ist eine kontrollierbare Frischluftzufuhr keine Voraussetzung, sie wird lediglich empfohlen.

Die Lueftungsanlage muss aehnlich wie bei anderen haustechnischen Anlagen unterhalten werden, z.B. muss regelmaessig der Filter ausgewechselt werden und die Anlage gewartet werden. Die Reinigungsintervalle sind abhängig von der Lüftungsanlage und können mitunter sehr unterschiedlich sein. Empfohlene Kontrollintervalle sind:

Jährlich – Wärmetauscher, Kondensatablauf, Aussenluftgitter

Alle 2 Jahre – Ventilatoren, Schacht bei Lufterdregister, Fortluftgitter

Alle 5 Jahre – Luftleitungen, Lufterdregister



Mein Beitrag stammt aus der Literatur und Internetrecherchen.

Beitrag von MIZU

Vorwort:

Die beiden Einträge entstammen meinem beruflichen Alltag. Ich arbeite als Praktikant (liess: geringe, jedoch rasant anwachsende praktische Erfahrung) bei einem Projekt mit, dass nun kurz vor Vollendung steht. Es handelt sich hierbei um eine Sanierung eines Gebäudes inklusive Einbau einer Musikschule. Es sind mitunter meine ersten Erfahrungen mit der Haustechnik und den Prozessen, die bei Planung und Realisierung stattfinden und den Einflüssen, welche technische Notwendigkeiten auf den architektonischen Ausdruck ausüben können.


Thema 1: Lüftungsanlagen für eine Musikschule

Bei der Planung wurde davon ausgegangen, dass die Räume nicht mit einer Zu- und Abluftanlage (Lüftungsanlage) ausgerüstet werden, es sollte jedoch ein besserer Komfort als bei Schulzimmern erreicht werden. Dabei wurde, unterstützt durch Untersuchungen, davon ausgegangen, dass bei einer konsequenten manuellen Fensterlüftung die MAK-Werte CO2 nicht überschritten werden. An der gesamten Südfassade wurden Hubschiebefenster eingebaut, die dieses Stosslüften grosszügig erlauben sollen. Zusätzlich soll über einen CO2-Fühler bei Bedarf die kleine Stufe des Abluftventilators in Betrieb genommen werden, um so eine gute Raumdurchspülung zu erreichen.

Für den Grossen Übungsraum, mit einer Ansammlung von bis zu 70 Personen, wurde eine kombinierte Abluftanlage vorgesehen. Sie soll neben der oben erwähnten Pausenlüftung auch für die Nachtauskühlung im Sommer sorgen.

Zur Nachtauskühlung: über Raum- und Aussenfühler wird im Sommer die Temperaturdifferenz erfasst und der Abluftventilator auf der hohen Stufe während der Nachtstunden in Betrieb genommen. Die Aussenluft strömt über Kippfenster, welche über die Fühler getriggert sind und mechanisch geöffnet werden, in den Raum nach. Eine Temperatursimulation hat ergeben, dass bei Einsatz dieser Nachtauskühlung ca. 2 Grad Celsius tiefere Raumtemperatur herrschen werden.

Damit, wie erwähnt, überhaupt auf eine Lüftungsanlage verzichtet werden konnte, musste ein konstruktiver Wärmeschutz realisiert werden. Die grossflächig verglaste Fassade liegt nach Süden hin! Das ganze Obergeschoss, in dem jetzt neu die Musikschule untergebracht ist, musste komplett aussenisoliert werden. Das hatte zur Folge, dass die Fassade gestalterisch neu überdacht werden musste. Schon im Wettbwerb wurde vorgeschlagen, das Profilitband, welches in den beiden unteren Geschossen im Sturzbereich vorhanden ist, auch im Obergeschoss wieder zu installieren. Diese Profilitverglasung wurde nun aber neu als vorgehängtes Element ausgebildet, als eine der Verglasung vorgehängte Verglasung, sozusagen (siehe Schnitt). Somit entsteht zwischen Profilitverglasung und Hubfenster ein durchlüfteter Zwischenraum, in welchem einen grosser Teil der durch Sonneneinstrahlung entstehenden Wärme abgeführt werden kann.







Thema 2: WC-Anlage

Ein weiteres, scheinbar kleineres, wiewohl für eine Anfänger wie mich äusserst delikates, Problem war die Neuorganisation der Nasszellen. Dabei waren wir an die bestehende Gebäudestruktur gebunden: Die Tragstruktur bilden vorfabrizierte Betonbinder, welche, ähnlich einem Schottenbau, die Liegenschaft in verbindliche Axen einteilen, welche von Fassade zu Fassade spannen. Die Vorstellungen der Bauherrschaft von der Bestückung der WC-Anlagen, die rigide Struktur und der knappe zur Verfügung gestellte Raum liessen mich beinahe Verzweifeln. Dazu kommen die rechtlichen Vorschriften, die, zumal bei einem öffentlichen Gebäude, eingehalten werden müssen (Behindertentauglichkeit, Separierung etc). Und, natürlich nicht zuletzt, die technischen Rahmenbedingungen. Ich bin erfahrener Toilettenbenutzer, kenne also beispielsweise Auf- und Unterputzspühlkästen. Das bei der Verwendung des einen oder des anderen unterschiedliche konstruktive, rechtliche oder räumliche Anforderungen berücksichtigt werden müssen, musste ich beim ersten "Selbstversuch" auf schmerzliche Art und Weise erfahren.

Auszugsweise einiges, was mich beschäftigt hat:
- behindertengerechte WC kennen klare Anforderung was Grösse, Bestückung und Zugänglichkeit betreffen. Diese X-Size Toiletten in die bestehende Bausubstanz einzupassen, ist knifflig
- das Amt schaut mit
- Plättlistärken bzw Abrieb sollten in den Plänen eingezeichnet werden, ansonsten schwinden die Raummase am Bau wie Eis an der Sonne
- nicht nur Klosette und Pissoirs müssen verteilt werden. Es gilt Platz zu reservieren für: Seifenspender, Spiegel, Handtuchspender (dies alles auch behindertengerecht), Abfalleimer.
- Hände lassen sich trocknen mit Tuch, Papier (in verschiedenen Falzungen), Luft und natürlich haben die entsprechenden Dispenser alle unterschiedliche Grössen, und der Bewirtschafter kann sich weder für das eine noch das andere entscheiden.
- Plättliausstellungen sind gross, Lieferfristen für die Dinger teilweise lang
- kleinteilige Plättli können einen Raum grösser erscheinen lassen
- Fallleitungen müssen entlüftet werden. Über Dach
- Abflussrohre an Falleitung anzuschliessen benötigt Höhe, es empfhiehlt sich also, Installationsschächte vorzusehen
- müssen Leitungen an der Decke entlanggezogen werden, stellt sich schnell die Frage, ob diese nicht abgehängt werden müsste
- Abhängehöhen können im Zuge der Bearbeitung rasend schnell anwachsen, bis man bald geduckt sein Geschäft verrichten muss
- es reicht nicht Zu- und Ableitungen fürs Wasser einzuplanen, Elektroleitungen sind auch Leitungen
- glücklich der, der die WC-Anlagen natürlich entlüften kann
- wer sich auf den Sanitärplaner verlässt, kann ganz schnell ziemlich alleine dastehen
- was auf dem Papier 15 cm sind (Platzbedarf einer Vormauerung) kann vor Ort schnell auf 20 cm anwachsen
- die Freude am fertigen Produkt kann auch bei einer simplen WC-Anlage ernorm sein, der Stolz darob, was man da alles reingepackt hat, immens
- diese Freude sollte man sich nehmen lassen, auch wenn die Abnahme noch bevorsteht und einige Kabinen wirklich stark geschrumpft scheinen.






Zusammenfassung/Gemeinplätze:

Bauen ist stark haustechnikdurchtränkt. Die überzeugendsten räumlichen Konzepte und die schönsten architektonischen Absichten erleiden Bauchlandung, wenn die technischen Aspekte nicht frühzeitig berücksichtigt werden, und im Verlauf der weiteren Entwicklung seriös mitgetragen werden.
Ein Architekt kann nicht alles wissen. Er muss aber fähig sein, die Probleme rechtzeitig zu erkennen und Spezialisten beizuziehen.
Die Technik kann Fluch und Chance zugleich sein. Auf alle Fälle ist sie notwendig.

Fernanda Solinger



Titel: Biodiesel

Die Holzkohle ist ein Produkt aus dem Verkohlen / Verbrennen des Holzes. Im Gegensatz zu früh industrialisierten Ländern wird diese Energiequelle in Brasilien immer noch gebraucht und ist heutzutage in verschiedenen Wirtschaftsbereichen notwendig.
Die Holzkohle hat seit der Industriezeit Brasiliens eine grosse Bedeutung. Damals hatte die Kleinindustrie nur Mineralkohle als Energiequelle zur Verfügung. Doch dauerte der Transport lange, der Abbau war aufwendig und teuer. An ihrer Stelle bediente sie sich einer Alternativeenergie wie der Holzkohle. Diese damals neue Realität hat die kleine Eisenfabrik begünstigt.
Nach dem ersten Petrolölpreishoch (1973) suchte der brasilianische Staat nach Alternativen für das Dieselöl. Die Holzkohle hat seither eine noch grösserer Rolle gespielt: ca. 85% der Kohleproduktion wird in der Stahlwarenindustrie gebraucht, hingegen ca. 9% in Privathaushalten. Brasilien ist der weltweit grösste Energiekonsument dieser Art von Energie.
Um die Gleichmässigkeit der Holzkohle zu haben, werden bestimmte Holzarten ausgelesen und gepflanzt (beispielsweise wird die Feuchtigkeit des Holzes, seine Dimensionierung, Verkohlungstemperatur usw. beachtet). Der Baum Eucalyptus Grandis eignet sich in besonderem Masse zur Kohleherstellung.

Einige Zahlen:
* Der mittlere Energiewert der Kohle beträgt 7,365 Kcal/Kg (30,8 MJ/Kg). Die Verkohlungstemperatur erreicht rund 3000 °c.
* In Prozentzahlen ausgedrückt, ergibt das Endprodukt von feuchtem Holz:
- Kohle mit 86% Carbon 33%
- Das Sauerholzflüssigkeit (Acetylsäure , Ameisensäuren das löslich Teer, Methanol und Wasser) 35,5%
- nicht löslich Teer 6,5%
- Nicht Kondensierbare Gas (%Masse: Hydrogen 0,63%, CO 34,0, CO2 62,0, Metano 2,43, Ethanol 0.13) 25%
Es werden Hektaren von Bäumen gepflanzt, gefällt und verbrannt, um Holzkohle zu gewinnen.



Der Verbrennungsprozess besteht aus 4 Etappen:
1- Holztrocknung durch Verdampfung des Wasseranteils im Holz. Die Temperatur schwankt zwischen 110 und 200 °c.
2- Vor der Verkohlung. Dieser Prozess passiert zwischen den Temperaturen 180 / 2000 °c und 250 / 3000 °c. Es handelt sich um eine Endothermikphase, in der eine saure Holzflüssigkeit und ein kleiner Anteil von nicht kondensierbarem Gas entstehen.
3- Verkohlung. Es beginnt der Exotermesprozess, ein schnelles Verfahren, das zwischen 250 und 3000 °c passiert. In dieser Etappe wird ein Teil des Holzes verkohlt.
3- Ende der Verkohlungsprozesses. Die Temperatur beträgt bis zu 3000 °c. Es ist das Ende des Vorgangs, der aus Holz Kohle entstehen lässt.
Einige Daten:
Im Jahre 2003 wurden folgende Zahlen ermittelt:
* Produktion von Gusseisen 27 Milliarden Tonnen/Jahr
* Verwendete Kohle 17,5 Milliarden Tonnen
* Plantage von Bäumen 3,3 Milliarden Hektare



Brasilien ist ein Land, das neben der Gewinnung von Alkohol aus Zuckerrohr auch viel in die Herstellung von Biodiesel investiert. Am 23.03.07 hat die Italienische Regierung (Romano Prodi) ein Pakt mit dem brasilianischen Staat (Luiz Inacio Lula da Silva) vereinbart. Italien wird 480 Millionen US-Dollar während vier Jahren in verschiedene brasilianische Biodieselfabriken investieren.

Quelle:
www.biodieselbr.com
Zeitung « Folha de Sao Paulo»
www.infoener.iee.usp.br
Buch:
“ Historia da Siderurgia no Brasil“ Prof. Francisco de Assis

Fernanda Solinger

Offshore - Windenenergie ... statt Braunkohleenergie

„Die Zukunft der Windenergie liegt auf dem Meer. Der Wind weht nahezu ungebremst und erreicht grosse Geschwindigkeit – Bedingung, um Strom aus Windkraft zu erzeugen.“ (Ich zitiere aus einem Bericht von FINO 1, seit 2001 die erste Forschungsplattform des Bundesumweltministeriums in der Nordsee und Ostsee Deutschlands).
Windenergiekonverter bestehen aus geneigten rotierenden Vorrichtungen (sogenannten Rotoren), die Strömungsenergie in Elektrizität umwandeln. Sie sind in Windrichtung gestellt oder auf einer Drehachse. Die Idee ist übrigens nicht neu: Schon im 17. Jahrhundert brauchten die Holländer Windkraftanlagen, um Wasser zu pumpen.
Heutzutage habe diese Anlagen aus zwei oder drei Teilen bestehende aerodynamische Flügel, die bei wechselnder Windgeschwindigkeit durch automatische Anpassung ihrer Angriffsfläche eine konstante Drehzahl des Rotors einhalten können. Sie sind im Vergleich mit dem aus vier Teilen bestehenden Flügel bis 8-mal effizienter, allerdings laufen sie auch erst bei höherer Windgeschwindigkeit an.
Es gibt Schwierigkeiten mit den technischen Anlagen, der Einbindung in die vorhandenen Stromnetze und den ökologischen Auswirkungen.
Auf dem Meer zu bauen ist keine einfache Sache. Bemessung von Wellestärke, Bodenbefestigung, grosse Stürme und die Tiefe des Meeres müssen beachtet werden. Das ganze muss stabil, einfach zu montieren und mit wenig Material möglich sein. Nach dem heutigen Stand der Technik haben die Flügel einen Durchmesser von etwa 120 m und könnten noch grösser gebaut werden. Sie sind dicht und haben im Innern einen permanenten Ueberdruck, damit nichts von aussen eindringt.


Einige Zahlen

Grosse Windanlage:
Anlage mit 96.6 m Höhe, Stahlturm von 3,5 m Durchmesser, auf dem sich eine Gondel von 22 m Länge und 6 m Durchmesse – das Maschinenhaus – befindet, wo der elektrische Generator ist (Rotorwelle durch ein die Rotordrehzahl von 18,5 Umdrehung/min – im Nennbetrieb- auf die Generatordrehzahl von 1500 Drehung/min).
Bei einer Windgeschwindigkeit von 6,3 m/s beginnt der Rotor zu drehen. Wenn der Wind aber mit 12 m/s bläst, hat der Nennwert von 3 MW erreicht. Bei höheren Windgeschwindigkeiten ist es so programmiert worden, dass der Nennwert konstant bleibt. Bei über 24 m/s werden die Rotorblätter auf Leerlauf oder Stillstand geschaltet.

Im Jahr 2005 gab es in Deutschland rund 17`570 Windräder (insgesamt rund 18`500 MW ≈ 26,5 Milliarden KW/std.)

Einige Fragen:
Wie sieht das aus mit der Tierwelt unter dem Wasser? Inwiefern werden die Tiere, die geräuschempfindlich sind (wie bsw. Seehund, Haifisch, Wal), belastet?
Eine Windkraftumgebung mit allen notwendigen Apparaten verändert eine Landschaft. Ist es ein gelungener Kompromiss, auf dem Meer eine „Energiefabrik“ zu errichten?


Es wird erwartet, dass im Jahre 2020 die Umsätze deutscher Unternehmen sich in einer Grossenordnung von 24-30 Mrd. Euro/Jahr bewegen wird.



Studien zeigen, dass Deutschland aus Sicht der Unternehmen trotz hoher Lohnkosten wegen guter politischer und struktureller Rahmenbedingungen eine guter Investitionsstandort ist und bleibt. ( Leitstudie 2007 "Ausbaustrategie Erneuerbare Energien" Aktualisierung und Neubewertung bis zu den Jahren 2020 und 2030 mit Ausblick bis 2050)