Sonntag, August 05, 2007

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

1 Comments:

Blogger Haustechnik HSZ-T said...

Eine sehr gute Arbeit. Sie gehen nicht nur auf die Möglichkeiten ein, sondern zeigen auch noch die Vor- und Nachteile auf. Der Minergie Standard, so habe ich gestern gelesen, wird jetzt auch in Frankreich gefördert. Im Süd- Deutschen Raum schon längere Zeit. Einziger Ergänzung: Feka- System sind für EFH nicht geeignet- zu kleine und nicht sehr konstant Abwassermengen.
NOTE: 6

1:56 AM

 

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