Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Das Eawag Forum Chriesbach ist ein Vorzeigeobjekt für ein nach Kriterien der nachhaltigen Entwicklung gebautes Forschungs-, Schulungs- und Verwaltungsgebäude. Als öffentliche Institutionen sind die Eawag und die Empa prädestiniert, ihren ca. 200 Doktorierenden, einer Vielzahl von Studierenden, der Wirtschaft, Verwaltung und der Öffentlichkeit ihre Erfahrungen mit dem Gebäude weiter zu geben. Im Projekt Energie-Detailbilanz des Eawag Forum Chriesbach geht es darum, Planung und Realität der Temperaturen und Energieflüsse zu vergleichen und die Rolle der verschiedenen Bau und Technikelemente zu ermitteln. Mittels eines dynamischen Mehrzonen-Gebäudemodells werden das Verhalten der verschiedenen thermischen Zonen und die Sensitivität auf Änderungen verschiedener Parameter, wie die Belegungsdichte geprüft.
2 Jahre nach Inbetriebnahme des Gebäudes wurde im Juli 2008 die offizielle Phase der Betriebsoptimierung abgeschlossen. Einige Mängel, wie beispielsweise die Beschattung des Atriums konnten in dieser Zeit noch nicht vollständig behoben werden und auch einige Optimierungen sollen noch vorgenommen werden. Dennoch konnte belegt werden, dass das Gebäude die hohen Erwartungen bezüglich Energieverbrauch und Temperaturen weitgehend erfüllt. Strom- und Wärmeverbrauch liegen zwar mit 6 kWh/m2a (statt 2.1 kWh/m2a) bzw. 17.4 kWh/m2a (statt 10.8 kWh/m2a) höher als geplant, sind aber immer noch sehr tief. Erste Simulationen haben gezeigt, dass vor allem für die Wärmeerzeugung in den Erdgeschossen und für die Beleuchtung im Atrium noch mehr Energie als geplant benötigt wurde. Hier liegt noch ein Optimierungspotential.
Im Berichtsjahr wurde der Ist-Zustand erhoben, für das TRNSYS definiert und erste Simulationen durchgeführt. Gleichzeitig ist das Gebäude am 15. Schweizerischen Status-Seminar 2008 von brenet und an der World Sustainable Building Conference 2008 in Melbourne vorgestellt worden. Für den 23. Januar 2009 ist eine Abschlusstagung für das Projekt in Planung an welcher die wichtigsten Erkenntnisse aus dem Projekt interessierten Kreisen präsentiert werden. Die im Projekt vorgesehene Kostenanalyse wurde definiert, die dafür notwendigen zusätzlichen Mittel gesichert und die Studie in Auftrag gegeben. Sie soll es erlauben, die Mehrkosten gegenüber einem konventionellen analogen Gebäude angeben zu können.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
EMPA
Arbeitsgemeinschaft Eawag
3-Plan Haustechnik AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Güttinger,Herbert
Frank,Thomas
van Velsen,Stefan
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Im Juni 2006 hat die Eawag ihr neues Hauptgebäude, das Forum Chriesbach bezogen. Der Bau fällt durch sein äusseres Erscheinungsbild auf: ein kompakter, rechteckiger 6-stöckiger Bau mit einer Fassade aus 1232 blauen Glaslamellen. Das Eawag Forum Chriesbach beherbergt 150 Büroarbeitsplätze, ein Personalrestaurant, Schulungs- und Sitzungsräume sowie die Bibliothek von Eawag und Empa. Es ist ein Vorzeigebau für «nachhaltige» Bauweise und in der Schweiz eines der bekanntesten Gebäude. Es wurde mit diversen Preisen ausgezeichnet und in zahlreichen nationalen und internationalen Publikationen beschrieben. Das Gebäude ist modern, funktionell, ästhetisch und verwendet als Heizenergie neben der Sonne hauptsächlich die Abwärme von Menschen, elektrischen Geräten und Lichtquellen. Der Kältebedarf ist sehr tief. Nur der Strombedarf und die graue Energie fallen ins Gewicht. Rund ein Drittel des benötigten Stroms, nämlich 70 MWh/a, wird mit Sonnenenergie auf dem Dach des Gebäudes produziert und der Rest wird als Ökostrom «naturemade star» beschafft.
Während einer zweijährigen Betriebsoptimierungsphase wurde das Gebäude einreguliert und den Betreibern übergeben. Ab Herbst 2007 untersuchten Eawag, Empa und 3-Plan Haustechnik AG im Projekt Energie-Detailbilanz Eawag Forum Chriesbach anhand von Messungen, ob die Planungsannahmen und die Simulationsvorhersagen der Realität entsprechen. Computersimulationen mit TRNSYS ergaben zudem Hinweise auf die energetischen Beiträge der einzelnen Gebäudekomponenten und die Sensitivität auf äussere Parameter.
Die Temperaturen an heissen Sommertagen sind immer in komfortablen Bereichen unterhalb 26°C und im Winter meist zwischen 20 und 23°C. Der Wärme- und Strombedarf ist zwar höher als prognostiziert, aber mit 5.7 kWh/m2 EBF immer noch äusserst tief. Die Differenz lässt sich durch überschätzte interne Personenlasten, wesentlich intensivere Nutzung der Küche sowie höhere Verbräuche für Wassererwärmung und Beleuchtung erklären. Die thermische Solaranlage, die Rückgewinnung der gewerblichen Abwärme und der Wärmebezug aus dem Arealnetz konkurrenzieren sich gegenseitig teilweise und so gibt es noch etwas Optimierungspotential bei der Speicherbewirtschaftung. Das Lufterdregister trägt neben der Vorwärmung der Zuluft im Winter und der Vorkühlung im Sommer vor allem auch beim Freecooling der Computerserver wesentlich zur guten Energiebilanz bei.
Eine Kostenanalyse ergab, dass die Investitionsmehrkosten für das Forum Chriesbach weniger als 5% betragen und durch die tieferen Jahreskosten nach 13 Jahren bereits amortisiert sind.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
EAWAG
3-Plan Haustechnik AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Güttinger,Herbert
van Velsen,Stefan
Lehmann,Beat
Frank,Thomas
Dorer,Viktor
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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In June 2006 Eawag moved into its new headquarters, Forum Chriesbach. The building’s external appearance is striking owing to the1232 blue glass panels which clad the compact 6-storey rectangular structure. Eawag Forum Chriesback houses 150 workplaces, a staff cafateria, meeting and seminar rooms as well as the library of Eawag and Empa. It is an exemplary illustration of ‘sustainable’ construction design and is one of the best known buildings in Switzerland. It has been awarded several prizes and described in numerous national and international publications. The building is modern, functional, aesthetic, and uses a unique array of sources for heating, including the sun as well as waste heat from light sources, electric appliances and people. Cooling requirements are very low. Only electricity requirements and the embedded energy of construction materials are of significance. Approximately one third of the electricity required, namely 70 MWh/a, is produced by photovoltaic panels on the roof, and the rest is purchased as renewable electricity from the utilities under the label ‘nature-made star’.
During a two-year optimization period the building’s control system was adjusted and knowhow was transferred from planners and builders to owners and facility managers. From autumn 2007 Eawag, Empa and 3-Plan Haustechnik AG carried out temperature and energy measurements to determine the extent to which original planning assumptions and simulation forecasts corresponded to actual experience. Computer simulations with TRNSYS have revealed the relative contribution of individual building components to the overall energy balance and their sensitivity to external parameters.
Temperatures during hot summer days have remained in comfortable ranges below 26 C and have usually ranged between 20 and 23 C in winter. Although heating and electricity requirements have exceeded predicted levels, at 5.7kWh/m2 weighted energy reference area the amount required remains extremely low. The difference results from overly high estimates of personnel loads as well as higher needs for warm water production, kitchen use and lighting. However, there is still some optimization potential possible by better coordinating the thermal solar collectors, the waste heat recovery from cooling equipment and consumption of energy from the area heating system, all of which compete with each other. The thermal register not only pre-heats fresh incoming air in winter and cools it in summer, but contributes to a favourable overall energy balance by effectively cooling the computer servers as well.
Financial analysis has shown that the investment costs for Forum Chriesbach amount to less than 5% above those for a comparable standard structure and that the annual operating costs are lower. These additional costs are compensated for by the lower annual costs within a period of about 13 years.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
EAWAG
3-Plan Haustechnik AG
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Güttinger,Herbert
van Velsen,Stefan
Lehmann,Beat
Frank,Thomas
Dorer,Viktor
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