4-Familienhaus B35 in Zero-Carbon-lowEx-Technologie

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/500401

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Mit dem Mehrfamilienhaus B35 wird die Leistungsfähigkeit neuer Bauteile und die Konstruktion einer unkonventionellen dynamischen Wärmedämmung der Gebäudehülle mit einer LowEx heat barrier getestet und demonstriert. Ziel ist es, ein Gebäude für die 2000-Watt-Gesellschaft bereitzustellen und CO₂-Emissionen zu vermeiden. Gebäudehülle und Teile des Fussbodens im Innern sind als energetisch aktivierbare Konstruktionen ausgeführt. Jedes Bauelement hat eine dämmende und eine wärmeaustauschende Wirkung.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Die Messdatenerfassung ist seit Juli/August 2011 in Betrieb. Aufgrund der lange dauernden Einregulierungs- und Optimierungsphase konnten die Messdaten nicht sinnvoll ausgewertet werden, resp. einem klaren Betriebsregime zugeordnet werden. Da diese Situation auch 2012 noch andauerte, erfolgte die Aufforderung, unsere Aktivitäten vorderhand einzustellen. Damit die Messdaten aber weiterhin durch den Betreiber für Tests und Optimierungen genutzt werden konnten, wurde der Zugang zum FTP-Server der Datenerfassung für den Betreiber und seine Mitarbeiter geöffnet.Anlässlich der Besprechung auf B35 im Dezember konnten einige Auswertungen präsentiert werden, die von Mitarbeitern der Architekturprofessur an der ETHZ durchgeführt wurde. Bei diesen Auswertungen wurden auch die Elektromessungen mit den thermischen Messungen der HSLU zusammengeführt.Da anfangs 2013 ein Umbau der Hydraulik erfolgen wird, wurde beschlossen, dass für das Jahr 2012 durch die HSLU eine Auswertung gemacht und das Projekt abgeschlossen wird.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule Luzern - Technik und Architektur

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Furter,Rudolf

Zugehörige Dokumente

• Erfolgskontrolle ZeroCarbon-Low_Ex MFH B35 Zürich - Jahresbericht 2011 [PDF] 398 kB
• Erfolgskontrolle ZeroCarbon-Low_Ex MFH B35 Zürich - Jahresbericht 2012 [PDF] 313 kB

Schlussbericht (Deutsch)

Die Reduktion des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen von Gebäuden erfordern neue nachhaltige Lösungen. Ein möglicher Ansatz stellt das ZeroEmission-Low-Ex Konzept dar mit dem Ziel eines CO2-freien Betriebs und der Minimierung des Exergiebedarfs. Die Umsetzung erfolgt mit Hilfe von aktiven Gebäudeelementen zur Lenkung und Speicherung der vorhandenen Energieströme. Im Juni 2011 wurde das erste ZeroEmission-LowEx-Wohnhaus, das B35-Gebäude in Zürich, fertiggestellt. Die Energieversorgung wird mit der Wärme der Sonne und des Erdreichs sichergestellt. Zwei zwei-zonige Doppel-U-Rohrsonden mit einer Tiefe von 380/150m resp. 300/150m dienen in Winter als Wärmequelle für die Niederhub-Wärmepumpen. Im Sommer können mit Hilfe des Hybridkollektors und des Fussbodenregisters die überschüssige Wärme geerntet und in den saisonalen Erdspeicher eingelagert werden. Das Fussbodenregister ist somit einerseits ein Niedertemperatur-Heizsystem andererseits ein Erntesytem mit Kühlfunktion. Dezentrale Airboxen sind für die Luftversorgung zuständig und werden zusätzlich als Wärmequelle genutzt. Für die Evaluation der Hauptenergieflüsse und des Betriebsverhaltens des Gebäudes wurde von der Hochschule Luzern ein Messsystem mit Pt100 Temperaturfühler und Mehrstrahl-Volumenmessteile installiert. Das B35-Gebäude weist für die Untersuchungsperiode (Feb’12-Jan‘13) eine Heizenergie-bedarf von 82.4 kWh/m2 a und eine Wärmebedarf für die Warmwasseraufbereitung von 8.1 kWh/m2 a. Der Strombedarf der Wärmepumpen beläuft sich auf 13.6 kWh/ m2 a. Die Jahresarbeitszahl der Gesamtheit der Wärmepumpen beträgt 6.66, inkl. Warmwasser-aufbereitung. Während der kältesten Periode im Februar 2012 betrug die Heizlastleistung 20.5 W/m2 EBF bei einer Vorlauf-temperatur von 28.3 ºC. Mit einem elektrischen Bedarf der Wärmepumpen von 4W/m2 EBF beläuft sich der COP für diese Periode auf 5.7. Der Hybridkollektor lieferte 7373 kWh thermische und 3684 kWh elektrische Energie. Die Fussbodenregister kommen auf einen Wärmeertrag von 4863 kWh. Zusammen haben sie das Erdreich zu 28% regeneriert. Die Erfahrungen und Ergebnisse haben aufgezeigt, dass die Hydraulik des Systems zu komplex aufgebaut ist und somit zu unerwünschten Effekten führt. Zudem konnten die zwei-zonigen Doppel-U-Rohrsonden nicht die gewünschten Temperaturen erzielen aufgrund von Wärmeverschmierungen zwischen den Gesteinsschichten. Auf die Wärmerückgewinnung der Abluft wurde schlussendlich verzichtet aufgrund insbesondere der kurzen Laufzeit und marginalen Energieerträgen. Insgesamt zeigen die Resultate, dass das Konzept im Grundsatz funktioniert und wegweisenden Charakter hat.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule für Technik + Architektur HTA Luzern

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Ullmann,Lester
Furter,Rudolf
De Neef,Albert Tjeerd

Zugehörige Dokumente

• Erfolgskontrolle – ZeroEmission-LowEx-Mehrfamilienhaus B35 Zürich - Schlussbericht [PDF] 3'607 kB