Photovoltaik Fassade an PlusEnergieBau Sanierung Zürich

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/501241

Schlüsselwörter (Deutsch)

Photovoltaik, Gebäudeintegrierte Photovoltaik, BIPV, PV-Fassade

Schlüsselwörter (Englisch)

BIPV

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Ein Mehrfamilienhaus aus den 1980er Jahren in Zürich wird gemäss einem gesamtheitliches Sanierungskonzept mit einer optimalen Gebäudehülle mit Photovoltaik-Fassade und intelligenter Haustechnik zum PlusEnergieHaus. Der Planungswert gemäss SIA 2040 unterschreitet die Anforderungen der 2000 Watt-Gesellschaft um mehr als 50%. Die hinterlüftete Fassadenkonstruktion mit Photovoltaik-Bekleidung erfüllt hohe ästhetische Ansprüche und sollte zukünftig preislich mit hinterlüfteten Glasfassaden konkurrenzfähig sein. Die Maximierung des Eigenverbrauchs der PV-Produktion wird angestrebt. Dazu werden die Wärmepumpe und ein Teil der Elektrobezüger zur Lastverschiebung einbezogen. Aussagen zu Auswirkungen auf Netzstabilität (innerhalb des Quartiers) und deren Konsequenzen werden gemacht. Dies ist zurzeit das grösste Mehrfamilienhaus, welches in Europa auf diesen Standard saniert wird.

Kurzbeschreibung (Englisch)

In Zurich, a building built from the 1980s is transformed into a positive energy building thanks to an overall renovation concept that includes an optimized building envelope with a photovoltaic façade and the application of intelligent technical installations. It is currently the largest building renovated according to this standard in Europe.

Kurzbeschreibung (Französisch)

A Zurich, un immeuble locatif construit dans les années 1980 est transformé en bâtiment à énergie positive grâce à un concept global de rénovation prévoyant une enveloppe de bâtiment optimisée avec façade photovoltaïque et l’application d’installations techniques intelligentes. Il s’agit actuellement du plus grand immeuble rénové selon cette norme en Europe.

Kurzbeschreibung (Italienisch)

A Zurigo, una palazzina degli anni Ottanta verrà trasformata in un’abitazione Energy-plus sulla base di un progetto di risanamento completo, mediante la realizzazione di un involucro dell’edificio ottimale, costituito da una facciata di pannelli fotovoltaici e dotato di un’impiantistica intelligente. Attualmente, si tratta della più grande palazzina in Europa risanata secondo questi standard.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Fachartikel "Die Photovoltaik macht sich unsichtbar" [PDF] 1'818 kB
• Jahresbericht_2016_20.07.2017 [PDF] 1'416 kB

Publikationen / Ergebnisse (Französisch)

Zugehörige Dokumente

• Article "La photovoltaïque se rend invisible" [PDF] 1'704 kB

URL-Adressen (Deutsch)

http://www.viriden-partner.ch/plus-nullenergiehaeuser

Schlussbericht (Deutsch)

Für die zwei zusammengebauten Mehrfamilienhäuser aus den 1980er Jahren an der Hofwiesenstras- se 22 und Rothstrasse 48 in Zürich wurde ein gesamtheitliches Sanierungskonzept mit einer optima- len Gebäudehülle und intelligenter Haustechnik erstellt. Auf der bestehenden Gebäudefläche wurde eine Verdichtung (räumliche Erweiterung) um zwei Geschosse vorgenommen.

Die Planung begann im Jahr 2014 und im September 2016 wurde die Renovierung der 22 Wohnun- gen sowie die Erweiterung um acht weitere Wohnungen auf dem Dach abgeschlossen und die Mieter konnten in ihre Wohnungen einziehen. Das Gebäude hat eine hinterlüftete „aktive Glasfassade“ und fügt sich in den urbanen Kontext mitten in Zürich ein. Diese dynamische Glasfassade produziert mit einer Leistung von 110 W/m2 Photovoltaikstrom und verwandelt das Gebäude nach der Renovierung fast zum PlusEnergieBau.

Das Projekt animiert Architekten und Planern in Zukunft hinterlüftete Fassaden vor allem als „aktive Glasfassaden“ zu planen. Wenn dies bei einer Renovierung (mit einer komplizierten Fassadenhülle) möglich ist, ist dies bei jedem neuen Gebäude einfach möglich.

Gemäss den Berechnungen nach SIA 2040 „SIA Effizienzpfad Energie“ unterschreitet das Gebäude mit 48,0 kWh/m2a der nicht erneuerbaren Primärenergie den Zielwert um 60%. Bei der Treibhaus- gasemission wird der Zielwert um 39% mit 9,2 kg CO2-Equivalente/m2a unterschritten.

Ziel des Projekts war es unter anderem einen hohen Eigenverbrauch zu erreichen. Im 1. Messjahr (2017+) beträgt der Eigenverbrauchsanteil 38.6% und Autarkiegrad 33.5%. Im 2. Messjahr (2018+) mit Batterie war der Eigenverbrauchsanteil bei 67.5% und der Autarkiegrad 57.4%.

Der spezifische Ertrag bei der Fassadenanlage liegt erwartungsgemäss tiefer als bei einer entspre- chenden ertragsgleichen Dachanlage. Die jährliche Produktion pro installierter Leistung, gemittelt über die vier Fassaden (unter Berücksichtigung des hohen Anteils an Nordfassade), beträgt 30% vom Dachsystem erzeugter Energie. Die besten Module an Süd- oder Westfassade weisen mit 80 % zum Dachsystem einen viel höheren Anteil auf. Im Vordergrund stehen in diesem Projekt jedoch klar der Eigenverbrauchsanteil, die Reduktion der Rückspeiseleistung sowie der saisonale Ausgleich.

Zugehörige Dokumente

• Leuchtturm "Photovoltaik Fassade an PlusEnergieBau Sanierung Zürich" - Schlussbericht [PDF] 1'816 kB

Schlussbericht (Englisch)

For the two assembled multi-family houses from the 1980s at Hofwiesenstrasse 22 and Rothstrasse  48 in Zurich, a holistic refurbishment concept with an optimal building envelope and intelligent building services was created. On the existing building surface, a compaction (spatial extension) was made around two storeys.

Planning began in 2014, and in September 2016, the renovation of the 22 apartments and the addition of eight additional rooftop apartments were completed and tenants were able to move into their apart- ments. The building has a ventilated "active glass façade" and fits into the urban context in the middle of Zurich. This dynamic glass façade produces photovoltaic power with a capacity of 110 W/m2 and almost transforms the building into a plus energy building after the renovation.

In the future, the project will encourage architects and planners to plan ventilated facades above all as "active glass facades". If this is possible during a renovation (with a complicated facade envelope), this is easily possible with any new building.

According to the calculations according to SIA 2040 «SIA Energy Efficiency Path», the building with 48.0 kWh/m2a of non-renewable primary energy falls below the target value by 60%. Greenhouse gas emissions fall below the target level by 39% with 9.2 kg CO2 equivalent/m2a.

The aim of the project was, among other things, to achieve a high self-consumption. In the first year of measurement (2017+), the self-consumption share is 38.6% and self-sufficiency is 33.5%. In the se- cond year of measurement (2018+) with battery, the self-consumption share was 67.5% and the de- gree of self-sufficiency 57.4%.

As expected, the specific yield of the façade installation is lower than that of a corresponding, equiva- lent roof installation. The annual production per installed capacity, averaged over the four facades (taking into account the high proportion of the north facade), is 30% of the energy generated by the  roof system. The best modules on the south or west facade have a much higher share with 80% of the roof system. In this project, however, the focus is clearly on self-consumption, the reduction of recov- ery and seasonal compensation.

Schlussbericht (Französisch)

Un concept de rénovation holistique avec une enveloppe de bâtiment optimale et des techniques de construction intelligentes a été réalisé pour les deux maisons multifamiliales des années 1980 situées à la Hofwiesenstrasse 22 et à la Rothstrasse 48 à Zurich.

Sur le bâtiment existant, une densification (extension spatiale) a été réalisé sur deux étages.

La planification de la rénovation des 22 appartements et l'ajout de huit autres appartements sur le toit a commencé en 2014 et les travaux ont été achevés en septembre 2016, date d’emménagement des locataires.

Le bâtiment présente une "façade vitrée active" ventilée et s’inscrit dans le contexte urbain du centre de Zurich. La puissance crête de cette façade vitrée active est de 110 W/m2 et le bâtiment devient presque un bâtiment à énergie positive après la rénovation grâce à l’énergie photovoltaïque ainsi produite.

Le projet encouragera à futur les architectes et les planificateurs à planifier les façades ventilées avant tout comme des "façades en verre actif". Si cela est possible lors d'une rénovation avec une   enveloppe de façade compliquée, cela est également possible avec tout nouveau bâtiment.

Le bâtiment, avec 48,0 kWh/m2a d'énergie primaire non renouvelable se situe en dessous de la valeur cible de 60% selon les calculs de la norme SIA 2040 «SIA Energy Efficiency Path».

Les émissions de gaz à effet de serre se situent elles-aussi en dessous de la valeur cible de 39% avec 9,2 kg CO2 d'équivalent/m2a.

L'objectif du projet était, entre autres, d'atteindre une part d’autoconsommation élevée. La part d'autoconsommation était de 38,6% et l'autosuffisance de 33,5% lors de la première année de mesure (2017+). L’ajout de batterie permet d’augmenter significativement ces chiffres au cours de la   deuxième année de mesure (2018+) où la part d'autoconsommation était de 67,5% et le degré d'autosuffisance de 57,4%.

Comme prévu, le rendement spécifique de l'installation de façade est inférieur à celui d'une installation de toit équivalente. La production annuelle par unité de puissance installée, moyennée sur les quatre façades (compte tenu de la forte proportion de la façade nord), se monte à 30% de l’énergie produite par le système en toiture. Les meilleurs modules sur la façade sud ou ouest ont une part beaucoup  plus élevée avec 80% du système de toiture. L’objectif du projet est axé sur l'autoconsommation, la réduction de la réinjection sur le réseau ainsi que la compensation saisonnière.