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Norm SIA 112/1 Nachhaltiges Bauen
Die Norm SIA 112/1, Nachhaltiges Bauen – Hochbau, 2017, dient als Ergänzung für die Themen des nachhaltigen Bauens in der Norm SIA 112, Modell Bauplanung, 2014. Die Empfehlung entstand im Jahr 2004 im Auftrag des Bundes. 2017 wurde das Dokument grundlegend überarbeitet. Die Empfehlung beginnt mit einer Matrix für die Zielvereinbarungen zwischen den Auftraggebenden und den Planenden. Die Gliederung erfolgt nach den 5 Leitfragen: «Wo?», «Was?», «Für wen?» und «Wie?» sowie nach den Bereichen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt, die nochmals in je 7 Kriterien aufgeteilt werden. Im Anhang A–C wird schliesslich jedes der 21 Kriterien ausführlich erläutert und entsprechend der Phasen mit konkreten Leistungen ergänzt. Ziel der Empfehlung ist es, einen möglichst umfassenden Katalog an Massnahmen für die Verbesserung der Nachhaltigkeit bereitzustellen. Der Erfolg der verschiedenen Massnahmen wird nicht gemessen oder sonstwie quantifiziert. Einige der Kriterien erscheinen zu allgemein, vielleicht sogar überflüssig, wie der Aspekt «Gestaltung». Ist es nicht selbstverständlich, dass ein Gebäude von hoher architektonischer Qualität sein soll?
Die gelisteten Kriterien A.1 bis C.7 sollen als Kommunikationsgrundlage für die Projektdefinition dienen, sie können auch vertraglich festgehalten werden. Die Empfehlung äussert sich jedoch nicht dazu, wie die vereinbarten Mehrleistungen honoriert werden.
Energierechtliche Vorschriften (MuKEn)
Die Vorschriften, die die maximal zulässige Betriebsenergie von einem Neubau vorschreiben, werden von den Kantonen erlassen. Um diese Vorschriften zwischen den verschiedenen Kantonen zu harmonisieren, verfasste die Konferenz der kantonalen Energiedirektoren die Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn). Die jüngsten Mustervorschriften stammen aus dem Jahr 2014, sollen bis 2020 in möglichst allen Kantonen die Vorschriften von 2008 ersetzen. Die MuKEn 2014 sind modular aufgebaut. Das Basismodul soll von allen Kantonen eingesetzt werden, währen die Module 2–11 ergänzend angewendet werden können. 1
Zur Berechnung der Energiewerte eines Bauwerks dient die Norm SIA 380/1, Heizwärmebedarf, 2016. Für opake Aussenwände bei einem Neubau wird ein U-Wert von mindestens 0,17 W/m2K gefordert und der maximale Heizwärmebedarf für ein Mehrfamilienhaus wird auf 14 kWh/m2a definiert.
Norm SIA 380/1 Heizwärmebedarf
Die Norm SIA 380/1 beschreibt, wie die Energiebilanz von einem Gebäude erstellt wird, es wird also berechnet, wie viel thermische Energie fürs Heizen und das Warmwasser in einem Haus gebraucht wird. Wie die Wärme produziert wird, ist nicht Teil dieser Berechnungen. Die Norm dient also einerseits zur Berechnung des prognostizierten Wärme- respektive Energieverbrauchs zudem wird sie als Nachweis von den Behörden verlangt.
Die Norm unterscheidet zwischen zwei Arten von Nachweismethoden:
- Der Nachweis mit Einzelanforderungen. Dieser ist relativ einfach zu erstellen. Jedes Bauteil wird separat betrachtet und muss die Mindestanforderungen erfüllen.
- Die zweite Möglichkeit besteht im Nachweis mit Systemanforderung. Dabei wird ein Gebäude als Ganzes betrachtet, mit dem Ziel, dass es die Anforderungen erfüllt. Ein einzelnes Bauteil kann also den Mindestwert nicht erreichen. Den Systemnachweis zu berechnen, erfordert eine Fachperson (Bauphysiker).
Im Rahmen des Baugesuchs (siehe auch: Bewilligungsverfahren) wird der Nachweis überprüft, wobei es den Planern freisteht, welche Methode sie verwenden. Der genaue Zeitpunkt, wann der Nachweis vorzuliegen hat, ist nicht zwingend der Termin des Baugesuchs. Oft kann der Nachweis später eingereicht werden, das ist mit dem Bauamt zu vereinbaren. Häufig ist es sinnvoll, den Nachweis später zu errechnen, da zum Zeitpunkt der Baueingabe noch zu viele Fragen offen sind, die den Energieverbrauch beeinflussen werden. Wenn es sich bei einem Haus beispielsweise um ein denkmalgeschütztes Objekt handelt, bei dem der vorgeschriebene Dämmwert nicht sinnvoll erreicht werden kann, hat das Bauamt die Möglichkeit die Anforderungen anzupassen. In manchen Kantonen erübrigt ein Minergie-Label den Energienachweis nach Norm SIA 380/1. Bezogen auf das System Gebäude beleuchtet die Norm SIA 380/1 einen relativ kleinen, klar abgegrenzten Bereich. Die graue Energie, die Mobilität oder das Verhalten der Benutzerinnen und Benutzer wird nicht berücksichtigt.
Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz 2.0 (SNBS 2.0)
Der Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz 2.0 (www.snbs.ch) wird herausgegeben vom Verein Netzwerk Nachhaltiges Bauen Schweiz zusammen mit der Koordinationskonferenz der Bau- und Liegenschaftsorgane der öffentlichen Bauherren (KBOB). Finanziert wird der Verein hauptsächlich durch private Industriepartner und durch öffentliche Gelder verschiedener Bundesämter. Der SNBS 2.0 baut auf bestehenden Instrumenten, wie der Norm SIA 112/1 oder den Listen von Eco-bau, auf. In diesem Sinne nimmt er auch das 3-Dimensionen-Modell mit den Bereichen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt auf. Pro Dimension werden je vier Themen betrachtet und schliesslich insgesamt 45 Indikatoren beurteilt. Es handelt sich auch hier um einen möglichst umfassenden Kriterienkatalog, ähnlich wie bei der Norm SIA 112/1. Neu und als entscheidender Unterschied kommt aber eine Gewichtung jedes Kriteriums mit der Note 1–6 dazu. Über eine kostenlose Internet-Applikation können Selbsteinschätzungen eines Projekts vorgenommen werden. Es besteht zudem die Möglichkeit, ein Projekt durch einen externen Prüfer einschätzen zu lassen, worauf auch ein Zertifikat ausgestellt werden kann. Die Zertifikate werden eingestuft in Silber, Gold und Platin, wie es das internationale Label «Leed» tut.
Instrumente von Eco-bau
Eco-bau (www.eco-bau.ch) ist ein Verein aus Mitgliedern öffentlicher Bauträger und Bildungsinstitutionen mit dem Zweck «ökologisches und gesundes» Bauen zu fördern. 2 Zu den bekanntesten Mitgliedern zählen die KBOB, die Schweizerischen Zentralstelle für Baurationalisierung (CRB) und verschiedene Hochschulen, darunter auch die ETH. Eco-bau bietet verschiedene Produkte für die Auswahl von ökologischen Baumaterialien an.
Der elektronische Bauteilkatalog:
Dieser elektronische Katalog ist gegliedert wie die Elementkostengliederung (EKG) und ermöglicht die ökologische Beurteilung von Konstruktionen und die Berechnung des U-Werts. Das Instrument dient als Entscheidungsgrundlage bei der Optimierung eines Bauwerks bezüglich der grauen Energie und der Betriebsenergie. Die Basis für den Katalog bilden Ökobilanzdaten.
Eco-BKP-Merkblätter:
Die Eco-BKP-Merkblätter sind ein umfangreicher Katalog, sortiert nach der BKP-Nummerierung, der für Materialien und Prozesse jeweils eine erste und eine zweite Priorität bezüglich Ökologie angibt. Ergänzt werden die Angaben durch spezielle Hinweise oder Links zu Informationsquellen. Der Katalog dient als Hilfsmittel bei der Materialisierung und der Ausschreibung.
Eco-Devis:
Beim Eco-Devis sind die Bauleistungen nach dem Normpositionen-Katalog (NPK) gegliedert. Er ist als Zusatz zu den Devisierungs-Programmen verfügbar. Das Ziel dieses Instruments ist es, Bauleistungen auszuschreiben, die weniger umweltbelastend sind, aber auch ohne Zusatzaufwand umgesetzt werden können.
Die Frage nach der Wiederverwertbarkeit von Baustoffen ist sehr relevant: Wüest Partner schätzen, dass im Gebäudebestand der Schweiz rund 50 Millionen Tonnen Baustoffe eingebunden sind, von denen lediglich 9,3 Millionen wiederverwertbar sind. Die Zahlen erklären auch, dass rund 65 % der gesamten Schweizer Abfälle durch Abbruch-, Erneuerungs- und Aushubarbeiten im Baubereich entstehen. Die wohlüberlegte Wahl von Baumaterialien ist somit ein wichtiger Baustein in der Nachhaltigkeitsfrage. Nicht nur bezüglich der Erstellungsenergie, sondern auch in der Bewirtschaftung und in der Wiederverwertung, also über den gesamten Lebenszyklus.
Zertifizierbare Gebäudelabels
Weltweit gibt es ein grosses Angebot an verschiedenen Gebäudelabels, die sich mehr oder weniger voneinander unterscheiden. Labels sind freiwillige Marktinstrumente, die sich auf einem internationalen Markt behaupten.
Je früher Nachhaltigkeitsziele formuliert werden, desto effektiver ist deren Umsetzung. Die Nachhaltigkeitsstandards werden in den frühen Planungsphasen als Ziel gesetzt. Dies geschieht im Planungsprozess häufig vor oder während der Machbarkeitsstudie, ohne die Mitarbeit der Architekten und Architektinnen. Es ist in der Folge deren Aufgabe, die Zielsetzungen und Wertungen der Labels zu verstehen und folgerichtig auf das Projekt anzuwenden.
Für Bauherrinnen und Investoren bedeuten diese Labels nicht nur einen umsichtigen Umgang mit der Umwelt: Sie sind auch eine Chance, die Betriebskosten zu minimieren und den Marktwert ihrer Objekte zu verbessern.
Die Politik setzt seit Anfang der 1990er Jahre auf Gebäudelabels. Es gibt zwei Gründe für dieses politische Interesse. Die Zertifizierungssysteme bieten die Möglichkeit:
- Energiegebrauch und Treibhausgasemissionen zu minimieren,
- das Nachhaltigkeitsthema einem breiteren Publikum zugänglich zu machen.
Öffentliche Bauherrschaften schreiben für ihre Bauprojekte in der Regel einen hohen Energiestandard vor. In der Schweiz verpflichtet sich der Bund seit 2012 alle seine Neubauten im Minergie-P-ECO Standard zu errichten. Die öffentliche Hand will so mit gutem Beispiel vorangehen. Sie greift damit aktiv in den Markt ein und die Labels verlieren ihren Status als «freiwillige» Marktinstrumente.
Die einzelnen Zertifizierungssysteme für Gebäude sind jedoch alle anders aufgebaut. Ein wichtiger Unterschied ist der Betrachtungsperimeter. Deshalb unterscheiden wir zwischen der 1. und der 2. Generation von Gebäudelabeln:
Labels der 1. Generation
Diese Labels werden auch «Single-Issue» Labels genannt. Der Betrachtungsperimeter ist auf die Energieeffizienz beschränkt, die als Energiekennzahl ausgedrückt wird. Die Optimierungen werden vor allem durch technische Massnahmen der Wärme- und Kälteerzeugung und durch eine gute Gebäudehülle erreicht, zum Beispiel durch mehr Dämmmaterial. In der Schweiz zählt Minergie zu den Vorreitern in dieser Kategorie von Gebäudelabels. Das Label fokussierte ausschliesslich auf die Gebäudehülle und auf die Haustechnik. Neuere Erweiterungen des Labels wie Minergie-Eco oder Minergie-A versuchen den Betrachtungsperimeter zu erweitern und mehr Kriterien einzubeziehen. Der Standort beispielsweise mit Auswirkungen auf die Mobilität ist bis heute kein Thema, deshalb wird dieses Label gerne für Einfamilienhäuser verwendet. Im Wesentlichen bezieht sich die Beurteilung auf klar messbare Grössen.
Da diese Kategorie von Labels relativ einfach zu erreichen ist, bleibt auch der Mehraufwand in Planung und Bau überschaubar. Die Klarheit und Einfachheit dieser Label führte zu ihrem grossen Erfolg.
Labels der 2. Generation
Die Labels der 2. Generation werden auch «Life-Cycle-Based» Labels genannt. Sie versuchen das Thema Nachhaltigkeit möglichst ganzheitlich zu beurteilen und öffnen den Betrachtungsperimeter. Es werden Kriterien aus allen drei Dimensionen der Nachhaltigkeit berücksichtigt: Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt. Sie gehen davon aus, dass zukunftsfähige Architektur mehr umfasst als ökologisches, ressourcenschonendes und energieeffizientes Bauen. Sogar Aspekte wie Ästhetik, integrale Planung, Mobilität und soziokulturelle Kriterien werden einbezogen. Die Schwierigkeit besteht darin, die Qualität dieser Aspekte zu messen und zu gewichten, damit Werte vergleichbar werden. Die Problematik zeigt die Grenzen der Quantifizierung von Nachhaltigkeit auf. Gebäudelabels können also zwar helfen, die Nachhaltigkeit von einem Gebäude zu verbessern. Im Umkehrschluss bedeutet das aber nicht, dass ein Gebäude, das kein Zertifikat erhalten kann, nicht nachhaltig ist.
In der Schweiz wurde zum Beispiel das relativ junge Label SNBS für eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbeurteilung entwickelt. International ist LEED ein verbreitetes Label der 2. Generation.
Kosten
Für ein Gebäude ein Label zu erhalten, bedeutet immer einen Mehraufwand im Planungsprozess. Dafür ein zusätzliches Honorar zu erhalten, ist Verhandlungssache. Die meisten Labels verursachen auch höhere Baukosten. Manche Label, beispielsweise Minergie, legen ein Maximum an zusätzlichen Baukosten fest. Bei anderen Labels helfen niedrige Baukosten, das Label überhaupt zu bekommen, da die Wirtschaftlichkeit des Projekts als eines der Kriterien gilt. Schliesslich verursacht die Zertifizierung selbst Kosten, da ein unabhängiger Experte das Projekt prüft oder weil Tests am Gebäude vorgenommen werden, beispielsweise der Blower-Door-Test.
Performance Gap
Wer sich entschliesst, mit einem Bauwerk ein Label zu erreichen, will die Gewissheit, dass alle Bedingungen für das Zertifikat erfüllt werden, bereits in der Planung haben. Das bedeutet, die Berechnungen beziehen sich auf Vorhersagen. Der Energieverbrauch eines Gebäudes wird zum Beispiel anhand eines Modells berechnet. Die Erfahrung hat gezeigt, dass es erhebliche Differenzen zwischen den Berechnungen und den Messungen im Betrieb gibt. Diese Differenz wird Performance Gap genannt. Es konnten verschiedene Ursachen für diese Unstimmigkeiten evaluiert werden. Ein Beispiel sei hier erwähnt: Nach Norm SIA 380/1 wird von einer Raumtemperatur von 20 Grad Celsius ausgegangen. In der Realität werden Wohn- und Büroräume aber auf 21 bis 23 Grad geheizt. Wobei eine Erhöhung der Raumtemperatur von einem Grad den Energieverbrauch um rund 6 % steigen lässt.
Solche und ähnliche Fehler können mittels neueren Berechnungsmethoden leicht korrigiert werden. Was aber nur bedingt vorausgesagt und beeinflusst werden kann, ist das Nutzerverhalten. Wenn beispielsweise in einem Wohnhaus mit kontrollierter Lüftung durch die Fenster gelüftet wird, steigt der Gesamtenergieverbrauch sogar über einen Vergleichswert ohne kontrollierte Lüftung. Eine entsprechende Schulung der Nutzerinnen und Nutzer kann das Problem nur teilweise lösen. Auch bei professionell betriebenen Gebäuden treten Probleme unsachgemässer Bedienung auf.
SIA Effizienzpfad Energie (Merkblatt 2040)
Das Merkblatt 2040 mit dem Titel «Effizienzpfad Energie» behandelt das Erstellen einer Bilanz der nicht erneuerbaren Primärenergie und der Treibhausgasemissionen von Neubauten. Wobei die Bilanz den ganzen Lebensweg des Gebäudes umfasst: die Erstellung, den Betrieb, allfällige Ersatzinvestitionen und die Entsorgung. Es wird die Erstellungsenergie, die Betriebsenergie und die Mobilitätsenergie berücksichtigt. Die im Merkblatt angegebenen Richtwerte entsprechen den Zielen der 2000-Watt-Gesellschaft. Die berechneten Daten können als Grundlage dienen, um eine Projektoptimierung vorzunehmen.
Effizienzpfad Energie nach SIA Merkblatt 2040
Wichtige Weichenstellungen, die die Energieeffizienz betreffen, werden in den frühen Planungsphasen Machbarkeit und Vorprojekt gemacht. Eine Bilanz der nicht erneuerbaren Primärenergie und Treibhausgasemissionen sollte gemäss Beschreibung des Merkblatts 2040 die Beurteilung von Wettbewerbsprojekten und Studienaufträgen helfen. Für die Berechnung steht auch die Rechenhilfe SIA 2040 zur Verfügung, die auf der Website Energytools (www.energytools.ch) bezogen werden kann.
In der ursprünglichen Idee der 2000-Watt-Gesellschaft ist Suffizienz ein wichtiger Bestandteil zur Erreichung des Ziels. Diese Massnahme wird im SIA-Effizienzpfad nicht aufgenommen, er beschränkt sich auf Effizienzmassnahmen. Die Optimierungen werden alleine durch Massnahmen am Objekt erreicht, das persönliche Verhalten der Nutzenden spielt dabei keine Rolle. Die Zielwerte im Effizienzpfad werden auch nicht auf die Personen bezogen, sondern auf die Energiebezugsfläche. Um die Ziele der 2000-Watt-Gesellschaft zu erreichen, ist eine Kombination von Effizienz, Konsistenz und Suffizienz unabdingbar.