Home 2020 - Uberti AG
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Experimente Projektzeitraum 2009 bis 2011 Gebäude stellen uns heute vor folgende Herausforderungen: In der EU verbringen wir 90 % unserer Zeit in geschlossenen Räumen – und diese Gebäude verursachen über ­­40 % unseres gesamten Energieverbrauchs. Doch weniger als 30 % aller Gebäude bieten ihren Nutzern ein gesundes Raumklima. Im Hinblick auf die zukünftigen Anforderungen bei Neubau und Sanierung von Gebäuden müssen wir die Faktoren Klimawandel, Ressourcenverfügbarkeit und die Gesundheit des Menschen berücksichtigen. 3D-Darstellungen Home for Life: aart Fotos Home for Life: Adam Mørk und Martin Dyrløv 3D-Darstellungen Green Lighthouse: Christensen & Co Architects Fotos Green Lighthouse: Adam Mørk 3D-Darstellungen Sunlighthouse: HEIN-TROY Architekten 3D-Darstellungen LichtAktiv Haus: Cenario 3D-Darstellungen CarbonLight Homes: HTA Architects und Cenario 3D-Darstellungen Maison Air et Lumière: Cenario Sonstige Fotos: VELUX Gruppe 5 6 8 10 20 30 40 46 56 62 Inhalt Heutige Situation und Lösungsansätze Spezifikationen Sechs Experimente VELUX Lösungen Experiment Nr. 1: Home for Life Experiment Nr. 2: Green Lighthouse Experiment Nr. 3: Sunlighthouse Experiment Nr. 4: LichtAktiv Haus Experiment Nr. 5: CarbonLight Homes Experiment Nr. 6: Maison Air et Lumière Zukünftige Experimente Model Home 2020 Sechs Projekte im Aufbau 2009-2011 Atika Fertigstellung 2006 SOLTAG Fertigstellung 2005 VELUX House Fertigstellung 2009 für die UN-Klimakonferenz COP15 in Kopenhagen Hintergrund Seit 1941 setzt sich die VELUX Gruppe für die Verbesserung der Wohnverhältnisse und der Wohnumgebung des Menschen ein. Mit der Erfindung des VELUX Dachfensters ist es möglich geworden, ursprünglich un­ bewohnbare Dachgeschosse in Millionen Häusern rund um den Erdball in komfortable und attraktive Lebensräume zu verwandeln. Heute sind VELUX Dachfenster ein Element im Rahmen eines Gesamtkonzepts, das Menschen mit Tageslicht, frischer Luft und Aussicht nach draussen versorgen will. Das Grundprinzip des VELUX Produktsortiments besteht darin, Wohnhäuser in autarke Einheiten umzugestalten, die Tageslicht, Sonne und frische Luft ins Innere lassen; diese Elemente werden in der Folge so eingesetzt und gesteuert, dass sie die für eine bessere Wohnqualität benötigten Komfort- und Energievoraussetzungen bieten. Aktuelle Situation Die Zukunft im Bauwesen sieht sich mit ernst­zunehmenden Herausforderungen konfrontiert – Bereitstellung von Ressourcen, Energieeffizienz und gesundheitsgefährdende Gebäude, um nur drei zu nennen. Dabei ist die grösste Aufgabe eigentlich eine Doppelherausforderung – die Verbindung von Energie und Wohnqualität. Die EU hat ein umfassendes Massnahmenpaket für die europäische Energiepolitik bis zum Jahr 2020 verabschiedet. So müssen EU-Mitgliedsstaaten beispielsweise ihren Gesamtenergieverbrauch und den CO2 -Ausstoss um 20 % reduzieren. Darüber hinaus müssen alle EU-Mitgliedsstaaten nachweisen, dass 20 % ihres Gesamtenergieverbrauchs aus erneuerbaren Energiequellen stammen. Die Lösung Damit wir die in Bezug auf Klimawandel und Lebensqualität gestellten Herausfor­ derungen bewältigen können, müssen wir Zukunftsmodelle untersuchen, die ganz­ heitliche Lösungen bieten. Das Endziel für das Bauwesen der Zukunft kann in drei Bereiche unterteilt werden. 4 MODEL HOME 2020 Zunächst sollte sichergestellt werden, dass der während der Bauphase und der anschliessenden Gebäudenutzung anfallende Energieverbrauch bereits in der Planungsphase berücksichtigt wird; weiterhin sollten moderne Technologien und zukunftweisende Planungskonzepte eingesetzt werden, damit eine effiziente Gebäudehülle ohne Verzicht auf höchste Komfort- und Gesundheitsstandards entstehen kann; und schliesslich sollte durch den Einsatz erneuerbarer Energien und die praktische Anwendung des “PaybackKonzepts” beim Klimaschutz eine möglichst hohe Klimaneutralität erzielt werden. Die VELUX Gruppe arbeitet intensiv an den Lösungen der Zukunft, indem sie architektonische Lösungen fördert, die unsere Lebensqualität und die umweltgerechte Entwicklung unserer Gesellschaft verbessern. So hat die VELUX Gruppe bereits in der Vergangen­ heit CO2 -neutrale Lösungen vorgestellt – das SOLTAG Vorführhaus für den nordeuropäischen Markt und das Atika Konzepthaus für die Mittelmeerländer. des Menschen nicht beeinträchtigt, sondern vielmehr ein gesundes Wohnraumklima mit ausreichend frischer Luft und Tageslicht bei gleichzeitig hochstehender architektonischer Qualität gewährleistet. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Strategie ist das Projekt Model Home 2020 – unsere Vision für das Bauen in der Zukunft. Nachhaltiges Wohnen Wir bringen die Nachhaltigkeitsidee in die Gebäude und haben unsere Denkweise in Bezug auf diese grosse und weltweit relevante Thematik unter dem Begriff Nach­ haltiges Wohnen definiert. Dabei stützen wir uns auf folgende Eckpunkte: -Ein Höchstmass an Energieeffizienz bei minimalem CO2 -Ausstoss -Zukunftsweisende Architektur in Verbindung mit verbesserter Gesundheit, mehr Wohlbefinden und optimalem Komfort für den Menschen -Nutzung erneuerbarer Energiequellen, mit Fokussierung auf Solarthermie Wir möchten unseren Beitrag zur Agenda für eine neue Generation energieeffizienter Wohnungen leisten, die den Wohnkomfort VELUX 5 Spezifische Model Home 2020 Kriterien für Energieplanung und Wohnkomfort Eine von der VELUX Gruppe unterstützte Initiative Ein Aktivhaus erfüllt die zukünftigen Anforderungen an nachhaltige Gebäude – mit dem Fokus auf Gesundheit und Wohnwert für die Menschen, die darin wohnen und arbeiten. Es wurde mit dem Anspruch konzipiert, sich dynamisch an die lokalen Bedingungen anzupassen und seinen Energiebedarf in grösstmöglichem Umfang durch erneuerbare Energien zu decken, um so CO2Neutralität für das Gebäude zu erzielen. Im Prinzip haben wir es mit einer doppelten Herausforderung zu tun – einerseits der Herausforderung “Energie”, und andererseits der Herausforderung “Wohn­ komfort”. Sieben Hauptkriterien wurden als wichtigste Energieplanungs- und Wohnkomfortkriterien des Model Home 2020 Experiments definiert. 1 Energieverbrauchsziele Die Ziele sollten mindestens unsere Erwartungen für die besten EUBestimmungen im Jahr 2020 erfüllen. 2 Niedrigenergiestandards Das Gebäude sollte den Niedrigenergiestandards für Heizung, Warmwasser und den für Elektrogeräte und Beleuchtung benötigten Strom entsprechen. Das Gebäude sollte über eine dynamische Gebäudehülle zur Regulierung der Wärmeübertragung in den Nacht/ Tag- und den Sommer/Winter-Phasen verfügen. Energie 3 Optimiertes Design Die Gebäudeauslegung sollte dahingehend optimiert werden, dass der Stromverbrauch für die Kühlung im Sommer komplett eliminiert und der passive Solarwärmegewinn im Winter sowie das natürliche Tageslicht ganzjährig genutzt werden können. Raumklima Herausforderung Energie Gebäude verursachen etwa 40 % unseres gesamten Energieverbrauchs (europäische Zahlen). Betrachtet man den gesamten Energieverbrauch eines Gebäudes im Laufe seines Lebenszyklus, werden Energieeffizienz und Energieversorgung zu wichtigen Themen in der Diskussion um Klimawandel, Versorgungssicherheit und Reduktion des globalen Energieverbrauchs. 6 MODEL HOME 2020 Umwelt Herausforderung Umweltschutz Obwohl die vor uns liegenden Herausforderungen von globalem Ausmass sind, muss die lokale Umweltsituation mit ihren spezifischen Besonderheiten sorgfältig berücksichtigt werden. Mit der Bereitschaft zu flexiblen Lösungen können wir eine sauberere Umwelt mit weniger Abfällen und Verschmutzungen erreichen. Diese Lösungen berück­ sichtigen lokale Unterschiede in Bezug auf Kultur und Infrastruktur und sind für die Zielerreichung in einem spezifischen Kontext unverzichtbar. Herausforderung Raumklima Wir verbringen 90 % unserer Zeit in geschlossenen Räumen, doch weniger als 30 % aller Gebäude bieten ihren Nutzern ein gesundes Raumklima. Angenehme Wohnund Arbeitsbedingungen leisten einen wichtigen Beitrag für unser Wohlbefinden – und frische Luft, ein angenehmes Raumklima und viel Tageslicht haben einen positiven Einfluss auf unsere Gesundheit, unser Wohlbefinden und unsere Leistungsfähigkeit. Weitere Informationen zur AktivhausInitiative unter www.activehouse.info 4 Höchste Energielabels Im Gebäude sollte nur Geräte und An­ lagen mit den höchsten Energielabels eingesetzt werden. 5 Intelligente Steuerung der Energie­ effizienz Eine intelligente Steuerung der Energie­ effizienz, der Belüftung, der Fenster und sonstiger Systeme ist Grundvoraussetzung; gleichzeitig muss der Energie­ verbrauch durch Automatisierung der gebäudeeigenen Systeme reduziert werden. 6 Nachweis der aufgewendeten Energie Für die Gebäude muss die für die Bau­ materialien aufgewendete Energie sowie der Grad der CO2 -Neutralität nachgewiesen werden. 7 Energieautarkie Der Fokus liegt auf der Energieautarkie – auf der Grundlage erneuerbarer Energien. 1 Maximale Tageslichtverfügbarkeit Ganzjährig muss eine sinnvolle Tageslichtbeleuchtung gewährleistet sein, um visuelles Interesse zu wecken und das Energiesparpotenzial bei elektrischem Licht aufzuzeigen. 2 Hohe Tageslichtmengen Es müssen hohe Tageslichtmengen erreicht und nachgewiesen werden, die die Gesundheit und das Wohlbefinden der Bewohner gewährleisten. Die Dokumentation könnte mithilfe des VELUX Daylight Visualizer 2 erstellt werden. 3 Strategische Fensterpositionierung Fenster müssen einerseits tief für gute Ausblicke und andererseits hoch für Beleuchtungszwecke platziert werden. Das Gebäude sollte als Tageslichtleuchte behandelt werden, und zwar mit dem bestmöglichen Übergang von der Fen­ sterscheibe zu den Innenflächen – ohne dabei visuelle Beeinträchtigungen oder Blendwirkungen zu erzeugen. Die Wände und Fussböden sollten im Hinblick auf eine maximale interne Reflexionswirkung in lichtdiffundierenden Farben gehalten werden. 6 Stapel-/Kamineffekt Zu öffnende Fenster sollten in tiefen und hohen Positionen eingesetzt und platziert werden, um den Kamineffekt innerhalb eines bestimmten Bereichs (unter Schrägdächern/hohen Raumdecken) optimal zu nutzen. 7 Gesunde, solide Baumaterialien Im Gebäude sollten gesunde, solide Baumaterialien mit langer Lebensdauer und einer Zusammensetzung eingesetzt werden, die das Zusammenwirken unter­ schiedlicher Materialien ermöglicht. Die Kosten jedes Gebäudes müssen gemäss dessen Lebenszyklus berechnet werden. 4 Gesundes Raumklima Raumklima und Raumbehaglichkeit sind zu dokumentieren. Die Gebäude werden zum aktiven Bewohnen erstellt, weshalb der Raumkomfort nicht nur wissenschaftlich gemessen, sondern auch einer subjektiven Beurteilung durch den Menschen unterworfen wird. 5 Automatische Steuerung der natürlichen Belüftung Es muss eine Strategie zur Automatisierung der natürlichen Belüftung auf der Basis der tatsächlichen Bedingungen definiert werden. Mechanische Lüftungs­ anlagen (Zwangsbelüftung) sollten zwar nicht als Primärquelle für Frischluft dienen, können aber als unterstützende/ ergänzende Massnahmen für die natür­ liche Belüftung eingesetzt werden. VELUX 7 Sechs Experimente Dänemark 2. Quartal 2009 Die VELUX Gruppe hat das Projekt Model Home 2020 auf den Weg gebracht. Es ist unsere Vision für klimaneutrale Gebäude mit hohem Wohnkomfort. Das Projekt ist Bestandteil der VELUX Strategie für die aktive Entwicklung nachhaltiger, umweltverträglicher Gebäude – der Gebäude der Zukunft. Die Vision und die Grundsätze hinter Model Home 2020 müssen entwickelt und geprüft werden; deshalb werden wir zwischen 2009 und 2011 sechs reale ex­ perimentelle Konzepthäuser bauen, die an sechs unterschiedlichen Standorten in fünf Ländern stehen werden. Die Häuser in Dänemark (Kopenhagen und Aarhus) wurden bereits 2009 fertig gestellt, die Gebäude in Deutschland und Österreich werden 2010 und jene in Grossbritannien und Frankreich 2011 folgen. Die beiden Experimente in Dänemark wurden im Rahmen einer Partnerschaft zwischen der VELUX Gruppe und VELFAC erstellt. Bei jedem der sechs Häuser wird eine Reihe lokaler und regionaler Partner, Lieferanten, Architekten, Ingenieure und Forscher mitwirken. Sie alle werden sich mit drei Hauptgrundsätzen – effiziente Energieplanung, hoher Wohnkomfort und minimale Klimabe­ lastung – auseinandersetzen und die unterschiedlichen klimatischen, kulturellen und architektonischen Bedingungen in den jeweiligen Ländern aufgreifen. Grossbritannien 1. Quartal 2011 Unsere Philosophie besteht in der Über­ zeugung, dass ein Experiment besser als tausend Expertenmeinungen ist. Dänemark 4. Quartal 2009 Deutschland 4. Quartal 2010 Überprüfung und Monitoring Die Überprüfung und das Monitoring der Model Home 2020 Experimente wird Teil einer übergreifenden Initiative sein, bei der jedes der in ganz Europa durchgeführten Experimente Daten liefert, die gesammelt, begutachtet und dokumentiert werden. Die Häuser werden nach ihrer Fertigstellung 6 bis 12 Monate lang für die Öffentlichkeit zugänglich sein, bevor sich eine 12-monatige Phase mit real einziehenden Testfamilien anschliesst. Danach werden die Häuser unter ihrem tatsächlichen Marktpreis verkauft. Frankreich 1. Quartal 2011 Österreich 4. Quartal 2010 Im Gegenzug werden wir die Experimente mit ihren neuen Bewohner weiterhin überwachen, um zu sehen, wie sich die Gebäude unter realen Lebensbedingungen verhalten. “Man verändert Dinge nicht, indem man die Realität bekämpft. Wenn man etwas ändern will, muss man ein neues Modell bauen, welches das bestehende Modell vergessen lässt”. Buckminster Fuller 8 MODEL HOME 2020 VELUX 9 VELUX Lösungen “Wir übernehmen Verantwortung, weil wir ein Vorbild für korrektes Verhalten sein möchten und weil wir für die Gesellschaft von Nutzen sein wollen – und weil unser Unternehmenserfolg letztlich auch davon abhängt, dass unsere Produkte beim Bau der energieeffizienten Gebäude der Zukunft verwendet werden”. Jørgen Tang-Jensen, CEO, VELUX Gruppe Tageslicht, Energie und Raumklima Die Vorteile von VELUX Produkten sind heute wichtiger denn je. Tageslicht und frische Luft stehen im Zentrum unserer Bemühungen, seit unser Unternehmen 1942 seinen Betrieb aufnahm. Mit Tageslicht und frischer Luft für die Häuser der Menschen hat die VELUX Gruppe einen wichtigen Beitrag zum Wohlbefinden der Bewohner geleistet. Gebäude sollten so konzipiert werden, dass sie neben Wärme- und Sichtkomfort auch eine hohe Atemluftqualität im Gebäudeinnern bieten. Die Bauweise muss ein Gleichgewicht zwischen guter Energieeffizienz und guten Raum­­klimabedingungen schaffen. Seit einigen Jahren unternehmen wir grosse Anstrengungen, um ein einzigartiges Knowhow und eine umfangreiche Dokumentation über die Wirkungsweise unserer Produkte in den Bereichen Energieeffizienz, Raumklima und Vorteile von Tageslicht aufzubauen. Klimawandel Auch die Klimaveränderungen zählen zu den Eckpunkten auf der Agenda. Die VELUX Gruppe entwickelt Produkte, die den gebäudespezifischen CO2 -Ausstoss reduzieren helfen, ohne dass Einschränkungen hinsichtlich der höchsten Standards bei Tageslicht und Raumkomfort hingenommen werden müssen. Mit unseren Produkten und ihrer Einsatzweise wollen wir einen Beitrag zu umweltfreundlicheren Gebäuden leisten. Gleichzeitig verstärken wir unsere eigenen Anstrengungen zur Reduzierung des globalen CO2 -Ausstosses, indem wir beträchtliche Investitionen tätigen und uns ambitionierte Ziele stecken. Dabei bedienen wir uns einer Doppelstrategie: Reduktion unserer eigenen Klimabelastung und umweltfreundliche Verbesserungen bei der Verwendung der Produkte unseres Unternehmens. Wir unternehmen grosse Anstrengungen, um die Umweltbelastung bei der Herstellung, Ver10 MODEL HOME 2020 Energiebedarf in Synergie mit Wohnkomfort Bessere Sicht ­ nach aussen wendung und Entsorgung unserer Produkte zu reduzieren. Wir wollen und müssen einen Beitrag zur Abschwächung der weltweiten Klimaprobleme zu leisten – deshalb ist die Reduktion der Klimabelastung durch unsere Tätigkeit und unsere Produkte ein wichtiger Teil dieser Verantwortung gegenüber der Umwelt. Produktkategorien Im Rahmen der Model Home 2020 Experimente werden fünf Hauptproduktkategorien eingeschlossen. Sie können individuell für sich stehen oder aber – wie bei Model Home 2020 – auf vielfältige Weise miteinander kombiniert werden. Diese fünf Kategorien haben entscheidenden Einfluss auf die Energiebilanz des Hauses: Mehr Tageslicht Mehr frische Luft Reduzierter Wärmeverlust In kalten Winternächten reduziert die Isolierwirkung der Sonnenschutzprodukte den Wärmeverlust Solarheizung Energieaufnahme für die Warmwasserversorgung und die Raumheizung im Haus Wintersaison Wärmegewinn Wärmeeinstrahlung über nach Süden orientierte Dachfenster Kamineffekt Ein grosser Abstand zwischen den Ventilations­ öffnungen beschleunigt die Belüftung – und eine schnellere Belüftung minimiert den Wärmeverlust Heizbedarf • Dachfenster – ein umfassendes Sor­ timent unterschiedlicher Dachfenster für jeden Bedarf • HItze- und Sonnenschutz – zur Regulierung des Tageslichts bzw. als Hitzeschutz, mit funktionellen, dekorativen und leicht zu montierenden Fensteraccessoires für jeden Bedarf und jeden Geschmack • Solarenergiesysteme – für Warmwasser und Raumheizung; sie wurden so konzipiert, dass sie die Effizienz, die Ästhetik und den Komfort optimieren • Montagezubehör – gewährleistet optimale Dichtigkeit zwischen Fenster und Dach • Automatisierung im Wohnbereich – elektrisch bedienbare Dachfenster, Hitze- und Sonnenschutzprodukten mit intelligenter Technik (io-homecontrol®) für bestmöglichen Komfort Intelligente Steuerung Kühlbedarf Indirektes Tageslicht Nach Norden orientierte Dachfenster ermöglichen Tageslichteinfall mit minimalem Wärmegewinn Sommersaison Reduzierter Wärmegewinn Mit Markisetten können Wärmegewinn und Leuchtdichte bei nur geringfügig eingeschränkter Sicht nach aussen reduziert werden Kühlung durch Belüftung In warmen Sommer­ nächten werden das gesamte Gebäude und die Innenräume wirksam heruntergekühlt Hitzeschutz An heissen Sommertagen schützen die nach Süden orientierten Aussenrollladen die Innenräume vor Überhitzung VELUX 11 VELUX Lösungen VELUX Dachfenster VELUX Dachfenster sind dafür bekannt, dass sie für frische Luft und Tageslicht in Räumen sorgen. Sie zeichnen sich durch eine minimale Umweltbelastung aus und nutzen die unbegrenzte Versorgung mit kostenloser natürlicher Energie. Je nach gewählter Grösse liefern sie grössere Mengen an Tageslicht und passiven Solargewinnen als Fassadenfenster und reduzieren somit die Notwendigkeit elektrischer Beleuchtung und einer Heizung. Dank ihrer strategisch günstigen Position auf dem Schrägdach werden VELUX Dachfenster zu höchst energieeffizienten Lichtquellen. Wir führen drei Kategorien an Dachfenstern: mit Solarantrieb, mit Elektroantrieb (kabelgebunden) und mit manueller Bedienung. VELUX Solarprodukte umfassen ein breites Sortiment an Dachfenster, Hitze- und Sonnenschutzprodukten, die ihren Strom über die eingebauten Photovoltaik-Generatoren aus Sonnenenergie beziehen. Sie benötigen daher weder im Standby-Modus noch im Betrieb Strom aus der Steckdose. Sämtliche VELUX Dachfenster verfügen über hocheffiziente, gasgefüllte, beschichtete Verglasungen, die den Wärmeverlust minimieren. Die Lebensdauer der VELUX Dachfenster beträgt bis zu 40 Jahren. Ein Grossteil der bei der Herstellung verwendeten Hölzer stammt aus nachhaltigen, nach PEFC oder FSC zertifizierten Forstbetrieben. Die in den Fenstern verwendeten Glas- und Aluminiumkomponenten sind recycelbar. VELUX Dachfenster verbessern das Raumklima durch grosszügige Mengen an Tageslicht. Da sie an der Gebäudeoberseite montiert werden, sorgen sie gleichzeitig für eine effiziente Belüftung und versorgen so die Bewohner mit frischer Luft. Gleichzeitig unterstützen sie die Regulierung der Raumtemperatur und kühlen das Gebäude nachts wirkungsvoll herunter. Die Modelle mit Elektroantrieb maximieren alle Vorteile der manuell betriebenen Ausführungen. 12 MODEL HOME 2020 Sämtliche elektrisch betriebenen Dachfen­ ster und Sonnenschutzprodukte innerhalb eines Hauses können über eine einzige Fernbedienung gesteuert werden. Es besteht sogar die Möglichkeit, die Dachfenster, Hitze- und Sonnenschutzprodukten so zu programmieren, dass sie “selbstständig” denken und das Haus mit sauberer, frischer Luft versorgen, wann immer dies gewünscht wird. Die intelligente Steuerung öffnet und schliesst die Fenster sogar zu voreingestellten Uhrzeiten bzw. an den gewünschten Wochentagen sowie in zuvor programmierten Intervallen. Die genauen Einstellungen aller Dachfenster, Hitze- und Sonnenschutzprodukten im Gebäude werden überwacht und so gesteuert, dass die vom Nutzer gewünschte Raumatmosphäre entsteht. Eingebaute Regensensoren sorgen dafür, dass die Fenster beim ersten Regentropfen sofort geschlossen werden. Die Umrüstung von bestehenden, manuell betriebenen Dachfenstern auf voll funktionsfähige Fenster mit Elektro­antrieb ist für Fachleute ebenso wie für Hausbesitzer ein Kinderspiel. Auch die Programmierung der elektrisch bedienten Dachfenster und Sonnenschutzprodukte kann abhängig von den praktischen Anforderungen und den saisonalen Um­ständen vom Hauseigentümer selbst vor­genommen werden. Alle elektrischen VELUX Produkte sind mit der io-homecontrol© Technologie kompatibel; dieses drahtlose Kommunikationssystem ermöglicht die Steuerung von Produkten unterschiedlicher Hersteller. io-homecontrol verfügt über einen sehr hohen Sicherheitsstandard, der mit jenem bei gesicherten Zahlungsvorgängen im Internet vergleichbar ist. Ein wesentlicher Teil der io-homecontrol Technologie wurde in der EU als Standard eingeführt, so dass VELUX Elek­ troprodukte bereits heute die zukünftigen EU-Anforderungen bezüglich Funkfrequenzen und Sicherheit erfüllen. Gesamthaft lässt sich sagen, dass VELUX Elektroprodukte neue Lösungen für mehr Wohnkomfort, Energieeinsparungen, Sicherheit und Raumklimaregulierung darstellen. Energiebilanz bei Dachfenstern Unter dem Begriff Energiebilanz versteht man die Energiemerkmale eines Fensters – die Bilanz zwischen Solargewinn und Wärmeverlust. Die Energiebilanz wird als Summe des nutzbaren Sonnengewinns über das Fenster während der Heizsaison abzüglich eventueller Wärmeverluste berechnet. Durch die Energiebilanz lassen sich die energierelevanten Merkmale von Fenstern besser beschreiben als mithilfe des reinen Uw-Werts, da die Energiebilanz sowohl den Uw-Wert als auch den g-Wert mit einbezieht und damit eine umfassendere Einschätzung ermöglicht. Wärmeverlust Wärmegewinn Energiebilanz Heat loss Heat gain Energy (U-value) (g-value) balance (U-Wert) (g-Wert) (Eref) (Eref) VELUX 13 Temperaturwahrnehmung VELUX Lösungen Kein Sonnenschutz Intelligenter Sonnenschutz 29°C 27°C 25°C Überhitzung ohne Sonnenschutz 23°C Intelligenter Sonnenschutz 21°C 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 Zeit [hh:mm] Temperaturwahrnehmung an einem heissen Sommertag in Paris, Frankreich Hitze- und Sonnenschutz Optimierter Raumkomfort und Energieeinsparungen VELUX Hitze- und Sonnenschutzprodukte helfen, das Raumklima zu verbessern; gleichzeitig unterstützen sie den Hauseigentümer beim Energiesparen, denn mit ihrer Unterstützung kann dieser das Tageslicht, die Wärme­aufnahme und den Wärmeverlust selbst regulieren – alles Faktoren, die das Raumklima beeinflussen. VELUX Hitze- und Sonnenschutzprodukte reduzieren abhängig vom gewählten ­Fensterglas-, Hitze- oder Sonnenschutztyp den Wärmeverlust über das Fenster um bis zu 34 % und gewährleisten so eine verbesserte Isolierung in kalten Winternächten. Aussenrollläden Für den besten Hitzeschutz muss das Sonnenlicht gestoppt werden, bevor es auf die Fensterscheibe trifft. Deshalb werden VELUX Hitzeschutzprodukte an der FensterAussenseite angebracht. Wenn es um maximalen Hitzeschutz und die Möglichkeit zur Komplettverdunkelung geht, bietet ein VELUX Aussenrollladen die optimale Lösung. Er stoppt die Sonnenstrahlen, bevor sie auf das Fenster treffen, hält so bis zu 95 % der von aussen wirkenden Hitze ab und gewährleistet so auch an heissen Tagen mit direktem Sonnenlicht ein angenehmes Raumklima. Die wichtigsten Vorteile von VELUX Aussenrollläden: Markisette VELUX Aussenrollläden sind mit manueller, elektrischer (verkabelt) und Solarbedienung erhältlich. Solarbetriebene Modelle Steht der Faktor Energieeinsparung an erster Stelle, dann empfehlen wir VELUX Hitze- und Sonnenschutzprodukte mit Solarbetrieb in Kombination mit solar­ betriebenen VELUX Dachfenstern. Diese Produkte werden mit Solarzellen betrieben, sind daher selbstversorgend und unabhängig von externen Stromquellen. Die Solarzellen erzeugen auch ohne direktes Sonnenlicht Strom und dienen daher ganzjährig als zuverlässige Energielieferanten. Und da keine externe Verkabelung erforderlich ist, sind sie schnell und einfach zu montieren. Aussenrollladen Optimaler Hitzeschutz Optimale Verdunkelung (100 %) Sicherheit – hilft Einbrüche verhindern Energiesparend – sorgt im Winter für zusätzliche Isolierung • Schutz vor Naturgewalten • • • • 14 MODEL HOME 2020 VELUX 15 VELUX Lösungen Solarthermische Anlagen Die Sonne liefert unglaubliche ­Mengen an Energie. So sehr wir uns auch be­ mühen – wir werden diese Energie ­niemals komplett verbrauchen können. VELUX Solarthermie-Systeme für Warm­ wasser und Heizwärme wurden im Hinblick auf maximale Effizienz, Ästhetik und höchsten Komfort konzipiert. Sie nutzen die Sonnenenergie zu Bereitstellung des im Gebäude benötigten Warmwassers und decken dabei bis zu 70 % des benötigten Bedarfs ab. Ihre Montage erfolgt in derselben, bekanntermassen hohen Qualität wie bei allen VELUX Systemen. Sie fügen sich in ästhetisch harmonischer Weise bündig mit dem Dachmaterial ein und können problemlos zusammen mit VELUX Dachfenstern eingeplant werden. VELUX Sonnenkollektoren stellen eine ­sichere und elegante Lösung zur Nutzung von Sonnenwärme für die Bereitstellung von Warmwasser für Heizung und Wasserversorgung in Haushalten dar. 16 MODEL HOME 2020 VELUX 17 VELUX Lösungen 2 3 4 6 5 7 Home Automation VELUX Home Automation Systeme sorgen für mehr Leistung durch intelligente Technologie: ein Beispiel ist das io-homecontrol System zur Optimierung von Komfort und Bequemlichkeit. Systemlösungen VELUX Montageprodukte gewährleisten, dass der Dachanschluss von VELUX Dachfenstern so energieeffizient wie möglich erfolgt. Egal, wie energieeffizient eine einzelne Baukomponente auch sein mag – sie kann immer nur so gut sein wie ihre Einpassung in das restliche Gebäude. Im Laufe von 60 Jahren hat die VELUX Gruppe ein einzigartiges, branchenweit anerkanntes Montageverfahren entwickelt, das den bestmöglichen Dachanschluss gewährleistet und unnötige Energieverluste zwischen Dach und Fenster ausschliesst. Bei diesem System wird das Fenster tief im Dach installiert, wobei mit dem richtigen Eindeckrahmen, dem Wärmedammrahmen BDX und der Dampfbremse BBX ein dichter Anschluss an das restliche Bauwerk herge- stellt wird. Der Wärmedämmrahmen sorgt zudem für höchste Montagequalität und reduziert unnötige Wärmeverluste in den Zwischenräumen zwischen Fenster und Dachmaterial auf ein Minimum. Um die heute äusserst strengen Anforderungen an energieeffiziente Gebäude zu erfüllen, müssen Häuser luftdicht sein. Jede noch so kleine Lücke in der Klimahülle eines Gebäudes kann dazu führen, dass diese Anforderungen nicht mehr erfüllt werden. Das VELUX Montageverfahren verhindert dies und garantiert gleichzeitig die absolut sichere Montage im Dach. 1 2 3 4 5 6 7 8 Aussenrollladen Eindeckrahmen Unterdachschürze Dachfenster Dämmrahmen Dampfbremse Innenfutter Sonnenschutz innen Alle Elektroprodukte innerhalb dieses Systems basieren auf io-homecontrol und nutzen eine gemeinsame Plattform für den Informationsaustausch, so dass alle Komponenten auf intelligente Weise zusammenwirken können. Wir bieten Automatisierungslösungen sowohl für Bestands- als auch für Neuanlagen an. Die VELUX Gruppe verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet elektrisch betriebener Fenster, Rollos und Rollläden – unsere Lösungen arbeiten leise und effizient und reagieren auf simplen Knopfdruck. Die VELUX ACTIVE Klimasteuerung bietet eine völlig neue Dimension der Gebäudeklimasteuerung, indem Fenster und Sonnenschutzprodukte bei wechselnden Sonnenlicht- und Temperaturbedingungen automatisch geöffnet und geschlossen werden. 8 7 6 5 4 3 2 18 MODEL HOME 2020 1 io-homecontrol funktioniert auf der Grundlage einer fortschrittlichen und sicheren RadioFunktechnologie, die einfach zu installieren ist. io-homecontrol gekennzeichnete Produkte kommunizieren miteinander und verbessern somit Komfort, Sicherheit und Energieeinsparung. io-homecontrol® bietet eine fortschrittliche und sichere Radio-Funktechnologie, die einfach zu installieren ist. io-homecontrol® gekennzeichnete Produkte kommunizieren miteinander und verbessern somit Komfort, Sicherheit und Energieeinsparung. www.io-homecontrol.com VELUX 19 Experiment Nr. 1 Aarhus, Dänemark Home for Life ist das Ergebnis eines fächer­ übergreifenden Projekts mit dem Ziel, die Parameter Energie, Komfort und visuelles Erscheinungsbild in einer ganzheitlichen Lösung zu vereinen, wobei die Parameter sich gegenseitig ergänzen und die Lebensqualität im Gebäude und in dessen Umgebung optimieren. 20 MODEL HOME 2020 Leben, Licht und Luft werden in der Architektur reflektiert Das Haus verfügt über 190 m2 Nutzfläche, die sich auf 1 ½ Stockwerke verteilt. Die Fensterflächen (Fassadenfenster und Dachfenster) entsprechen 40 % der Nutzfläche. mische Fassade, Beziehung zwischen Innenund Aussenräumen sowie die Flexibilität des Hauses machen seine hohe architektonische Qualität aus. Die architektonische Grundidee beim Home for Life-Experiment ist die Vereinigung der an ein Einfamilienhaus gestellten Anfor­der­ ungen mit den Parametern Erfahrung, Funktionalität und Energieverbrauch in einem ganzheitlichen Design. Lichteinfall, dyna- Aussehen und Atmosphäre dieses Musterhauses sind die Interpretation des arche­ typischen Wohnraums als futuristische “­Energie-Produktionsmaschine”, die mit der Natur und dem im Gebäudeinnern gelebten Leben interagiert. VELUX 21 Experiment Nr. 1 Dynamische Fassade Die Wahl einer Schieferverkleidung für die Fassade und das Dach spiegelt einerseits den Wunsch nach Langlebigkeit, geringe CO2 -Emissionen und minimalen Unterhalt wider, und drückt andererseits das Bedürfnis nach Integration der dunklen Oberflächen der Solarpaneele und der Dachflächenfenster in einer plastischen Komposition aus. Die Beläge und Böden aus Holz mit seiner Ausstrahlung natürlicher Wärme stellen einen Kontrast zu der Härte und der kalten An­ mutung des Schiefers dar. Die dynamische Fassade verändert sich saison- und bedarfsabhängig. Sie kann entweder offen sein und Licht und Wärme hereinlassen, oder aber geschlossen werden, um die Sonnenstrahlung abzuhalten und die Wärme nachts zurückzuhalten. 22 MODEL HOME 2020 Tageslicht Der Einsatz von Tageslicht wurde hier so optimiert, dass Gesundheit und Wohlbe­ finden der Bewohner sichergestellt werden kann, während gleichzeitig der Stromverbrauch für die elektrische Beleuchtung am Tag auf ein Minimum gedrückt werden konnte. Die Fensterfläche entspricht 40 % der Grundfläche (im Gegensatz zu den üblichen 20-25 %), wobei die Fenster auf allen vier Fassadenseiten sowie im Dach platziert wurden, um für ausreichend natürliches und tief in alle Räume fallendes Tageslicht zu sorgen. Die Tageslichtmengen werden ausgewertet und schliesslich durch Simulationen im VELUX Daylight Visualizer 2 und Modellstudien in einem Lichtlabor definiert. Im Home for Life kommen die energieoptimierten Fenster der Zukunft mit Auskleidungen zum Einsatz, die das Tageslicht bis weit in die Räume leiten. Die dynamischen Fassaden des Hauses regulieren das Licht und den Wärmegewinn. Der nach Süden ausgerichtete Dachüberhang spendet bei hochstehender Sommersonne Schatten und lässt bei tiefstehender Wintersonne Licht durchscheinen. Rollläden und Rollos regulieren die Solarwärme und sorgen bei Bedarf für Schutz vor neugierigen Blicken. Grösse und Position der Fenster wurden durch die Sonnenstellung am Himmel, die Jahreszeiten, Energieoptimierungsaspekte und die Bedürfnisse der Bewohner bestimmt. Attic (space) Room Belüftung Das Konzepthaus Home for Life zeichnet sich durch eine grosszügige Versorgung mit frischer Luft aus. Im Winter wird die Luft über das mechanische Belüftungssystem (Zwangsbelüftung) mit Wärmerückge­ winnung zugeführt. Das System ist so programmiert, dass es sich auf den Belüftungsbedarf in den einzelnen Zimmern einstellt. Die Luft zirkuliert in die “sauberen” Räume (Wohn- und Schlafzimmer) und wird aus den Nutzräumen (Küche, Bad, Waschküche) abgeführt. Im Sommer gelangt frische Luft durch natürliche, sensorgesteuerte Belüftung in das Haus; dadurch wird sichergestellt, dass das Haus nicht stärker als nötig belüftet wird und dennoch ein gutes Raumklima herrscht. Die natürliche Belüftung ersetzt im Sommer das mechanische Belüftungssystem und reduziert dadurch den Energieverbrauch. Terrace Bathroom/toilet Room Bedroom Balcony Terrace Erster Stock Shed Carport Pergola Hall Bathroom/ toilet Covered terrace Engineering Utility room Living room Shed w/pantry (Open) Kitchen and dining room Terrace Erdgeschoss VELUX 23 Experiment Nr. 1 Energie Der Gesamtenergieverbrauch wird auf ein Minimum begrenzt und durch erneuerbare, CO2 -neutrale und vom Gebäude selbst erzeugte Energie ausgeglichen. Nach rund 30 Jahren entspricht die Überschussenergie der für die Hausbaumaterialien aufgewendeten Energiemenge. Ein wichtiger Parameter bei der Energieplanung ist die Fensteranordnung; energietechnisch und optisch sinnvoll angeordnete Fenster optimieren den Licht- und Lufteintrag sowie den Wärmegewinn. 3.8 % 5.0 % 5.0 % 2.5 % 6.3 % Tageslichtquotient in % 10.0 8.8 7.5 6.3 5.0 3.8 2.5 1.3 5.0 % Beim Gebäudemanagement wird auf einen möglichst geringen Strom- und Heizwärmeverbrauch geachtet. Im Sommer wird die automatisch gesteuerte natürliche Ventilation zur Raumbelüftung genutzt. Während der Heizperiode wird ein mechanisches Belüftungssystem mit Wärmerückgewinnung eingesetzt, so dass die kalte Luft ohne zusätzlichen Energiebedarf aufgewärmt werden kann. Die intelligente Steuerung reguliert die an der Hausinnen- und -aussenseite angebrachten Sonnenschutzvorrichtungen: dadurch werden nicht nur Wärmeaufnahme und Lichteinfall optimiert, sondern das System schaltet in unbenutzten Räumen automatisch das Licht aus. • Solarzellen, Solarheizung und eine Wärmepumpe produzieren Strom, Warmwasser und Heizwärme. • Ca. 50 % des Heizwärmebedarfs werden durch passive Solargewinne aus den energieoptimierten Fenstern gedeckt. • Natürliche und mechanische Belüftung sowie Sonnenschutzvorrichtungen im Innen- und Aussenbereich gewährleisten frische Luft und eine angenehme Raumtemperatur. • Mit dem Steuersystem des Hauses kann der Energieverbrauch verringert und ein gesundes Raumklima geschaffen werden. Nutzenergie-Bilanz In kWh/m2/Jahr Tageslichtmengen 70 60 Überschuss 9,4 50 Laufende Anlagen 6,7 40 Haushalt 13,2 Solarzellen 29,1 30 20 10 Solarkollektoren 11,1 Warmwasser 18,3 Wärmepumpe 22,4 Heizwärme 15,0 0 Energiebedarf Produktion erneuerbarer Energie Energieüberschuss Das Home for Life-Konzept produziert einen jährlichen Energieüberschuss von 9,4 kWh/m2/Jahr. Die Berechnung der Gesamtenergieeffizienz und Energieproduktion erfolgte auf der Grundlage nationaler Standards. Erster Stock Energie für Solarzellen (Strom) Direktenergie (Wärmegewinn über Glasscheibe) 6.3 % Natürliche Belüftung (Kamineffekt) Tageslichtquotient in % 10.0 8.8 7.5 6.3 5.0 3.8 2.5 1.3 5.0 % 3.8 % Energie für Solarkollektoren (Warmwasser) 3.8 % Wärmerückgewinnung (Wärmewiederverwertung) 6.3 % Natürliche Ventilation (Kamineffekt) Wärmepumpe Wassertank 8.8 % Erdgeschoss 24 MODEL HOME 2020 VELUX 25 Experiment Nr. 1 Schlafzimmer 2 2 Schwingflügelfenster mit 3-fachVerglasung, Kunststoff weiss, mit solarbetriebenen Fensteröffnern (GGU U04 006530) 2 solarbetriebene Fensteröffner (KSX 100) 2 Rahmenverlängerungen (LGI U04 2000) 1 Montageset (BDX U04 2010) 2 Dampfbremsen (BBX U04 0000) 1 Spezial-Eindeckrahmenset für 2x2 Dachfenster in beiden Schlafzimmern (EBLX99 U04) 2 Solar-Verdunkelungsrollos (DSL U04 1025) 2 Solar-Markisetten (MSL U04 6080) Schlafzimmer 1 2 Schwingflügelfenster mit 3-fachVerglasung, Kunststoff weiss, mit solarbetriebenen Fensteröffnern (GGU U04 006530) 2 solarbetriebene Fensteröffner (KSX 100) 2 Rahmenverlängerungen (LGI U04 2000) 1 Montageset (BDX U04 2010) 2 Dampfbremsen (BBX U04 0000) 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL U04 1025) 2 solarbetriebene Markisetten (MSL U04 6080) 1 Fassadenfenster mit 3-fach-Verglasung, weiss lackiert (VFAX P38 2065G) 1 Schwingflügelfenster mit 3-fach-Verglasung, weiss lackiert (GGL P06 206) 1 Montageset (BDX P06 2000) 2 Dampfbremsen (BBX P06 0000) 1 Eindeckrahmen (EFL P06 0000) 1 Rahmenverlängerung (LGI P06 2000) 1 Rahmenverlängerung (LGI P10 2000) 1 manuell bedienbares Verdunkelungsrollo (DKL P06 1025WL) 1 manuell bedienbares Verdunkelungsrollo (DKL P38 1025WL) Bad 2 Schwingflügelfenster mit 3-fach-Verglasung, Kunststoff weiss (GGU U04 0065) 1 solarbetriebener Fensteröffner (KSX 100) 2 Rahmenverlängerungen (LGI U04 2000) 1 Montageset (BDX U04 2010) 2 Dampfbremsen (BBX U04 0000) 2 solarbetriebene Sichtschutzrollos (RSL U04 4070) Die Tabelle zeigt die technischen Merkmale der VELUX Dachfenster in Bezug auf Wärmeverlust, passiven Wärmegewinn und Tageslicht. Der Wärmeverlust (Uw) der Dachfenster wird durch die Dachneigung beeinflusst. Wärmegewinn (g-Wert) und Lichtdurchlässigkeit (τ) werden nicht durch Neigung oder Ausrichtung des Dachs beeinflusst. Dachfenster mit Scheibe --65 Küche - Esszimmer 4 Schwingflügelfenster mit 3-fach-Verglasung, Kunststoff weiss, mit solarbetriebenen Fensteröffnern (GGU S06 006530) 4 solarbetriebene Fensteröffner (KSX 100) 4 Rahmenverlängerungen (LGI S06 2000) 4 Montagesets (BDX S06 2000) 4 Dampfbremsen (BBX S06 0000) 7 Kombinations-Eindeckrahmen für Dachfenster und Solarkollektoren (EKL S06) 3 Kombinations-Eindeckrahmen (EKX S06) 4 solarbetriebene Markisetten (MSL S06 6080) 4 solarbetriebene Sichtschutzrollos (RSL S06 1028) Solarthermie 6 Solarkollektoren (CLI S06 4000) und Flexrohre für Solarkollektoren (ZFR + ZFM 020) 26 MODEL HOME 2020 Kennzahlen Dachneigung 90° Uw (Wärmeverlust U-Wert Fenster) Ug (Wärmeverlust U-Wert Scheibe) g (Wärmegewinn g-Wert) τ (Lichtdurchlässigkeit) 1,0 W/m K 0,5 W/m2K 0,45 0,67 2 30° (Süden) 45° (Norden) 1,1 W/m K 0,7 W/m2K 0,45 0,67 1,1 W/m2K 0,6 W/m2K 0,45 0,67 2 Aussenwände U (Wärmeverlust U-Wert) 0,1 W/m2K (395 mm Isolierung) 0,07 W/m2K (540 mm Isolierung) 0,07 W/m2K (500 mm Isolierung) Dach U (Wärmeverlust U-Wert) Bodenplatte U (Wärmeverlust U-Wert) Verglasung Fensterfläche 75 m2 Nutzfläche 190 m2 Die Fensterfläche entspricht 40 % der Nutzfläche. Gebäudeeigentümer: Bauherrschaft: Architekten: Energiekonzept: Schlüsselfertige Bauausführung: VKR Holding VELFAC und VELUX Gruppe aart Esbensen Radgivende Ingeniorer KFS Boligbyg VELUX 27 Experiment Nr. 1 Familienleben Vom 1. Juli 2009 bis 30. Juni 2010 wurde das Home for Life-Haus auf seine Alltagstauglichkeit getestet und von einer echten Familie mit zwei Erwachsenen und drei Kindern bewohnt. Messung von Energieverbrauch und -produktion Der erste Teil des Tests umfasst ein Moni­ toring- und Messprogramm, mit dem er­ mittelt wird, wie viel Energie im Haus verbraucht und produziert wird. Dadurch können die Bedingungen, Berechnungen und Vermutungen überprüft und anschlies­ send bestätigt werden. Für die Messung zeichnet das Engineering College in Aarhus verantwortlich. Familie Simonsen bezog das Home for Life-Haus am 1. Juli 2009. “Wir sind nicht besonders idealistisch oder ökologisch orientiert, allerdings interessieren wir uns schon für die gegenwärtig laufende Debatte über die Verringerung der CO2 -Emissionen”, erklärt Sophie Simonsen. “Als man uns anbot, in dieses Haus einzuziehen, sahen wir das als eine hervorragende Gelegenheit dafür, etwas Sinnvolles zu tun. Hier sind wir ein Teil der Zukunft, und wir hoffen, dass sich dieser Gedanke langfristig auf unsere Kinder überträgt.” Der zweite Teil befasst sich mit der integrierten Steuerung. Eine intelligente Steuerung der Hausfunktionen ist erforderlich, um den Energieverbrauch zu senken und den Wohnkomfort zu verbessern, wobei die Fenster in ihrer Doppelfunktion als Lichtquelle und Belüftungsöffnung optimal genutzt werden. Um die Auswirkungen einer intelligenten Steuerung besser kennen zu lernen, haben sich VELFAC und die VELUX Gruppe mit dem Engineering College in Aarhus und dem Alexandra Institut zusammengetan und Home for Life als Fallstudie genutzt. Diese Zusammenarbeit mündete schliesslich in ein Forschungsprojekt mit dem Titel “Minimum Configuration – Home Automation”. Das Ziel dieses Projektteils besteht in der Entwicklung und Sammlung von Ideen über den für die Anwender sinnvollen Einsatz von kabellosen Bedienelementen, wobei unterschiedliche Strategien für intelligente automatisierte Abläufe im Haus mit entsprechendem Bediener-Feedback getestet werden. Schlussendlich soll das Projekt Familien die volle Kontrolle über das automatische Management von Licht, Wärme und Energie in ihren Häusern erlauben und umfassende Verbrauchsdaten liefern. Unter realen Bedingungen getestet Die Simonsens konnten als erste Familie die Visionen von Home for Life am eigenen Leib erfahren und zogen am 1. Juli 2009 für ein Jahr in das Haus ein, während dieses überwacht, gemessen und getestet wurde. Sverre, Sophie, Marie (1 Jahr), Anna (sieben Jahre) und Axel (zehn Jahre) erlebten einen ganzen Jahresverlauf in ihrem neuen Heim – mit Sonne, Wind, Regen, grauen und sonnigen Tagen. Heizwärme, Warmwasser und Strom werden auf der südwärts orientierten Dachfläche produziert: Photovoltaik-Zellen mit einer Fläche von 50 m2 produzieren hier Strom, während die diskret zwischen den Dachfenstern platzierten Solarzellen für die Warmwasserproduktion sorgen; den rest­ lichen Energiebedarf deckt eine Wärmepumpe. “An einem sonnige Tag konnten wir sechsmal mehr Strom in das Netz einspeisen, als wir selbst benötigten”, sagte Sverre Simonsen. Auf einem Bildschirm im Flur, einer Verlängerung des Küchen-Esszimmer-Bereichs, konnte die Familie detailliert den Energiebedarf und die Energieproduktion des Hauses verfolgen. “Es entwickelte sich ein richtiger Familien-Sparwettbewerb daraus, und ich bin überzeugt, dass wir sogar noch mehr Energie hätten sparen können, als wir dies bereits getan haben”, sagte Sverre Simonsen. Sophie Simonsen weiss bereits heute, dass sie den fantastischen Blick auf das Aarhus Bay und die grosse Menge an Tageslicht im Haus vermissen wird. “Wir konnten jede Minute im Haus geniessen, und wir haben schon ein paar Ideen, wie wir mehr Tageslicht in unser eigenes, in traditioneller Bauweise erstelltes Einfamilienhaus bekommen können”, berichtet sie. Durchführung der Messungen, ­Beobachtungen und Interviews durch The School of Engineering in Aarhus, Alexandra Institut, VELFAC und Window­ Master. Projektfinanzierung: Danish Enterprise and Construction Authority. 28 MODEL HOME 2020 VELUX 29 Experiment Nr. 2 Kopenhagen, Dänemark 30 MODEL HOME 2020 VELUX 31 Experiment Nr. 2 Green Lighthouse Die Universität Kopenhagen, die dänische University and Property Agency, die Stadtverwaltung Kopenhagen, VELFAC und die VELUX Gruppe haben eine strategische Allianz zum Bau eines neuen, umweltfreundlichen und nachhaltigen Gebäudes mit einem optimalen Gleichgewicht zwischen Energieeffizienz, architektonischer Qualität, gesundem Raumklima und guten Tageslichtbedingungen geschlossen. Das Gebäude wurde Ende 2009 fertig gestellt und bietet Räumlichkeiten für das Rektorat, die Professoren und die Studenten der wissenschaftlichen Fakultät an der Universität Kopenhagen. Die Partner wollten gemeinsam ein Paradebeispiel für nachhaltiges Bauen in Kopen­ hagen, Dänemark und im restlichen Europa schaffen. Das auf den Namen Green Lighthouse getaufte Gebäude diente als Vorzeigeobjekt bei der UN-Klimakonferenz (COP15) vom Dezember 2009 in Kopenhagen. Green Lighthouse, das erste CO2 -neutrale öffentliche Gebäude in Dänemark, wurde zum offiziellen Partner des “EU-Programms für Intelligente Energie – Europa” ernannt. Prüfung und Monitoring Das Green Lighthouse wird im Rahmen einer Vielzahl quantitativer Analysen überwacht und gemessen. Post. Doc. Bettina Hauge führt eine qualitative Nutzererhebung bei den im Green Lighthouse tätigen Angestellten durch. Im Rahmen des dänischen EUDP-Programms (Danish Energy Technology Development and Demonstration Programme) wird u.a. 32 MODEL HOME 2020 überprüft, ob das Green Lighthouse-Experiment ein Erfolg wird oder nicht. Das End­ ergebnis wird in einem Statusbericht festgehalten. Das EUDP unterstützt das Green Lighthouse-Projekt während der Imple­ mentierungsphase und im Verlauf eines anschliessenden, dreijährigen Energiemessungsprogramms sowie bei der Kommunikation der Projektergebnisse. Green Lighthouse wird gemäss dem amerikanischen LEED-Programm zertifiziert, in dem Punkte nach einer umfassenden Liste von Nachhaltigkeitskriterien, wie z.B. Wassereffizienz, Energieverbrauch und Belastung der Atmosphäre durch Materialien und Rohstoffe, Raumklima, Innovation und Design, vergeben werden. VELUX 33 Experiment Nr. 2 Energiekonzept Das Ziel beim Green Lighthouse Energie konzept besteht darin, das Gebäude CO2 neutral zu machen. Green Lighthouse ist ein völlig neuartiges Experiment, bei dem der Energiebedarf aus einem Mix aus Fernwärme, Solarzellen, Solarheizung und -kühlung sowie Saisonspeicherung gedeckt wird. Dieses von COWI entwickelte Energiekonzept stellt mit dem Einsatz von Fernwärme zum Betrieb einer Wärmepumpe einen neuen Ansatz dar. Durch die Nutzung von Fernwärme anstelle von Elektrizität wird nicht nur die CO2 -Produktion gesenkt, sondern die Energie gleichzeitig auch viel effizienter eingesetzt. Energiedesign: COWI Das Energiekonzept gewährleistet die Verwendung erneuerbarer Energieformen. Die Wechselwirkung bewirkt, dass die Sonne nicht nur zur Kühlung im Sommer, sondern auch zur Steigerung der Effizienz der Wärmepumpe im Winter genutzt wird. gewährleistet, auf die nur bei nicht verfügbarer Solarwärme zurückgegriffen wird. Die VELUX Solarkollektoren erzeugen nutzbare Wärmeenergie (Solarthermie), die für Warmwasser und die Fussbodenheizung genutzt und ausserhalb der Heizphasen in einem Saisonspeicher im Boden gespeichert wird. Über eine Wärmepumpe werden die Solarwärme, die Speicherwärme sowie die Kühlung in das Gebäude geführt; dadurch ist eine optimale Nutzung der Fernwärme Bei diesem Energiekonzept handelt es sich um ein realitätsnahes Experiment, das in dieser Form erstmals in Dänemark eingesetzt wird. Langfristig betrachtet könnte sich diese Lösung beim Bau von Büro- und Industriegebäuden in den meisten Regionen Europas durchsetzen. Zweifelsohne wird das Energiekonzept in Zukunft bei der Energieversorgungsplanung für CO2 -neutrale Gebäude umgesetzt werden. In kWh/m2/Jahr 3. 1. Reduce the demand for energy by avoiding waste Haustechnikstrom and30 implementing energy-saving measures. 2 Verwendung nachhaltiger Energieträger anstelle fossiler Brennstoffe Externer Sonnenschutz Automatischer Sonnenschutz, dem Sonnenverlauf folgend Hochisolierende Gebäudehülle 2. Belüftung 20Use sustainable sources of energy 3 Photovoltaikinstead of finite fossil fuels. Warmwasser 10 Wärmepumpe Solarzellen 20 4 Solarkollektoren für Warmwasser, Heizwärme und Saisonspeicher. Im Sommer Solarkühlung über Wärmepumpe. Zufuhr von Frischluft über elektrisch bedienbare Fenster Defizit 3 Beleuchtung 7 Wärmegewinn durch nach Süden orientierte Fenster Hybridbelüftungssystem mit Wärmerückgewinnung für Tage, an denen die Witterungsbedingungen eine natürliche Belüftung nicht zulassen Nachtkühlung Nachts geben die aufgewärmten Gebäudeteile Wärme ab 40 2. PV-Solarzellen produzieren Strom für Hybridbelüftung, Pumpen und LED-Beleuchtung LEDBeleuchtung Betrieben mittels Solarzellen Nutzenergie-Bilanz Möglichst effiziente Produktion und Nutzung fossiler Energie Atrium-Belüftung Grosse Abstände zwischen den Lüftungsöffnungen beschleunigen die Belüftung – schnellere Belüftung minimiert Wärmeverluste 3. Wasserspeicher Solarwärme Schatten Heizwärme Produce 14and use fossil Wärmepumpe, energy as efficiently Saisonspeicher und Solarthermie as possible 1. Reduzierung des Energiebedarfs durch Vermeidung von Verschwendung und Implementierung energiesparender Massnahmen Das Green Lighthouse-Energiekonzept basiert auf Trias Energetica. 34 MODEL HOME 2020 7 0 Energiebedarf Produktion erneuerbarer Energie Energiebedarf Fussbodenheizung Saisonspeicherung der Wärme im Boden Fernwärme Die Primärenergie wird gemäss dem dänischen Energieberechnungssystem BE 06 ermittelt. VELUX 35 Experiment Nr. 2 “Das Arbeiten in tageslichter­ hellten Umgebungen resultiert in höherer Produktivität.” Visher 1989 Tageslicht im Green Lighthouse Die Tageslichteffizienz des Green Lighthouse wurde mithilfe des sogenannten Tageslichtquotienten TQ (Daylight Factor, DF) als Leistungsindikator bestimmt. Heschong et al. 1999 Tageslichteffizienz, zweiter Stock Tageslichteffizienz, erster Stock Tageslichteffizienz, Erdgeschoss Mit Dachfenstern Mit Dachfenstern Mit Dachfenstern Der Tageslichtquotient ist eine allgemein übliche und einfach anzuwendende Messgrösse für die Bestimmung der in einem Raum verfügbaren Tageslichtmenge. Er drückt den Prozentsatz des auf einer Innenfläche im Vergleich zu einer Aussenfläche zur Verfügung stehenden Tageslichts bei bedecktem Himmel aus. Je höher der TQ, desto mehr Tageslicht steht in dem betreffenden Raum zur Verfügung. Räume mit einem durchschnittlichen TQ von 2 % oder höher werden als tageslichtbeschienen bezeichnet. Von einem sehr guten Tageslichteinfall spricht man bei Räumen mit einem durchschnittlichen TQ über 5 %. Die Analyse des Tageslichtquotienten wurde von COWI mithilfe von Computersimulationen zur Leuchtdichte durchgeführt. Die Ziffern rechts zeigen den jeweiligen Tageslichtquotienten auf den unterschiedlichen Gebäudeebenen mit zwei unterschiedlichen Varianten zur Bestimmung der Auswirkungen der installierten Dachfenster auf den finalen Entwurf. Der Ergebnisvergleich zeigt die positiven Auswirkungen zusätzlicher Dachfenster auf die Tageslichtbedingungen im Green Lighthouse. Die Dachfenster sorgen für grosse Mengen an Tageslicht im LoungeBereich im zweiten Stock, wodurch die Gebäudenutzer ein gesundes Raumklima mit hohem Tageslichtanteil und Kontakt zum Himmel geniessen. Der Einsatz von Dachfenstern steigert über den hellen Atrium-Bereich zudem den Tageslichtanteil in den darunterliegenden Stockwerken und resultiert in einer stark verbesserten Tageslichtverteilung im Bürobereich im ersten Stock. Das Tageslicht lenkt die Menschen im Erdgeschoss in Richtung Treppenaufgang und zu den Aktivitäten in den oberen Stockwerken. Planungsstatus, Januar 2009 36 MODEL HOME 2020 “Lernen in tageslichterhellten ­Umgebungen resultiert in einer ­effektiveren Lernleistung”. 4.2 % 3.0 % 4.2 % 9.0 % 7.8 % 4.2 % 5.4 % 7.8 % Tageslichtquotient in % 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 0.6 Ohne Dachfenster Tageslichtquotient in % 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 0.6 Ohne Dachfenster Tageslichtquotient in % 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 0.6 Ohne Dachfenster 4.2 % 3.0 % 3.0 % 1.8 % 1.8 % 1.8 % 1.8 % Tageslichtquotient in % 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 0.6 3.0 % Tageslichtquotient in % 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 0.6 Tageslichtquotient in % 9.0 7.8 6.6 5.4 4.2 3.0 1.8 0.6 VELUX 37 Experiment Nr. 2 Dachfenster Solarthermie Kennzahlen 18 Schwingflügelfenster inkl. Verbundsicherheitsglas mit 3-fach-Verglasung, Kunststoff weiss, mit solarbetriebenen Fensteröffnern (GGU U08 006530) 18 solarbetriebene Fensteröffner (KSX 100) 18 Dachfenster-Eindeckrahmen (EDL U08 0000) 18 Montagesets (BDX U08 2000) 18 Dampfbremsen (BBX U08 0000L) 18 solarbetriebene Markisetten (MSL U08 5060E) 18 solarbetriebene Sichtschutzrollos (RSL U08 4070E) 22 Solarkollektoren (CLI S08 4000), Flexrohre für Solarkollektoren (ZFR EFO, ZFR 220, ZFM 015, ZFM 010 und ZFM 005) und Wärmesensoren (ZPT 1000) 2 für Solarkollektoren angepasste Kombinations-Eindeckrahmen (Spezialausführung FLA ECX) Die Tabelle zeigt die technischen Merkmale der VELUX Dachfenster in Bezug auf Wärmeverlust, passiven Wärmegewinn und Tageslicht. Der Wärmeverlust (Uw) der Dachfenster wird durch die Dachneigung beeinflusst. Wärmegewinn (g-Wert) und Lichtdurchlässigkeit (τ) werden nicht durch Neigung oder Ausrichtung des Dachs beeinflusst. Wohn- und Ausstiegsfenster 1 Ausstell-Dachfenster aus Sicherheitsverbundglas mit 3-fach-Verglasung, Kunststoff weiss, (GTU S08 0073GK) 1 Kombinations-Eindeckrahmen für Dachfenster (EKL S08 0021E) 1 Montageset (BDX S08 2000) 1 Dampfbremse (BBX S08 0000L) Dachfenster mit Scheibe --65 Dachneigung 90° Uw (Wärmeverlust U-Wert Fenster) Ug (Wärmeverlust U-Wert Scheibe) g (Wärmegewinn g-Wert) τ (Lichtdurchlässigkeit) 15° (Süden) 1,0 W/m2K 0,5 W/m2K 0,45 0,67 1,1 W/m2K 0,7 W/m2K 0,45 0,67 Externe Markisetten MSL 5060 Die Energieeffizienz der Fenster wird durch die heruntergelassene Markisette verbessert. Dachneigung 90° 15° (Süden) Uw (Wärmeverlust U-Wert) g (Wärmegewinn g-Wert) τ (Lichtdurchlässigkeit) 1,1 W/m2K 0,1 0,12 VELFAC Fassadenfenster Uw (Wärmeverlust U-Wert Fenster) Ug (Wärmeverlust U-Wert Scheibe) g (Wärmegewinn g-Wert) 90° 0,93 W/m2K 0,72 W/m2K 0,5 Aussenwände U (Wärmeverlust U-Wert) Die Zusammensetzung der für das Green Lighthouse benötigten Heizwärme-Energiequellen ist wie folgt geplant: 35 % Solarenergie aus Solarkollektoren auf dem Dach und Speicherung der Solarwärme via Wärmepumpe in einem Saisonspeicher im Boden. 65 % umweltfreundliche Fernwärme mit einem Anteil von ca. 35 % an erneuerbarer Energie. Die Wärmepumpe verbessert den Wirkungsgrad der Fernwärme um ca. 30 %. 0,095 W/m K 76 m2 PV-Solarzellen auf dem Dach decken den eigenen Strombedarf für Beleuchtung, Belüftung und Pumpen ab. 0,084 W/m2K Das Haus verhält sich bezüglich Primärenergiebedarf CO2 -neutral. 2 Dach U (Wärmeverlust U-Wert) Fakten Der zur Beheizung des Green Lighthouse benötigte Primärenergiebedarf wurde mit 30 kWh/m2/Jahr veranschlagt. Bodenplatte U (Wärmeverlust U-Wert) 0,085 W/m2K Sun-Tunnel 1 Sun-Tunnel mit festem Tunnelkörper (TLR 014 0124) 1 starre Tunnelverlängerung (ZTR 014 0124) 1 Dachfenster mit 2-fach-Verglasung, Kunststoff weiss (GGU S08 0059), Montage über dem Sun-Tunnel 1 Kombinations-Eindeckrahmen für Dachfenster (EKL S08 0021E) 38 MODEL HOME 2020 Gebäudeeigentümer: The Danish University and Property Agency Strategische Partner: Stadtverwaltung Kopenhagen, Universität Kopenhagen, Danish University and Property Agency, VELFAC und VELUX Gruppe Architekten: Christensen & Co Architects Energiekonzept: COWI Schlüsselfertige Bauausführung: Hellerup Byg VELUX 39 Experiment Nr. 3 Pressbaum, Österreich VELUX Österreich wird unter dem Projektnamen Sunlighthouse das erste CO2 -neutrale Einfamilienhaus Österreichs bauen. Die Vision bei diesem Experiment besteht darin, ein CO2 -neutrales Haus mit einer spannenden und gefälligen Architektur zu bauen, in deren Mittelpunkt das Steildach steht. Das architektonische Konzept wurde im Rahmen eines Wettbewerbs mit neun aufstrebenden österreichischen Architektur­ büros ausgewählt, aus dem Hein-Troy Architekten als Sieger hervorging. Architektonisches Konzept Der architektonische Entwurf aus der Hand von Juri Troy erfüllt die schwierigen Anforderungen des Baugrundstücks mit einem abschüssigen, baumbestandenen Hang mit Teilbeschattung und südöstlicher Ausrichtung zum Wienerwald in idealer Weise. Der Verschattung durch den naheliegenden Berg haben die Architekten durch hoch positionierte Dachflächenfenster für das Wohn­ zimmer entgegengewirkt, die das Licht tief in den Raum werfen. Die Küche und der Essbereich umschliessen einen windgeschützten, nach Südwesten aus­ gerichteten Freiplatz. Die Fensteröffnungen – sowohl die Dachflächenfenster als auch die vertikalen Verglasungen – wurden strategisch so positioniert, dass sie einen gezielten Ausblick ermöglichen, die passiven Solargewinne maximieren und gleichzeitig den Charakter des Hauses unterstreichen. Durch die Kombination dieser Massnahmen konnte ein aussergewöhnlich hoher Tageslichtanteil erzielt werden. Das Projekt wird von der Donau-Universität Krems und dem Österreichischen Institut für Baubiologie und Bauökologie (IBO) wissenschaftlich begleitet und wurde bereits mit dem Österreichischen Staatspreis für Umwelt- und Energietechnologie ausgezeichnet. Die Vision bei diesem Experiment besteht darin, ein ­CO2-neutrales Haus mit einer spannenden und gefälligen Architektur zu bauen, in deren Mittelpunkt das Steildach steht. Das Haus mit seinem ungewöhnlich hohen Anteil an Tageslicht soll hinsichtlich Abmessungen und Aus­ sehen kostengünstig sein. 40 MODEL HOME 2020 VELUX 41 Experiment Nr. 3 Energiekonzept Die Hauptzielsetzung beim Sunlighthouse bestand darin, den Gesamtenergiebedarf – insbesondere den Verbrauch an Primärenergie – ohne Beeinträchtigung des Wohnkomforts auf ein Minimum zu reduzieren. Zu den Hauptmerkmalen, die zu einer positiven Energiebilanz beitragen, zählen eine Hochleistungs-Sole-Wasser-Wärmepumpe, Solarkollektoren für die Warmwasserbereitung, ein Photovoltaik-Solarzellensystem für die Stromerzeugung sowie energieeffiziente Haushaltsgeräte. Belüftung Die Belüftung des Hauses im Frühling, Sommer und Herbst erfolgt in erster Linie durch die intelligente Fenstersteuerautomatik. Im Winter wird dieses System durch kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung ergänzt. Für ein behagliches Raumklima im Sommer sorgen der Kamineffekt, die nächtliche Abkühlung sowie Markisetten an den Fenstern. Die Kühlung erfolgt somit völlig energielos. Dank seiner PV-Solarzellen, den Solarkollektoren und der Sole-Wasser-Wärmepumpe wird das Haus ausschliesslich erneuerbare Energien nutzen. Die Amortisationsphase für die durch Errichtung, Baustellentransport, Betrieb des Hauses und Hauselektrizität verursachten Emissionen beträgt 30 Jahre – nach Ablauf dieser Zeit wird das Haus CO2 -neutral sein. Nutzenergie-Bilanz In kWh/m²/Jahr Tageslicht Der Einsatz von Tageslicht wurde maximiert, um eine gesunde und behagliche Wohnatmosphäre für die Bewohner zu schaffen. Die Donau-Universität Krems wertete die Tageslichtbedingungen in digitaler Form und anhand einer Modell studie unter einem künstlichen Himmel (im Lichtlabor) aus, um einen durchschnittlichen Tageslichtquotienten (gemäss DIN 5034-4) von mindestens 5 % für alle Wohnund Arbeitsbereiche zu gewährleisten; damit konnte nicht nur ein ausgewogener Tageslichtwert für beide Geschosse erzielt, sondern auch der Einsatz künstlicher Beleuchtung minimiert werden. LED-Beleuchtung Energie für Solarzellen (Stromerzeugung) Natürliche Belüftung (Kamineffekt) 70 60 50 40 30 Überschuss 12,2 Haustechnikstrom 2,5 Haushaltsstrom 9,2 Wärmeverlust Heiztechnik 5,1 Die Fenster wurden unter strategischen Gesichtspunkten positioniert – sie garantieren den besten Ausblick, maximalen passiven Solarwärmegewinn und natürliche Belüftung. Der gesamte Fensteranteil beträgt rund 42 % bezogen auf die beheizte Grundfläche. Solarthermie 7,4 Warmwasser 10,0 20 10 PV-Solarzellen 23,9 Natürliche Belüftung Solare (Kamineffekt) Energiegewinne (Wärmegewinn durch die Dachflächenfenster) Heizwärme 24,0 Wärmepumpe 31,7 Energie für Solarkollektoren (Warmwasser) 0 Energiebedarf Produktion erneuerbarer Energie Energieüberschuss Die Berechnung der Energieeffizienz und der Energieproduktion erfolgte nach nationalen Standards. [lux] 100 150 200 300 500 750 Erster Stock Warmwasserspeichertank Geothermischer Wärmetauscher (Sole-Wasser) [lux] 100 Erdgeschoss 42 MODEL HOME 2020 150 200 300 500 750 Kompaktgerät für Komfortlüftung + Sole-Wasser-Wärmepumpe VELUX 43 Experiment Nr. 3 Bad WC Schrankraum Home Office Treppenhaus/Gang Spielbereich Kinder 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 118 cm 1 Rahmenverlängerung 1 Unterdachschürze 1 Dampfbremse 1 Eindeckrahmen 1 solarbetriebener Fensteröffner 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo 1 solarbetriebene Markisette 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 118 cm 1 Rahmenverlängerung 1 Unterdachschürze 1 Dampfsperre 1 Eindeckrahmen 1 solarbetriebener Fensteröffner 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo 1 solarbetriebene Markisette 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 118 cm 1 Rahmenverlängerung 1 Unterdachschürze 1 Dampfsperre 1 Eindeckrahmen 1 solarbetriebener Fensteröffner 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo 1 solarbetriebene Markisette 2 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 118 cm 2 Rahmenverlängerungen 2 Unterdachschürzen 2 Dampfsperren 2 Eindeckrahmen 2 solarbetriebene Fensteröffner 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos 2 solarbetriebene Markisetten 2 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 118 cm 2 Rahmenverlängerungen 2 Unterdachschürzen 2 Dampfsperren 2 Eindeckrahmen 2 solarbetriebene Fensteröffner 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos 2 solarbetriebene Markisetten 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 118 cm 1 Rahmenverlängerung 1 Unterdachschürze 1 Dampfsperre 1 Eindeckrahmen 1 solarbetriebener Fensteröffner 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo 1 solarbetriebene Markisette Erster Stock Erdgeschoss Schlafzimmer Eltern Kind 2 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 118 cm 1 Rahmenverlängerung 1 Unterdachschürze 1 Dampfsperre 1 Eindeckrahmen 1 solarbetriebener Fensteröffner 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo 1 solarbetriebene Markisette 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Holz, weiss lackiert, 114 x 160 cm 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Holz, weiss lackiert, 114 x 118 cm 2 Rahmenverlängerungen 2 Unterdachschürzen 2 Dampfsperren 1 KombinationsEindeckrahmen 2 solarbetriebene Fensteröffner 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos 2 solarbetriebene Markisetten Kind 1 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Holz, weiss lackiert, 114 x 160 cm 1 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Holz, weiss lackiert, 114 x 118 cm 2 Rahmenverlängerungen 2 Unterdachschürzen 2 Dampfsperren 1 KombinationsEindeckrahmen 2 solarbetriebene Fensteröffner 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos 2 solarbetriebene Markisetten Gebäudeeigentümer: Bauherrschaft: Architekten: Energiekonzept: 44 MODEL HOME 2020 VKR Holding VELUX Gruppe Hein-Troy Architekten Donau-Universität Krems, Department für Bauen und Umwelt, ÖsterreichischesInstitut für Baubiologie und -Ökologie Bad Kinder 2 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 140 cm 2 Rahmenverlängerungen 2 Unterdachschürzen 2 Dampfsperren 1 KombinationsEindeckrahmen 2 solarbetriebene Fensteröffner 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos 2 solarbetriebene Markisetten Wohnen 3 NiedrigenergieSchwingflügelfenster, Kunststoff weiss, 114 x 140 cm 3 Rahmenverlängerungen 3 Unterdachschürzen 3 Dampfsperren 1 KombinationsEindeckrahmen 3 solarbetriebene Fensteröffner 3 solarbetriebene Stoffrollos 3 solarbetriebene Markisetten Solarthermie 6 Solarkollektoren (4 114 x 118 cm und 2 114 x 140 cm) mit Kombinations-Eindeckrahmen, Flexrohren und Dichtmanschetten VELUX 45 Experiment Nr. 4 Gebäudeeigentümer: Bauherrschaft: Architekten: Energiekonzept: VKR Holding VELUX Gruppe Katharina Fey/TU Darmstadt (Konzept) Ostermann Architekten (Projektdurchführung) HL Technik Hamburg, Deutschland Die zentrale Frage dieses ­ Experiments lautet: “Wie lassen sich energieeffiziente Architektur und höchster Wohnwert im Rahmen von Bestands­moder nisierungen optimal vereinen?” Das alte Haus in Deutschland vor der Modernisierung. 46 MODEL HOME 2020 Architektonisches Konzept Die Entwurfsplanung zum LichtAktiv Haus zeichnet sich durch ein innovatives Moder­ nisierungskonzept aus, das höchsten Wohnwert mit optimaler Energieeffizienz verbindet. Im Bestandsgebäude wird die geschlossene und kleinteilige Struktur aufgelöst. So entstehen grosszügige und lichtdurchflutete Räume, die den Bewohnern höchsten Wohnwert bieten. Neben zwei Kinderzimmern und zwei Badezimmern befindet sich auch das Schlafzimmer im Altbestand. Die sogenannte “Tageslicht-Lampe” erweitert als zentraler Erschliessungs- und Bibliotheksbereich den Raum bis zum Dach und sorgt so für eine optimale Versorgung mit natürlichem Licht. Gleichzeitig öffnet sich dieser Treppenraum auch horizontal mit einer Fensterfront auf knapp fünf Metern Länge zum Garten hin. Insgesamt erhöht sich die Fensterfläche des Bestandsgebäudes von ehemals 18 m2 auf 60 m2. Ein Erweiterungsriegel ersetzt den alten Anbau und bietet Platz für Wohn- und Esszimmer, Küche und Technikraum. Ein Windfang verbindet diesen Teil des LichtAktiv Hauses mit dem Bestandsgebäude und dient gleichzeitig als Haupteingang. VELUX 47 Experiment Nr. 4 Natürliche Belüftung (Kamineffekt) Solare Energiegewinne (durch Dachfenster während der Heizperiode) Energie für Solarzellen (Strom) Energie für Solarkollektoren (Warmwasser) Natürliche Belüftung (Kamineffekt) Natürliche Belüftung (Kamineffekt) Solare Energiegewinne (durch Dachfenster während der Heizperiode) KWh/m²/a Nutzenergie-Bilanz 120 100 80 Haushaltsstrom 2,9 Wärmeverlust Heiztechnik 15,9 Natürliche Belüftung (Kamineffekt) PV Solarzellen 37,3 Warmwasser 26,5 Solarthermie 23,5 60 40 Natural ventilation (stack effect) Heizwärme 63,2 20 Wärmepumpe 47,8 0 Energiebedarf Produktion erneuerbarer Energie Die Berechnung von Energieeffizienz und Energieproduktion erfolgte gemäss nationalen Standards. Regenwassertank Energiekonzept Zukunftsweisende Gebäude sollten den Bewohnern ein gesünderes und angenehmeres Leben ermöglichen, ohne dabei das Klima zu beeinträchtigen. Dementsprechend war das Ziel für das LichtAktiv Haus, den Energiebedarf des Gebäudes inklusive Haushaltsstrom vollständig durch erneuerbare Energien zu decken – ohne auf hohen Wohnwert mit viel Tageslicht und frischer Luft verzichten zu müssen. Eine besondere Herausforderung, da die Voraussetzung dafür ein möglichst geringer Gesamtenergiebedarf ist, der bei Modernisierungen naturgemäss deutlich höher als bei einem Neubau sein wird. Die Planung greift die ursprüngliche Idee der Siedlerhäuser auf, den Bewohnern durch einen grossen Nutzgarten die Selbstversorgung zu ermöglichen, und entwickelt diese weiter. Statt Nahrungsautarkie soll nun Energieautarkie erreicht werden. Das LichtAktiv Haus kann CO2 -Neutralität im Betrieb erreichen. Dies ist überaus bemerkenswert, da nicht auf ein Wärmerückgewinnungssystem oder eine mechanische 48 MODEL HOME 2020 Regenwassertank Lüftungsanlage zurückgegriffen wird. Deren nachträgliche Installation ist im Rahmen von Modernisierungen in der Regel zu aufwendig. Im LichtAktiv Haus wird der bei aus energetischen Gründen luftdichten Gebäuden notwendige Mindestluftwechsel mithilfe automatischer Dachfenster gewährleistet. Diese natürliche Lüftung stellt gerade bei Modernisierungen eine sehr gute Alternative dar, da keine Lüftungsschächte verlegt werden müssen. Bei der ModellModernisierung von VELUX öffnet und schliesst ein System die Fenster je nach Temperatur, CO2 -Konzentration und Luftfeuchtigkeit im Gebäude automatisch so, dass ein angenehmes und gesundes Raumklima gewährleistet ist. Der Luftwechsel erfolgt dabei durch die Kräfte der Natur: Der Winddruck auf das Gebäude und der Temperaturunterschied zwischen innen und aussen gewährleisten bei geöffneten Fenstern die Belüftung. Besonders effektiv ist die Frischluftzufuhr, wenn sich synchron mehrere Fassaden- und Dachfenster öffnen. Durch die unterschiedliche Höhe der Fenster im LichtAktiv Haus verstärkt sich der Effekt des Temperaturunterschieds und der sogenannte Kamineffekt kommt zum Tragen. Dieser nutzt die Tatsache, dass verbrauchte Luft nach oben steigt und durch das Dachfenster abzieht, während unten automatisch kühlere, frische Luft nachströmt. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe und die solarthermische Anlage bilden zusammen eine innovative Komplettlösung. Die LuftWasser-Wärmepumpe deckt den grössten Anteil des Bedarfs an Heizwärme und Warmwasser ab. Das Besondere an diesem System: die Solarkollektoren liefern als integrierter Bestandteil der Wärmepumpe das ganze Jahr Wärme – nicht nur für die Warmwasserbereitung, sondern auch für die Gebäudeheizung. Dank dieser hocheffizienten Technik sinkt der Bedarf an konventioneller Energie. Das System leistet somit einen Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Die benötigte Restenergie für Haushaltstrom, den Kompressor der Wärmepumpe und den Strom für Hilfsenergie beträgt nur noch rund ein Drittel des gesamten Bedarfs. Dem Restenergiebedarf stehen Energiegewinne durch Photovoltaik-Elemente in gleichem Umfang gegenüber, so dass die verursachten CO2 -Emissionen vollständig durch regenerative Energien kompensiert werden. Die polykristallinen Photovoltaik-Module sind aus ästhetischen Gründen in grauer Farbe gewählt, da sie sich so besser in das architektonische Gesamtkonzept einfügen. VELUX 49 Zweiter Stock Erster Stock Erdgeschoss Tageslichtquotient in % 10.0 8.9 7.8 6.6 5.5 4.4 3.3 2.1 Tageslicht Tageslicht steuert den Lebensrhythmus der Menschen, fördert das Wohlbefinden und steigert die Leistungsfähigkeit. Zudem ermöglicht eine optimierte und kontrollierte Tageslichtnutzung den reduzierten Einsatz künstlicher Beleuchtung und sorgt für zusätzliche solare Energieeinträge im Winter. So kann die gezielte Nutzung von Tageslicht dazu beitragen, den Energieverbrauch eines Gebäudes massgeblich zu senken. Die Lichtplanung nahm eine zentrale Rolle bei der Planung des LichtAktiv Hauses ein. Sie basiert auf umfangreichen Unter- 50 MODEL HOME 2020 suchungen des Lichtplaners Professor Peter Andres. Die Ergebnisse der Tageslichtanalysen wurden bereits in einem frühen Stadium der Entwurfsphase einbezogen und konnten so optimal in den dynamischen integralen Planungsprozess eingebunden werden. Durch den besonderen Fokus auf eine optimierte Tageslichtnutzung wurde sowohl ein hoher Wohnwert realisiert als auch eine gute Energieeffizienz gewährleistet. Viel Tageslicht und grosszügige Ausblicke ermöglichen ausserdem die Wahrnehmung des tages- und jahreszeitlichen Rhythmus. Belüftung Im Zusammenspiel mit Rollläden und Sonnenschutzprodukten funktioniert das Belüftungskonzept als “natürliche Klimaanlage” und gewährleistet ein angenehmes Raumklima. In der warmen Jahreszeit bleiben die südwärts ausgerichteten Rollläden über die Mittagszeit geschlossen. Auf der Westseite fahren die externen Markisetten am Nachmittag automatisch herunter. Bei abnehmender Hitze fahren die Rollläden und Markisetten wieder hoch und lassen die frische Abendluft zur Kühlung des Wohnbereichs hereinströmen. In den kühleren Jahreszeiten sorgen tagsüber hochgefahrene Rollläden dafür, dass zusätzliche Sonnenenergie in das Gebäude geführt wird. Bei Einbruch der Dunkelheit werden die Rollläden geschlossen und verbessern so die Wärmedämmung. VELUX 51 Experiment Nr. 4 Dachgalerie Tageslicht-Lampe Solarthermie 1 Lichtband, bestehend aus Klapp-SchwingFenster, mit 2-fach-Verglasung, Kunststoff, 114 x 140 cm (GPU S08 0059) und vertikalem Fensterelement 114 x 92 cm (GIU S34 0073) + Montageset und Eindeckrahmen EDW/ETW 1 Elektro-Aussenrollladen (SMG S08) 2 manuelle Faltrollos (FHL S04 + FHL S08) 1 Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 2-fachVerglasung, 114 x 118 cm mit solarbetriebenem Fensteröffner (GGU S06 006030) + Montageset und Eindeckrahmen EDW 1 solarbetriebene Markisette (MSL S08 5060) 1 manuelles Faltrollo (FHC) 10 Schwingflügelfenster mit 2-fach-Verglasung, Kunststoff, 114 x 118 cm (GGU S06 005930) mit solarbetriebenem Fensteröffner + Montageset, Kombinations-Eindeckrahmen EKW und Hilfssparren EKY 10 solarbetriebene Markisetten (MSL S06 5060) 10 solarbetriebene Sichtschutzrollos (RSL S06) 9 Solarkollektoren 134 x 180 cm (CLI U12) mit Flexrohren Ankleideraum 1 Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 2-fach-Verglasung, 114 x 140 cm, mit solarbetriebenem Fensteröffner (GGU S08 006030) + Montageset und Eindeckrahmen EDW 1 solarbetriebene Markisette (MSL S08 5060) 1 elektrisch betriebene Lamellenstore (PML S08) Schlafzimmer 1 Lichtband, bestehend aus SchwingflügelSolarfenster mit 2-fach-Verglasung, Kunststoff, 114 x 140 cm (GGU S08 007330) und vertikalem Fensterelement 114 x 92 cm (GIU S34 0073) + Eindeckrahmen EDW/ETW 1 Elektro-Aussenrollladen (SMG S08) 2 manuelle Faltrollos (FHL S04 + FHL S08) Wohnen/Essen 2 Schwingflügelfenster mit 3-fachVerglasung, Kunststoff, 134 x 140 cm (GGU U08 006530) mit solarbetriebenem Fensteröffner + Montageset 2 solarbetriebene Aussenrollläden (SSL U08) 2 solarbetriebene Sichtschutzrollos (RSL U08) Bad 1 Klapp-Schwing-Fenster mit 2-fach-Verglasung, Kunststoff (Ausstiegsfenster), 114 x 140 cm (GTU S08 0060) + Montageset und Kombinations-Eindeckrahmen EKW 1 solarbetriebene Markisette (MSL S08 5060) 1 elektrisch betriebene Lamellenstore (PML S08) 1 Schwingflügelfenster mit 2-fach-Verglasung, Kunststoff, 114 x 140 cm mit solarbetriebenem Fensteröffner (GGU S08 006030) + Montageset und Eindeckrahmen EDW 1 solarbetriebene Markisette (MSL S08 5060) 1 elektrisch betriebene Lamellenstore (PML S08) 52 MODEL HOME 2020 Küche 2 Schwingflügelfenster mit 3-fach-Verglasung, Kunststoff, 134 x 140 cm (GGU U08 006530) mit solarbetriebenem Fensteröffner + Montageset 2 solarbetriebene Markisetten (MSL U08 6080) 2 solarbetriebene Sichtschutzrollos (RSL U08) Eingang Hauswirtschaftsraum 1 elektrisch betriebenes Flachdachfenster 80 x 80 cm (CVP 080080) mit klarer Kuppel 1 elektrisch betriebenes Faltrollo (FMG 080080) 1 Schwingflügelfenster mit 3-fachVerglasung, Kunststoff, 134 x 140 cm (GGU U08 006530) mit solarbetriebenem Fensteröffner + Montageset 1 solarbetriebene Markisette (MSL U08 6080) Gästetoilette 1 Schwingflügelfenster mit 3-fach-Verglasung, Kunststoff, 134 x 140 cm (GGU U08 006530) mit solarbetriebenem Fensteröffner + Montageset 1 solarbetriebene Markisette (MSL U08 6080) 1 solarbetriebenes Sichtschutzrollo (RSL U08) VELUX 53 Experiment Nr. 4 Zweiter Stock Erster Stock Das LichtAktiv Haus kann in unterschiedlichen Varianten realisiert werden. Möglich ist dabei eine Basis- und eine ErweiterungsModernisierung, wobei im letztgenannten Fall abhängig von den finanziellen Möglichkeiten, den energetischen Ambitionen und dem Bedarf an Erweiterungsflächen bestimmte Elemente aus dem Komplettangebot verwendet werden können. Die endgültigen Planungsarbeiten für das modulare System sind derzeit noch in Arbeit. Erdgeschoss Basis-Modernisierung Mit diesem Ansatz lässt sich auf einfache Weise ein bestehendes Gebäude ohne allzu grosse Veränderungen an der Gebäudestruktur modernisieren; in diesem Fall wird lediglich die Fassade saniert, um die Energieeffizienz des Gebäudes zu verbessern. Die Bausubstanz wird im Originalzustand belassen, das Gebäude erhält lediglich ein neues Dach mit Dachfenstern, die die obere Etage mit ausreichend Tageslicht versorgen. Zusätzlich werden auf dem Dach Solarkollektoren installiert. Der Innenraum des Gebäudes wird effizienter gestaltet und bietet ein grosszügiges Raumangebot. Der alte Anbau wird in eine Küche und einen Wohnbereich umgewandelt; dadurch entsteht nicht nur ein neuer Eingangsbereich, sondern die Räume bieten auch einen wunderbaren Blick in den grossen Garten. 54 MODEL HOME 2020 Erweiterungs-Modernisierung Die Grundstruktur des bestehenden Gebäudes und die modulare Erweiterung sind identisch wie beim LichtAktiv Haus – sie unterscheiden sich lediglich hinsichtlich Grösse, Materialwahl und verwendeter Technik. Die modulare Modernisierung besteht aus einem Erweiterungsanbau in Holzrahmenbauweise, die abhängig vom individuellen Bedarf grosse Flexibilität bei der Modernisierung bezüglich Länge und Konfiguration zulässt. Auf diese Weise erhalten die Hausbewohner grössere Gestaltungsspielräume nicht nur bei der Planung und Erweiterung ihres Hauses, sondern auch bei der Wahl der Materialien, die in den Rahmen verbaut werden sollen. Die Hauptunterschiede zum LichtAktiv Haus sind die verwendete Technik und die Materialwahl. Das Gebäude ist bezüglich Energie- und Raumverbrauch effizient; der Wohnbereich öffnet sich zum Garten hin. VELUX 55 Experiment Nr. 5 Rothwell, Grossbritannien Die Vision der CarbonLight Homes besteht darin, einen Richtwert für die Wohnraumplanung der Zukunft sowohl auf lokaler Ebene (Familien) als auch in einem erweiterten Rahmen (Wohnungsbauprojekte) zu schaffen. Das Projekt der CarbonLight Homes um­ fasst zwei Doppelhaushälften. Sie sind der eindrückliche Beweis dafür, dass es möglich ist, energieeffizienten und umweltverträglichen Wohnraum zu schaffen, in dem es sich nicht nur gesund und komfortabel leben lässt, sondern der auch einfach und kostengünstig in grösseren Wohnungsbauprojekten dupliziert werden kann. Diese Gebäude werden als Erste ihrer Art die anspruchsvollen Anforderungen der britischen Regierung in Bezug auf emissionsfreies Wohnen erfüllen und die Stufe 5 des Kodexes für umweltverträgliche Gebäude erreichen. Die Planung dieser Gebäude ist so ausgelegt, dass der gesamthafte Energieverbrauch der Bewohner reduziert werden kann und so ein Wir-Gefühl unter den Bewohnern geschaffen und ein umweltbewusstes Verhalten aller gefördert wird. Von der ästhetischen Gestaltung her fügt sich das Projekt harmonisch in den örtlichen Kontext ein und zeichnet sich gleichzeitig durch eine eigenständige Identität aus. Architektonisches Konzept Das architektonische Konzept der CarbonLight Homes wurde vom Büro HTA Archi­ tects entwickelt. Es zeichnet sich durch sein originelles Design und die innovative Art und Weise aus, in der natürliches Tageslicht und frische Luft zur Reduzierung des Energie­ verbrauchs beitragen. Das Konzept der CarbonLight Homes wurde bereits mit dem Innovationspreis für Bautechnologie bei den British Home Awards 2010 ausgezeichnet. Energiekonzept Mit den Gebäuden lässt sich eine Verringerung der CO2 -Emissionen um 70 % erzielen, wobei die restlichen 30 % durch eine “zulässige Lösung” ausgeglichen werden. Dieser Ausgleich wird in Absprache mit der Kommunalverwaltung durch Verbesserungen bei der Energieeffizienz in bestehenden örtlichen Wohngebäuden ermöglicht; durch diese Massnahmen werden die Restemissionen aus den CarbonLight Houses mehr als wettgemacht und der für das Projekt geforderte Wert von 100 % Reduktion bei den CO2 -Emissionen sogar übertroffen. Zweiter Stock Erster Stock Erdgeschoss 56 MODEL HOME 2020 VELUX 57 Experiment Nr. 5 Tageslichtmengen Gebäudeeigentümer: Bauherrschaft: Architekten: Energiekonzept: Generalunternehmen: Prüfung und Monitoring Im Gegensatz zu vergleichbaren ökologischen Bauprojekten in Grossbritannien handelt es sich bei den CarbonLight Homes nicht um Prototypen, die über einen längeren Zeitraum zu Demonstrations- und Überwachungszwecken dienen, sondern um echte Häuser für echte Bewohner. So findet die Prüfungs- und Monitoringphase der CarbonLight Homes im Rahmen der VELUX Initiative statt, bei der die Daten aller sechs Model Home Projekte in ganz Europa gesammelt, überprüft und in Berichten dokumentiert werden. Im konkreten Fall erfolgt das Monitoring von Energieverbrauch und -effizienz der Gebäude über einen Zeitraum von zwölf Monaten mit real vor Ort lebenden Testfamilien, bevor die Häuser auf dem freien Markt zum Kauf angeboten werden. Zweiter Stock Energie für Solarkollektoren (Warmwasser) Energie für Solarkollektoren (Warmwasser) Solare Energiegewinne (Wärmegewinn durch Dachfenster während der Heizperiode) Erster Stock Tageslicht Ausgangspunkt war die Maximierung des Tageslichts mit seinen zahlreichen positiven Auswirkungen auf Gesundheit und Wohlbefinden. Durch umfangreiche Modellstudien ist es dem Büro HTA Architects gelungen, einen durchschnittlichen Tageslichtquotienten von mindestens 5 % für das gesamte Haus zu erzielen – dieser Wert liegt bis zum Dreifachen über den im Kodex für umweltverträgliche Gebäude für Wohnbereiche festgelegten Vorgaben. Belüftung und Heizung Die Häuser wurden so konzipiert, dass der Verbrauch an aus fossilen Brennstoffen gewonnener Energie (wie z.B. Strom) auf ein Minimum reduziert wird. Im Sommer wird die natürliche Belüftung zur Kühlung Tageslichtquotient in % 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 Erdgeschoss 58 MODEL HOME 2020 und zur Erzeugung von Luftbewegung genutzt; gleichzeitig sorgt sie für die Abfuhr verbrauchter und die Zufuhr frischer Luft sowie für angenehme Raumtemperaturen. Im Winter kommt neben dem natürlichen Belüftungssystem ein mechanisches Belüftungssystem mit Wärmerückgewinnung zum Einsatz. Dieses unter der Abkürzung “MVHR” bekannte System zieht Wärme aus der Küche und den Badezimmer ab und führt diese anschliessend wieder in das Haus zurück, um das Raumheizungssystem wirkungsvoll zu entlasten. • Die Solarheizung in Kombination mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpeproduziert Wärmeenergie für Warmwasser und Heizung. • Die natürliche Belüftung in Kombination mit den internen und externen Sonnenschutzvorrichtungen sorgt für frische Luft und angenehme Raumtemperaturen. Die um die Treppen herum angelegten Atriumbereiche in dreifacher Raumhöhe sorgen durch Stoss- und Kreuzlüftung für eine natürliche Ventilation. Im Sommer können die Häuser geöffnet und durch massive Entlüftung gekühlt werden. • Die hauseigenen Steuersysteme senken den Energieverbrauch und gewährleisten ein gesundes Raumklima. Natürliche Belüftung (Kamineffekt) Solare Energiegewinne (Wärmegewinn durch Dachfenster während der Heizperiode) Natürliche Belüftung (Kamineffekt) VKR Holding VELUX Gruppe HTA Architects HTA Architects Willmott Dixon Energie für Solarkollektoren (Warmwasser) Warmwasserspeichertank Regenwassertank VELUX 59 Experiment Nr. 5 Schlafen 1 mit Nasszelle 1 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fachVerglasung (GGU M08 0065G30R) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL Schlafen 1 Treppenaufgang Vorderseite Solarthermie Schlafen Eltern Nasszelle Solarthermie Treppenaufgang Rückseite Schlafen Eltern 1 Solar-Schwingflügelfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (GGL S06 3073G30R) 1 manuell bedienbares Standardfenster, mit 2-fachVerglasung, Holz (VFA S38 3073G) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 1 solarbetriebene Markisette (MSL S06 5060E) 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL S06 + S08 1025E) 1 Solar-Schwingflügelfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (GGL M06 3073G30R) 1 manuell bedienbares Standardfenster, mit 2-fachVerglasung, Holz (VFB M38 3073G) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 1 solarbetriebene Markisette (MSL M06 5060E) 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL M06 + M08 1025E) 10 Flachkollektoren (CLI M08 + S08 4000) + Montageprodukte EFL 1 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fach-Verglasung (GGU M08 0065G30R) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 12 Flachkollektoren (CLI M08 + S08 4000) + Montageprodukte EFL 1 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fachVerglasung (GGU M08 0065G30R) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 1 solarbetriebene Markisette (MSL M08 5060E) 1 Solar-Schwingflügelfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (GGL M08 3073G30R) 1 manuell bedienbares Standardfenster, mit 2-fachVerglasung, Holz (VFA S38 3073G) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 1 solarbetriebene Markisette (MSL M08 5060E) 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo (DSL M08 1025E) Treppenaufgang Rückseite Treppenaufgang Vorderseite 1 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fach-Verglasung (GGU M08 0065G30R) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 1 solarbetriebene Markisette (MSL M08 5060E) 1 Solar-Schwingflügelfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (GGL S08 3073G30R) 1 manuell bedienbares Standardfenster, mit 2-fachVerglasung, Holz (VFB S38 3073G) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 1 solarbetriebene Markisette (MSL S08 5060E) 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo (DSL S08 1025E) Gästezimmer 2 Solar-Schwingflügelfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (GGL M08 3073G30R) 4 manuell bedienbare Standard-Kippfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (VFE M31 + M34 3073G) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 2 solarbetriebene Markisetten (MSL M08 5060E) 6 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL M04 + M08 + M31 1025E) Schlafen 3 2 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fachVerglasung (GGU M08 0065G30R) 1 manuell bedienbares DachKlappfenster, Kunststoff, mit 3-fach-Verglasung (GPU M08 0065G) + Montageprodukte BBX, BDX, EKL und EKY 2 solarbetriebene Aussenrollläden (SSL M08 0000E) 1 solarbetriebene Markisette (MSL M08 5060E) 3 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL M08 1025E) Wohnbereich Dach Wohnbereich Dach 5 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fach-Verglasung (GGU M08 0065G30R) + Montageprodukte BBX, BDX, EDL, EKL und EKY 5 solarbetriebene Markisetten (MSL M08 5060E) 6 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fachVerglasung (GGU M08 + S00065G30R) + Montageprodukte BBX, BDX, EKL und EKY 6 solarbetriebene Markisetten (MSL M08 + S08 5060E) 60 MODEL HOME 2020 Bad (beide Häuser) 2 feste Sun-Tunnel (TLR 010 2010E1) + ZTR feste Verlängerung und ZTL Leuchtenset Schlafen 3 2 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fachVerglasung (GGU M08 0065G30R) 1 manuell bedienbares DachKlappfenster, Kunststoff, mit 3-fach-Verglasung (GPU M08 0065G) + Montageprodukte BBX, BDX, EKL und EKY 2 solarbetriebene Aussenrollläden (SSL M08 0000E) 1 solarbetriebene Markisette (MSL M08 5060E) 3 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL M08 1025E) Garage Nasszelle Gästezimmer 1 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fachVerglasung (GGU S06 0065G30R) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL 1 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff, mit 3-fachVerglasung (GGU S06 0065G30R) + Montageprodukte BBX, BDX und EFL VELUX 61 Experiment Nr. 6 Verrières-le-Buisson, Frankreich Die Vision besteht bei diesem Projekt im Bau eines umweltfreundlichen Ein­ familienhauses mit positiver Energie­ bilanz, in dessen Mittelpunkt der Komfort und die Gesundheit der Bewohner stehen. 62 MODEL HOME 2020 Das Maison Air et Lumière basiert auf dem modularen architektonischen Konzept des Satteldaches, aufgrund dessen es abhängig von Standort, Ausrichtung und Verwendungszweck an unterschiedliche Kontexte angepasst werden kann. Das Hauskonzept vereint drei ineinander übergehende Bereiche und trägt mit diesem Design zur Qualität und Vielfalt der Innenräume bei. Das spitze Satteldach ist tief in der französischen Bautradition verwurzelt, sein Neigungswinkel lässt sich abhängig von der Region und den klimatischen Bedingungen sowie vom Bedarf an natür- lichem Licht und der Gewinnung von Solarwärme anpassen. Daraus ergeben sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten für die Innenräume – für jeden Geschmack. Architektonisches Konzept Die Architektur des Maison Air et Lumière fügt sich harmonisch in die Geländestruktur des Grundstücks ein. Die Hanglage wird zur räumlichen Organisation der Stockwerke genutzt, wobei ein Zwischenstockwerk zwischen Garten und Obergeschoss entsteht. Neben dieser Anpassung an das vorhandene Gelände erlaubt der modulare Aufbau des Hauses die Schaffung von Varianten für andere Kontexte, wie beispielweise Terrassen- oder Stadthäuser. Ob gross oder klein, ob in der Stadt oder auf dem Land – aufgrund des flexiblen Konzepts können die Art und die Anzahl der Module beim Maison Air et Lumière frei variiert und in Bezug auf Wohnkomfort, Energieeffizienz und Umweltqualität an die unterschiedlichsten Umgebungssituationen angepasst werden. Die 130 m2 grosse Grundfläche erstreckt sich über eineinhalb Etagen, wobei die Dachräume voll nutzbar sind. Im Rahmen des auf architektonische Qualität und Energieeffizienz ausgerichteten Planungskonzepts gelingt es dem Maison Air et Lumière nicht nur, den Fokus auf den Wohnkomfort zu konzentrieren, sondern gleichzeitig auch die energie- und umweltspezifischen Zielsetzungen für neue Einfamilienhäuser im Jahr 2020 zu erfüllen. VELUX 63 Experiment Nr. 6 Gebäudeeigentümer: Bauherrschaft: Architekten: Energiekonzept: Tageslichtmengen 5.0 % Energie für Solarzellen (Strom) Solare Energiegewinne (Wärmegewinn durch Dachfenster während der Heizperiode) VKR Holding The VELUX Group Nomade Architectes Cardonnel Ingénierie Energie für Solarzellen (Strom) 4.5 % 4.0 % Energie für Solarkollektoren (Warmwasser) 5.4 % 5.5 % Erster Stock Wärmepumpe Warmwasserspeichertank 2.2 % Natürliche Belüftung (Kamineffekt) Wärmerückgewinnung (Wärmewiederverwertung) 6.4 % 5.2 % 2.2 % Erdgeschoss Tageslichtquotient in % 10.0 8.9 7.8 6.6 5.5 4.4 3.3 2.1 64 MODEL HOME 2020 Tageslicht Besonderes Augenmerk wurde der Tageslichtsituation gewidmet: einerseits soll die körperliche und psychische Gesundheit sowie das Wohlbefinden der Bewohner sichergestellt werden, während es gleichzeitig darum geht, die visuelle Wahrnehmung der Innenräume zu erweitern und Energieeinsparungen durch Reduzierung des Bedarfs an künstlicher Beleuchtung zu erzielen. Tageslichtmenge und -verteilung wurden wissenschaftlich mithilfe des VELUX Daylight Visualizer 2 untersucht. Belüftung Die Belüftung erfolgt saison- und witterungsabhängig durch ein Mischsystem, das die Vorteile der mechanischen Belüftung mit Wärmerückgewinnung im Winter mit der natürlichen Belüftung durch Fensteröffnen (ergänzt durch den mechanischen Luftabzug aus Küche und Bad) im Sommer vereint. Energiekonzept Das Energiekonzept des Maison Air et Lumière basiert auf der maximalen Nutzung erneuerbarer Energien (Solarenergie, natürliches Licht, frische Luft), um im Sommer den Bedarf für eine künstliche Klimatisierung zu minimieren, im Winter den Heizbedarf zu senken und ganzjährig die künstliche Beleuchtung zu reduzieren. Diese Kombination bedeutet eine neutrale Umweltbelastung und ein Höchstmass an Wohnkomfort für die Bewohner. Das auf einer von unten isolierten Betonbodenplatte errichtete Haus wurde mit einer gut isolierten Holzrahmenkonstruktion und einem FensterBoden-Verhältnis von fast 1:3 gebaut. Mit seinem Wechselspiel zwischen unterschiedlichen Dachstrukturen ist das Gebäude kompakt und hervorragend isoliert; zur Schaffung einer stabilen und angenehmen Raumtemperatur wurden die Innenwände mit Terrakotta-Fliesen verkleidet, wodurch die Wärmeträgheit des Gebäudes spürbar verbessert werden konnte. Dank der hocheffizienten Isolierung in Kombination mit der Rückgewinnung der freien Innenwärme und der Solargewinne durch die Fenster kann der Heizbedarf auf ein Minimum reduziert werden. Eine mit den VELUX Solarpaneelen und der Niedrigtemperatur-Fussbodenheizung verbundene Wärmepumpe erzeugt Heizwärme und Warmwasser. Sämtliche Beleuchtungskörper, Haushaltsund Multimedia-Geräte wurden im Hinblick auf ihren geringen Stromverbrauch ausgewählt. Um den Stromverbrauch noch weiter zu senken, können Wasch- und Geschirrspülmaschine direkt an einen Kalt- und Warmwasseranschluss angeschlossen werden. Der gesamte Stromverbrauch im Haus wird durch den Ertrag der 35 m2 grossen, in das Dach integrierten PV-Paneelefläche ausgeglichen. Bei normaler Gebäudenutzung ergibt sich somit eine positive Gesamtenergiebilanz. VELUX 65 Experiment Nr. 6 Eingangsbereich Bad Obergeschoss WC Erdgeschoss Schlafen Südseite 1 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff weiss, mit 2-fach-Verglasung (GGU P08 0073G30R) 1 solarbetriebener Aussenrollladen (SSL P08 5060) 1 Dämmschürze + Montageset (EDJ P08 2000) 1 Dampfsperre (BBX P08 0000LX) 1 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff weiss, mit 2-fachVerglasung (GGU P08 073G30R) 1 Dämmschürze + Montageset (EDJ P08 2000) 1 Dampfsperre (BBX P08 0000LX) 1 Sun-Tunnel Festrohr (TLR 014 2010) 4 Erweiterungselemente, fest (ZTR 014 0124) 1 Niedrigenergie-Lichtset (ZTL 014) 1 Solar-Dachfenster, Holz, mit 2-fachVerglasung (GGL S08 3073G30R) 1 Schwingflügelfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (GGL S08 3073G) 2 solarbetriebene Markisetten (MSL S08 5060) 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL S08 1100) 2 Dämmrahmen (BDX S08 2000) 2 Dampfsperren (BBX S08 0000LX) 1 Solar-Dachfenster, Holz, mit 2-fachVerglasung (GGL P06 3073G30R) 1 solarbetriebene Markisette (MSL P06 5060) 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo (DSL P06 1100) 1 Dämmschürze + Montageset (EDJ P06 2000) 1 Dampfsperre (BBX P06 0000LX) 1 Vertikalfenster (VFE S34 3073GV) 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo (DSL S04 1100) 1 Dampfsperre (BBX W34 0000LX) Bad Erdgeschoss 1 Sun-Tunnel Festrohr (TLR 014 2010) 4 Erweiterungselemente, fest (ZTR 014 0124) 1 Niedrigenergie-Lichtset (ZTL 014) Erster Stock Zwischengeschoss 1 Solar-Schwingflügelfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (GGL S08 0073G30R) 1 Schwingflügelfenster, Holz, mit 2-fach-Verglasung (GGL S08 3073G) 2 solarbetriebene Markisetten (MSL S08 5060) 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL S08 1100) 2 Dämmrahmen (BDX S08 2000) 2 Dampfsperren (BBX S08 0000LX) 1 Solar-Dachfenster, Holz, mit 2-fachVerglasung (GGL P06 0073G30R) 1 solarbetriebene Markisette (MSL P06 5060) 1 solarbetriebenes Verdunkelungsrollo (DSL P06 1100) 1 Dämmschürze + Montageteile (EDJ P06 2000) 1 Dampfsperre (BBX P06 0000LX) Erdgeschoss 66 MODEL HOME 2020 Schlafen Nordseite Gästezimmer 2 Solar-Dachfenster, Holz, mit 2-fachVerglasung (GGL M10 3073G30R) 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL M10 1100) 2 Dämmrahmen + Montageset (EDJ M10 2000) 2 Dampfsperren (BBX M10 0000LX) 2 Vertikalfenster (VFE M34 3073G) 2 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL M04 1100) 2 Dampfsperren (BBX W34 0000LX) 4 Solar-Schwingflügelfenster, Kunststoff weiss, mit 2-fachVerglasung (GGU S06 0073G30R) 4 solarbetriebene Verdunkelungsrollos (DSL S06 1100) 4 solarbetriebene Markisetten (MSL S06 5060) 4 Dämmrahmen + Montageset (EDJ S06 2000) 4 Dampfsperren (BBX S06 0000LX) 2 Hilfssparren, weiss lackiert (EKY W35 2000) Solarthermie 6 Solarpaneele (CLI S08 4000) 2 zusätzliche VerlängerungsZu- und Ablaufrohre (ZFM 020) 4 Flexrohre für Reihenmontage der Kollektoren (ZFR EF0) 1 Flexrohr für Reihenmontage der Kollektoren (ZFR 220) 1 Temperaturfühler (ZPT 1000) 4 Dämmrahmen (ZFT 0003) VELUX 67 Verfolgen Sie das Projekt unter www.velux.com/modelhome2020 VAS 455244-0111 © 2011 VELUX Group. ® VELUX, THE VELUX LOGO AND io-homecontrol are REGISTERED trademarks used under licenCe by THE velUX Group. 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