Klimaschutz oder steigende Energiekosten – es gibt viele Gründe, warum Green Building in den Mittelpunkt des Interesses gerückt ist. Der Beitrag beschreibt Machbares, Fördermaßnahmen und technischen Möglichkeiten.
Rund 65 % der Energie in Bürogebäuden verbrauchen Heizung, Warmwasser und Beleuchtung. Um den Energiebedarf bei Neu- und Bestandsbauten drastisch zu senken, müssen daher innovative Heizungsanlagen, Dämmmaßnahmen, intelligente Kühlungs- und Lüftungssysteme sowie geeignete Automatisierungstechnik und sinnvolles Energiemanagement zum Einsatz kommen. Angesichts steigender Energiepreise und der weltweiten Auswirkungen des Klimawandels haben sich die EU-Mitgliedsstaaten verpflichtet, die Energieeffizienz grundlegend zu erhöhen und die Nutzung regenerativer Energien zu fördern. Das Programm Green Building richtet sich sowohl an private als auch an öffentliche Eigentümer von Nichtwohngebäuden. Es zeichnet eine maßgebliche Reduzierung von Energieverbrauch und CO2-Emissionen der Gebäude aus. Die deutsche Energie-Agentur (dena) und die Berliner Energieagentur sind die Kontaktstellen für Green Building. Ziel ist es, die Optionen zur Steigerung der Energieeffizienz in Nichtwohngebäuden einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen und aktiv Interessenten bei ihrer Teilnahme am Programm zu unterstützen.
Ein Beispiel ist die Justizvollzuganstalt (JVA) Schwalmstadt. Sie wurde Green-Building-Partner der Europäischen Kommission und damit als Vorbild in Sachen Klimaschutz ausgezeichnet. Grund für die Auszeichnung ist eine energetische Modernisierung im Rahmen eines Einspar-Contractings durch die YIT Germany GmbH, die den Primärenergiebedarf der JVA um über 60 % verringert hat. Damit reduziert sich der Kohlendioxidausstoß jährlich um knapp 1000 t. Im Mittelpunkt der Modernisierung stand die Erneuerung der Heizzentrale, bestehend aus einem Blockheizkraftwerk, einem Niedertemperaturkessel und einem Brennwertkessel. Ergänzende Maßnahmen waren die Erneuerung des Heizungsverteilungssystems, die Installation einer Gebäudeautomation und die Einführung eines Energiecontrollings. Alle Modernisierungen tragen dazu bei, dass jährlich rund 180 000 Euro an Energiekosten eingespart werden. „Unser Energiesparpartner YIT Germany hat die gesamten Investitionskosten im Rahmen eines Energiespar-Garantievertrages getragen,“ betont JVA-Leiter Jörg Bachmann.
Dass erneuerbare Energien den Energiebedarf im Gebäudesektor vollständig decken können, zeigte die Jahrestagung des ForschungsVerbunds Sonnenenergie (FVS) zu energieeffizientem und solarem Bauen. Präsentiert wurden dort die Einsatzmöglichkeiten von erneuerbaren Energien wie Solarthermie, Photovoltaik, Biomasse und Geothermie in Büros und Fabriken. Deutschland kann auf diese Weise – so der FVS – seine Abhängigkeit von internationalen Energiemärkten signifikant reduzieren und sich mit neu entwickelten Technologien des solaren Bauens Exportmärkte erschließen. “Neben einer deutlichen Reduktion des Energieverbrauchs im Gebäudebestand stehe die Nutzung erneuerbarer Energien zur Deckung des verbleibenden Energiebedarfs im Fokus“, sagte Prof. Eicke Weber. Für den Sprecher des FVS können die Gebäude selbst über Dach- und Fassadenflächen Solarenergie sammeln und in Strom und Wärme umwandeln. Wenn Gebäude energetisch saniert sind, können die solaren Energien zusammen mit energetischer Biomasse und Geothermie die Energieversorgung vollständig gewährleisten.
Die Nutzung der Solarenergie für Heizwärme wird bei Neubauten und bei der energetischen Sanierung von Altbauten mehr und mehr zum Standard. Photovoltaik wird zunehmend Teil eines integrierten Energieversorgungssystems von Gebäuden, insbesondere dann, wenn in absehbarer Zukunft der Strom aus Solarzellen nicht mehr kosten wird als ‚Strom aus der Steckdose’. Dann wird es für den Betreiber des Gebäudes lukrativer, den mit Photovoltaik erzeugten Strom im Gebäude selbst zu nutzen und dadurch Strombezug zu vermeiden, anstatt ihn ins Netz einzuspeisen. Deshalb sind mittelfristig neue systemtechnische Ansätze zu erwarten, wie die Kopplung von Solarsystemen mit Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen.
Dem Energiespeichern kommt eine zentrale Rolle zu, da hierdurch eine Entkopplung von Erzeugung und Bedarfsdeckung ermöglicht wird. So werden Stromspeicher zum Ausgleich von Schwankungen benötigt. Eine interessante Option für Stromspeicher liegt in der Kopplung von Gebäuden mit Stromspeicher im Kraftfahrzeug. Diese können über das Hausnetz geladen und gegebenenfalls auch entladen werden.
Schon heute ist es günstiger, mit erneuerbaren Energien zu heizen, auch wenn eine solche Anlage in der Anschaffung noch teurer ist als eine Öl- oder Gasheizung. Steigende Preise sorgen jedoch dafür, dass erneuerbare Wärme über die Laufzeit der Heizung weniger kostet. Im Wärmesektor – so die Agentur weiter – ist es Ziel der Bundesregierung, den Anteil der erneuerbaren Energien bis 2020 auf 14 % zu erhöhen. Das zum Januar 2009 in Kraft getretene Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) verpflichtet Bauherren, den Wärmebedarf anteilig aus Solarenergie, Biomasse oder Erdwärme zu decken. Ersatzmaßnahmen wie eine verbesserte Dämmung, der Anschluss an ein Fernwärmenetz oder Kraft-Wärme-Kopplung sind möglich. Über den Pflichtanteil hinaus wird das Heizen mit erneuerbaren Energien durch das Marktanreizprogramm gefördert. Eine so genannte ‚Klimaprämie’ erhält, wer eine Solarthermieanlage, einen automatisch beschickten Holzpellet- oder Scheitholzofen oder eine Erdwärmesonde einbaut. Je nach Größe und Beschaffenheit der Anlage variiert dieser Investitionskostenzuschuss.
Immer mehr Gebäude werden entweder vollständig oder teilweise durch regenerative Energiequellen geheizt, gekühlt und mit Strom versorgt. Entsprechende Anlagen, Systeme und Technologien wie Photovoltaikanlagen, Wärmepumpen, Wärme- und Kältespeicher, Pelletkessel sowie Bioreaktoren sind inzwischen erprobt und auf dem Markt in großer Zahl verfügbar. Die Gebäudeautomation, also die intelligente Regel- und Leittechnik hilft mit, diese Anlagen sicher und effizient zu betreiben. Nach dem Berliner Gebäudetechnikdienstleister Kieback&Peter gilt das besonders dann, wenn mehrere unterschiedliche Anlagen nebeneinander installiert werden und zusammenarbeiten sollen. Dann werden die Regelungsaufgaben so komplex, dass an Regelungstechnik kein Weg vorbeigeht. Zusätzlich wird so die Arbeit und Leistung der Systeme transparent.
Umgesetzt haben die Berliner dies im Tri-Haus in Arnsberg-Neheim, das seinen Namen dem auffälligen dreieckigen Grundriss verdankt. Das Geschäfts- und Wohnhaus mit insgesamt 1200 m² Nutzfläche erfüllt hohe Anforderungen an Umweltschutz und Ressourcenschonung. Für die kostengünstige und umweltschonende Versorgung mit Wärme und Kälte sorgen sieben Erdsonden in bis zu 100 m Tiefe. Eine Wärmepumpe pumpt eine Wasser-Glykol-Sole durch ein Rohrsystem. Ein Wärmetauscher überträgt die Heizenergie zur Fußbodenheizung. Im Sommer wird über das gleiche System die Raumwärme abgeführt und das Gebäude gekühlt. Der Strom für die Wärmepumpen wird zum größten Teil über eine 100 m² große Photovoltaik-Anlage auf dem Dach erzeugt. Auch die Verschattung der Räume und die Abluftanlage sind so konzipiert, dass der Energiebedarf reduziert wird. Regie über die energetische Optimierung des Gebäudes führen ein Automationssystem mit einer Automationsstation und mehreren Ein-/Ausgabe-Modulen am Schaltschrankbus SBM oder am Feldbus FBM. Außerdem steuert das System das Abluftsystem, die kombinierte Fußbodenheizung und -kühlung sowie die Jalousien. Mit einem Heizenergiebedarf von rund 36 kWh pro m² und Jahr werden die Anforderungen der alten ENeV um 50 % unterschritten.
Stefan Ziegler stefan.ziegler@konradin.de
Teilen:
