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Bildung in Technik und Naturwissenschaften

Aktuelle Entwicklungen und Strategien

Abbildung 6: Primärenergieverbrauch

In der Europäischen Union müssen alle Mitgliedsstaaten mit der Neufassung der Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EU-Gebäuderichtlinie) bis zum Jahr 2021 sicherstellen, dass alle neu gebauten Gebäude so viel Energie erzeugen, wie sie selbst verbrauchen. Für öffentliche Bauten gilt diese Massgabe bereits seit 2018.

Im Jahr 2018 wurde die EU-Gebäuderichtlinie ergänzt und der Smart Readiness Indicator (SRI) eingeführt; mit diesem soll die Performance der Gebäude hinsichtlich ihrer Fähigkeiten bewertet werden, ihren Betrieb an den Bedarf des Netzes und ebenso an den Bedarf der Bewohner:innen anzupassen. (Details dazu siehe hier)

Vergleichsbeispiel Kirgisistan

Im Jahr 1998 wurden in Kirgisistan das Gesetz „Gesetz zur Energieeinsparung“ eingeführt. In 2009 wurde die kirgisische Baunorm SNIP KR 23-01:2009 aktualisiert. Seit Februar 2012 ist das «Gesetz über den Energieverbrauch von Gebäuden» in Kraft getretenen. Damit hat die Regierung von Kirgisistan, Neubau und auch Renovierung von Gebäuden stärker am Ziel der Einsparung von Heizenergie ausgerichtet.

Mit der Einführung moderner Energieverordnungen wurde der Bilanzraum vom Nutzenergieverbrauch (früher) über den Endenergieverbrauch (aktuell) bis hin auf den Primärenergieverbrauch (künftig) erweitert (Abb. 6). Zudem werden bei Nichtwohngebäuden neben der Energie für Raumheizung und Trinkwassererwärmung auch die Aufwendungen für Lüftung, Kühlung und Beleuchtung bilanziert. Damit werden in einem Gebäude alle Energien – ausser dem nutzerspezifischen Verbrauch – während der Nutzungszeit erfasst.

Primärenergie

Endenergie

Nutzenergie

Thermische Energie, die dem Verbraucher unmittelbar zur Verfügung steht, z.B. als Wärme im Raum, als dem Raum entzogene Wärme (Kühlung) oder als Warmwasser an der Entnahmestelle.

Energie, die dem Verbraucher zugeführt und in Nutzenergie umgewandelt wird. Dazu zählen die Energie, die von der letzten Stufe des Handels (inkl. nachbarliche Netze) geliefert wird, und die am Standort gewonnene und benutzte Energie (z.B. Photovoltaik). Die Endenergie wird nach Energieträger separat ausgewiesen. Der Energieinhalt von Brenn- und Treibstoffen bemisst sich nach dem Brennwert (oberer Heizwert).

Form der Rohenergie, die noch keiner technischen Umsetzung oder Umwandlung und keinem Transport unterworfen worden ist, z.B. Rohöl, Erdgas, Uran oder Kohle in der Erde, Holz im Stand, Solarstrahlung, potentielle Energie des Wassers, kinetische Energie des Windes.

Einflussgrössen

 
  • Raumtemperatur
  • Aussentemperatur
  • Temperaturen der angrenzenden Räume
  • opake Bauteile
  • transparente Bauteile
  • Personenbelegung
  • Betriebseinrichtungen
  • Regelung
 		 
  • Anlageneffizienz
  • Leitungsführung
  • Systemtemperaturen
  • Betriebsarten
 		 
  • Energiequelle
  • Gewichtung
 

Tabelle 1: Energiearten

Vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung werden die Fragen der ressourcenschonenden Energieerzeugung, einer effizienten Energieverwendung und die Einführung einer Kreislaufwirtschaft zur existenziellen Notwendigkeit. Die am Planungsprozess beteiligten Architekten und Ingenieure können hierzu einen wesentlichen Beitrag leisten. Während im Bereich der Energieeinsparung und der effizienten Energienutzung in den vergangenen Jahren zum Teil wesentliche Entwicklungen eingeleitet wurden, bedarf es bei der Reduktion des Emissionsaufkommens bei der Herstellung und beim Betrieb von Gebäuden (graue Energie) noch grosser Anstrengungen. Hinsichtlich der Einführung einer Kreislaufwirtschaft für Baustoffe und Bauteile steht das Bauwesen noch weitgehend am Anfang.

Als Grundlagen für ein vollkommenes Recycling der gebauten Umwelt können folgende Ziele definiert werden:

  • Null-Energieverbrauch (Gebäude bauen, die in der Jahressumme keine Energie benötigen)
  • Null Emissionen (Gebäude bauen, die keine schädlichen Emissionen abgeben)
  • Null Rückstände (Gebäude bauen, die vollkommen recycelbar sind).

Diese Forderung einer dreifachen Null und ihre konsequente Durchsetzung wird künftig der Massstab für die Entwicklung von Gebäuden werden.

Eine der grossen Herausforderungen dabei ist es, genau diese Standards auch in den Städten zu erreichen.

Nur zwei Prozent der Erdoberfläche nehmen Städte ein, in denen 50% der Weltbevölkerung leben und die 75% des Weltenergieverbrauchs ausmachen.

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Lernfortschritt 3/7

Inhalte im Lernfeld: Einführung in die Gebäudetechnik