Netto-Nullenergiegebäude – Balance zwischen Urbanität und Natur dank neuer Technologien

Idea
Sustainability

Was meinen wir wirklich, wenn wir sagen, dass wir im Gleichgewicht mit der Umwelt leben? Mit Blick auf den technologischen Fortschritt bedeutet es nicht, seinen weltlichen Besitz zu verkaufen und in eine Hütte in der Wildnis zu ziehen. In den „Netto-Nullenergiegebäuden“ kann man mitten im Stadtzentrum leben oder arbeiten und dennoch vollkommen energieneutral sein. 

Netto-Nullenergiegebäude für die private oder gewerbliche Nutzung erzeugen mindestens so viel Energie, wie sie verbrauchen. Deshalb sind diese Gebäude absolut unverzichtbar, wenn wir echte Nachhaltigkeit erzielen möchten – besonders in unseren Städten. Schätzungen zufolge soll der städtische Energieverbrauch mit der Zeit um 27% steigen, und 40% des gesamten weltweiten Energieverbrauchs entfällt auf die Gebäude – mehr als auf irgendeinen anderen Bereich!

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Netto-positive Vorteile

Netto-Nullenergiegebäude (NNEG) sind in der Regel nicht von den Versorgungsnetzen getrennt. Vielmehr schaffen sie einen Ausgleich für ihren Energieverbrauch, indem sie dieselbe oder eine größere Menge an sauberer Energie erzeugen und diese wieder in das Netz einspeisen. 

Netto-Nullenergiegebäude funktionieren zwar auch ohne jede externe Überprüfung, eine unabhängige Bestätigung ihres Status bietet jedoch Hilfestellungen, mehr Transparenz und gewährleistet die Nachprüfbarkeit. So bietet beispielsweise das Living Future Institute eine Zertifizierung für Netto-Nullenergiegebäude. Grundlage hierfür ist das Engagement des Eigentümers für die Unterstützung und Förderung nachhaltiger Praktiken – auch die Umweltbilanz von Gewerbegebäuden und der dort tätigen Unternehmen wird dadurch verbessert.

Gut für die Natur = gut fürs Geschäft

Eigentümer von Gewerbeimmobilien werden sich auch darüber freuen, dass ihre Immobilien so viel überschüssige Energie erzeugen können, dass man sie verkaufen kann. Es stimmt: Netto-Null kann sogar ein „Netto-Plus“ bedeuten und schafft eine zuverlässige neue Einnahmequelle für Eigentümer.

Die Netto-Nullenergiemarke zu knacken wird ein immer realistischeres Ziel – besonders mit Blick auf die sinkenden Kosten für die Erzeugung alternativer Energien und Lösungen zur Ressourcenschonung. Die Investition, die für den Umstieg auf Netto-Nullenergie erforderlich ist, ist bereits heute für viele Unternehmen tragbar, und auch für private Hausbesitzer wird diese Option immer attraktiver. Ein weiterer Anreiz basiert auf Prognosen, die einen stetigen Preisanstieg für fossile Brennstoffe vorhersagen, ungeachtet der zuletzt gesunkenen Preise.

Viele Unternehmen begrüßen diesen Trend. Eine Nachhaltigkeitszertifizierung wird zwar zugegebenermaßen häufig als Medaille für ökologisch gutes Verhalten angestrebt, aber für die meisten Unternehmen spielt der vorübergehende Imagegewinn keine Rolle, wenn sie sich für grüne Energien entscheiden. Unternehmen kennen den langfristigen Wert nachhaltiger Praktiken. Grüne Investitionen sind, ganz einfach ausgedrückt, gut für den Gewinn.

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Die Entwicklung zu nachhaltigen Gebäuden

Natürlich gibt es zahlreiche andere Technologien und Techniken, mit denen sich der Energieverbrauch senken oder der ökologische Fußabdruck eines Gebäudes verbessern lässt. Die meisten davon sind zwar nicht so ehrgeizig wie das Netto-Nullenergieziel, aber sie sind ganz klar Schritte in die richtige Richtung. 

Die allgemein erkennbare Bewegung hin zur ökologischen Gebäudekonstruktion wurde durch zahlreiche technische Innovationen möglich. Energie aus Sonne, Wind, Wärme und Biomasse kann jeweils am Standort selbst erzeugt und sogar in das Netz verkauft werden. Einige Länder, wie Deutschland, garantieren für diese Energie sogar per Gesetz einen günstigeren Preis! Außerdem kann der Energieverbrauch für die Beheizung vor allem dank neuer Dämmtechniken im Sinne eines Passivhauses drastisch gesenkt werden.

„Wenn wir die Nachhaltigkeitsziele, die sich die Länder gesetzt haben, einhalten und schließlich die Ressourcen unseres Planeten schützen wollen, müssen Behörden und private Unternehmen gemeinsam an der Umsetzung der modernsten Technologielösungen arbeiten, um zu einer echten Energieeinsparung zu gelangen.“

Andreas Schierenbeck, CEO von thyssenkrupp Elevator

Netto-Nullenergie erfordert Kooperation

Um eine umfassende Nachhaltigkeit zu erzielen, ist die Kooperation aller erforderlich: Wirtschaft, Regierung, Verbraucher, Forschungsinstitute, gemeinnützige Verbände uvm. Ebenso ist es notwendig, jeden einzelnen Aspekt neu zu bewerten und gegebenenfalls neu zu entwickeln, um in einem Gebäude einen Netto-Nullenergieverbrauch zu erzielen. 

Das Building Technology Showcase des Fraunhofer Center for Sustainable Energy Systems (CSE) im Bostoner „Innovationsdistrikt“ ist ein Ort, an dem man sich von den neuen Netto-Nullenergietechnologien überzeugen kann. Dieses lebende Labor führt nicht nur originäre Forschungen an nachhaltigen Energiesystemen durch, es demonstriert sie auch für seine Besucher. 

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Jeder Gebäudeteil muss seinen Beitrag leisten

Sogar Aufzüge müssen einen Beitrag zum Netto-Nullenergieverbrauch leisten, beispielsweise durch Platzeinsparungen, die wiederum die Größe der Gebäudehülle verringern können. So können TWIN-Aufzüge im Vergleich zu anderen Technologien bis zu 27 % Energie einsparen und den Stromverbrauch um die Hälfte reduzieren.

Die neuen regenerativen Technologien gehen jedoch noch einen Schritt weiter und nutzen den Bremsmechanismus zur Stromerzeugung. Wie bereits in einem vorherigen URBAN HUB-Artikel beschrieben, erzeugen die im neuen One World Trade Center in New York eingesetzten Aufzüge genug Energie, um das Beleuchtungssystem des gesamten Gebäudes mit Energie zu versorgen. 

Nachhaltige Technologien sind nicht nur neuen Gebäuden vorbehalten. Durch den Umstieg von Getriebeaufzügen auf getriebelose Aufzüge im Bürogebäude Grand Avenue Courtyard in El Segundo, Kalifornien, USA, konnte der Stromverbrauch der Aufzüge um 58,5 % gesenkt werden. Regenerative Technologien lassen sich ohne Weiteres in nahezu alle bestehenden Aufzugsysteme einführen.

Netto-Nullenergiegebäude rund um den Erdball

Auch wenn es gegenwärtig mehr Netto-Nullenergiegebäude im privaten als im gewerblichen Sektor gibt, erfreut sich die Netto-Nullenergie in beiden Bereichen wachsender Beliebtheit. Hier einige Beispiele für größere Gebäude, die mindestens so viel Energie erzeugen sollen, wie sie verbrauchen:

Von Netto-Null zu Netto-Positiv

Netto-Nulltechnologie klingt wunderbar. Aber noch besser klingt netto-positive Technologie – sie regeneriert nicht nur die verbrauchte Energie, sondern erzeugt neue, überschüssige Energie, die wieder in das Stromnetz eines Gebäudes eingespeist oder sogar an Energieversorger verkauft werden kann. Das mag wie Science Fiction klingen, ist aber potenziell ein Teil unserer urbanen Realität.

Bei Aufzügen funktioniert dieses Prinzip wie folgt: Die meisten Aufzüge werden nur zu 20 bis 30 % der Zeit bewegt, in 70 bis 80 % der Zeit stehen sie also still. Dank neuer Steuerungen kann ein stillstehender Aufzug in den „Ruhe“- oder „Schlaf“-Modus versetzt werden, was den Energieverbrauch signifikant senkt. 

Um von der Reduktion zur Produktion zu gelangen, ist jedoch ein zusätzlicher Schritt erforderlich. Dazu dient ein kleines Photovoltaik(PV)-Array – eine Einheit, die mithilfe von Solarenergie Strom erzeugt –, dessen Fläche im Wesentlichen mit der des Aufzugschachts übereinstimmt. Das Netto-Ergebnis, das durch die Kombination dieser Maßnahmen möglich ist, ist eine Verringerung des Energieverbrauchs um über 150 %, also ein positives Netto-Energiesystem. 

„Aufzüge werden in unseren Gebäuden meist übersehen, aber tatsächlich machen sie das Herzstück einer energieeffizienteren Zukunft aus. thyssenkrupp hat endlich die Lösung für ein Problem gefunden, von dem man lange dachte, es sei unlösbar. Dies wird eine massive Auswirkung auf die Umwandlung bestehender Aufzüge in Netto-Nullenergieeinheiten haben.“

Andreas Schierenbeck, CEO von thyssenkrupp Elevator

Über Netto-Null hinaus

Wie kann ein Gebäude sogar noch mehr leisten, als mehr Energie zu erzeugen, als es verbraucht? Zukünftige Technologien könnten die herkömmliche Stromerzeugung überflüssig machen, wenn jedes Gebäude und jedes Zuhause einen Energieüberschuss erzeugt. Gegenwärtig reicht es aus, wenn wir einfach neue Netto-Nullenergietechnologien zur Modernisierung bestehender Gebäude einsetzen.

Mittelfristig können wir mit unseren Gebäuden über den Bereich der Energie hinausschauen und Netto-Null- oder Netto-Positivtechnologien in anderen Bereichen einsetzen, wie beispielsweise Wasser oder Abfall. „Netto-positives Wasser“ und „netto-positiver Abfall“ sind Begriffe, die bei den anspruchsvollsten ökologischen Zertifizierungen am Markt derzeit bereits verwendet werden. Die Website Living Building Challenge informiert weiter darüber, was diese Begriffe bedeuten und wie sie bereits angewendet werden, um eine nachhaltige Zukunft für Städte und Menschen weltweit zu schaffen. 

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