Change Blog # 10

Bauen & Energie

solar-panel (c) pixabay-918492_1920

Österreichs ambitioniertes Ziel ist es, dass bis 2030 nur mehr Strom aus erneuerbaren Energiequellen durch die Netze fließt. Unklar ist aber noch, ob wir bis dahin mehr oder weniger Strom brauchen werden. Denn die Dekarbonisierung als übergeordnetes globales Klimaziel geht – etwa bei Mobilität oder Wärmepumpen – durchaus mit erhöhtem Strombedarf einher. Für die Architektur heißt das: Die Reduktion des Energiebedarfs unserer Gebäude muss weitergehen.


 

Für die Baukultur ist in der Energiedebatte zunächst relevant, von welchen Bautypen wir jeweils sprechen. Brian Cody hat in seinem bemerkenswerten Buch Energy Design. Using natural forces to maximize performance diese und viele andere Zusammenhänge in klaren, einfachen Handzeichnungen dargestellt. So erfährt man in einem dieser Diagramme, dass beim Wohnen etwa zwei Drittel des Energiebedarfs fürs Heizen benötigt werden, während es im Bürohaus nur rund ein Fünftel ist. Über drei Viertel seiner Energie braucht das Büro hingegen für Beleuchtung, Kühlung und Lüftung. Die Energiekonzepte für diese beiden Bauaufgaben müssen also grundsätzlich verschieden gedacht werden. Und nochmals anders bei der aktuell angesagten Hybridisierung und Generifizierung unserer Gebäude – auf Deutsch: der Mehrfachnutzbarkeit für Arbeit und Produktion, Freizeit und Erholung. Dafür gibt es aber noch zu wenig Erfahrungswerte und es ist auch noch nicht klar, wie weit die Ent-Spezialisierung von Gebäuden langfristig gehen und welche Effizienzgewinne sie tatsächlich bringen wird. So ist es keineswegs ausgeschlossen, dass nach der Coronakrise wieder ein Backlash kommt und die von der Moderne erfundene Entflechtung der urbanen Funktionen wieder etwas wohlwollender betrachtet wird.

Brian Cody, Energy Demand in Central Europe (c) Brian Cody

Brian Cody, Energy Demand in Central Europe (c) Brian Cody

Österreich in seiner gemäßigten Zone hat keine unüberwindbaren Probleme im Vergleich zu arktischen oder tropischen Regionen. Bei Heizung und Kühlung kämen wir fast ohne extern zugeführte Energie aus.

 

Ein weiterer entscheidender Faktor in der globalen Dekarbonisierung ist natürlich unser jeweiliger Standort und die Klimazone, in der wir leben. Österreich in seiner gemäßigten Zone hat da keine unüberwindbaren Probleme im Vergleich zu arktischen oder tropischen Regionen. Bei Heizung und Kühlung kämen wir fast ohne extern zugeführte Energie aus: Das intelligente 2226-Konzept des Vorarlberger Ökopioniers Dietmar Eberle etwa setzt auf maximale Speichermasse und Energiebewahrung bei gleichzeitiger digitaler Steuerung der mechanischen Lüftung auf Basis von Sensormessungen von Raumklimadaten. „Im Mehrfamilienhaus 2226 Graf gibt es keine ausgewiesene Haustechnik – außer geringfügige Installationen für Wasserversorgung, sanitäre Einheiten und Dachwasserentsorgung. Das 2226 Operating System ist eine Software, die Temperatur und Raumklima (Feuchtigkeit, CO2) steuert. Sensoren vermitteln die notwendigen Informationen an eine Black Box, deren ausgefeilter Algorithmus die Lüftungsflügel über einen Kettenantrieb bei Bedarf aktiviert. Deckung des Primärenergiebedarfs ist nicht notwendig. Die Konzeption des Gebäudevolumens (Speichermasse, ausgewogener Fensteranteil) und das 2226 Operating System justieren Raumklima und -temperaturen."

b+e 2226 graf (c) b+e, Pressefoto RD 010

b+e 2226 graf (c) b+e, Pressefoto RD 010

"Als Backup für dieses Projekt dient die Photovoltaik am Dach. Sie ist notwendig für die Warmwasseraufbereitung und im Bedarfsfall für die individuelle Erwärmung der Wohnungen über Infrarotpaneele. Die Energie der Photovoltaik wird in einer Batterie im Keller gespeichert. Strom aus dem öffentlichen Netz wird für die Beleuchtung und die Haushaltsgeräte verwendet“, erklärt Gert Walden von b&e. Schon beim ersten Projekt der 2226-Reihe, einem Bürohaus in Lustenau, sorgte „für die notwendige Temperaturstabilität des Gebäudes die thermische Masse: als elementares Mittel der Architektur teilen sich die Außenwände in 38 cm statisches und 38 cm isolierendes Ziegelmauerwerk.“

Bleibt nur mehr die Frage, wie wir den Strom erzeugen, den wir für unsere digitalen Gerätschaften, für die Wärmepumpe, das Licht und die Elektromotoren benötigen, die etwa Lüftungsflügel bewegen – ganz zu schweigen vom Elektroauto, das wir in der Garage aufladen. Das hängt im wesentlichen von den Solarerträgen ab, die man am Gebäude erzielen kann – sprich also, ob genug Fläche für PV-Installation vorhanden ist und ob die Lage des Hauses dies grundsätzlich ermöglicht. Global gesehen und unter Berücksichtigung des Strombedarfs der Industrie ist das keineswegs der Fall. Aus diesem Grund werden auch Atomkraftwerke mit „grüner“ Technologie gänzlich neuer Art gebraucht werden. Digitalpionier Bill Gates befasst sich im Zuge seiner umfassenden Aktivitäten zu Rettung des Planeten neuerdings auch mit diesem Know-How, da seiner Meinung nach Solar- und Windenergie unseren steigenden Bedarf nicht decken können: „Mit Terra Power, dem wohl bekanntesten Projekt, das von Gates‘ Klimafonds aktuell mitfinanziert wird, setzt der Milliardär auch auf die hierzulande ungeliebte Kernenergie. Die praktisch bisher noch unerprobte Idee dahinter: In einem neuartigen Laufwellenreaktor wird alter Atommüll verarbeitet“, berichtete die Wiener Tageszeitung „Die Presse“ am 16. Februar 2021. Wäre großartig, wenn dies klappen würde, da damit auch das alte Endlagerproblem elegant gelöst wäre.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Energiedebatte ist der „Betrachtungsradius“ – also die Frage, ob wir Einzelgebäude, Hausgruppen oder ganze Städte bezüglich ihrer Energiebilanz betrachten. Das macht einen großen Unterschied, da manche Gebäude bilanziell mehr Energie verbrauchen als sie produzieren können (Industrie) und andere wiederum mehr liefern als sie konsumieren (Plusenergie-Wohnhäuser). Sowie die Frage, ob wir nur bestimmte Zeitpunkte betrachten oder einen gesamten Jahreszyklus, innerhalb dessen die Energiegewinne und -Verluste natürlich je nach Gebäude ebenfalls stark schwanken. Für den Planeten zählt natürlich nur die globale Totalbilanz über viele Jahre hinweg. Aber für den Alltag in sinnvoll abgrenzbaren Regionen wie etwa Kontinentaleuropa oder einzelnen Staaten könnte es sinnvoll sein, die Gesamtenergiebilanz dieser Fläche über ein typisches Jahr zu betrachten. Das wäre sehr zum Vorteil etwa für Österreich, da wir mit Wasser-, Wind- und Solarenergie gute Chancen für eine weitestgehende Dekarbonisierung haben.

Georg Reinberg, Projekt Siedlung Eschweiler, Diagramm (c) Georg Reinberg

Georg Reinberg, Projekt Siedlung Eschweiler, Diagramm (c) Georg Reinberg

Am Beispiel eines Siedlungsprojekts für Eschweiler in Nordrhein-Westfalen hat Georg Reinberg, der österreichische Pionier der Solararchitektur, gezeigt, wie im Radius eines Wohnbezirks eine gute Energiebilanz erzielt werden kann. Mittels Solarenergie wird hier sowohl der Strom- als auch der Wärmebedarf der Siedlung gedeckt bzw. Strom ins Netz abgegeben. Wie Cody ist es auch Reinberg gegeben, in aussagekräftigen Skizzen diese Konzepte nachvollziehbar zu erläutern. All dies ist in seiner neuesten Werkmonografie nachzulesen, die ein Standardwerk zum Thema ist und viele gangbare Wege aus der Klimakrise aufzeigt.

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