Plusenergiehäuser: Demonstrationsprojekte, Leitlinien für die Umsetzung und politische Übersicht
Die Dezentralisierung und Demokratisierung der Energieerzeugung – mit Menschen, die ihre erneuerbaren Energien selbst erzeugen, verwalten und verbrauchen – wird für den Übergang Europas zu klimaneutralen Städten entscheidend sein. Plusenergiehäuser und Plusenergiesiedlungen gehen noch weiter, indem sie einen Überschuss an erneuerbarer Energie erzeugen. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts EXCESS lautete, Niedrigstenergiegebäude in Plusenergiehäuser umzuwandeln, wobei der Schwerpunkt auf integrierten Lösungen in den vier wichtigsten Klimazonen der EU (Belgien, Spanien, Österreich und Finnland) lag.
Saisonale Energiespeicherlösungen unerlässlich
Der europäische Gebäudebestand, die klimatischen Bedingungen und der Energiebedarf sind sehr vielfältig und erfordern anpassungsfähige und modulare technische Lösungen. Die Arbeit von EXCESS hat erhebliche Unterschiede bei der Marktreife kritischer Technologien aufgezeigt. Konventionelle Technologien für Plusenergiehäuser wie Photovoltaik (PV), Batterien, Wärmepumpen und Dämmstoffe sind marktreif. Innovative Technologien wie thermische PV-Technologien, multifunktionale energieeffiziente Fassadensysteme und hybride geothermische Systeme stehen kurz vor der kommerziellen Reife. Allerdings „hinken saisonale Energiespeicherlösungen, die für Plusenergiehäuser entscheidend sein werden, hinterher“, kommentiert Projektkoordinator Andreas Türk von JOANNEUM RESEARCH.
Über Technologien, Klima- und Gebäudeüberlegungen hinaus
Die Energiespeicherung ist entscheidend, um positive Energielösungen zu erreichen, vor allem in nördlichen Klimazonen. In Finnland war es wegen des hohen Wärmebedarfs und der begrenzten Sonneneinstrahlung viel schwieriger, ein Plusenergiehaus zu erreichen, während es in Spanien einfach war. Neben der Klimazone war die Gebäudeform der zweitwichtigste Faktor, wobei mehrere Stockwerke und ein großes Dach am besten geeignet waren.
Regulatorische, rechtliche, finanzielle sowie personelle Hindernisse
Da Technologien für Plusenergiehäuser häufig teurer sind als herkömmliche Technologien, sind integrierte Technologieportfolios erforderlich, um die Lebenszykluskosten zu senken. So kann thermische Photovoltaik beispielsweise die energiebezogenen Bohrkosten einer Erdwärmepumpe verkleinern. Vorschriften wie die Begrenzung von Bohrungen für Wärmepumpen oder Brandschutzbestimmungen waren allerdings in den meisten EXCESS-Demos ein Hindernis. Höhere Investitionskosten können teilweise durch geringere Stromkosten kompensiert werden, doch sind Subventionen, Zuschüsse und sonstige Unterstützung erforderlich. Die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Bereitstellung von Flexibilitätsdiensten in kleinem Maßstab sollten optimiert werden, um zusätzliche Einnahmen und Energieeinsparungen zu erzielen. „IKT-Steuerungssysteme in Kombination mit intelligenten Anreiz- und Belohnungsinstrumenten für die Endnutzenden können zu Energieeinsparungen von bis zu 10 % beitragen“, kommentiert Türk. Schließlich werden qualifizierte Arbeitskräfte, Wissen und Fertigungskapazitäten benötigt, um Technologien für Plusenergiehäuser und Plusenergiesiedlungen zu unterstützen. So ist thermische Photovoltaik beispielsweise in Frankreich gut etabliert, aber in Belgien und Finnland sind Fachkräfte dafür schwer zu finden. Im Bausektor sind Schulungen zur Einführung neuer IKT-Lösungen notwendig. Die Entwicklung von automatisierten Fertigungstechnologien sollte die Renovierung mit vorgefertigten multifunktionellen Fassaden beschleunigen.
Weg in die Zukunft: Kommerzialisierung, Replikation und Politik
Mehrere von EXCESS entwickelte Technologien befinden sich auf dem Weg zur Marktreife: Thermische Photovoltaik in Kombination mit geothermischen Wärmepumpen in den nordischen Ländern, hocheffiziente Wärmepumpen in Mittel- und Osteuropa und eine multifunktionale Fassade in Österreich. Die EXCESS-Webseite enthält Erkenntnisse über die Nachahmung der Technologien für Plusenergiehäuser von EXCESS und politische Empfehlungen. Türk fasst zusammen: „Ob einzelne Technologien für Plusenergiehäuser oder Portfolios, sie müssen in die Stadtplanung und die städtischen Energie- und Klimapläne einbezogen werden. Dies muss durch Massenproduktion und Automatisierung der Installation ergänzt werden, um die Kosten erheblich zu senken und die rechtlichen und regulatorischen Auflagen zu erfüllen. Wenn wir diese Probleme angehen, kann die EU bis 2030 einen viel höheren Anteil an erneuerbaren Energien – und eine steigende Zahl von Plusenergiehäusern und Plusenergiesiedlungen – erreichen.“
Schlüsselbegriffe
EXCESS, Energie, Plusenergiehäuser, Plusenergiesiedlungen, Wärmepumpen, thermische Photovoltaik, Energiespeicherung, Geothermie, PV