Nachhaltige Gebäudetechnik – Trends
Effizienz als höchstes Ziel für Bauten
Gebäude sind weltweit für 40 % des Energieverbrauchs verantwortlich und machen mit ihrem Strom- und Wärmeverbrauch etwa 21 % aller Treibhausgas-Emissionen aus. Durch geeignete Maßnahmen lässt sich aber in den meisten Bauwerken relativ leicht mindestens ein Viertel an Energie einsparen – was sich über die Jahre auch finanziell rechnet.
Viele Vorteile: Effiziente Gebäudetechnologien sparen nicht nur Geld, sondern entlasten auch die Umwelt. So könnten in London durch deren Einsatz Millionen Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden
Mancher Leser dürfte überrascht gewesen sein, als er in einer Juli-2008-Ausgabe des deutschen Nachrichtenmagazins "Der Spiegel" einen Artikel über die Zukunft des Gebäudebaus las. "Gebäude sind Klimakiller Nummer eins", hieß es dort, "noch vor der weltweiten Autoflotte." Für den Laien scheint dies eine gewagte These zu sein, wurden doch bislang vor allem Autos und Fabriken als Energiefresser gebrandmarkt. Doch die Fakten sprechen in der Tat eine andere Sprache: Hochhäuser, Wohngebäude, Altbauten, Bürogebäude und Co. nehmen etwa 40 % des Primärenergieverbrauchs für sich in Anspruch, während Industrie und Transportmittel mit je rund 30 % zu Buche schlagen. Bei den Klimagas-Emissionen liegen die entsprechenden Zahlen für Gebäude, Industrie und Transport bei 21, 34 und 14 % – der Rest entfällt auf Land- und Forstwirtschaft (siehe Pictures of the Future, Frühjahr 2007, Umwelt – Fakten und Prognosen).
Die gute Nachricht: Gebäude bieten gleichzeitig das größte Energie-Einsparpotenzial. So schätzt der Bericht des Weltklimarates IPCC von 2007, dass effizientere Technologien den durch Häuser verursachten CO2-Ausstoß bis 2030 um bis zu 40 % senken könnten. "Viele Gebäudeeigentümer scheuen sich aber noch vor der Erstinvestition, die nötig ist, um effiziente Lösungen zu installieren. Sie bevorzugen oft preisgünstigere aber energiehungrigere Technologien", erklärt Ullrich Brickmann, Experte für Energieeffizienzlösungen in Gebäuden bei der Siemens-Division Building Technologies (BT) in Frankfurt am Main. Hinzu kommt bei Privathäusern noch, dass oft diejenigen, die die Investition tätigen müssen – also die Vermieter – nicht diejenigen sind, die den Nutzen der sinkenden Nebenkosten haben – also die Mieter. "Dieses zögerliche Einkaufsverhalten der Investoren mindert die Effizienz, die die Gebäude erreichen könnten – dabei muss das nicht sein", sagt Brickmann.
Denn Strom sparende Technologien und Geräte, die sich mit ihren niedrigen Betriebskosten schnell amortisieren, sind schon längst entwickelt und größtenteils schon auf dem Markt (siehe Pictures of the Future, Frühjahr 2007, Effizienz-Weltmeister). Bereits einfache Maßnahmen wie effektive Dämmmaterialien oder Strom sparende Leuchtmittel wie Energiesparlampen oder LED können die Effizienz des Gebäudes erheblich steigern. Dazu kommen Geräte zur Kraft-Wärme-Kopplung (siehe Neue Heizsysteme), die vor Ort effizient Strom und Wärme erzeugen und natürlich High-End-Lösungen, bei denen etwa Sensoren und Gebäudemanagementsysteme automatisch für optimale Luft- und Lichtverhältnisse sorgen (siehe Sensoren und Energieeffiziente Gebäude).
Vorbild London. Wie wirkungsvoll der Einsatz solcher Lösungen wäre, zeigt das Beispiel London. Dort verursachen Gebäude zwei Drittel der gesamten CO2-Emissionen der Stadt. Schon im Jahr 2025 könnten in der englischen Hauptstadt allein durch den Einsatz bestehender Technologien rund zehn Millionen Tonnen CO2 eingespart werden. Dabei würden sich fast 90 % der Lösungen allein durch die Energieeinsparungen rechnen (siehe Infrastruktur).
Keine Frage des Alters: Ein niedriger Energieverbrauch lässt sich fast überall erreichen – ob bei der Universität der Künste Berlin (links), Masdar City oder 30 The Bond, Sydney (rechts)
Heute macht etwa der Bürokomplex 30 The Bond im australischen Sydney deutlich, wie mit einem Bündel energieeffizienter Maßnahmen die Emissionen erheblich gesenkt werden können. Dort schaffen integrierte Gebäudemanagementsysteme und ein spezielles Kühlsystem, das mit kaltem Wasser statt mit einer Klimaanlage arbeitet, ein optimales Klima im Gebäudeinneren. Insgesamt hat 30 The Bond etwa 30 % weniger Treibhausemissionen und entsprechend niedrigere Energiekosten als herkömmliche Bürogebäude gleicher Größe (siehe Energieeffiziente Gebäude).
Dass noch mehr Einsparungen möglich sind, möchte Abu Dhabi unter Beweis stellen. Schon 2016 sollen in der neu errichteten 50 000-Einwohner-Stadt Masdar City Sonnensegel mit Solarzellen Schatten spenden und gleichzeitig Strom erzeugen, enge schattige Gassen für eine natürliche Kühlung sorgen und Elektrobahnen den Autoverkehr nahezu überflüssig machen. Das ehrgeizige Ziel des Emirates ist eine CO2-neutrale Stadt (siehe Masdar City).
Zwar sind dies nur Einzelbeispiele, jedoch lassen sie erahnen, dass sich bei Gebäuden in punkto Energieeffizienz langsam etwas bewegt – nicht zuletzt, da die Effizienzlösungen durch die steigenden Rohstoffpreise eine verstärkte Nachfrage erfahren. Auch die Politik unterstützt mit gesetzgeberischen Maßnahmen. So wird in Deutschland ab 2009 der Energieausweis für alle Häuser Pflicht. Damit soll der Energiebedarf von Gebäuden dokumentiert werden – das wiederum soll auf den an einer Vermietung interessierten Eigentümer Druck ausüben. Auch die Europäische Union (EU) hat im Januar 2008 mit "20-20-20 bis 2020" ein ganzes Gesetzesbündel vorgestellt, mit dem in der EU bis zum Jahr 2020 Treibhausgasemissionen um 20 % reduziert werden sollen. Gleichzeitig soll der Gesamtanteil an erneuerbaren Energien auf 20 % steigen und die Energieeffizienz um 20 % erhöht werden.
Solche politischen Druckmittel reichen laut Brickmann aber nicht aus, um effiziente Lösungen in die Gebäude zu bringen: "Energieeinsparungen mit Technologien zu erzielen, die eine hohe Erstinvestition benötigen, ist vor allem für öffentliche Gebäudeverwalter oft ein regelrechtes Dilemma. Um ihre Stromrechnung senken und ihren Haushalt entlasten zu können, benötigen sie die neuen Systemlösungen – scheitern aber oft an der Investitionshürde."
Profit durch Effizienz. Um diesem Problem entgegenzuwirken, bietet Siemens bereits seit 1994 eine Kombination aus Beratung, Installationsleistung und Finanzierungsmodell an. Damit braucht der Kunde keinerlei Erstinvestition tätigen – er begleicht seine Raten ausschließlich mit den eingesparten Energiekosten über einen vertraglich festgelegten Zeitraum. Bis heute hat Siemens mit diesem so genannten Energiespar-Contracting allein in Deutschland etwa 1 600 Gebäude saniert. Laut Brickmann mit großem Erfolg: "Insgesamt haben wir effiziente Technologien mit einem Auftragswert von 120 Mio € investiert und sparen damit über 160 Mio € Energiekosten."
Mit diesem Effizienzerfolg im Gepäck sucht Siemens nach Partnern und Plattformen, mit denen das Unternehmen das Thema Energieeffizienz in der Öffentlichkeit weiter vorantreiben kann: So etwa das GreenBuilding-Programm der Europäischen Union, dem Siemens beigetreten ist. Mit dem Programm berät die Kommission seit 2005 europaweit gewerbliche Gebäudeeigentümer zum Thema Energieeffizienz und erarbeitet mit ihnen einen Effizienz-Maßnahmeplan (siehe Interview Bertoldi). Ziel ist es, den Primärenergieverbrauch um mindestens 25 % zu reduzieren. Erreicht der Teilnehmer diese Ziele, bekommt er den Status GreenBuilding-Partner verliehen, mit dem er öffentlich werben darf. Mittlerweile haben sich mehr als 70 Unternehmen und Institutionen dem Programm als Gebäudeeigentümer EU-weit angeschlossen.
Als einer von mehr als 30 technologischen Unterstützern hat sich Siemens beim GreenBuilding-Programm auf einen Förderplan verpflichtet. Das Unternehmen informiert Eigentümer von Gebäuden über das Programm und hilft Teilnehmern, ihren Maßnahmenplan mit technischen Mitteln und dem Energiespar-Contracting erfolgreich umzusetzen. "Mit dem Programm schlagen wir zwei Fliegen mit einer Klappe", verrät Brickmann. "Zum einen erfüllen wir mit unserem Energiespar-Contracting in der Regel schon von vornherein die Einsparkriterien der GreenBuilding-Initiative. Zum anderen bietet die EU unseren Partnern den Anreiz, ihre Umweltaktivitäten mit Hilfe des GreenBuilding-Zertifikates in der Öffentlichkeit zu zeigen." Zwei der prominentesten Partner, die heute das Zertifikat dank Siemens-Hilfe tragen, sind die Universität der Künste Berlin und die italienische Großbank UniCredit, deren verglaste Gebäude des Mailänder Hauptsitzes nach einem umfassenden Technologie-Facelifting bis zu 32 % weniger elektrische Energie im Jahr verbrauchen.
Nachhaltig zum Erfolg. Auch Siemens Real Estate (SRE) hat sich als GreenBuilding-Partner dem Programm verpflichtet (siehe GreenBuilding). "Es sind bereits sieben SRE-Gebäude zertifiziert", sagt Rainer Kohns, Verantwortlicher für die GreenBuilding-Initiative bei SRE. Dabei ist die Zertifizierung beim Siemens-internen Gebäudeverwalter nur die Spitze des Effizienzmaßnahmen-Eisbergs. "Wir wollen die wichtigsten unserer mehr als 3 000 weltweiten Standorte und Gebäude – immerhin etwa die Hälfte des gesamten Siemens-Bestands – langfristig um mindestens 20 % effizienter machen" Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, haben Kohns und seine Kollegen ein umfassendes Maßnahmenmodell entwickelt, das die Energieeffizienz eines Gebäudes in jedem Zustand optimieren soll.
Spezielle Werkzeuge wie ein Nachhaltigkeitsbuch, das dem Gebäudeplaner Effizienztipps von der Gebäudehülle über den Raumkomfort bis zur Gebäudetechnik gibt, oder eine Software zur Abwägung von Investitions- und Folgekosten effizienter Technologien, helfen den Experten, diese Maßnahmen effektiv umzusetzen. "Mit diesem Modell wollen wir aus jedem Baustatus, egal ob Bauplan, Neubau oder bereits existierendes Gebäude, das Maximum an Energieeffizienz herauskitzeln. Nur so können wir das siemensweite Vorhaben, bis 2011 den Energieverbrauch von sämtlichen Werken und Standorten um 20 % zu senken, erreichen", schließt Kohns ab, nicht ohne einen Blick in die Zukunft zu werfen: Ein Null-Energie-Haus, das seinen Energiebedarf mit erneuerbaren Energien deckt und etwaigen Strom aus dem Netz mit der Rückspeisung überschüssiger Energie wieder ausgleicht, steht ganz oben auf der Agenda des Gebäudespezialisten. "Um dieses Vorhaben realisieren zu können, muss auch das Umfeld bestimmte Kriterien erfüllen", sagt der Experte. "Zum Beispiel ein optimales Klima, bei dem man nicht zu viel heizen oder kühlen muss. Gleichzeitig müssen genügend regenerative Energien zur Verfügung stehen. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, ist das Null-Energie-Haus schon bald keine Fiktion mehr."
Sebastian Webel