Nullenergiehäuser: Der Trend hält an

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Das Konzept eines Nullenergiegebäudes ist nicht ganz neu. In den letzten 10 Jahren wurden in den USA mehrere Beispiele entwickelt, von denen viele eine Fläche von weit unter 10.000 Quadratfuß haben. Aber die Eröffnung des 220.000 Quadratfuß. Die Research Support Facility des National Renewable Energy Laboratory in Golden, Colorado, zeigt zu Beginn dieses Jahres, dass auch große Bürogebäude mit Hunderten von Bewohnern einen Netto-Null-Energieverbrauch erzielen können.

In der Vergangenheit wurden diese Gebäude möglicherweise als neuartiges Experiment im Bereich der umweltgerechten Gestaltung angesehen. Heute gelten sie als ein Weg zur Schaffung eines nachhaltigen Gebäudebestands.

Net-Zero erreichen

Für viele mag «net-zero» Bilder von mit Solarmodulen beladenen Dächern und Windkraftanlagen vor Ort zaubern. Obwohl Null-Energie-Gebäude mit Sicherheit solche erneuerbaren Energiequellen vor Ort enthalten, sind sie nur eine Komponente — und in vielerlei Hinsicht die sekundäre Komponente -, um einen Null-Netto-Energieverbrauch zu erzielen.

„Das erste ist, dass Sie viel Energie sparen möchten, weil das Einsparen von Energie immer kostengünstiger ist als das Produzieren“, sagt Paul Torcellini, Principal Group Manager für Commercial Buildings Research am National Renewable Energy Laboratory. Um in der Forschungsfazilität die Netto-Null-Marke zu erreichen, setzte die Organisation eine aggressive Haltung zum Energieverbrauch des Gebäudes ein.

„Wenn ich mir das Gebäude und die Lasten anschaue, sind die ersten beiden Dinge, die in den meisten gewerblichen Bürogebäuden herausragen, Beleuchtungslasten und Steckerlasten“, sagt Torcellini.

Steckdosen repräsentieren im Wesentlichen, was Menschen in ein Gebäude und in eine Steckdose einstecken. Um die Steckdosenbelastung in der neuen Einrichtung zu verringern, begann NREL bereits drei Jahre vor dem Umzug mit dem Kauf von Laptops, als die Mitarbeiter einen neuen Computer benötigten. Weitere einfache Maßnahmen sind die Verwendung von Sechs-Watt-Schreibtischlampen und Zwei-Watt-Telefonen sowie die Installation eines einzigen kombinierten Kopier-, Fax-, Scan- und Druckgeräts in jedem Gebäudeflügel — und nicht mehr. Die Gestaltung des Gebäudes selbst ermöglicht eine umfassende natürliche Beleuchtung, sodass zwischen 9 und 15 Uhr keine elektrische Beleuchtung erforderlich ist.

«All das ist in Bezug auf Nachhaltigkeit ein echtes Zeug», sagt Torcellini. „Bis wir das alles gemacht und das Gebäude gut isoliert haben, gibt es wirklich nicht viel Kühllast und nicht viel Heizlast.“

Dies bedeutet auch, dass die Photovoltaik oder die Solarmodule auf dem Dach des Gebäudes und der Parkstruktur den Energiebedarf von 200.000 Quadratmetern decken können. Raum.

Das Energienetz

Das Energienetz ist einer der wichtigsten Akteure im Netto-Null-Spiel. Es ist wie ein Elektronenpool, in dem eine Gemeinschaft ihre Energie gewinnt. Wenn ein Netto-Null-Gebäude mehr Energie produziert, als es zum Betrieb benötigt, speist es den Überschuss in das Netz ein und fügt diesem Pool im Wesentlichen Elektronen hinzu. In Zeiten, in denen die erneuerbaren Energien eines Gebäudes vor Ort nur minimal sind, können Elektronen aus dem Energiepool entnommen werden, ohne den jährlichen Bedarf des Netzes zu beeinträchtigen. Daher der BegriffNetz-Null.

Dies kann manchmal zu einem kniffligen Elektronenkontospiel führen. Wenn das Gebäude beispielsweise Energie aus einem Energieversorgungsunternehmen nutzt, das auf fossilen Brennstoffen basiert, bezieht es diese aus nicht erneuerbaren Energiequellen. Dies trägt jedoch auch nicht zum Bedarf einer Gemeinde an nicht erneuerbarer Energie bei. Und da in immer mehr Teilen des Landes erneuerbare Energien zum Einsatz kommen, wird auch die Zahl der Netto-Null-Gebäude, die gelegentlich auf fossile Brennstoffe angewiesen sind, weiter schrumpfen.

Nehmen Sie den Fall des Adam Joseph Lewis-Zentrums für Umweltstudien am Oberlin College in Oberlin, Ohio. Das Lewis Center wurde im Januar 2000 fertiggestellt und ist eines der wegweisendsten Gebäude im Bereich des Nullnetzenergiebaus. Mit einer Fläche von 13.600 Quadratmetern gehört es nach wie vor zu den größeren Nullnetzenergiegebäuden des Landes. Wie viele Net-Zero-Gebäude bezieht es seinen Strom aus der Photovoltaik auf dem Dach und funktioniert so gut, dass das Gebäude jährlich mehr Strom produziert als verbraucht. Durch die Einspeisung dieser Energie in das öffentliche Stromnetz der Stadt versorgt das Zentrum die Bewohner der umliegenden Stadt im Wesentlichen mit grüner Energie.

Und in zwei Jahren, wenn das Lewis Center Energie aus dem Netz ziehen muss, wird es wahrscheinlich erneuerbare Energie sein. Laut Rob Lamppa, Direktor für Nachhaltigkeit und Energiemanagement am Oberlin College, hat das städtische Versorgungsunternehmen Verträge geschlossen, die bis Ende 2013 zu rund 85 Prozent erneuerbaren Energiequellen führen werden.

Net-Zero beibehalten

Es ist eine Sache, ein Net-Zero-Gebäude zu schaffen, und es dort zu belassen, ist eine andere. Das Lewis Center ist mit Sensoren für alle seine Systeme ausgestattet, die alle in Echtzeit angezeigt werden können.

„Mit all diesen Sensoren können Sie den Wasserverbrauch und den Energieverbrauch in Echtzeit überwachen“, sagt Lamppa. „Es wird Ihnen zeigen, was die Sonnenkollektoren tun. es wird Ihnen zeigen, was das thermische Heizsystem tut; es wird dir zeigen, was mit der lebenden Maschine passiert. «

Alle diese Sensoren ermöglichen es den Gebäudebetreibern, die Systeme zu warten, die dieses Gebäude auf Null halten. Als Gebäude zur Demonstration und Aufklärung von Netto-Null-Gebäudekonzepten setzt das Lewis Center jedoch eine Technologie ein, die möglicherweise nicht für alle Gebäudebetreiber kostengünstig oder angemessen ist.

«Sie möchten Systeme entwerfen, die so einfach wie möglich sind, damit sie nicht auf viel Raffinesse beruhen», sagt Torcellini. „Ein Gebäude wird nur so schlau sein wie derjenige, der es betreibt, und ich finde in vielen Gebäuden, dass Menschen im Namen der Energieeffizienz raffiniert konstruieren, und dann weiß niemand wirklich, wie es funktioniert.“, Betont er dass zum Beispiel Fabriken, die vor der Elektrizität arbeiteten, Netto-Null waren und nur Tageslicht, natürliche Belüftung und Wasserkraft verwendeten, um die Maschinen zu betreiben.

Wissen Sie mehr über Null-Energie-Gebäude? Hinterlassen Sie uns einen Hinweis in den Kommentaren unten.

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