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Die Energiezukunft der Schweiz baut auf Sonnenenergie: Das machen die Innovationen deutlich, die heute in Bern den Watt d’Or 2023 erhalten. Sechs Projekte zeichnet das Bundesamt für Energie für ihre aussergewöhnlichen Leistungen im Energiebereich aus. Die Preisverleihung findet dieses Jahr zum 16. Mal statt und steht unter dem Motto Energiegewitter.

Auf energeiaplus.com/wattdor2023 können Sie die Preisverleihung ab kurz vor 16.30 Uhr mitverfolgen.

Diese Projekte dürfen im Kursaal in Bern ihre Watt d’Or-Kugel entgegennehmen:

Kategorie Energietechnologien: Solarstrom fürs Quartier

Selbst produzierten Solarstrom selbst verbrauchen: Das ist das Prinzip des Solarstrom-Quartiers im Tessiner Ort Lugaggia, bei dem sich 18 Wohnhäuser, ein Kindergarten und eine Quartierbatterie vernetzt haben. Herzstück ist der Kindergarten mit einer grossen PV-Anlage auf dem Dach und einer 60kWh-Batterie im Keller. Der Strom, der im Kindergarten nicht verbraucht wird, fliesst über das Quartiernetz zu den anderen Verbrauchern. Wird mehr verbraucht als produziert, wird zuerst die Batterie angezapft. Erst wenn diese leer ist, fliesst Strom aus dem öffentlichen Stromnetz.

Nach drei Jahren Pilotphase zeigt sich nun: Der Eigenverbrauchsgrad kann so markant erhöht werden – dies dank künstlicher Intelligenz und Smart Metern.

Kategorie Energietechnologien: Powergas aus dem Limmattal

Aus Abfall und Abwasser macht das Zürcher Unternehmen Limeco Energie: Das Stichwort dazu: Power-to-Gas. Limeco hat zusammen mit acht Schweizer Energieversorgern die erste industrielle und wirtschaftlich betriebene Power-to-Gas-Anlage realisiert. Power-to-Gas gilt als vielversprechende Technologie für die Speicherung von überschüssiger Energie.

Und so funktioniert’s: Die Kehrichtverwertungsanlage wandelt die im Abfall enthaltene Energie in Wärme und erneuerbaren Strom um. Dieser Strom zerlegt im Elektrolyseur Wasser zu Sauerstoff und Wasserstoff. Die Elektrolyse-Leistung liegt bei 2,5 Megawatt, und pro Stunde kann die Anlage 450 Kubikmeter Wasserstoff produzieren. Dieser Wasserstoff wird dann von Urbakterien aus dem Faulschlamm und CO2 aus dem Klärgas in Methangas umgewandelt. Bis zu 18’000 Megawattstunden synthetisches erneuerbares Gas können so pro Jahr ins lokale Erdgasnetz eingespeist werden. Die Anlage soll zur professionellen Weiterentwicklung und Kostenoptimierung der Power-to-Gas-Technologie im Schweizer Energiesystem beitragen.

Kategorie Erneuerbare Energien: Solarästhetik für die Zukunft

Das Unternehmen 3S Swiss Solar Solutions AG gehört zu den Pionierinnen der Solarindustrie in der Schweiz. Die Thuner Firma ist seit über 20 Jahren im Solarmodul-Geschäft tätig. Ihr Spezialgebiet: Kleinere und individuelle PV-Elemente in allen möglichen Formen und Farben, die vollständig und ästhetisch in Dächern, Fassaden und Balkone integriert werden können.

300 Installationsbetriebe kaufen heute bereits bei 3S ein, so dass pro Tag schätzungsweise 15 bis 20 Gebäude mit 3S-Modulen bestückt werden können. Dank einer neuen, hochmodernen Produktionslinie kann 3S die stark wachsende Nachfrage erfolgreich bedienen.

Kategorie Energieeffiziente Mobilität: Ladestation made in Switzerland

Die Stromtankstelle «sospeso&charge due» des Krienser Unternehmens EVTEC hat es in sich. An der bidirektionalen Ladestation können einerseits zwei Elektro-Fahrzeuge parallel geladen werden. Andererseits kann die Station auch Strom aus den Fahrzeugbatterien ins Gebäude speisen (vehicle to home) oder ins lokale Stromnetz (vehicle to grid). So können Verbrauchsspitzen geglättet und Schwankungen ausgeglichen werden. Zusammen mit dem intelligenten Ladesystem von sun2wheel, einem Software Start-up aus Kriens, steht so für Haushalte und Unternehmen eine komplette Swiss Made Lösung zur Verfügung. Sie optimiert nicht nur das Laden, sondern verbessert auch die Versorgungssicherheit.

Kategorie Gebäude und Raum: Die Solarfassade, die mit der Sonne geht

Was wie Kunst am Bau aussieht, produziert Strom: Es sind lauter bewegliche und leichte Solarmodule, die an der Fassade des Innovationsgebäudes NEST der Empa in Dübendorf angebracht sind. Entwickelt wurden sie von der Professur für Architektur und Gebäudetechnik der ETH Zürich und dem ETH-Spinoff Zurich Soft Robotics GmbH, das nun daran arbeitet, die «elektrisierende» Innovation unter dem Namen Solskin auf den Markt zu bringen.

Die Solarmodule folgen dank einer intelligenten Steuerung automatisch dem Tagesverlauf der Sonne und optimieren so den Stromertrag. Und nicht nur das: An warmen Tagen sorgen sie ausserdem für kühlenden Schatten im Gebäude. Oder sie können so gekippt werden, dass Sonnenstrahlen und Wärme in den Raum gelangen.

Spezialpreis der Jury

Refugees go solar+ – Geflüchtete werden Fachkräfte

Die Solarbranche boomt, aber Fachkräfte fehlen. Hier setzen die beiden Berner Nonprofit-Organisationen Solafrica und Root & Branch an. Zusammen mit rund 50 Partnerunternehmen aus der Solarbranche bieten sie Geflüchteten die Möglichkeit, sich so gut auszubilden, dass ihnen der Zugang zum ersten Arbeitsmarkt gelingen kann. Das Programm, das unter anderem vom Fachverband Swissolar, von EnergieSchweiz und vom Staatssekretariat für Migration unterstützt wird, hat sich in den letzten drei Jahren bereits in zehn Kantonen in der Deutsch- und Westschweiz etabliert.

Fabien Lüthi (Video) und Brigitte Mader (Text), Kommunikation, Bundesamt für Energie

 

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Der Gebäudepark ist für rund einen Viertel des inländischen CO2-Ausstosses verantwortlich. Nebst Massnahmen wie energetischen Sanierungen, die unerlässlich sind, kann Digitalisierung einen grossen Beitrag zur Dekarbonisierung und Effizienzsteigerung des Gebäudeparks beitragen. Zwei Studien, die das Bundesamt für Energie Ende 2022 veröffentlicht hat, zeigen, wie das funktionieren kann. Weiterlesen

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Das Tessin gilt als Sonnenstube der Schweiz. Und es mag deshalb auch nicht erstaunen, dass ausgerechnet dort die erste Photovoltaikanlage Europas ans öffentliche Stromnetz angeschlossen wurde. 1982 war das. Und die Anlage mit 288 Modulen läuft heute noch – fast so wie damals. Weiterlesen

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Um den Ausbau der Photovoltaik (PV) voranzutreiben, sind grosse Flächen erforderlich, die mit Solarmodulen bestückt werden können. Bisher stehen dafür in der Schweiz Hausdächer und Fassaden im Vordergrund. Künftig könnten PV-Anlagen auch auf Landwirtschaftsflächen entstehen – nicht anstelle, sondern zusätzlich zur landwirtschaftlichen Nutzung. Mehrere Projekte untersuchen gegenwärtig Vorzüge und allfällige Nachteile solcher Agri-Photovoltaikanlagen – und können damit auch helfen, Grundlagen für mögliche regulatorische Anpassungen bereitzustellen. Weiterlesen

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Der Ausbau bei den erneuerbaren Energien, die Versorgungssicherheit und der Gegenvorschlag zur Gletscherinitiative waren die grossen Energie-Themen der Sommersession der eidgenössischen Räte, die am 17. Juni zu Ende ging. Energeiaplus fasst die wichtigsten Entscheide zusammen. Weiterlesen

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Steigende Strom- oder Heizkosten: Das muss die Mieterinnen und Mieter der neuen Überbauung in Urdorf ZH nicht kümmern. Strom und Wärme für die 39 Wohnungen kommen von der Sonne, vom Wind und aus dem Boden. Realisiert hat das Projekt die Stiftung Umwelt Arena Schweiz. Sie will damit zeigen: In Zukunft können wir alle CO2-neutral und energieeffizient wohnen. Weiterlesen

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Erfahren Sie, wie Sie als Eigentümerin oder Miteigentümer auf ein nachhaltiges, effizientes Wärmepumpensystem mit regenerierten Erdwärmesonden und eigener Solaranlage umsteigen – ohne, dass die Mieterinnen und Mieter ihre Wohnungen verlassen müssen.

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Sonnenenergie ist so gefragt wie nie: Das zeigen die jüngsten Zahlen von Pronovo, die im Auftrag des Bundesamts für Energie die Gesuche für Fördermittel für erneuerbare Produktionsanlagen bearbeitet. Sowohl bei der Anzahl Gesuche wie bei der Produktionsleistung gab’s im ersten Quartal einen Rekord. Weiterlesen

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Einstecken und schon fliesst der Strom – So einfach soll eine Plug&Play-Solaranlage installiert werden können. Doch ist das wirklich so simpel? Und welche Bewilligungen sind für solche Anlagen notwendig?

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Ein Haus zu bauen ist eine grosse Investition, von der nicht nur die nächste, sondern vielleicht sogar die übernächste Generation profitieren kann. Beim Hausbau ist also gut beraten, wer langfristig denkt. Spätestens nach den extremen Wetterereignissen des Sommers 2021 bedeutet das auch, die Auswirkungen des Klimawandels einzuberechnen. Was genau heisst das aber für den Bau von Wohngebäuden?

Ein Projekt der Hochschule Luzern hat sich dieser Frage gewidmet. Auf Basis von Klimaszenarien hat das Forschungsteam Leitfäden entwickelt, die Planende und Bauherrschaften unterstützen sollen. Energeiaplus hat mit dem Leiter der Forschungsgruppe Gianrico Settembrini gesprochen und nachgefragt, worauf es zu achten gilt.

Energeiaplus: Herr Settembrini, an wen richten sich die Leitfäden, welche Ihr Team erarbeitet hat?

Gianrico Settembrini: Wir haben zwei separate und unterschiedliche Leitfäden entwickelt. Einen explizit für Planende, mit dem Fokus auf die frühe Entwurfsphase von Gebäuden. Und einen für Bauherrschaften mit Empfehlungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel für sämtliche Projektphasen: Von der strategischen Planung bis zur Bewirtschaftung der Gebäude. Sein Ziel ist die Sensibilisierung zum Thema Klimawandel von Projektbestellern und -entwicklern im Allgemeinen, von Privaten bis hin zu institutionellen Investoren, von der Wohnbaugenossenschaft bis zur professionellen Liegenschaftsverwaltung.

Auf welcher Datengrundlage haben Sie Ihre Analysen durchgeführt?

Die Studie legt den Schwerpunkt auf Wohngebäude. Als Referenzgebäude für die Analysen diente ein Wohnneubau, der bereits in früheren Klimawandelprojekten, z.B. in der Studie ClimaBau[1], als typisches Beispiel für den Schweizer Gebäudepark ausgewählt wurde. Dies erlaubte, auf vorhandene Erfahrungen und Erkenntnisse aufzubauen.

Die verwendeten Klimaprojektionen basieren auf dem mittleren Treibhausgasemissionsszenario für die Periode von 2045 bis 2074. Sie wurden in Zusammenarbeit mit MeteoSchweiz für die thermischen Simulationen aufbereitet. Der Vergleich wurde mit gemessenen Wetterdaten der Periode von 1980 und 2009 durchgeführt. Untersucht wurden jeweils ein durchschnittliches und ein besonders warmes Jahr der Perioden an einem Beispielstandort für das Schweizer Mittelland (Meteostation Basel-Binningen).

Gianrico Settembrini ist Leiter der Forschungsgruppe „Nachhaltiges Bauen und Erneuern“ an der Hochschule Luzern. Er hat als Projektleiter die Leitfäden mit seinem Team erarbeitet.

Welche konkreten Herausforderungen stellt der Klimawandel an das Bauen beziehungsweise Wohnen in der Schweiz?

Wir unterscheiden grundsätzlich in Herausforderungen der Mitigation, also dem Verhindern der klimawandelrelevanten Treibhausgasemissionen, und solche der Adaption.

Die Adaption steht in unserer Studie im Mittelpunkt. Wohnbauten bilden dabei eine besondere Herausforderung, weil sie heute kaum aktiv gekühlt werden (dürfen). Mit dem künftigen Klima werden sie jedoch zunehmend und teilweise markant überhitzen. Der Klimakältebedarf wird ähnlich demjenigen in unseren südlichen Nachbarländern heute sein. Dort ist eine Wohnraumkühlung – oftmals durch nachträglich aufgestellte Klimageräte – bereits die Regel. Sie zeigt sich häufig mit ästhetischen Schreckensbildern bei den Gebäudefassaden, aber vor allem führt sie zu einem enormen Zuwachs an Strombedarf im Sommer. Die grosse Herausforderung besteht darin, unsere Gebäude heute so zu planen, dass sie langfristig behaglich bleiben und nicht nachträglich «improvisiert» gekühlt werden müssen.

Ihre Handlungsempfehlungen orientieren sich an dem Prinzip der Adaption. Wieso anpassen an den Klimawandel, statt die Mitigation ins Zentrum der Bemühungen zu stellen?

Dass Mitigation wichtig ist, wurde schon länger erkannt. Konkrete Ziele wurden im Laufe der letzten Jahrzehnte in der Energiestrategie laufend neu formuliert. Teilweise fanden die Ziele auch Einzug in unsere Gesetzgebung. Der Klimawandel ist jedoch dadurch kaum mehr aufzuhalten, wir können nur noch das Ausmass beeinflussen. Deshalb ist es ebenso wichtig, dass wir uns langfristig mit den Gegebenheiten befassen, die uns erwarten werden. Reagieren wir heute diesbezüglich nicht, wird der erhöhte Klimakältebedarf künftig die Problematik verstärken. Der Strombedarf für die Kühlung wird zu weiteren Treibhausgasemissionen führen. Klimageräte werden die Aussenluft noch mehr aufheizen.

Im Gegenzug sollten wir den Klimawandel – zumindest energetisch – als Chance sehen: Die höheren Temperaturen bedeuten weniger Heizwärmebedarf. Führt eine bedachte Planung zu einer Minimierung des Klimakältebedarfs, kann gar eine Reduktion des Jahresenergiebedarfs angestrebt werden.

Es gibt schon eine Vielzahl an Infoblättern und Leitfäden, die Bauherrschaften unterstützen sollen. Welchen Mehrwert bieten Ihre Handlungsempfehlungen?

Die Auswirkungen des Klimawandels auf unsere Gebäude sind unseres Erachtens weiterhin ungenügend untersucht. Verfügbare Infoblätter bilden oftmals lediglich Teilbereiche der Problematik ab. Wir versuchten mit der Studie einen gesamtheitlichen Eindruck zu geben und untersuchten den Einfluss der verschiedene Entwurfsparameter jeweils auf die drei Hauptthemenfeldern: Energiebedarf (Heizwärme- und Klimakältebedarf), thermische Behaglichkeit (Überhitzungsstunden im Gebäude) und Tageslicht (Tageslichtversorgung, Besonnungsdauer und Aussicht). Mit den Empfehlungen möchten wir die Akteure am Bau bei der Balancefindung zwischen den drei Themenfeldern unterstützen und eine vorausschauende Planung fördern.

Zudem wurden die Leitfäden unter Einbezug des Zielpublikums erarbeitet. In einem ersten Projektschritt wurde eine Umfrage durchgeführt, um den aktuellen Wissensstand von Bauherrschaften zum Klimawandel in Erfahrung zu bringen und um die relevanten Handlungsfelder zu eruieren.

Ein Haus oder eine Wohnung zu bauen ist ein herausforderndes und oft langwieriges Unterfangen. Die wenigen Leute, die in der Schweiz etwas bauen, tun dies meist nur einmal in ihrem Leben. Wie hilft da ein Leitfaden weiter?

Wichtig ist, dass die Auswirkungen des Klimawandels bereits heute bei der Gebäudeplanung thematisiert werden. Je mehr die Baubranche die Problematik erkennt und Massnahmen in der Praxis umsetzt, umso mehr wird der gesamte Gebäudepark davon Nutzen ziehen.

Planende, welche bei grösseren Objekten mit der Thematik konfrontiert sind, werden die Überlegungen auch bei kleineren Wohnbauten aufnehmen und weitergeben. Dasselbe gilt auch umgekehrt. Ziel ist, dass die Berücksichtigung des Klimawandels bei der Planung sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich zum Normalfall wird. Davon werden alle profitieren.

In welchem Stadium eines Bauvorhabens kommen die Hinweise Ihrer Leitfäden im Idealfall zum Zug?

Die Weichen eines klimawandelgerechten Projektes werden bereits in der strategischen Planung gelegt. Schon die Standortwahl kann entscheidend sein. Der Leitfaden für Planende bezieht sich demzufolge explizit auf Gebäudeparameter, welche in der frühen Entwurfsphase thematisiert werden. Dies sind zum Beispiel Gebäudeausrichtung, Fensterflächen oder baulicher Sonnenschutz.

Im Leitfaden für Bauherrschaften haben wir indessen bewusst Empfehlungen für jede Phase im Lebenszyklus des Gebäudes formuliert, auch für die Nutzungsphase. Das ist insbesondere im Hinblick auf Massnahmen wichtig, welche die Involvierung der Bewohnenden voraussetzen. Denn da gibt es künftig ebenfalls ein grosses Optimierungspotential, zum Beispiel durch die effiziente Auskühlung der Gebäude in der Nacht.

Bauvorhaben sind kostspielig und aufwändig. Warum sollten Ressourcen darin investiert werden, die Parameter ihrer Leitfäden in die Planung aufzunehmen?

Dass Wohnungen und Häuser auch im Sommer angenehm kühl bleiben wird zunehmend zu einem entscheidendes Kriterium für die Vermietbarkeit. Helle Räume, also der Umgang mit Tageslicht, sind es schon heute. Eine langfristig vermietbare Immobilie bedeutet weniger Mieterwechsel und somit ökonomische Vorteile – hierbei ist ein hoher Wohnkomfort zentral.

Die Berücksichtigung der künftig höheren Aussentemperaturen könnte zudem zu einer Reduktion des gebäudetechnischen Aufwands für die Raumheizung führen und sich ebenfalls kostensenkend auswirken.

Gibt es einen zentralen Grundsatz des an den Klimawandel angepassten Bauens, den Sie allen potenziellen Bauherrschaften ans Herz legen möchten?

Gebäude, die wir heute planen, werden voraussichtlich auch im nächsten Jahrhundert noch genutzt werden. Bis anhin haben wir sie mit den Erfahrungen und den Klimadaten aus der Vergangenheit konzipiert. Für die energetische Optimierung und Kosteneffizienz ist eine langfristig vorausschauende Planung mit Berücksichtigung der künftigen klimatischen Gegebenheiten unerlässlich. Dabei sollte ebenso nicht vergessen werden, dass wir jeweils für die künftigen Nutzenden planen. Gesunde, behagliche und helle Räume, in denen sich der Mensch jederzeit wohl fühlen kann, müssen das Ziel von jedem Bauvorhaben sein.

Sie finden die Leitfäden für Planende und Bauherrschaften auf der Webseite der Hochschule Luzern.

 

 

Lisa Brombach, Medien und Politik, BFE

 

 

[1] ClimaBau – Planen angesichts des Klimawandels; Energiebedarf und Behaglichkeit heutiger Wohnbauten bis ins Jahr 2100. Settembrini et al., 2018, Bundesamt für Energie, Bundesamt für Umwelt

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