Beiträge

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

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 1 Vote(s), Durchschnitt: 5,00
Loading...

Die Mobilität ist Sache der Technikerinnen und Techniker, die Lösungen für die effiziente Fortbewegung von A nach B präsentieren. Da haben die Sozial- und Geisteswissenschaften nichts beizusteuern – diese Sichtweise hat längst ausgedient. Besonders spannend wird es, wenn Forschende aus den Sozial- und Geisteswissenschaften und aus den technischen Disziplinen gemeinsam an Lösungen arbeiten. Weiterlesen

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne Noch keine Bewertungen
Loading...

Die Digitalisierung ist eng mit der Blockchain verknüpft, die auch als Distributed Ledger Technologie (DLT) bekannt ist. DLT basieren auf dem Prinzip der dezentralisierten Führung von Daten und Informationen und weisen generell ein hohes Automatisierungspotential auf. Eine Technologie wie geschaffen also für die zunehmend dezentrale Zukunft eines CO2-freien Energiesektors. Bisher fehlten jedoch Standards und Grundsätze für die Anwendung im Energiesektor.

DLT steckt in einem frühen Stadium, doch die Dynamik der Entwicklungen ist enorm. Für die Energiewirtschaft stellen sich derzeit verschiedene Fragen: Wo kann die Technologie eingesetzt werden? Sind Applikationen mit verschiedenen Blockchains untereinander kompatibel? Welche Daten sollen auf die Blockchain und wie kann DLT erfolgreich in die historisch gewachsenen energiewirtschaftlichen Prozesse integriert werden? Zudem ist der Energieverbrauch von gewissen DLT sehr hoch, wie das medial stark rezipierte Beispiel von Bitcoin zeigt. Beim Einsatz von DLT im Energiesektor muss das von Anfang an bedacht werden.

Ein Konsortium aus Hochschulen, Verbänden und Unternehmen arbeitete an diesen Fragen. Das Digital Innovation Office (DO) des Bundesamts für Energie (BFE) unterstützte sie dabei über das Programm EnergieSchweiz. Diese Grundlagenarbeit passierte unter dem Dach des Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV). Das Konsortium hat unter der Leitung von Alpiq AG, Schlegel Power Consulting und der Swisscom AG gemeinsam zwei Leitfäden zur Anwendung von DLT in der Energiewirtschaft zusammengestellt. Diese legen die Basis für weitere Arbeiten, um DLT breit in der Energiewirtschaft einzuführen und die dafür nötige Standardisierung voranzutreiben. So werden in den Ergebnissen potenzielle Anwendungen von DLT in der Energiewirtschaft präsentiert und technische Empfehlungen zur Gestaltung einer skalierbaren DLT-Architektur dargelegt. Besonderes Gewicht erhalten dabei Fragen, wie DLT die Integration der erneuerbaren Energien unterstützen und wie der Energieverbrauch von DLT geringgehalten werden könnte. Insgesamt über 50 Unternehmen, Verbände und Universitäten waren an der Erarbeitung beteiligt. Das BFE hat damit einen wichtigen Beitrag zur Strategie Digitale Schweiz geleistet.

Die Schweiz hat mit diesen Leitfäden einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung von DLT in der Energiewirtschaft geleistet. Auch die Europäische Kommission arbeitet an der Standardisierung von DLT, zum Beispiel im Rahmen des Digital Europe Programms. Der Schweizer Beitrag wurde bereits auf europäischer Ebene anerkannt. So übernahm die Schweiz im Sector Forum Energy Management eine breit aufgestellte internationale Arbeitsgruppe, die Empfehlungen zuhanden der europäischen Standardisierungsgremien und der Kommission abgeben wird. Dabei bilden die nationalen Richtlinien eine wichtige Grundlage.

National gilt es nun die Kräfte zu bündeln. Die relevanten Schweizer Akteure sollten die Chance nutzen, sich weiter in die internationalen Arbeiten einzubringen und die Empfehlungen der Leitfäden in konkreten Pilotprojekten zu erproben. Das DO wird darum bemüht sein, das starke SNV-Ökosystem mit dem NTN-Innovation Booster Blockchain Nation Switzerland und anderen Initiativen zu vernetzen und so die digitale Innovation voranzutreiben. Dabei kommt der Strombranche eine wichtige Rolle zu. Es gilt sich aktiv und transparent einzubringen – nur so kann eine erfolgreiche Integration von DLT in den Energiesektor gelingen.

 

Dr. Matthias Galus, Leiter Digital Innovation Office, BFE

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 2 Vote(s), Durchschnitt: 3,00
Loading...

Wie aus den Energie-Daten des Bundesamts für Energie Geschichten werden, das zeigen Studierende der Universität Bern mit ihren Visualisierungen. Besonders interessiert haben die Daten zu Photovoltaik und Wasserkraft. Weiterlesen

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 3 Vote(s), Durchschnitt: 5,00
Loading...

Erdwärme wird in der Schweiz schon intensiv genutzt, hauptsächlich mittels Erdsonden, die aus dem Boden Heizwärme und Warmwasser für Gebäude bereitstellen. Noch kaum verwertet wird die Wärme aus tieferen Erdschichten: Wer 1000 m und tiefer bohrt, der stösst auf einen gewaltigen Wärmevorrat, der für Heizzwecke, Industrieprozesse und die Stromproduktion genutzt werden kann. Die Geo-Energie Suisse AG hat im Bedretto-Felslabor der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich und mit deren wissenschaftlichen Unterstützung einen neuen Ansatz für eine sichere Nutzung der Tiefengeothermie erprobt.

Lesen Sie den Fachartikel «Geoenergie aus sicheren Felszonen». (Here, the French version of the article)

Dr. Benedikt Vogel, Wissenschaftsjournalist, im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE)

 

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne Noch keine Bewertungen
Loading...

Wie kann man den Eigenverbrauch des Photovoltaikstroms ohne zusätzlichen Speicher markant erhöhen? Wie kann man ein Gebäude effizient heizen und kühlen? Wie können Wärmepumpen den Energieverbrauch der Industrie reduzieren? Weiterlesen

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne Noch keine Bewertungen
Loading...

Die Sonnenenergie wird in der Schweiz von Jahr zu Jahr breiter genutzt. Wie viele Photovoltaik (PV)- und Solarwärme-Anlagen es tatsächlich gibt, wird bisher anhand der Verkaufszahlen geschätzt und ist mit einer Ungenauigkeit behaftet. Ein Forscherteam der Fachhochschule Nordwestschweiz hat nun in einem Projekt versucht, den Bestand der Solaranlagen auf Schweizer Dächern mittels Luftbildern genauer als bisher zu bestimmen, wobei die Solaranlagen dank maschinellem Lernen automatisch identifiziert und quantifiziert wurden. Die Ergebnisse dürften die Zuverlässigkeit der Solarstatistik verbessern. Weiterlesen

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 8 Vote(s), Durchschnitt: 3,00
Loading...

Fast so viel Energie wie eine Schweizer Kleinstadt verbraucht die ETH Zürich. Seit 2013 stammt die Energie fürs Kühlen und Heizen aus dem Boden unter dem Campus Hönggerberg. Mehrere Erdsondenfelder speichern im Sommer Abwärme im Boden, und geben sie im Winter wieder zum Heizen frei. Für den Energietransport sorgt ein sogenanntes Anergienetz, ein Niedertemperaturverteilnetz. Dafür hat die ETH 2020 vom Bundesamt für Energie den Watt d’Or erhalten. Warum macht dieses System für eine Forschungsinstitution Sinn? Weiterlesen

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 1 Vote(s), Durchschnitt: 5,00
Loading...

Wie viele Wasserkraftwerke gibt es in der Schweiz? Wo stehen sie? Wie sieht es punkto Photovoltaik-Anlagen aus? Wo produzieren Windräder Strom? Auskunft gibt eine neue interaktive Schweizer Geodaten-Karte, die das Bundesamt für Energie zusammengestellt hat – inklusive vieler Zusatzinformationen, und frei zugänglich für alle. Weiterlesen

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 10 Vote(s), Durchschnitt: 5,00
Loading...

Wie können die Ziele der Energiestrategie 2050 umgesetzt werden? In acht Energieforschungs-Kompetenzzentren (SCCER – Swiss Competence Centers for Energy Research) haben Forscherinnen und Forscher nach Lösungen gesucht. Nach sieben Jahren wurde das SCCER-Programm Ende 2020 abgeschlossen.

Weiterlesen

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 2 Vote(s), Durchschnitt: 1,50
Loading...