Im dritten Teil meiner kleinen Nachhaltigkeits-Serie beschäftige ich mich mit nachhaltigen Energiekonzepten. Wer hier klare Lösungen und absolute Statements erwartet, wird enttäuscht werden. Denn DIE EINE richtige Lösung gibt es nicht. Allerdings viele spannende Ansätze, die je nach Gebäude, Lage, Nutzung und Budget ein sinnvolles Energiekonzept ergeben. Die Stimmung ist teilweise angeheizt: Radikale Befürworter einer Technologie schaden der Energie-Diskussion ebenso wie aggressive Kritiker. Dazwischen steht der Verbraucher, der eine Lösung für sich und sein Eigenheim finden muss. Wie immer im Leben ist dieses nicht Schwarz oder Weiß, sondern mit vielen Mischtönen versehen. Deshalb möchte ich Mut machen, sich eigenverantwortlich mit den Themen zu befassen und mit Herz und Verstand eine Entscheidung für ein passendes Energiekonzept zu treffen – für die Umwelt, für das eigene Wohlbefinden und gerne auch mal gegen die landläufige Stammtisch-Meinung.
Dass das soziale Umfeld nicht immer der beste Ratgeber ist, zeigt die Studie des Mannheimer Forschers Dr. Christoph Siemroth und seiner Kollegen Justus Inhoffen (Universität Amsterdam) sowie Dr. Philipp Zahn (Universität St. Gallen). Die Studie beschäftigt sich mit dem Ausbau von Solarpanels zur Stromerzeugung. Die Wissenschaftler haben Daten der vier deutschen Netzbetreiber untersucht, welche die Installationszeitpunkte und Postleitzahlen aller EEG-geförderten Solarpanels im Zeitraum zwischen 2000 bis 2012 zeigen. Das Ergebnis: In Gemeinden, wo bereits ein Solarpanel installiert wurde, nahm die Anzahl weiterer Anlagen um etwa 50 Prozent mehr zu als in vergleichbaren Gemeinden ohne Panels. Wenn das Gebiet dafür geeignet ist – kein Problem. Allerdings wurde dieser soziale Einfluss auch in Regionen mit niedriger Sonneneinstrahlung beobachtet. Will heißen: Nur weil der Nachbar ein Solarpanel auf dem Dach hat, ist das noch lange nicht die beste Lösung.
Bei einem durchdachten Energiekonzept sollten Investition und Leistung im guten Verhältnis stehen. Klick um zu TweetenMan sollte die Entscheidung für ein nachhaltiges Energiekonzept also auf anderen Fakten aufbauen. Dabei ist die Energieerzeugung nur eine Komponente nachhaltigen Bauens – allerdings eine, die sich direkt auf den Geldbeutel auswirkt. Neben der Ressourcenschonung und der Lebensdauer, die ich im ersten Teil dieser Serie in den Mittelpunkt gestellt habe, sind das Recycling aus dem zweiten Teil und die sozialen Aspekte (das wird im vierten und letzten Teil eine Rolle spielen) Gesichtspunkte, die sich indirekter auswirken. Ein durchdachtes Energiekonzept sollte klimaschonend sein, problemlos funktionieren, möglichst wenig Energie im Betrieb benötigen und die Anschaffungskosten sollten im Verhältnis zur Leistung stehen. Ziel ist es, möglichst wenig Energie für Heizwärme, Warmwasser und Strom zu benötigen und diese Energie umweltschonend zu produzieren. Den Königsweg gibt es dabei nicht. Jedes Objekt muss individuell mit seinen Gegebenheiten und seiner Lage gesehen werden.
Die Sonne ist ein kostenloser Energielieferant, der passiv oder aktiv genutzt werden kann. Die Wärme der einfallenden Sonnenstrahlen sollten auf jeden Fall genutzt werden, da sie völlig ohne zusätzlicher Technik durch eine geschickte Planung vor allem in den Wintermonaten und den Übergangszeiten kostbaren Wärmeeintrag bringt. Auch bei der Planung von Maidar City, einer zertifizierten Ökostadt in der Mongolei, ist die Sonne eine wichtige Energiequelle. Um diese als passiven Wärmeeintrag effektiv nutzen zu können, wurden entsprechende Abstände zwischen den Häusern eingeplant, damit die Sonnenstrahlen in die Wohnungen eindringen können. Den Abstand der Häuser kann man nicht immer beeinflussen, aber besonders im Neubau kann eine geschickte Steuerung des Sonnenlichts kostbare passive Wärmeeinträge sichern. Im Bestand könnte dies im Sanierungsfall unter Umständen durch größere Fensterflächen erreicht werden. Die vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten mit Glas habe ich bereits in diesem Blog-Artikel vorgestellt.
Solare Energie auf jeden Fall passiv über Einstrahlung nutzen. Klick um zu TweetenWer in einem der sonnenreichen Gegenden Deutschlands lebt und geeignete Dach- oder Fassadenflächen an seinem Gebäude hat, die nach Süden orientiert sind, kann die solare Einstrahlung noch weiter nutzen. Solarthermie kann zur Warmwasserbereitung und bei großen Anlagen darüberhinaus auch noch zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden. Für einen Vier-Personen-Haushalt rechnet die Deutsche Energie-Agentur dena bei einem Strahlungsangebot von 1.000 kWh/m²a mit einer Kollektorfläche von vier bis sechs Quadratmeter für Warmwasser. Kommt Heizwärme hinzu wird beim gleichen Beispiel mit einer Kollektorfläche von zehn bis 18 Quadratmeter gerechnet. Je optimaler die Ausrichtung und damit die Sonneneinstrahlung, desto kleiner können die Kollektorflächen gewählt werden und desto effektiver arbeitet die Anlage. Ein Winkel von 45 Grad gilt als optimal. Mit den eingesetzten Mitteln wird dann die Sonnenstrahlung möglichst effektiv genutzt. Solarthermieanlagen benötigen allerdings Strom, dies sollte in die Energie- und Kostenbilanz eingerechnet werden. Da die Sonnenenergie vor allem im Sommer und tagsüber anfällt, ist für dieses Energiekonzept ein gut dimensionierte Speicher besonders wichtig. In längeren sonnenarmen Zeiten beispielsweise über den Winter muss zugeheizt werden. Auch dies sollte einkalkuliert werden.
Holz ist ein nachwachsender Rohstoff, der sich ebenfalls bestens zum Beheizen von Häusern eignet. Außerdem ist er klimaneutral. Das heißt beim Verbrennen wird so viel Kohlendioxid freigesetzt wie der Baum vorher für sein Wachstum gespeichert hat und wie auch beim natürlichen Verrottungsprozess wieder frei werden würde. In modernen Heizungsanlagen kommt der Brennstoff meist in Form von Pellets zum Einsatz. Diese Presslinge werden ohne chemische Bindemittel hergestellt. Die Qualität der Pellets ist für eine optimale Verbrennung und eine problemlose Lagerung bzw. Nachladung entscheidend, deshalb sollten nur von renommierten und zertifizierten Anbietern gekauft werden. Wie bei Öl- und Gasheizungen werden Geräte mit Brennwerttechnik angeboten, die mit besonders guten Wirkungsgraden glänzen. Diese entstehen, weil das Abgas nochmals zur Energiegewinnung genutzt wird. Damit wird der eingesetzte Brennstoff bestmöglich in Energie umgesetzt.
Holzheizungen erreichen mit Brennwerttechnik hohe Wirkungsgrade. Klick um zu TweetenHolz kann aber auch über einen Kaminofen in den Heizkreislauf eingebunden werden. Es gibt hier ebenfalls Pellet-Systeme oder Kaminöfen für Stückholz. Wenn mit Holz geheizt wird, egal in welcher Form, muss dafür ein Lagerraum eingeplant werden, der im Haus oder auch außerhalb liegen kann. Die Deutsche Energie-Agentur dena rechnet bei einem Einfamilienhaus mit 150 Quadratmeter und einem Jahreswärmebedarf von 16.000 kWh mit drei bis sechs Tonnen Pelletbedarf pro Jahr und einem Lagerraum von acht bis 14 Quadratmeter. Zudem fallen beim Verbrennen von Holz Feinstäube an. Die zulässigen Grenzwerte sind über die “Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz” geregelt. Je besser der Brennvorgang, desto weniger Feinstaub-Emissionen entstehen. Besonders moderne Pellet-Anlagen können emissionsarm betrieben werden und sind heute mit entsprechender Technologie ausgestattet.
Die Wärmepumpe nutzt die Wärme aus Luft, Erdreich oder Wasser. Besonders Luft-Wärmepumpen erfreuen sich aufgrund ihres Preis-Leistung-Verhältnisses immer größerer Beliebtheit. Der Aufwand für die Installation ist deutlich geringer als der einer Erd-Wärmepumpe und die Kosten sind damit wesentlich geringer. Natürlich ist auch der Energiegewinn geringer, aber für viele Situationen trotzdem ausreichend. Wärmepumpen werden aber ebenfalls in Lüftungsanlagen oder in Kombination mit Gas-Brennwertgeräten als Ergänzung (mehr dazu in meinen News von der CEB in Karlsruhe) eingesetzt.
Je besser die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe, desto größer die Energieeinsparung. Klick um zu TweetenEntscheidend ist die Jahresarbeitszahl JAZ, die die Effizienz einer Wärmepumpe beschreibt. Die für den Betrieb einer Wärmepumpe elektrische Energie wird über ein Jahr mit der erzeugten thermischen Energie ins Verhältnis gesetzt. Laut dem Bundesverband Wärmepumpe e.V. spart man bereits beim aktuellen Strommix mit einer Wärmepumpe und einer JAZ von 2,0 gegenüber einem alten Ölkessel Primärenergie ein. Wie bei der Solarthermie, die ebenfalls Strom für den Betrieb benötigt, wird die Ökobilanz immer besser, je mehr Ökostrom zum Einsatz kommt. Wer eine eigene Photovoltaikanlage auf dem Dach hat, kann sich hier ruhig zurücklehnen.
Kombinationen der erneuerbaren Energieträger mit fossilen Brennstoffen kann in der Sanierung ein alternatives wirtschaftliches Energiekonzept gegenüber einem vollständigen Umstieg auf erneuerbare Energien sein. Werden verschiedene Wärmeenergieträger in einem Heizsystem zusammengefasst, spricht man von einer Hybridheizung. Das Institut für Wärme und Öltechnik iwo setzt auf die bewährte Kombination von Öl und Solar. Beim Austausch eines alten Ölkessels gegen eine moderne Öl-Brennwertheizung rechnet das Institut mit einem verringerten Heizölbedarf von 30 Prozent. Mit einer Solaranlage könne zusätzlich bis zu 20 Prozent Energie eingespart werden. Weiter wird in dem Beispiel die Einbindung eines Holzkamins aufgeführt, der weitere zehn Prozent einspart. Eine weitere Möglichkeit ist das Energiekonzept aus einer Gas-Brennwerttherme in Verbindung mit einer kleinen Wärmepumpe.
Hybridheizungen sind im Sanierungfall eine interessante Alternative. Klick um zu TweetenIm Sanierungsfall kann es aus wirtschaftlichen Gründen nachhaltiger sein, fossile Brennstoffe mit neuer Technologie effektiver als vorher zu nutzen und mit erneuerbaren Energien zu ergänzen oder mit Ökogas zu betreiben. Denn auch die Wirtschaftlichkeit ist Teil der Nachhaltigkeit. Aber damit wären wir schon beim nächsten Thema und dem vierten Teil meiner Serie. Dieser wird sich mit den wirtschaftlichen und sozialen Aspekten der Nachhaltigkeit beschäftigen.
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