Dekarbonisierung und Netto-Null sind Begriffe, die man in der Baubranche häufig hört, vor allem im Bereich Heizung, Lüftung und Klimatisierung (HLK). Das liegt daran, dass die HLK eine besonders wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung von Gebäuden spielt. In diesem Artikel untersuchen wir die Bedeutung von HLK für die Erreichung von Netto-Null, wie wir Gebäude dekarbonisieren und welche Werkzeuge Ihnen helfen können, nachhaltige Entscheidungen zu treffen.
Warum ist HLK der Schlüssel zu Netto-Null?
Bei der Dekarbonisierung geht es darum, die Menge an Kohlendioxid (CO2) und anderen Treibhausgasemissionen (THG) wie Methan (Ch4), Distickstoffoxid (N2O) und fluorierte Gase (F-Gase) zu reduzieren, die produziert und in die Atmosphäre abgegeben werden. Ziel ist es, diese Treibhausgasemissionen so weit wie möglich auf Null zu reduzieren, wobei die verbleibenden Emissionen auf andere Weise, z. B. durch die Ozeane oder Wälder, wieder aus der Atmosphäre absorbiert werden.
Wenn wir von der Dekarbonisierung von Gebäuden sprechen, geht es um die Verringerung der CO2- und Treibhausgasemissionen, die ein Gebäude erzeugt. Das bedeutet, die Energieeffizienz des Gebäudes zu verbessern, um den Energieverbrauch zu senken, auf kohlenstofffreie Energie umzusteigen, ineffiziente HLK-Produkte, die fossile Brennstoffe und Kältemittel mit hohem Treibhauspotenzial (GWP) verwenden, zu ersetzen und die in den Bauprodukten und -materialien enthaltenen Kohlenstoffemissionen zu reduzieren.
Die HLK steht aus drei Gründen im Zentrum der Dekarbonisierung:
- Das Heizen und Kühlen von Gebäuden verbraucht enorme Mengen an Energie. In der Europäischen Union beispielsweise entfallen rund 50 % des Energieverbrauchs eines Gebäudes auf Heizung und Klimatisierung.
- Für den Betrieb von HLK-Systemen werden traditionell schädliche fossile Brennstoffe oder fluorierte Gase verwendet.
- HLK ist überall! HLK und Kältetechnik sind nicht nur in Gebäuden und Prozessen zu finden, sondern auch in allen anderen Bereichen unseres täglichen Lebens, angefangen bei den Orten, an denen wir leben, arbeiten und spielen, bis hin zu den Produkten, die wir verwenden, und sogar den Lebensmitteln, die wir verzehren.
Daher spielen HLK-Hersteller, Planer, Konstrukteure, Installateure und Käufer alle eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung von Gebäuden.
Was ist ein dekarbonisiertes Gebäude?
Der heilige Gral ist das Null-Kohlenstoff-Gebäude, auch bekannt als Zero Emission Building (ZEB). Ein Null-Emissions-Gebäude ist ein hoch energieeffizientes Gebäude, das nur eine geringe Menge an Energie für den Betrieb benötigt. Die Energie, die es verbraucht, ist kohlenstofffrei, und das Gebäude besteht aus Materialien und Produkten mit geringen oder gar keinen eingebetteten Kohlenstoffemissionen. Wenn durch den Betrieb oder die Materialien des Gebäudes Kohlenstoff erzeugt wird, kann ein hochwertiger Kohlenstoffausgleich genutzt werden, um die jährlichen Kohlenstoffemissionen zu kompensieren.
Gebäude können auf verschiedene Weise kohlenstofffrei sein, zum Beispiel durch:
- 100%ige Elektrifizierung mit kohlenstofffreier Energie aus dem Netz
- Bau von Gebäuden nach Passivhaus-Standard, entweder mit kohlenstofffreier Energie aus dem Netz oder mit erneuerbaren Energien vor Ort/außerhalb des Gebäudes
- Renovierung bestehender Gebäude nach einem hohen Effizienzstandard, wobei entweder kohlenstofffreie Energie aus dem Netz, erneuerbare Energien vor Ort oder eine Mischung aus beidem verwendet wird.
Die großflächige Einführung von Null-Emissions-Gebäuden wird nicht über Nacht geschehen. Tatsächlich ist die Bereitschaft der Infrastruktur für kohlenstofffreie Energie von Land zu Land sehr unterschiedlich. Unsere World In Data zeigt, dass im Jahr 2020 weltweit 39 % des Stroms aus kohlenstoffarmen Quellen stammen wird, wobei Paraguay, Island, Schweden und Uruguay im Jahr 2021 über 95 % ihres Stroms aus solchen Quellen erzeugen werden. Am anderen Ende des Spektrums erzeugte Saudi-Arabien im selben Jahr nur 0,23 % des Stroms aus erneuerbaren Energien. Länder wie Indien (21,95 %), Australien (29,13 %), die Vereinigten Staaten (39,49 %), Deutschland (49,16 %) und das Vereinigte Königreich (55,05 %) haben noch einen weiten Weg vor sich, um mit Ländern wie Frankreich (87,85 %) und Kanada (82,13 %) gleichzuziehen. Für einige Länder ist die Dekarbonisierung eine enorme Herausforderung, während andere den Weg zum Netto-Nullpunkt reibungsloser beschreiten werden. In der Zwischenzeit müssen wir alle damit beginnen, Schritte zur Dekarbonisierung zu unternehmen.
Wie können wir Gebäude dekarbonisieren?
1) Einführung von kohlenstoffarmen Technologien
Wir brauchen eine nachhaltige Einführung bewährter kohlenstoffarmer Technologien, nicht nur im Neubaubereich, sondern auch in bestehenden Gebäuden. Die Elektrifizierung von Heiz-, Warmwasser- und Kochgeräten geht Hand in Hand mit dem Ausstieg aus fossilen Brennstoffen und Kältemitteln mit hohem Treibhauspotenzial. Die Hersteller von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen sind anderen Branchen bereits weit voraus, wenn es um die Dekarbonisierung von Produkten und die Steigerung der Energieeffizienz geht. Die Technologie ist verfügbar, aber es liegt an den Planern, Konstrukteuren und Käufern, sich für nachhaltige Systeme zu entscheiden.
2) Energieeffizienz
Einer der ersten Schritte bei der Dekarbonisierung von Gebäuden ist die Verbesserung der Energieeffizienz. Bei bestehenden Gebäuden muss in der Regel die Gebäudehülle (Dach, Isolierung, Wände und Türen) modernisiert werden, um den Energiebedarf für Heizung und Kühlung zu senken. Dann gibt es eine Reihe von Geräten, die auf effizientere Modelle umgerüstet werden können, von den bereits erwähnten HLK- und Warmwassersystemen bis hin zu Haushaltsgeräten, Beleuchtung, Unterhaltungselektronik und Computern.
3) Umstellung auf erneuerbare/dekarbonisierte Energie
Eine der größten Hürden auf dem Weg zum Netto-Null-Haushalt ist die Dekarbonisierung der von uns verwendeten Energie. Langfristiges Ziel ist die vollständige Dekarbonisierung des Stromnetzes durch erneuerbare Energien, Kernkraft, Wasserstoff und nachhaltige Biokraftstoffe. Bis dahin bietet die Erzeugung erneuerbarer Energie vor Ort durch Sonnen- und Windenergie oder Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Möglichkeiten für kohlenstofffreie Energie.
4) Ganzheitliche Betrachtung von Gebäuden
Die Fachleute müssen das Gesamtbild verstehen und nicht nur die Aspekte, die traditionell mit ihrer Rolle verbunden sind. So wird beispielsweise das perfekt konzipierte Niedertemperatur-Wärmepumpensystem ineffektiv, ineffizient und teuer im Betrieb sein, wenn das Gebäude schlecht isoliert ist. Ebenso kann eine verbesserte Isolierung der Gebäudehülle dazu führen, dass eine bessere Belüftung erforderlich wird, um eine schlechte Raumluftqualität durch Kondensation und Schimmel zu vermeiden. Um wirklich energieeffiziente Gebäude zu schaffen, sollte alles vom Fundament an berücksichtigt werden.
5) Eingebetteter Kohlenstoff
Der in den Materialien, die für die Herstellung von Produkten und den Bau von Gebäuden verwendet werden, enthaltene Kohlenstoff muss reduziert werden. So stellen Unternehmen heute beispielsweise auf grünen Stahl (der ohne den Einsatz von Kohle mit erneuerbarer Elektrizität und Wasserstoff hergestellt wird) oder kohlenstoffarme Betonprodukte um, um die Emissionen zu senken. Kohlenstoffarme Herstellungsverfahren und die Transportemissionen eines Produkts oder Materials sollten ebenfalls berücksichtigt werden.
6) Bildung und Ausbildung
Käufer und Endverbraucher müssen über die Vorteile und praktischen Aspekte der Dekarbonisierung aufgeklärt werden. Was die Fachleute in der Branche betrifft, so müssen Planer, Systementwickler und Installateure die Feinheiten der Entwicklung und des Einsatzes energieeffizienter Systeme mit kohlenstoffarmen Technologien verstehen. Auch die Installateure müssen kompetent sein, wenn es um die Installation, Wartung und Befestigung von kohlenstoffarmen Produkten geht.
7) Gesetzgebung - Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz (MEPS)
Die Regierungen führen Gesetze und Verordnungen ein, die den Wandel umsetzen. Die verpflichtende Einführung von MEPs sowohl für Neubauten als auch für Nachrüstungen ist ein wesentlicher Schritt zur Dekarbonisierung, ebenso wie eine angemessene Überwachung der neuen Vorschriften. Viele Regierungen führen MEPs zunächst im einfacher zu realisierenden Neubausektor ein, die wirklichen Kohlenstoffeinsparungen werden jedoch bei der Nachrüstung bestehender Gebäude erzielt. Wirksame Rechtsvorschriften für die Nachrüstung müssen umfassend sein und praktisch auf alle Gebäude angewendet werden können.
8) Finanzierung, Zuschüsse und Initiativen
Der Zugang zu Finanzmitteln, Zuschüssen und Initiativen wird von entscheidender Bedeutung sein, um sicherzustellen, dass bestehende Gebäude für kohlenstoffarme Technologien geeignet sind, und um den Umstieg auf nachhaltige Systeme zu fördern. Dies wird auch dazu beitragen, das wahrgenommene Risiko des Einsatzes neuer Technologien mit potenziell hohen Vorlaufkosten zu verringern.
Wie hilft die Zertifizierung bei der Dekarbonisierung und dem Netto-Null-Effekt?
Produkte, die ihre Energieeffizienz und ihr geringes Erderwärmungspotenzial nachweisen können, werden sehr gefragt sein, da wir versuchen, Gebäude auf dem Weg zum Netto-Null-Effekt zukunftssicher zu machen. Produkte, deren Energieleistung von unabhängiger Seite überprüft wurde und die über eine Zertifizierung wie das international anerkannte Eurovent Certified Performance (ECP)-Zeichen verfügen, heben sich von der Konkurrenz ab und erfüllen die Anforderungen der Abgeordneten, Vorschriften und Normen.
Durch die Zertifizierung erhalten Planer und Konstrukteure Zugang zu genauen Leistungsdaten, die ihnen einen einfachen Produktvergleich ermöglichen. Zertifizierte Produkte werden nach den gleichen Kriterien bewertet, und die Ergebnisse werden in der gleichen Maßeinheit ausgedrückt, unabhängig davon, in welchem Land die Produkte hergestellt oder vermarktet werden. Planer, Designer und Installateure können sich außerdem darauf verlassen, dass das Produkt in der gewählten Anwendung die erwartete Leistung erbringt, da die Energieeffizienzangaben des Herstellers von einem unabhängigen Experten überprüft und wissenschaftlich getestet wurden.
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