Офис бункер за енергийна диета Heise онлайн

Търговските сгради консумират твърде много електричество и топлина. Поради това експертите работят по технически трикове за повишаване на ефективността на сградите.

Bottrop. Това звучи като чист район на Рур, като въглища, стомана и селища на работници. В никакъв случай Bottrop не звучи като иновация. Този предразсъдък обаче трябваше да бъде изхвърлен зад борда най-късно от миналия ноември. Оттогава жълтата табела с име на място има оживено лого с марката InnovationCity Ruhr. Градът с 117 000 души спечели състезанието със същото име, с което федералното правителство финансира трансформацията на Рурската общност в еко град с колосалните 2,5 милиарда евро. Апартаментите и търговските сгради в пилотна зона от 2500 хектара в южната част на Ботроп трябва да намалят своите емисии на CO2 със 75 процента до 2020 г.

Успехът се дължи до голяма степен на пионерските концепции в търговското строителство. Металообработващите компании, търговията с риба, компанията за почистване на текстил и други компании се обединиха, за да формират бизнес парк с нулеви емисии, а Университетът за приложни науки с нулеви емисии в Рур планира да изгради нов кампус с нулеви емисии, който ще генерира толкова енергия от възобновяеми източници, колкото консумира. Изводът е, че емисиите на CO2 трябва да са нула. Включен е и последният коксови завод в града: той захранва отпадъчната топлина от гасенето на кокса в контейнер, пълен със солена вода, който се транспортира до близкото начално училище Ебел, където отделя топлината си в котелното.

Такива витринни проекти са спешно необходими. Тъй като по света 40 процента от генерираната енергия се консумира в жилищни сгради, офис кули или фабрики, особено чрез отопление, климатизация и осветление. Германия едва ли е в по-добра позиция: Сградите съставляват около една трета от общото енергийно търсене в тази страна. Търговското строителство е особено трудно да спести енергия. Строителите пъшкат под предполагаемо високи инвестиционни разходи за мерки за ефективност. Ако има пари, по-добре би било да ги сложите в красива стъклена фасада, с топлината на която климатикът трудно може да се справи през лятото.

Има много концепции за поставяне на сгради на енергийна диета, която се изплаща само след няколко години. Най-простите решения често са най-добрите, например интелигентното използване на естествена вентилация и дневна светлина в големите зали на супермаркетите. Резервоарите за съхранение, които буферират излишната енергия в цикъла на деня или сезоните, например с помощта на лед или специални соли, също могат да играят ключова роля.

За съжаление, думата за това все още не е достигнала до повечето строители. Щутгартската строителна група Цюблин сега иска да даде добър пример. Повече от 600 служители работят в своеобразен вътрешен инженерен офис, който оптимизира цялостно търговските сгради от енергийна гледна точка. Съобщението: Енергоспестяващите мерки не са специално оборудване, а принадлежат на сградата като асансьори и тоалетни. И струват малко, ако ги планирате по-рано. Следователно Züblin иска да има думата при изготвянето на офертата.

На борда като партньор за сътрудничество е Bayer MaterialScience, която иска да се утвърди в строителната индустрия с новата си програма „Еко-търговска сграда“, по-специално с полиуретана, водещия продукт от Леверкузен. Пластмасата е по-тънка и изолира по-добре от плочите от минерални влакна. Например в прости фабрични сгради самоносещите метално-полиуретанови композитни елементи на Bayer са обещаваща алтернатива на топлопропускливите гофрирани метални листове, от които сградите често се сглобяват.

Експертите изчисляват, че шест до осем процента по-високи строителни разходи за сграда, която е доста под изискванията на Наредбата за енергоспестяване, ще се изплати след 10 до 15 години. Някои компании като Bayer или Allianz застраховка, но също така и общини като град Кьолн, сега предлагат само строителни проекти по толкова строги критерии. Многобройните федерални и държавни програми за финансиране и нисколихвени заеми от Reconstruction Loan Corporation дават стимул за това.

Въпреки това все още има малко търсене на продукти за по-енергийно ефективно строителство и енергийните специалисти рядко се осмеляват да предприемат по-сложни проекти като оптимизиране на големи офис сгради, оплаква се Цюблин. Проблем, който може да се проследи и до основните трудности при комуникацията и координацията. "Едновременното инженерство" се практикува навсякъде в индустрията, особено в автомобилното строителство - тоест едновременното, координирано развитие на всички компоненти. „От друга страна строителите работят последователно, както през Средновековието“, казва Кристоф Ахамър, професор по индустриално строителство и интердисциплинарно строително планиране от Виенския технологичен университет. Архитект, строителен инженер, строителен техник - всеки има различни интереси. Причината за конфликта: „В началото на обучението си архитектите и строителните инженери се разбират добре, в края на обучението си напускат университета с академична неприязън един към друг, което също се насърчава от преподавателите“, оплаква се Ахамър. Строителят плаща сметката с завишени разходи за сграда и сметки за енергия.

Архитектурно-инженерният офис на Ахамер ATP във Виена показва как може да се направи по-добре. Архитектите и строителните техници работят там на равни начала. Тъй като устойчивото строителство изисква цялостна концепция и никакви технически изолирани решения, казва ATP. И със сигурност няма остарели догми. Вземете за пример изолацията: Според Achammer тя може да се използва малко по-пестеливо. Опаковането на допълнителни сантиметри изолационен материал по фасадите, които вече са добре изолирани днес, е скъпо, но не добавя много към общия енергиен баланс - разликата между разходите и ползите е голяма. Според опита на Ахамър парите се инвестират по-добре в слънчеви системи за подпомагане на отоплението и производството на електроенергия. Енергийната печалба компенсира и без това ниските топлинни загуби и изпълва касата на собственика с възвръщаемост от около шест процента днес.

Две сгради във Виена показват как. Със своите 7500 квадратни метра „Energybase“ е най-голямата пасивна офис сграда в Австрия: Слънчевата термична система с площ от 300 квадратни метра поддържа отоплението през зимата и работи със сорбционна охлаждаща система през лятото. Вместо механичен компресор, системата работи с цикъл на разтворител, процес, чийто основен принцип е известен от 200 години. Енергията за отопление и охлаждане се прехвърля чрез активиране на компоненти, т.е. чрез отопление и охлаждане на цели тавани и стени радиаторите са излишни. Новост: 500 кипърни тревни растения, разпределени в „зелени площи“, които се простират на всички пет етажа, овлажняват въздуха през зимата. Изводът е, че Energybase спестява 72 000 евро разходи за енергия и 180 тона въглероден диоксид всяка година.

50-метровата къща Strabag във Виена също разполага със сложна система за управление на енергията. В основата му има 245 тръбни бетонни пилоти, всяка с дължина 15 метра, свързани към тръбна система с дължина 68 км в сградата. В него циркулира солен разтвор, който черпи топлина от земята през зимата и студ през лятото и я подава в бетонните части на къщата. Системата може да се контролира по такъв начин, че отпадъчната топлина от компютърните зали да се насочва в други помещения чрез циркулиращата течност или да се съхранява в подземния резервоар за съхранение, както е необходимо.

Такива сгради са проектирани по принципа на така наречената ниска ексергия или накратко LowEx. Идеята зад нея: температурните разлики и по този начин енергийните потоци в сградата трябва да бъдат възможно най-ниски. Вместо да се борят със студа и топлината с горещи радиатори или ледено течение, строителните проектанти се опитват да използват и балансират естествените топлинни източници и мивки в къщата. Например Институтът на Херман Ритчел към Техническия университет в Берлин разработи концепция за целенасочено преместване на топлината в сградата: водата преминава през тънки капилярни тръби в постелки и транспортира топлина, например от заседателната зала с южно изложение до офисите от северната страна.

Системата може да бъде свързана към междинен резервоар за съхранение, който извлича лятна топлина от помещенията през деня, съхранява енергията и я освобождава само през нощта чрез топлообменник. За тази цел са подходящи така наречените латентни топлинни акумулатори, направени от солеви разтвори или парафин: когато са горещи, те се топят и абсорбират топлина, когато се втвърдят, отново освобождават енергията. По време на фазовия преход, докато целият материал се разтопи или втвърди, температурата на повърхността остава приблизително постоянна. Такива резервоари за съхранение могат да се прилагат като панели върху стени и тавани, след което те изглаждат силните температурни разлики между деня и нощта.

Сградите на LowEx могат да се включат в друг енергиен източник: канализация. Повече от десет от 100 сгради в Германия могат да се отопляват с енергия от канализацията, според проучване на Министерството на околната среда в Северен Рейн-Вестфалия. „Отпадъчните води са суровият нефт в града“, ентусиазира Торстен Шулц, партньор на специализирания център за топлина от отпадъчни води в Дрезден. Концепцията си заслужава от изискването за отоплителна мощност от 150 киловата, колкото по-голямо е изискването, толкова по-добре се изплаща. Концепцията е почти задължителна за индустриалните компании с големи количества отпадъчни води, като перални.

Ярък пример е Wintower в Winterthur, която на малко под сто метра беше най-високият небостъргач в Швейцария за почти четири десетилетия. Германската компания Huber е инсталирала топлообменник за отпадъчни води в мазето. Потопяема помпа премахва една трета от 160 литра отпадъчни води, които се натрупват всяка секунда. Термопомпата черпи мощност от 590 киловата от нея, която се използва за отопление през зимата. През лятото отпадъчните води се използват за охлаждане чрез абсорбиране на отпадъчната топлина от климатичната система.

Всички споменати мерки обаче са ефективни само ако са добре координирани. За съжаление случаят е твърде рядко. „Отново и отново са типичните грешки в контрола на сградите, които водят до ненужно голямо потребление на енергия“, заявява Кристиан Нойман от Института за слънчеви енергийни системи на Фраунхофер (ISE) във Фрайбург. Според Нойман класика е отоплителната помпа, която работи през уикенда и все още може да се наложи да се бори срещу климатика, който също не е изключен.

Siemens показва как нещата могат да бъдат направени по-добре в новата централа на Süddeutscher Verlag в Мюнхен. В сградата има място за 1850 служители. Сензорите разпознават, когато офисът е незает, системата за автоматизация след това затъмнява осветлението и регулира стайната температура. Взема се предвид и слънчевата радиация, така че геотермалната термопомпа работи само когато, например, в облачни дни всъщност няма топлина поради липса на слънчева радиация. „Това спестява до 50 процента енергия“, казва Петер Добяш, ръководител на отдела за електроника и управление в дъщерното дружество на Siemens Osram.

Но спестяването на енергия е само едната страна на медала - ако наистина искате да се справите с нулева енергия, трябва да използвате поне един възобновяем енергиен източник. Все по-често това е топлината, която е в изобилие в земята и която може да бъде извлечена с помощта на термопомпи. За да направите това обаче, трябва да пробиете в земята, колкото по-дълбоко, толкова по-добре. Групата за въглища RAG прави това в района на Рур от началото на производството на твърди въглища. Около 80 милиона кубически метра минна вода при температура от 20 до 30 градуса по Целзий протичат през старите въглищни мини там. Той може да захрани до 40 000 жители с топлина чрез термопомпи - проект, който InnovationCity в Ботроп би искал да тества. Има дори планове за подаване на топлина от скали от подземната мрежа в топлофикационната мрежа чрез циркулация на вода през стари копаери.

Фотоволтаиците са още по-популярни и лесни за преоборудване. Цените на слънчевите модули бързо падат, тяхното насърчаване от Закона за възобновяемите енергийни източници все още е привлекателно и има място на предимно плоските покриви на търговски сгради. Резултатът е енергийни къщи, които генерират повече електрическа енергия от топлинната енергия, която се губи през стените. Изплаща се. „Фотоволтаичната система всъщност не струва нищо“, казва Тобиас Бубе, говорител на фройбургския екоархитект Ролф Диш. За системата има заем от Kreditanstalt für Wiederaufbau, който се изплаща чрез приходи от подаване на излишната електроенергия в мрежата.

Ролф Диш е пионер в плюс енергийната тенденция, дори е защитил термина „плюс енергийна къща“. Самият той живее в може би най-зрелищната еко къща в Германия: хелиотропът, цилиндрична къща на кокил, подрежда обитаваните помещения със слънцето с помощта на електрически мотор през деня. Архитектурният офис на Disch се намира в квартал Фрайбург във Вобан в така наречения Слънчев кораб, 125-метров ансамбъл от жилищни сгради, офиси и медицински практики. Той е открит през 2006 г. и е първата търговска и енергийна къща в Германия. Външните стени, парапетите и вентилационните капаци са вакуумно изолирани, т.е. снабдени с тънки сандвич панели с вакуум между тях, които изолират десет пъти по-добре от други материали със същата дебелина. На борда има и контролирана вентилация с възстановяване на топлината. Електрическата енергия се доставя от фотоволтаична система на покрива. Радикалната енергийна диета е подходяща не само за нови сгради. Чрез преоборудването офисът на архитектите Rolf Disch дори помага на изброените къщи да постигнат положителен енергиен баланс. Но има ограничения, тъй като говорителят на Disch Bube знае: „Фрайбургският министър никога няма да бъде къща с енергийна енергия“. (bsc)