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Das Gebäude im Energiefluss

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Mit Photovoltaik und Facility-Managament-Technik sollen Gebäude zu Kraftwerken werden.

von: Peter Matzanetz

Der Schweizer Ingenieur- und Architektenverein SIA hat mit einer interessanten Forderung aufhorchen lassen: „In Zukunft sollen Gebäude möglichst selbst für die benötigte Elektrizität aufkommen und die Produktion soll aus erneuerbaren Energien stammen.“ Jene Worte des SIA-Fachbei­rates sollen die eidgenössische Regierung zu einer radikalen Energiestrategie 2050 ermuntern. Motivation hierfür ist auch die Führungsrolle der Schweiz bei integrativen Solarlösungen an Fassaden. Energieaktive Bauteile werden dort mehr und mehr als Anwendungsfall für „postfossile Zeiten“ gesehen. Auch beim EU-Projekt „Be-Smart“ ist der Ansatz zentral und unter Beteiligung des Austrian Institute of Technology (AIT) wurden Fassadenmodule in konventionellem Design entwickelt. Derart eignet sich das gesamte Gebäude zur Energiegewinnung und der Einsatz von Photovoltaik kann „skaliert“ werden. Bei einem anderen Projekt erarbeitet das AIT unter dem Titel „Power Pack“ die mögliche Ausbeute bei dezentraler Energieversorgung mit Gebäuden. Dies geschieht im Auftrag von Facility Management Austria (FMA). Robert Punzenberger, Vorstandsmitglied der FMA, erläu­tert die Vision: „Zukünftige Gebäude kann man auch als Kraftwerke sehen und solche liefern wie ein Power Pack Energie, wo sie gebraucht wird.“ Abgestimmt auf den Energiebedarf der Gebäudenutzer und auf die Energiepreise würde dann „energieflexibel“ reagiert. Je nachdem können Stromüberschüsse automatisch gespeichert, ins Netz gewinnorientiert eingespeist oder auch kostensparend bezogen werden.

Power-Pack-Immobilie
Die Europäische Union hat mit einer Novelle zur Energie-Gebäuderichtlinie (EPBD) letztes Jahr den Grundstein für solche Ansätze gelegt. Darauf und auf den Smart Readiness Indicator (SRI) als Standard für „Zukunftsfitness“ von Gebäuden beruft sich das AIT bei seiner Arbeit. „Derart ist es möglich, mit dem Gebäude und dessen Nutzung flexibel auf schwankende Strompreise zu reagieren“, sagt der AIT-Projektleiter Steffen Robbi. Erfolgbestimmend wäre ein flexibles Management von auf­tretenden Energielasten. Neben dem Verbrauch und der Produktion sei auch das dezentrale Speichern von Energie ent­scheidend, um letztlich mit intelligenten Gebäudesystemen zu autarken Lösungen zu gelangen. Batteriespeicher im Zu­sammen­hang mit e-Mobilität spielen dem Vernehmen nach genauso eine Rolle wie Erdwärme- oder Flüssigspeicher. Ausgehend von rund 25.000 Neubauten jährlich will man beim AIT bis zum September abgeschätzt haben, welche Möglichkeiten sich für die Bau- und Immobilienwirtschaft ableiten lassen. Das Einsparpotenzial im Gebäudebetrieb soll den Anstoß liefern, sich mit dem Thema zu beschäftigen. „Wir ermitteln Potenziale, welche sich betrieblich aus Kostensenkungen oder über den Handel mit Strom ergeben“, sagt Robbi. Für den Wohnbau würde Betonkernaktivierung als Fall geprüft und hier wären Betriebskosteneinsparungen im mittleren bis höheren einstelligen Bereich zu erwarten. An Gewerbebauten soll das Fachmarktzentrum sowie das Bürogebäude exemplarisch für die Hochrechnung herangezogen werden.

Autonomieprojekte und Status quo
In den Räumen der Bauakademie Salzburg wird auch simuliert, aber mit Messdaten und projektbezogen, um Betonkernaktivierung abschätzen zu können. Laut Betreiber ARGE Bauteilaktivierung wäre es derart auch anzustreben, Gebäude vollsolar zu beheizen oder Windstromüberhang im Haus zu speichern. Der Waldviertler Produzent von erneuerbarer Energie WEB tut Letzteres bei einem niederösterreichischen Wohnbauprojekt bereits im Feldversuch. Das Unternehmen mit Klimaschutzpreis hat außerdem in der eigenen Firmenzentrale eine Steuerung im Einsatz, um den gesamten Betrieb inklusive e-Mobilität voll autark zu machen. Die vier größten Energieversorger Ostösterreichs haben ihrerseits für Pilotprojekte extra die hoch dotierte Innovations­plattform „Green Energy Lab“ gegründet. In der Steiermark werden damit beispielsweise Entwicklungen der blockchainbasierten Stromverteilung unter Realbedingungen getestet.

Ein Bestandsgebäude mit neuer Speichertechnologie und mit Stromgewinnung für den autonomen Verbrauch umrüsten möchte die Gemeinde Korneuburg mit dem Demoprojekt „way2smart“. Das Projekt ist Teil einer Strategie, bis 2036 energieautonom zu werden. Kandidaten für Derartiges wären theoretisch auch Einkaufszentren, wie zum Beispiel das preis­gekrönte und unter die besten Shopping­centers weltweit gewählte Wiener Einkaufsquartier Q19. Als Träger des Ökoprofit-Zertifikates für energieeffiziente Produktionsweisen ist man um Kosteneffizienz bemüht. „Wir tun uns schwer, die derzeit stark wachsenden Energiekosten an die Mieter weiterzugeben“, nennt Centermanager Gernot Jung die Hintergründe, darum schöpfe man Energiepotenziale lieber voll aus. Energieaudits mache man zwar, aber statisch bedingt komme Photovoltaik bedauerlicherweise nicht infrage. Fälle wie diese schreien förmlich nach integraler Planung, die ganzheitlichere Lösungen anstrebt.

Form follows Energy
„Energieflexible Gebäude“ wären nur dank planerischem Teamwork möglich, meint Steffen Robbi: „Da muss viel unter den Gewerken abgestimmt werden und Architekten arbeiten eng mit Bauphysikern zusammen.“ Bei dem politisch intendierten flächendeckenden Einsatz an erneuerbarer Energie wäre außerdem die Betrachtungsweise des Lebenszyklus entscheidend. Einen Vorteil sieht Robert Punzenberger in der Möglichkeit, mit Gebäuden offensiv zu agieren: „Man nimmt nicht mehr nur verbraucherseitig, sondern auch aktiv am Energiemarkt teil.“ Vor allem im Zusammenschluss seien Gebäude dann auch energiewirtschaftlich ein Faktor. Schweizer haben, wie eingangs erwähnt, die PV-Fassade dafür schon gebaut. Die Verflechtung der Blockchain mit dem Energiethema wird dort auch bereits betrieben und damit könnte die Smart City, von der so viel die Rede ist, tatsächlich bald Realität werden.

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