Basiswissen

Nachhaltigkeit von intelligenten Gebäuden

Ein Blick auf die Gesetzgebungen und Praxismöglichkeiten

Mittwoch, 22.11.2023

Gebäude sind durch ihre Herstellung und den Betrieb für einen erheblichen Teil der CO2-Emissionen in Europa verantwortlich.

Treibhausgas-Emissionen und Zielpfad für den Gebäudesektor nach [5].
Quelle: Prof. Dr. Christian Fieberg
Treibhausgas-Emissionen und Zielpfad für den Gebäudesektor nach [5].

Die EU und Deutschland wollen durch milliardenschwere Maßnahmenpakete diese Emissionen bis zum Jahr 2045 (Deutschland) und 2050 (EU) auf null reduzieren. Neben der Gebäudehülle – als maßgeblicher Faktor für die Wärmebilanz zum Heizen und Kühlen – spielt dabei die Gebäudeautomation eine wichtige Rolle. Wie Gebäude intelligenter und smarter werden und wie sich das auf die Energieeffizienz auswirkt, soll im Folgenden betrachtet werden.

Die Europäische Union hat beschlossen, dass sie bis zum Jahr 2050 eine gesamtwirtschaftliche Klimaneutralität erreichen will [1]. Auf dem Weg dahin wurde das Programm „Fit for 55“ aufgelegt, mit dem bis zum Jahr 2030 bereits eine Reduktion um 55 Prozent im Vergleich zum Jahr 1990 erreicht werden soll. In Deutschland sind die Ziele noch ambitionierter. Hier fordert das Bundes-Klimaschutzgesetz (KSG) eine Treibhausgasneutralität bis zum Jahr 2045 [2]. Dies betrifft alle Sektoren (Energiewirtschaft, Industrie, Gebäude, Verkehr, Landwirtschaft), wobei der Gebäudesektor in 2022 mit 122 Mio. t CO2-Äquivalent einen Anteil von 16,3 Prozent an den Gesamtemissionen besitzt [3]. Dieser Wert repräsentiert die Treibhausgas (THG)-Emission zur Wärmebereitstellung nach KSG, Anlage 1 [2].

Emissionen durch den Strombedarf (zum Beispiel Beleuchtung, Klimatisierung) sowie durch die Errichtung der Gebäude (graue Energie) werden in den anderen Sektoren berücksichtigt. Kumuliert liegt der Anteil der Gebäude an den THG-Emissionen daher bei etwa 40 Prozent [4]. Die Reduktionsziele im Gebäudesektor sind in Abbildung 1 dargestellt. Klar erkennbar ist das Überschreiten der Ziele seit deren Einführung mit dem KSG ab 2020 (rot umrandet).

Der Weg zur Treibhausgasneutralität im Gebäudesektor wird maßgeblich durch die Gebäudeeffizienzrichtlinie („Energy Performance of Buildings Directive“, EPBD) vorgegeben [6]. Der Entwurf liegt aktuell zur Abstimmung beim Europäischen Rat. Dennoch dient er als Grundlage für die folgenden Überlegungen. Neben den Vorgaben für Neubauten, die spätestens ab 2028 emissionsfrei sein sollen, müssen vor allem die mehr als 35 Mio. Bestandsgebäude der EU zur Nullemission geführt werden.

Beispiele des Maßnahmenkatalogs der EPBD.
Quelle: Prof. Dr. Christian Fieberg
Beispiele des Maßnahmenkatalogs der EPBD.

Gesamteffizienz von Gebäuden – Richtlinienentwurf zur EPBD 2023

Der Entwurf der EPBD 2023 legt den Schwerpunkt auf die Energieeffizienz. Mit Blick auf das Ziel der Treibhausgasneutralität 2050 werden Meilensteine für Neu- und Bestandsbauten festgelegt. Dabei wird aber auch immer der Nutzerkomfort und die Raumluftqualität berücksichtigt. Die Richtlinie ist sehr weit gefasst und gibt den regulatorischen Rahmen vor. Die detaillierte Ausgestaltung obliegt dann den Mitgliedsstaaten. So wurde bereits die bisherige EPBD zunächst als Energieeinsparverordnung (EnEV) und aktuell im Gebäudeenergiegesetz (GEG) für Deutschland konkretisiert. Der Maßnahmenkatalog für Bestandsgebäude umfasst die Bereiche Revitalisierung, Einsatz von erneuerbaren Energien und Digitalisierung, siehe Abbildung 2.

Mit Blick auf die technische Gebäudeausrüstung (TGA) und insbesondere die Gebäudeautomation (GA) werden zahlreiche Maßnahmen genannt, die ein hohes Energieeinsparpotential besitzen. Studien zufolge bietet die GA CO2-Einsparungen in Höhe von 14,7 Mio. t in Deutschland [7]. Anders formuliert kann die GA bis zum Jahr 2030 mit etwa 26 Prozent zum Reduktionsziel von 56,1 Mio. t CO2-Äquivalent beitragen, ohne dass bauliche Maßnahmen an der Gebäudehülle erfolgen müssen.

Dabei ist hervorzuheben, dass die sinnvolle Kombination aus TGA- und GA-Maßnahmen erst das volle Einsparpotential ausschöpft und das Gebäude dadurch smart wird – messbar am Intelligenzfähigkeitsfaktor der EPBD. Dieser muss allerdings noch spezifiziert werden. Beispielsweise wird eine effiziente und CO2-gesteuerte Lüftungsanlage erst richtig sparsam, wenn die GA auch die Nutzungs- und Belegungszeiten flexibel in die Regelung einspielen kann. Das Zusammenspiel der GA und der Anlagen- und Systemtechnik soll später exemplarisch am neu gebauten „EU-REF-Campus“ in Berlin verdeutlicht werden.

Weiterführende Informationen: https://euref.de/

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