Erneuerbare Technologien revolutionieren die Bauindustrie: Die fortschreitende Klimakrise und der steigende Bedarf an nachhaltiger Energieerzeugung haben zu einem verstärkten Fokus auf erneuerbare Technologien im Bauwesen geführt. Architekten, Bauunternehmen und Energieexperten arbeiten gemeinsam daran, innovative Lösungen zu entwickeln, um Gebäude energieeffizienter, umweltfreundlicher und nachhaltiger zu gestalten. Deshalb werfen wir einen Blick auf einige der vielversprechendsten erneuerbaren Technologien, die die Zukunft der Gebäudeindustrie prägen könnten.
Warum es wichtig ist, sich mit dem Energieverbrauch zu beschäftigen, verdeutlichen die folgenden Zahlen: Laut “Our World in Data” betrug der Energieverbrauch in Österreich im Jahr 2021 insgesamt 412 TWh, wobei Gebäude im Durchschnitt etwa 40% davon verbrauchen.
Die Energieeffizienz lässt laut Daten der Europäischen Kommission bei 75% der Gebäude in der EU zu wünschen übrig: Ineffiziente Gebäude führen zu einem erheblichen Energieverlust und sind im Betrieb – insbesondere in Zeiten hoher Energiepreise – teurer als notwendig. Bedeutet aber auch: Hier schlummern Potentiale: Durch den Einsatz von neuen Technologien und Konzepten können Schritte gesetzt werden, damit diese Gebäude in Bau und Betrieb weniger Ressourcen verbrauchen.
Wir stellen sie vor:
Photovoltaik
Photovoltaik-Systeme, die Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandeln, haben in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht. Gebäude werden in Zukunft mit immer effizienteren und ästhetisch ansprechenderen Solarpanels ausgestattet sein, die in die Gebäudehülle integriert sind. Darüber hinaus ermöglichen neue Technologien, wie transparente Solarzellen, die Nutzung von Sonnenenergie in Bereichen, wie Fenstern, Fassaden und sogar Dächern. Dies eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Energieerzeugung in Gebäuden und trägt zur Reduzierung der Abhängigkeit von herkömmlichen Stromquellen bei.
Geothermie
Geothermie, also die Nutzung der Wärmeenergie aus dem Inneren der Erde, hat das Potenzial, Gebäude auf umweltfreundliche Weise zu heizen und zu kühlen. Geothermische Wärmepumpen werden in Gebäuden installiert, um die konstante Temperatur des Bodens zu nutzen. Diese Technologie kann den Energieverbrauch erheblich reduzieren und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern.
In Wien gibt es mit der 1. Tiefengeothermie-Anlage in Aspern ein Pilotprojekt, mit dem der Grundstein für den erfolgreichen Ausbau gelegt werden soll. Die Funktionsweise ist einfach: Das Thermalwasser wird mittels einer Förderpumpe an die Oberfläche geholt. In der Geothermieanlage wird dem Thermalwasser die Wärme mittels Wärmetauscher entzogen und ins Fernwärmenetz eingespeist und verteilt. Das abgekühlte Thermalwasser wird danach wieder in das Thermalwasservorkommen zurückgeführt, es entsteht dadurch ein geschlossener, erneuerbarer Kreislauf.
Intelligente Energiemanagementsysteme
Intelligente Energiemanagement-Systeme in Gebäuden nutzen Sensoren, Datenanalyse und Automatisierung, um den Energieverbrauch in Gebäuden zu optimieren. Beispielsweise können sie den Energiebedarf einzelner Räume basierend auf der Anwesenheit von Personen oder der Tageszeit regulieren. Intelligente Energiemanagementsysteme tragen nicht nur zur Energieeffizienz bei, sondern bieten auch Komfort und Bequemlichkeit für die Bewohner.
Smarte Technologie können auf Veränderungen in unserem Umfeld viel zielgerichteter eingehen. Bedeutet: Ressourcen und Energie werden nur dann eingesetzt, wenn es notwendig ist. Weiters tragen intelligente Konzepte zu einem besseren Abstimmen von den unterschiedlichen Systemen bei – etwa Heizung, Warmwasser, Speicher und Energieerzeugung zB durch eine Photovoltaikanlage.
Die Entwicklung effizienter Energiespeichersysteme ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Integration erneuerbarer Technologien in Gebäuden. Batterietechnologien, wie Lithium-Ionen-Batterien, werden zunehmend in Gebäuden eingesetzt, um überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen zu speichern.
Diese gespeicherte Energie kann dann genutzt werden, wenn die Energieerzeugung geringer ist, beispielsweise nachts oder bei bewölktem Wetter. Zukünftige Entwicklungen könnten zu kostengünstigeren und leistungsstärkeren Energiespeichersystemen führen, die eine noch größere Integration erneuerbarer Energien ermöglichen.
Dachbegrünung und vertikale Fassadenbegrünung
Gründächer sollen den Wohnort attraktiver und lebenswerter für Mensch und Tier gestalten. Technologisch ist hier nämlich alles möglich – von extensiv begrünten Flächen mit wenig Pflegeaufwand bis hin zu Spielgärten und Gartenbeeten. Die Vegetation auf dem Dach hilft dabei, die Temperatur des Gebäudes zu senken, indem sie als natürliche Isolierschicht wirkt und die Sonnenstrahlung absorbiert. Außerdem können Gründächer große Mengen an Regenwasser zurückhalten und so die Kanalisation entlasten, Überschwemmungen reduzieren und die Qualität des abfließenden Wassers verbessern. Die Pflanzen absorbieren Schadstoffe und filtern Luftpartikel, was zu einer Verbesserung der Luftqualität in städtischen Gebieten führt, und gleichzeitig Lebensraum für Pflanzen, Insekten und Vögel bietet, die in urbanen Umgebungen oft nur begrenzte Möglichkeiten haben. Auch die vertikale Gartenstadt erfreut sich hoher Beliebtheit, da Pflanzen entlang der Fassade nicht nur technologische Funktionen erfüllen, sondern auch das generelle Stadtbild verschönern.
Kreislaufwirtschaft: Cradle to Cradle-Konzept
Im Gegensatz zum traditionellen „Cradle-to-Grave“-Ansatz, bei dem Produkte nach ihrer Nutzungsdauer entsorgt werden, zielt das Cradle-to-Cradle-Prinzip darauf ab, Produkte so zu gestalten, dass sie am Ende ihres Lebenszyklus vollständig wiederverwertet oder biologisch abgebaut werden können.
Alle Materialien sollen – auch nach Vorstellung der EU – verstärkt entweder technische oder biologische/organische Nährstoffe sein: Technische können in geschlossenen Produktkreisläufen immer wieder verwendet werden, während Biologische im weiteren Verlauf als Nährstoffe für natürliche Ökosysteme dienen. Darüber hinaus sollten sich in den Baustoffen keine Schadstoffe befinden. Dieser Kreislaufgedanke ist der Schlüssel zur Verwirklichung der Klimaneutralität der EU bis 2050.
Die verwendeten Materialien sollen unbedenklich für Mensch und Umwelt sein. Bevorzugt werden daher Materialien, die in geschlossenen Kreisläufen recycelt werden können, biologisch abbaubar sind und in natürliche Ökosysteme zurückgeführt werden können. Beispiele für solche Materialien sind recyceltes Metall, zertifiziertes Holz, biologische Dämmstoffe usw.
Das „Cradle-to-Cradle“-System verfolgt das Ziel, dass basierend auf den gewählten Materialien das Gebäude so entworfen wird, dass es leicht demontiert werden kann und die einzelnen Komponenten wiederverwendet oder recycelt werden können. Dadurch wird die Schaffung von geschlossenen Materialkreisläufen gefördert.
Fazit
Um die Energiewende voranzutreiben, leisten technische Innovationen im Bereich Energieeffizienz einen wichtigen Beitrag leisten. Die Zukunft des Bauwesens wird von diesen Technologien geprägt sein: Photovoltaik, Geothermie, intelligente Energiemanagement-Systeme und Energiespeicherung sind nur einige der Bereiche, in denen Innovationen vorangetrieben werden.
Durch die Integration dieser Technologien in Gebäude können wir nicht nur unseren ökologischen Fußabdruck reduzieren, auch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen wird verringert. Effizienz bedeutet auch: Wir verbrauchen weniger – etwa Energie, Rohstoffe. Und das wird sich auch in unseren Geldbörsen widerspiegeln.
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