Die USA auf dem Weg zum Null-Energie-Haus
Dieser Artikel gibt einen kurzen Abriss über die Konjunkturprogramme, zeigt lokale Initiativen und Aktivitäten, die verdeutlichen, dass die USA definitiv auf dem richtigen Weg sind; selbst wenn gegenüber Europa und vor allem Deutschland noch ein gewaltiger Aufholbedarf besteht. Der Vorteil: Es kann aus dem Vollen geschöpft werden. Hier finden Sie die Ergänzungen zum Beitrag in der gedruckten Ausgabe von TAB 3/2010:
Erfolgsgeschichten Made in USA
Das erste seiner Art: Ferreira Construction Headquarters in Branchburg, N.J.
Der neue Firmenhauptsitz der Ferreira Construction in Branchburg, N.J. ist eines der ersten kommerziellen Gebäude in den USA, das von sich behauptet ein Netto-Null-Energie Gebäude zu sein und im Betrieb einen neutralen Carbon Footprint zu haben. Dafür wurden neben einem Boiler mit 96 % Wirkungsgrad in Kombination mit Betonkerntemperierung thermische Kollektoren sowie 1200 PV Panele installiert, die die überschüssige Energie ins öffentliche Versorgungsnetz einspeisen. Das Gebäude ist mit einem umfangreichen Automations- und Monitoring System ausgestattet, das umgehend Abweichungen zu vordefinierten Verbrauchsprofilen meldet, die zu einer Abnahme der Energieeffizienz führen könnten.
Vorbildfunktion haben: The greenest office building in the country
National Renewable Energy Laboratory
Das National Renewable Energy Laboratory (NREL), eines der nationalen Energieforschungsinstitute des DOE ist dabei in Golden, Colorado ein 64 Mio. US-$ Projekt zu realisieren, das zum Ziel hat das ökologischste Gebäude im Land zu sein. Dafür wurde ein für die USA revolutionäres Konzept entwickelt, das in erster Linie auf den Selbstregeleffekt der Massiven Bauteile setzt. Unterstützt durch Fußbodenheizung und -kühlung werden die Raumtemperaturen frei zwischen Werten zwischen 20 und 27 °C schwingen. Das Gebäude verfügt über weitere Eigenschaften wie automatisch gesteuerte Fenster zur natürlichen Lüftung, eine komplett offene Raumstruktur mit nur Brusthohen Trennelementen für eine optimale Tageslichtversorgung, sowie 10 W LED-Leuchten für die individuelle Arbeitsplatzbeleuchtung (die Allgemeinbeleuchtung wird ausschließlich zentral gesteuert). Selbst für die Telefone wurden spezielle Modelle ausgewählt, die im Monat lediglich 2,8 kWh Strom verbrauchen anstatt der üblichen 10,8 kWh. Eine 1 MW Photovoltaik-Anlage auf dem Campus wird dafür sorgen, dass das Ziel des Netto-Null-Energie-Gebäudes auch sicher erreicht wird.
Erwähnenswert ist hier, dass das Ziel Energie zu sparen von Anfang an den Planungsprozess bestimmt hat und das gesamte Erscheinungsbild des Gebäudes dadurch geprägt wird. Es wird spannend, wenn nach der Fertigstellung die ersten Energieverbrauchswerte veröffentlicht werden und klar sein wird, ob das Ziel tatsächlich erreicht wurde, nachdem im Sommer 2010 die 750 Mitarbeiter eingezogen sind. Individuelle Geräte wie Kaffeemaschinen, Radios oder gar Ventilatoren oder Heizer wird es nach Aussage NREL nicht geben. Alle Steckdosen sollen regelmäßig auf „illegale“ Stromverbraucher überprüft werden.
Pionier-Projekte in den USA
“CBF”—The Philip Merrill Environmental Center, Chesapeake Bay Foundation, Annapolis, Maryland
“BigHorn”—The BigHorn Home ImprovementCenter, Silverthorne, Colorado
“Cambria”—The Cambria Department of Environmental ProtectionOffice Building, Ebensburg, Pennsylvania
“Oberlin”—The Adam Joseph LewisCenter for Environmental Studies, Oberlin College
“TTF”—The Thermal Test Facility, National Renewable Energy Laboratory, Golden, Colorado
“Zion”—The Visitor Center at Zion National Park, Springdale, Utah
“Science House” Science Museum of Minnesota, St. Paul, Minnesota
Tabelle: Beispiele für potentielle „Net-Zero Energy Buildings“ und deren Anforderungen in Bezug auf Photovoltaik
| Building and PV System (DC Rating Size) | Site Energy Use (w/o PV) (MWh/a) | Source Energy Use (w/o PV) (MWh/a) | Actual Roof Area (footprint) (ft2)) | Flat Roof Area (ft2) Needed for Source ZEB and Site ZEB with PV | PV System DC Size Needed for Source ZEB and Site ZEB |
|---|---|---|---|---|---|
| Oberlin - 60 kW | 118,8 | 380,2 | 8500 | 10 800 | 120 kW |
| Zion - 7,2 kW | 91,6 | 293,1 | 11 726 | 6100 | 73 kW |
| Cambria - 17,2 kW | 372,1 | 1190,7 | 17 250 | 37 210 | 415 |
| CBF - 4,2 kW | 365,2 | 1142,0 | 15 500 | 25 316 Source ZEB 25 640 Site ZEB | 282 kW Source ZEB 286 kW Site ZEB |
| TTF - No PV | 83,5 | 192,5 | 10 000 | 4010 Source ZEB 5550 Site ZEB | 45 kW Source ZEB 62 kW Site ZEB |
| BigHorn - 8,9 kW | 490,4 | 901,0 | 38 923 | 18 449 Source ZEB 31 742 Site ZEB | 206 kW Source ZEB 354 kW Site ZEB |
| Science House - 8,7 kW | 5,9 | 18,8 | 1370 | 1000 | 6 kW |
Literatur:
[1] Zero Energy Buildings: A Critical Look at the Definition,
Paul Torcellini, Shanti Pless, and Michael Deru, National Rene- wable Energy Laboratory, Drury Crawley, U.S. Department of Energy; June 2006
[2] Getting to Net Zero, Drury Crawley, U.S. Department of Energy, Paul Torcellini, Shanti Pless, National Renewable Energy Laboratory; ASHRAE Journal September 2009
[3] Commercial Buildings Energy Consumption Survey, U.S. Energy Information Administration (EIA); September 2008
[4] Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential
Buildings, ANSI/ASHRAE/IENSA Standard 90.1-2004
