Energieeffiziente Gebäude und Quartiere

Beim nachhaltigen Bauen kommt es im Kern darauf an, den Energie- und Ressourcenverbrauch zu minimieren und die Umwelt während des gesamten Lebensweges eines Gebäudes oder Quartiers – Bau, Nutzung und Rückbau – möglichst wenig zu belasten.

Da die Energieeffizienz von Gebäuden und somit Emissionen während der Nutzungsphase stetig zurückgehen, rückt eine ökobilanzielle Bewertung der Konstruktion und Baustoffe weiter in den Fokus und wird immer mehr zum geforderten Ziel von Fördergebern, Gesetzgeber und Gesellschaft. Heute ist graue Energie, welche für Herstellung, Transport, Lagerung, Verkauf und Entsorgung eines Produktes bzw. eines Gebäudes aufgewendet werden muss, bereits für mehr als die Hälfte aller anfallenden Emissionen eines energieeffizienten Neubaus verantwortlich.

Bei der Ökobilanzierung bzw. Lebenszyklusanalyse (LCA – Life Cycle Assessment) im Bauwesen handelt es sich um ein Hilfsmittel zur ökologischen Bewertung von Gebäuden und Bauprodukten. Wie sich ein Gebäude auf die Umwelt auswirkt, lässt sich durch Energie- und Stoffströme beschreiben, die über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes und der darin verbauten Bauprodukte entstehen.

Auch in der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) ist Nachhaltigkeit mittlerweile Grundvoraussetzung für die Neubauförderung. Dabei sollen Ökologie, Ökonomie und Soziales in Einklang gebracht und zu einem abgestimmten Gesamtkonzept verbunden werden. Verschiedene Aspekte wie z. B. Wasserverbrauch, Flächenverbrauch, Mobilitätskonzepte, Freiraumgestaltung, flexible Nutzungsmöglichkeiten, Schutz von Flora und Fauna, soziale Mischung und Barrierefreiheit können dazu beitragen, dass Gebäude oder Quartiere langfristig und damit nachhaltig gut funktionieren.

NRW.Energy4Climate wird daher den Fokus verstärkt auf Nachhaltigkeit im Gebäudebereich legen und hierzu unter Einbeziehung der Bauwirtschaft Informations- und Unterstützungsangebote machen. 

Vorfertigung und serielles Sanieren sind noch relativ junge Methoden, mit denen im großen Maßstab Klimaziele effizient und effektiv erreicht werden sollen. Aufgrund diverser Pilotprojekte zählt Nordrhein-Westfalen bereits jetzt zu den Tempomachern der seriellen Sanierung in Deutschland

Um einen klimaneutralen Gebäudebestand bis 2045 zu erreichen, muss die Sanierungsrate, die in Deutschland seit Jahren bei etwa 1 % liegt, erheblich gesteigert werden. Bezahlbarkeit und Geschwindigkeit sind hierbei entscheidende Faktoren, doch bis heute hat sich wenig am kleinteiligen Sanierungsverfahren mit Einzelleistungen unterschiedlichster Gewerke geändert.

Das serielle Sanieren setzt hingegen auf industrielle Gesamtlösungen, die digitale Planung mit automatisierter Produktion und standardisierten Prozessen kombinieren. Fassaden-, Dach- und Energiemodule werden im Werk vorgefertigt und anschließend auf der Baustelle montiert. Auf diese Weise soll schnell, einfach und bezahlbar ein hoher Energiestandard erreicht werden.

Auch im Neubaubereich kann eine industrielle Vorfertigung zum effizienten und umweltgerechten Bauen beitragen. Wandelemente, Installationsblocks, Sanitärzellen oder ganze Wohnmodule können im Werk völlig witterungsunabhängig gebaut und später vor Ort montiert werden. Das geht schneller und fordert weniger Fachkräfte als die Herstellung auf der Baustelle. Zudem wird eine sehr hohe Qualität garantiert.

Mit dem Förderprogramm >Serielles Sanieren< und den aktuellen BEG-Boni für serielles Sanieren wurden bereits wichtige Weichen für eine breite Sanierungswelle gestellt. 

Unter Sektorenkopplung versteht man die intelligente Vernetzung der Angebots- und Bedarfsprofile unterschiedlicher Anwendungen im Strom und Wärmebereich, auch unter Einsatz elektrischer und thermischer Speicher.

Die nicht gleichmäßig, sondern volatil zur Verfügung stehenden Erneuerbaren Energien können auf diese Weise effizient genutzt werden. Ein bereits etabliertes Beispiel hierfür ist die Nutzung von Strom aus Photovoltaikanlagen zur Wärmeerzeugung mit einer Wärmepumpe und die Nutzung des überschüssigen Stroms für die Ladung von Elektrofahrzeugen. Durch den Einsatz von Batteriespeichern kann die Effizienz weiter erhöht werden. Dabei kann auch die Batterie des Elektrofahrzeugs genutzt werden.

Ein weiteres Beispiel ist die Nutzung von Strom aus Windenergieanlagen zur Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse. Die dabei entstehende Abwärme kann lokal in einem Wärmenetz genutzt werden und der produzierte Wasserstoff kann in der Industrie genutzt werden. Der Wasserstoff kann aber auch gespeichert und später in einer Brennstoffzelle wieder in Strom verwandelt werden. Auch bei diesem Prozess entsteht Abwärme, die zur Beheizung oder Warmwassererzeugung verwendet werden kann. 

Die Digitalisierung ist auch aus dem Bauwesen nicht mehr wegzudenken. Neben einer Erhöhung des Komforts für die Nutzer:innen und Betreiber:innen von Gebäuden kann sie aber auch helfen, Bau- und Betriebsabläufe effizienter zu machen und damit Energie einzusparen.

Digitalisierung im Gebäudesektor kann unterschiedliche Energieanforderungen und Energieangebote miteinander vernetzen und aufeinander abstimmen und dadurch die Energiewende unterstützen. Durch die Möglichkeit der Fernwartung energietechnischer Anlagen kann auf Fehler in der Gebäudetechnik schnell reagiert werden und Energieverluste vermieden werden.