Das Gebäude als Kreislaufmodell

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Simon Büttgenbach
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Ralph Bensberg

Liegenschaften konsumieren Energie und stossen erhebliche Mengen an CO2 aus. Das wird mit einem erhöhten Fokus auf den Klimaschutz immer mehr zum Problem. Um eine Reduktion von Energieverbrauch und Treibhausgasen beim Betrieb von Gebäuden zu erreichen, braucht es eine strukturierte, kontinuierliche Vorgehensweise. Ein systematischer Ansatz, wie ihn die Tend AG bietet, bringt sehr bald erhebliche ökonomische Vorteile.

Haustechnikräume wie diesen gibt es in vielen Liegenschaften. Mit den richtigen Massnahmen kann eine Reduktion von Energieverbrauch und Treibhausgasen erreicht werden.

Mit der Zustimmung zur Energiestrategie 2050 haben sich die Schweizer den Ausstieg aus der Atomkraft verordnet. Weiter hat der Bundesrat entschieden, die Vorgaben aus dem Pariser Abkommen – eine Halbierung der CO2- Emissionen bis 2030 gegenüber 1990 – zu ergänzen mit der Verpflichtung, bis 2050 keine Treibhausgas- Emissionen mehr auszustossen (Netto -null- Emissionsziel). Gleichzeitig besteht das erklärte Ziel, die Abhängigkeit von ausländischen Energielieferungen zu reduzieren. Wie diese Vorgaben erreicht werden können, ist ungewiss. Diesbezügliche Ausführungsgesetze sind in der Vorbereitung oder Beratung.

Als bedeutender Energiekonsument und CO2-Emittent steht auch der Immobiliensektor in der Pflicht, einen Beitrag zu diesen ambitionierten Zielen zu leisten. Er darf dabei in Anspruch nehmen, in den vergangenen drei Dekaden bereits tatkräftig zur Erreichung der bisherigen Reduktionsziele beigetragen zu haben. Es werden aber noch weitere erhebliche Anstrengungen und neuartige Ansätze erforderlich sein. Auch wenn sich die regulatorischen, ökonomischen und technischen Rahmenbedingungen in absehbarer und ferner Zukunft laufend und durchaus beträchtlich ändern werden, darf dies die Bau- und Immobilienbranche nicht davon abhalten, ihren Weg beharrlich zu gehen. Sie soll ihre Verantwortung nicht nur unter gesellschaftlichem Druck wahrnehmen. Es werden sich auch aus gesamtheitlicher Sicht ökonomische Vorteile ergeben.

Eine gesamtheitliche Sichtweise bedeutet hier, das Gebäude erstens über den gesamten Lebenszyklus im Sinne eines Kreislaufmodells zu betrachten. Zweitens sind Funktionsweise und Wirkung über ihre unmittelbaren Systemgrenzen hinaus einzubeziehen. Und drittens soll in verschiedenen «Währungen» gemessen werden – neben Franken auch in Kilowattstunden und Kohlendioxid. Die technologischen Möglichkeiten, welche uns die Digitalisierung bringt, müssen dabei unbedingt genutzt und im Interesse der Effizienz und Effektivität eingesetzt werden. Stichworte dazu sind Cloud-basierte Services, IoT-Anwendungen und darauf aufbauend Machine Learning und künstliche Intelligenz.

Optimierung im Betrieb

In der Vergangenheit standen vor allem neue Projekte im Fokus, bei welchen in Bezug auf die Energieeffizienz erhebliche Fortschritte erzielt werden konnten. Zunehmend fällt der Blick jedoch auf die ungleich bedeutendere Zahl von Bestandsbauten und die Möglichkeiten ihrer Betriebsoptimierung. Hier liegen noch immer enorme Potenziale brach. Erstaunlicherweise gilt dies nicht nur für alte, in die Jahre gekommene Gebäude, sondern auch für kürzlich erstellte, sogar mit Labeln versehene Objekte. Dies bestätigt eine nicht überhörbare Diskussion innerhalb der Fach-kreise unter dem Begriff Performance Gap. Studien haben gezeigt, dass im Rahmen der Projektierung errechnete oder im Bewilligungsverfahren geforderte Energiekennzahlen in der Praxis in den wenigsten Fällen erreicht werden.

Die Voraussetzung für eine gesamtheitliche, wirksame und bezahlbare Betriebsoptimierung ist eine Analyse der Objekte beziehungsweise Portfolios. Die Grundlage einer Analyse bilden wie immer Daten. Hier gilt es, systematisch und pragmatisch vorzugehen. Statt wahllos zu sammeln, sollten diejenigen Daten genutzt werden, die verfügbar und relevant sind. Viel wichtiger als deren Menge ist ihre strukturierte Erfassung, sodass sie jederzeit unter verschiedenen Gesichtspunkten wieder genutzt werden können, sich zu einer historischen Datenreihe entwickeln und in Business- Prozessen und Cockpits live zur Verfügung stehen. Cloud-basierte Instrumente für diese Art der Erfassung und Nutzung stehen bereits im Markt zur Verfügung. Ihre Verwendung von Beginn an verhindert Redundanzen, beschleunigt das Vorgehen und eröffnet in der Analyse, Überwachung und späteren Steuerung ganz neue Möglichkeiten. Sinnvollerweise wird bereits hier in verschiedenen Währungen erfasst, damit neben Energie- und CO2-Verbrauch auch die Betriebskosten beurteilt werden können. Mit der ersten, rudimentären Analyse sind eine grobe Einordnung und eine Gegenüberstellung zu vorhandenen Benchmarks möglich. Es zeigt sich sehr schnell, wo unmittelbarer Handlungsbedarf besteht und sogenannte low-hanging fruits gepflückt werden können.

Sind die Gebäude technisch auf einem aktuellen Stand, jedoch, wie ein Benchmark- Vergleich zeigt, zu ineffizient, sollte die Datenerfassung die Einbindung der gebäudetechnischen Systeme vorsehen. Auch hier kann pragmatisch vorgegangen werden, das heisst die Anknüpfung an vorhandene Schnittstellen und gegebenenfalls das Setzen günstiger Sensoren an den entscheidenden Punkten. Fehlt es bei diesem Schritt an fachlichem und konzeptionellem Verständnis, besteht die Gefahr einer Überreaktion durch zu umfassende technische Nachrüstungen. Weniger ist in den ersten Phasen definitiv mehr.

Basierend auf der Analyse können nun erste Massnahmen eingeleitet werden – meist in Form von Instruktion des Personals, Nachregulierung der Anlagen und Anpassung des Nutzerverhaltens. Sind die Daten richtig erfasst und fliessen sie periodisch in die Daten-Cloud ein, so lässt sich über das Cockpit die Performance laufend beobachten. Nun kann der Prozess wieder von vorne beginnen. Als Benchmark dient der neue Stand, den es in einer nächsten Periode über bessere oder weitergreifende Massnahmen zu schlagen gilt. Aus einer einmaligen Analyse entwickelt sich so ein Prozesskreis, der zu einer kontinuierlichen Verbesserung der Effizienz und zu einer Senkung der Betriebskosten führt.

Erneuerung mit Strategie

Meist kommt jedoch überall der Zeitpunkt, an dem eine Sanierung, Erneuerung oder ein Ersatzneubau anstehen. Dies führt zurück zum Anfang des Lebenszyklus, wo über Development, Design, Engineering und Construction das Gebäude revitalisiert wird oder ein neues entsteht. Nun geht es darum, vor allem in der Entwicklungsphase mit einer gesamtheitlichen Betrachtung die richtige Strategie zu generieren. So sind alle Aspekte und Optionen unter energetischen Gesichtspunkten zu prüfen. Stehen möglicherweise Wärme, Kälte oder ein Anergienetz in nächster Umgebung zur Verfügung? Besteht die Chance auf einen Eigenverbrauchsverbund? Bietet sich eine Photovoltaik- oder Low-Ex-Lösung an, welche das Ernten von Sonnenlicht und -wärme auf dem Dach und an der Fassade sowie eine saisonale Zwischenspeicherung über Erdsonden im Boden erlaubt? Auch hier gilt es, basierend auf profundem Wissen pragmatisch vorzugehen und die richtigen Konzepte zu wählen.

Wird ein Ersatzneubau in Erwägung gezogen, muss berücksichtigt werden, dass sich mit jedem neuen Gebäude die CO2-Emissionen aus grauer Energie erhöhen. Ein Mehrnutzen durch Ersatz muss also relevant sein. Dies ist nur dann gegeben, wenn im Rahmen eines Neubaus eine erhebliche Verdichtung, das heisst um mindestens 50 Prozent, vorzugsweise aber noch mehr, realisiert werden kann. Unter dem Gesichtspunkt der CO2-Emission ist allerdings nicht jede – auch deutliche – Verdichtung sinnvoll. Weil eine zusätzliche Nutzung die induzierte Mobilität erhöht, sollten umfassendere Verdichtungen nur da geschehen, wo aufgrund zentraler Lagen oder ausgezeichneter Anbindung an den öffentlichen Verkehr nicht übermässiges Verkehrsaufkommen provoziert wird.

Vertrauenskapital gewinnen

Nicht immer sind Energieeffizienzbemühungen und CO2-senkende Massnahmen unmittelbar rentabel. So lässt das aktuelle Mietrecht beispielsweise eine Überwälzung auf die Mieten nicht zu. Förderprogramme können zwar kostensenkend wirken, unter aktuellen ökonomischen Rahmenbedingungen sind konventionelle, weniger ökologische Lösungen jedoch oftmals günstiger. Allerdings befinden wir uns, wie eingangs erwähnt, in einer Zeit, in der sehr viel in Bewegung ist. Gesetze, Förderprogramme und ökonomische Rahmenbedingungen werden sich ändern und Investitionsrechnungen komplett anders aussehen lassen. Die Internalisierung von Umweltkosten durch CO2-Abgaben, Emissionszertifikathandel und dergleichen dürften die Kosten für fossile Energien in die Höhe treiben. Die Strommarktliberalisierung könnte sogar dazu führen, dass Eigenproduktion, Speicherung und Einspeisung in Zeiten von Stromknappheit ein einträgliches Geschäft werden. Wenn wir dabei Vertrauenskapital in der Gesellschaft gewinnen und Abhängigkeiten von Dritten, insbesondere vom Ausland, reduzieren, wird sich eine systematische und beharrliche Herangehensweise und Umsetzung über den gesamten Lebenszyklus mehrfach auszahlen und einen relevanten Beitrag zum Schutz unserer Umwelt leisten. → www.tend.ch