ETH-Klimablog - Wohnen & Städtebau - Wie bauen für die 1-Tonne-CO2-Gesellschaft?

ETH life zum Thema

Welternährung: «Ein nahrhafter Denkanstoss» (17.10.13)
Klimaforschung: «Klimaforschung im Dialog» (4.10.13)
Klimaforschung: «Emissionen verpflichten uns langfristig» (27.9.13)
Energieforschung: «Der Asket unter den Motoren» (12.9.13 )

Blog-Schwerpunkte

Die Beiträge geordnet nach Wissensgebieten rund um den Klimawandel:
>Klimaforschung
>Umweltfolgen
>Energie
>Mobilität
>Wirtschaft
>Politik
>Stadtentwicklung
>Welternährung
>Nord-Süd

Archive

Wie bauen für die 1-Tonne-CO2-Gesellschaft?

04.10.2010 von

Im Jahr 2006 hat der Schweizerische Ingenieurs- und Architektenverband (SIA) einen ersten Versuch gewagt die 2000-Watt-Gesellschaft mit konkreten Empfehlungen für Politik und Bauherren zu quantifizieren. Aufgrund einer grossen Nachfrage seitens der Bauwirtschaft hat der SIA nun in die neue SIA 2040 auch Treibhausgasemissionen als Kriterium mit aufgenommen. Denn prinzipiell stellen sich zwei zentrale Fragen: «Wie viel kann der Gebäudebereich zu den Zielen der 2000-Watt- und 1-Tonne-CO₂-Gesellschaft beitragen?» und «Bis wann kann ein solcher Absenkpfad wie viel erreichen?».

Modellierung eines klimafreundlichen Gebäudeparks

In den letzten beiden Jahren konnten wir gemeinsam mit dem ETH-Spinoff TEP Energy (tep-energy.ch) ein Gebäudeparkmodell (GPM) entwickeln, welches diesen Fragestellungen auf den Grund geht. Erste Erfahrungen konnten wir bereits machen mit einem Teil des Schweizer Gebäudeparks zum einen und spezifisch für die Stadt Zürich zum anderen.

Die Besonderheit an unserem Ansatz ist, dass Erneuerungsraten und Wärmedurchgangswert der Bauteile individuell im SIA 380/1 bottom-up Modell angepasst werden können. So ist es möglich, individuelle Szenarien zu entwickeln und deren zukünftige Wirkung zu analysieren.

Gebäudepark Schweiz und Zürich

Im gesamtschweizerischen Projekt war das Ziel, mittels eines 2000-Watt-Szenarios einen Absenkpfad zu skizzieren. Da die Stadt Zürich es sich 2008 zur Aufgabe gemacht hat, bis 2050 nicht mehr als 2000 Watt pro Person zu verbrauchen und 1 Tonne Treibhausgase zu produzieren, haben wir zusätzlich das gesamtschweizerische Modell auf die Stadt Zürich angepasst. Gemeinsam mit der Stadt Zürich haben wir ein Absenk-Szenario entwickelt, das durchführbar scheint. Darüber hinaus war es für die Stadt Zürich von Interesse, die Auswirkungen Ihrer 7-Meilenschritte-Politik zu überprüfen.

Gebäudepark Schweiz: Ziele nicht oder nur knapp erreichbar

Die Ergebnisse zeigen, dass die mutmasslichen Ziele für den gesamtschweizerischen Gebäudepark unter den getroffenen Annahmen nicht oder nur sehr knapp eingehalten werden können.

Die Reduktion der Primärenergienachfrage und Treibhausgasemissionen bleibt im Gebäudeparkmodell Schweiz 15 bis 30 Prozentpunkte hinter derjenigen des Gebäudeparkmodells Zürich zurück. Damit scheint auf den ersten Blick die Zielerreichung der 2000 Watt- und 1-Tonne-CO₂-Gesellschaft in der Stadt Zürich eher realisierbar als auf nationaler Ebene. Die Ursache hierfür liegt aber in erster Linie in den zugrunde gelegten Annahmen, vor allem bezüglich der erneuerbaren Energien bei der Raumheizung und beim Strommix: Im Fall der Schweiz sind diese Annahmen wesentlich konservativer. Aber auch strukturelle Unterschiede haben einen Einfluss. Der Gebäudepark der Stadt Zürich ist überdurchschnittlich kompakt und besteht aus sehr viel mehr Mehrfamilienhäusern als der Schweizer Durchschnitt.

Wie realistisch die weitgehende Verabschiedung von fossilen Energieträgern für den Fall der Stadt Zürich ist, wird derzeit in einem weiteren Projekt (unter der Federführung von TEP Energy) im Detail untersucht. Nicht zuletzt hängt der tatsächliche Zielerreichungsgrad von den künftigen energiepolitischen Massnahmen ab.

Klimafreundlicher Gebäudepark: verschiedene Massnahmen nötig

Deutlich wurde in den Studien, dass der ambitionierte Weg hin zu einem klimafreundlichen Gebäudepark nur mittels einer Kombination verschiedener Massnahmen zu erreichen ist. Massgeblich sind der Ausstieg aus fossil-basierten Energieerzeugungssystemen, die treibhausgasreduzierende Ertüchtigung des Gebäudebestandes, die Erstellung energieeffizienter und mittels erneuerbaren Energien versorgter Neubauten sowie hohe Energieeffizienzgewinne bei allen strombasierten Anwendungen. Ausgehend von diesen Grundregeln ist für jeden Gebäudepark spezifisch zu analysieren, welche wirtschaftlichen und ökologischen Massnahmen zum jeweiligen Zeitpunkt optimal sind.

Weiterentwicklung des Modells

Aufgrund der bisher sehr guten Erfahrungen arbeiten wir nun daran, das Modell auf andere kommunale, kantonale und internationale Gebäudeparks anzupassen und seine Handhabung und Übertragbarkeit zu vereinfachen.

Weiterführende Links
  • Stadt Zürich: «Grundlagen zur 2000-Watt-Gesellschaft» >hier
  • Stadt Zürich: «7-Meilenschritte-Politik» >hier
  • Grundlagen zur Überarbeitung des SIA Effizienzpfades Energie — Schlussbericht >hier
Zu den Autoren

Holger Wallbaum ist Professor für Nachhaltiges Bauen an der ETH Zürich. Persönliches Zitat und Biografie

Diesen Blogbeitrag hat Holger Wallbaum gemeinsam geschrieben mit Niko Heeren, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Nachhaltiges Bauen, und Martin Jakob, Geschäftsführer TEP Energy. Beide sind Mitentwickler des Gebäudeparkmodells.

.

.





Kommentare (23) >Alle Kommentare aufklappen>Alle Kommentare zuklappen

Vor allem wenn es um die Sanierung alter Gebäude geht, sehe ich immer wieder einen Konflikt. Wie sieht es zum Beispiel aus, wenn das Gebäude unter Denkmalschutz steht. Dann kann oftmals nur eine halbherzige und vor allem ineffektive Lösung für die Wärmedämmung (z.B. Dachdämmung http://www.altbau-ausbau.de/dachdaemmung.html ) ausgeführt werden. Trotzdem finde ich die Klimafreundlichen Maßnahmen sehr wichtig!!!

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 1 Daumen runter 0

Wieso macht eigentlich Zürich nicht bei den „C40 Cities – Climate Leadership Group (http://www.c40cities.org/cities/)“ mit? Aus meiner Sicht wäre das doch sinnvoll gewesen, vor allem deshalb, weil wir mit der ETH am Standort Zürich ideale Voraussetzungen für aktive Teilnahme, Input von Ideen und Beiträgen gehabt hätten? Mit einem Ausstoss von 6 Tonnen CO2 pro Kopf und Jahr hätten wir sicher einen weiteren Grund für eine Teilnahme gehabt, und auch aus Synergien der C40 Cities profitieren können?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

@Kommentar von Felix Frei. 19.10.2010, 14:10
Zitat:Der Konflikt im Gebäudebereich zwischen 1-to-CO2 Ziel und 2kWG besteht insofern nicht, da bei der Berechnung gemäss SIA 2040 die Primärenergie budgetiert wird.
Zitat:Zum Energiekonzept auf dem Hönggerberg ist zu sagen, dass es sich dabei um einen Spezialfall handelt …

@Kommentar von Christina Marchand. 07.10.2010, 14:53 (saisonale Wärmespeicher)

Kommentar von Prof. Holger Wallbaum, ETH Zürich. 06.10.2010, 16:19 Zitat: Darüber hinaus sind mir bis anhin auch keine Studien bekannt, die zweifelsfrei das Potential der temporären Speicherung von Wärme im Erdbereich belegen.

«Towards Zero-Emission Architecture»

Sowohl Holger Wallbaum als auch Felix Frei zweifeln in Kommentaren am Konzept der saisonalen Wärmespeicherung mit Erdspeichern wie er bei Science City angewandt wird.
Das Departement Architektur der ETH Zürich hat inzwischen ein Positionspapier herausgegeben mit der Stossrichtung «Towards Zero-Emission Architecture» (siehe http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/101118_Interview_Zeroemission_Angelil ).
Im Interview mit Angelil, das in ETH Life wiedergegeben wird liest man:

Jeder Mensch soll seine CO2-Emissionen pro Jahr und Kopf auf eine Tonne reduzieren; wie viel Energie er dabei verbraucht, ist nicht wesentlich. Es bringt nichts, ad absurdum Energie zu sparen, ohne dabei die Gesamtheit der Emissionen zu berücksichtigen.

Mit «Towards Zero-Emission» benötigen wir auch weniger Material. Ich gebe ihnen ein Beispiel: In Esslingen plane ich zurzeit den Bau von 60 Wohnungen. Mit einem zentralen Schwarm von Erdsonden in 300 Meter Tiefe wird die ganze Siedlung klimatisiert. Im Sommer speichern wir überschüssige Wärme im Boden, im Winter brauchen wir diese wieder zum Heizen. Damit wird das Gebäude einen Überschuss an Wärme produzieren und wir brauchen keine dicken Isolationen mehr. Wir können die Wände also von 50 Zentimeter Breite, wie beim «Minergie»-Standard üblich, auf 30 Zentimeter reduzieren.

Abschliessende Bemerkung: Holger Wallbaum schreibt … „keine Studien bekannt, die zweifelsfrei das Potential der temporären Speicherung von Wärme im Erdbereich belegen“ und gleichzeitig werden ganze Siedlungen (siehe obiges Interview mit Herr Angélil ) gebaut, die diese Methode anwenden. Das wirft für mich ein schräges Licht auf die Architektur an der ETH. Von der ETH würde ich eigentlich erwarten, dass es auch in der Architektur Forschung und Verifikation von Annahmen gibt.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

$Kommentar von Peter Bühler. 10.11.2010, 23:23
$> Fortsetzung “hohe Energieeffizienzgewinne bei allen $strombasierten Anwendungen”

Peter gute und wichtige Punkte und Fragen.
Ich denke „wir“ kennen die Antworten schon lange.

Rundhaeuser (Volumen im Vergleich zur Oberflaeche
optimieren .. etc. Wie wir solche Fenster bauen ..?
Na vielleicht fragen wir mal die Inuit wie die eigentlich
das Problem loesen .. smile)

Aber zu

„… und angenommen, dieser mehrhüllige, an seinen Aussen- und Innenwänden unterschiedlich beschichtete, d.h. reflektierende oder transparente Zylinder wäre in geeigneter Weise gefüllt mit “Treibhausgasen” wie CO2, CH4, CH4, SF6, CFx etc.“

Sobald du ein Fenster hast kannst du den Einfluss von CO2
wohl praktisch vernachlaessigen!

„Wäre doch schön, oder nicht?“

Ja, aber leider gibt es physikalische Gesetze
die solche Ideen limitieren.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

> Fortsetzung “hohe Energieeffizienzgewinne bei allen strombasierten Anwendungen”

(sorry, it seem’s, I didn’t pass math …)

… und angenommen, dieser mehrhüllige, an seinen Aussen- und Innenwänden unterschiedlich beschichtete, d.h. reflektierende oder transparente Zylinder wäre in geeigneter Weise gefüllt mit „Treibhausgasen“ wie CO2, CH4, CH4, SF6, CFx etc.

Gelänge es da nicht, in nutzbringender Wirkung, eben die klimatreibenden Eigenschaften dieser quasi beliebig verfügbaren Gase zu belegen und verfügbar zu machen?

Wäre doch schön, oder nicht?

Umgekehrt: weshalb eigentlich sollte sich die Theorie/Labor-gestützte Hypothese in dieser fokussierten Form nicht bestätigen?

Würde doch nun wirklich jede/n wundern, den man umgekehrt von der atmosphärischen, global thermalisierenden Wirkung von z. B. CO2 zu überzeugen versucht.

Billige Wärmespeicher wie Wasser, oder Sand im Fundament des IR-Energie einfangenden Zylinders selbstverständlich inklusive.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

„hohe Energieeffizienzgewinne bei allen strombasierten Anwendungen“

Sehr geehrter Herr Prof. Wallbaum,

hatte heute wieder mal Gelegenheit, mich in einer typischen EF-Agglo-Siedlung umzusehen. Viel 70er-Jahre Asbest hier, Photovoltaik auf dem Dach da, – und über all reichlich Wintergarten-Anbauten.

Speziell ins Auge fiel ein 50/60er-Jahre-Bau mit einer Luftwärmepumpe-Anlage zur Strassenseite hin.

Ich nehme mal an, dass die Bewohner oder Eigentümer ihr Heim mehrheitlich aber guten Gewissens elektrisch heizen.

Gestatten Sie dazu ein paar Fragen:

Angenommen, man müsste das Haus mit der anfallenden Wärme eines externen, allerdings ideal konstruierten Glashauses beheizen …

… wie gross müsste dieser/s Glashaus, Zylinder oder Kubus bemessen sein? Dimensionen?

Wie wären sie – idealerweise – beschaffen? Glas- oder Kunststoff-Flächen? Material? Beschichtungen?

Schattenseitige Reflektoren?

Automatische Drehung/Neigung nach dem Sonnengang?

Rund? Zylindrisch? usw. usf.

Angenommen, die Aufgabe bestünde darin, beliebig konstruierten Altbauten eine Art „Wärmesilo“ beizufügen – die bei den Bauernhäusern sind ja schliesslich auch nicht gerade schön aber im Vergleich mit Carports etc. wenigstens nützlich …

… wie sähe die effizienteste (Kosten/Nutzen) und auf Bauten verschiedenster Art und Bauqualität skalierbare „Silo“-Lösung aus?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

@Kommentar von Lou Renggli. 10.11.2010, 10:39

Zitat:Die Autos zukünftig auf Elektro-Energie umzustellen, ist doch keine Lösung, dann werden ja zukünftig noch mehr Atomkraftwerke gebraucht…?

Elektroenergie oder keine Energie sind die wichtigsten Alternativen zu den fossilen Energien für den Autoantrieb, denn Biotreibstoff verbraucht gewaltige Landflächen (siehe http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,727695,00.html ).

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Die Autos zukünftig auf Elektro-Energie umzustellen, ist doch keine Lösung, dann werden ja zukünftig noch mehr Atomkraftwerke gebraucht…?

Wie wäre es dagegen mit der Alternative aus Kuhdung Erdgas zu gewinnen? Das ist aus meiner Sicht klimaneutral, da Kühe dieses Methan so oder so ausstossen!

http://www.alamerica.info/lou/index.php?option=com_content&view=article&id=71&Itemid=97

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

@ Martin Holzheer

Sehr geehrter Herr Holzheer

Hier zwei Dokumente welche beweisen, dass die 2000-Watt-Gesellschaft von Beginn weg die klimatischen Ziele implementiert haben, sprich sich sogar von den klimatischen Zielen abgeleitet haben. Stichwort ökologische Grenzen:
http://www.cepe.ethz.ch/publications/workingPapers/CEPE_WP11.pdf
http://www.cepe.ethz.ch/publications/workingPapers/CEPE_WP15.pdf
Darin ist auch zu sehen, wie der Zielwert 2000-Watt zustande.

Zum Energiekonzept auf dem Hönggerberg ist zu sagen, dass es sich dabei um einen Spezialfall handelt da auf dem Campus und zum Teil auch in den Gebäuden sehr viel Abwärme aus den hohen Kühllasten anfällt. Das eine übertriebene Dämmung bei solchen Gebäuden nicht zielführend ist, leuchtet wohl jedem ein. Ebenso das Pauschalaussagen wie ‚übertriebene Dämmung ist schädlich‘ nicht stimmen. Altbauten bei welchen ausschliesslich Wohnnuzung vorgsehen sind und keine hohen Lasten im Sommer anfallen sollten bei einer Sanierung sicherlich gedämmt werden, schon nur um den Komfort zu gewährleisten bzw. die Anergie überhaupt effizient Nutzen zu können (siehe TEC21 Artikel von Prof. emer. Dr. Bruno Keller, 39/2010).
Der Konflikt im Gebäudebereich zwischen 1-to-CO2 Ziel und 2kWG besteht insofern nicht, da bei der Berechnung gemäss SIA 2040 die Primärenergie budgetiert wird. Somit hat der Bauherr die Möglichkeit seinen Primärenergiebedarf zu senken, indem er sein Energieversorgungssystem mit einem anderen Primärenergieträger (z.B. hocheffiziente Wärmepumpe) betreibt.
Für das Energiekonzept Science City war die Vorgabe übrigens die Erreichung der 2000-Watt-Ziele und ein vorgegebener Absenkpfad bei Neubauten und Sanierunge: http://www.umwelt.ethz.ch/docs/ETH-Umweltbericht-2006.pdf

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

$Kommentar von Ben Palmer. 08.10.2010, 11:18
———————-
Was wuerden sie daraus folgern wollen?
Meine Folgerung: Die Chance, dass die IPCC Modelle falsch sind, ist grösser, als die Chance, dass die Observationen falsch sind.
———————-

Ok, da sind wir uns einig die Daten scheinen ok zu sein.

„Zu globalen Aussagen gehören auch globale Betrachtungen: Das Antarktikeis nimmt seit einiger Zeit zu.“

auch das stimmt aber es waere schoen wenn man
das quantifizieren koennte und mit Eiszeiten/Warmzeiten
korrelieren koennte.

also was sagt Wikipedia als start:
(der Artikel ist uebrigen sehr spannend!)
http://de.wikipedia.org/wiki/Eiszeitalter

„Die Veränderung des Inlandeises der Antarktis war während des Eiszeitalters im Vergleich zur Arktis nicht so dramatisch. Einerseits wird angenommen, dass dieses darauf zurückzuführen ist, dass der Eisaufbau auf dem Land und flachen Schelfen der Nordhemisphäre effektiver ist als in zirkumantarktischen Ozeangebieten. Andererseits ist auch heute die Antarktis nahezu vollständig vergletschert. Eine Vergrößerung des Eisschildes war also dort nur begrenzt möglich. Eine Ausdehnung des Eisschildes wird im Wesentlichen auf die Absenkung des Meeresspiegels zurückgeführt.“

auch dieser Abschnitt ist sehr interessant!
„Aktivitätszyklen der Sonne [Bearbeiten]
In der letzten Kaltzeit gab es zwei Dutzend erhebliche Klima-Umschwünge, bei denen innerhalb nur eines Jahrzehnts die Lufttemperatur über dem Nordatlantik um bis zu zwölf Grad Celsius anstieg. Diese Dansgaard-Oeschger-Ereignisse traten meistens alle 1470 Jahre auf. Diese Periodizität wird mit einer Überlagerung von zwei bekannten Aktivitätszyklen der Sonne von 87 und 210 Jahren zu erklären versucht. Nach 1470 Jahren ist der 210er-Zyklus siebenmal und der 86,5er-Zyklus siebzehnmal abgelaufen.[12] In der heutigen Warmzeit traten diese Dansgaard-Oeschger-Ereignisse nicht mehr auf, da die schwachen Sonnenschwankungen die stabilen Atlantikströmungen der letzten 10.000 Jahre nicht mehr stören konnten.“

ok.. so weit zum Stand der Dinge.
Wer sagt noch man kann bei Wikipedia
nichts neues lernen?

„ Weitere Folgerungen, z.B. über die Ursachen, lassen sich daraus nicht ableiten.“

Wirklich nicht? Aber welche Aussagen fuer die „Zukunft“
koennen wir treffen?

Koennte es vielleicht sein dass das IPCC
den Klimawandel aus „politischen“ Gruenden
eher verharmlosen moechte?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

in den letzten 5-10 Jahren ist der Eisrueckgang in der Arktis rund 20% groesser als es die IPCC Modelle annehmen.

Was wuerden sie daraus folgern wollen?
Meine Folgerung: Die Chance, dass die IPCC Modelle falsch sind, ist grösser, als die Chance, dass die Observationen falsch sind.
Zu globalen Aussagen gehören auch globale Betrachtungen: Das Antarktikeis nimmt seit einiger Zeit zu. Weitere Folgerungen, z.B. über die Ursachen, lassen sich daraus nicht ableiten.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 2 Daumen runter 2

$Kommentar von Ben Palmer. 08.10.2010, 10:17

nur zur Information in den letzten 5-10 Jahren
ist der Eisrueckgang in der Arktis rund 20% groesser
als es die IPCC Modelle annehmen.

Also eine Korrektur wuerde wohl dazu fuehren
den CO2 Effekt eher zu vergroessern.

als nicht plus 2 Grad bei 450ppm sondern vielleicht
eher plus 4 Grad zum Beispiel.

Was wuerden sie daraus folgern wollen?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 2 Daumen runter 0

“Allerdings würde eine erneute Zunahme des Arktiseises in den nächsten Jahren keineswegs gegen die globale Erwärmung sprechen, denn das wäre nur einen Rückkehr zu den arktischen Verhältnissen, die von den Klimamodellen vorausgesagt wurden”
Es wäre natürlich toll, wenn sich die Realität den Modellen anpassen würde, damit die Vorhersagen aus den Modellen der Realität entsprechen.
Ist der Umkehrschluss aus Ihrer Aussage auch gültig?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 2

„Allerdings würde eine erneute Zunahme des Arktiseises in den nächsten Jahren keineswegs gegen die globale Erwärmung sprechen, denn das wäre nur einen Rückkehr zu den arktischen Verhältnissen, die von den Klimamodellen vorausgesagt wurden“

Aber Sie glauben nicht wirklich, was Sie da so erzählen?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 3

Hallo,
leider(?) scheint als reiner „Waermespeicher“ niedrige
Temperaturen Wasser ziemlich optimal. (siehe Tabelle)
Billig und einfach zu transportieren.
(bei Temperaturen oberhalb von 100 Grad ist Wasser
wohl nicht so toll)
Chemische Speicher .. na ja also „Batterien“
(leider viel zu teuer und nicht gerade gut fuer die Umwelt
und man braucht wohl auch recht hohe Temperaturen)

Ein Waermepumpen Fan wuerde also wohl „Wasser“ als
Zwischenspeicher tief in der Erde
vorschlagen .. (braucht aber auch Strom und man kann auch gleich und billiger die Erdwaerme nutzen. Ist aber
leider auch recht teuer.).

Was bleibt? Wie waere es ein „Gewaechshaus“
in der Uebergansphase mit dem Wasser in der
Nacht zu heizen? Dann koennte man damit
noch selber „leckere“ Tomaten vielleicht noch mindestens
2 Monate laenger ernten.

Spezifische Wärmekapazität einiger Materialien
——————————————————
Material spezifische Wärme
J/g.K kcal/kg.K
——————————————————
Blei 0.13 0.031
Wolfram 0.138 0.033
Quecksilber 0.14 0.033
Silber 0.24 0.056
Bronze 0.37 0.09
Messing 0.385 0.092
Kupfer 0.39 0.093
Eisen, Stahl 0.46 0.11
Stahl, V2A 0.51 0.12
Sandstein 0.71 0.17
Quarzglas 0.73 0.17
Granit 0.79 0.19
Fensterglas 0.84 0.20
Stahlbeton 0.88 0.21
Aluminium 0.92 0.22
Gartenerde 1.00 0.24
Luft (bei 50 °C) 1.05 0.25
Holz, Kiefer 1.4 0.33
Leinöl 1.88 0.45
Wasserdampf (bei 110 °C) 2.01 0.48
Holt, Fichte 2.1 0.50
Aceton 2.22 0.53
Eis (bei -10 °C) 2.22 0.53
Glycerin 2.37 0.57
Holz, Eiche 2.4 0.57
Alkohol 2.43 0.58
Meerwasser 3.90 0.93
Wasser 4.19 1 [*]
——————————————————
bei 25°C und Normdruck
[*] aufgrund der Definition der Kalorie
;; [1] cliXX Physik
;; [2] Stöcker: Taschenbuch der Physik, 1994.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

@Kommentar von Christina Marchand. 07.10.2010, 14:53

Ein interessantes Speichermedium für Saisonale Wärmespeicher habe ich noch nicht erwähnt: Der thermochemische Speicher arbeitet mit Silikagel (meist). Diese Speicher können viel kleiner sein als ein entsprechender Wasserspeicher, ist aber auch teurer, siehe http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Thermochemischer_W%E4rmespeicher.html

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

@Kommentar von Christina Marchand. 07.10.2010, 14:53

Saisonale Wärmespeicher sind die Antwort. Bis jetzt wurden tatsächlich meist riesige Wassertanks verwendet. Mit 28’000 Liter Wasser kann man ein Einfamilienhaus scheinbar zz 95% rein solar beheizen (siehe http://www.energiesparen-im-haushalt.de/energie/bauen-und-modernisieren/hausbau-regenerative-energie/energiebewusst-bauen-wohnen/emission-alternative-heizung/heizen-mit-der-sonne-solar/solarspeicher/saisonale-waermespeicher.html).

Es können aber auch Erdsondenwärmespeicher, Kies/Wasserspeicher und Aquiferspeicher eingesetzt werden. (siehe http://www.swt-stuttgart.de/SWT-Forschung/Veroeffentlichungen/Puplic/03-01.pdf).

Die Idee mit dem heissen Salzspeicher ist jedoch nicht so gut (Zitat)Wenn man aber nun auf Salze gehen würde, z.B. wie diese in den Solarkraftwerken in Spanien und allenfalls Speicher mit mehreren hundert Grad hätte … , denn je heisser etwas ist, desto schneller kühlt es wieder aus.

Ideal wäre/ist eben der Erdsondenwärmespeicher, wie er in Science City, aber auch bei immer mehr Geschäftshäusern (kürzlich berichtete der TA darüber) eingesetzt wird. Das funktioniert so: Im wesentlichen wird Kollektorwärme im Sommer mit der Wärmepumpe ins Erdreich gepmumpt und im Winter mit der Wärmepumpe wieder heraufgeholt.
Funktioniert also wie Erdsonden mit Wärmepumpen nur mit dem Unterschied, dass der Erdspeicher grösser sein sollte als sonst üblich. Strom braucht die Wärmepumpe weniger als im Standardfall, weil im Winter immer noch ein wesentlicher Teil der hinuntergepumpten Wärme vorhanden sein sollte (siehe http://www.tagesanzeiger.ch/zuerich/region/Zwei-koPioniere-geben-Gas-/story/20231345).

Allerdings schreibt Professor Wallbaum im Kommentar von Holger Wallbaum. 06.10.2010, 16:19
Darüber hinaus sind mir bis anhin auch keine Studien bekannt, die zweifelsfrei das Potential der temporären Speicherung von Wärme im Erdbereich belegen. Auch hier weicht die praktische Realität häufig vom theoretischen Modell ab.

Interessant nur, dass diese Methode von der ETH (Science City siehe http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/100630_erdwaerme_Science_city_sch/index) und anderen angewendet wird, obwohl ihr Nutzen nicht wirklich belegt zu sein scheint.

Hier noch ein paar weitere Links:
http://www.carmen-ev.de/dt/portrait/sonstiges/reuss.pdf
http://www.drs.ch/www/de/drs/sendungen/echo-der-zeit/2646.bt10125101.html

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Ich habe schon öfter überlegt, welche Speichermöglichkeit mit welchem Speichermedium pro Haus nötig bzw. möglich wäre um Heizung und Warmwasser von im Sommer gespeicherter Wärme über den ganzen Winter zu nutzen. Mit Wasser wären die Volumen ja sehr gross und die Häuser müssten demnach auch noch otimal gedämpft sein, da ja alleine die die Warmwasserversorgung viel Energie benötigt. Wenn man aber nun auf Salze gehen würde, z.B. wie diese in den Solarkraftwerken in Spanien und allenfalls Speicher mit mehreren hundert Grad hätte, könnte es ja vielleicht klappen, ohne dass jedes Haus ein riesiges Loch neben sich ausheben müsste. Weiss jemand von Forschungsarbeiten zu solchen Themen? Ich ärgere mich nämlich immer, dass wir im Sommer dank unserer Solaranlage sehr viel Energie speichern könnten, als wir verbrauchen, diese aber nicht in den Winter hinüberretten können. Danke und Gruss
Christina Marchand

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Sehr geehrter Herr Holzherr,

wieder einmal danke ich Ihnen für Ihre schnelle und anregende Kommentierung unseres Blogbeitrages. Diese Vitalität hat der Blog zum Ziel und wird von uns geschätzt.

Der von Ihnen angesprochene Punkt der Konkurrenzierung des Primärenergie- und Treibhausgasziels im Rahmen einer Bauaufgabe ist partiell zutreffend und bereits in der Formulierung der 2000 Watt-Gesellschaft angelegt, da dort ebenfalls ein CO2-Ziel festgelegt wurde, was vielfach in Vergessenheit gerät. Dabei ist zu bedenken, dass die in diesem Konzept formulierten Ziele für eine Gesellschaft formuliert wurden und somit auch Zuteilungen in Form von Über- und Unterfüllung opportun sind. Das heisst, Altbauten müssten diese Anforderungen, insbesondere, wenn Sie denkmalgeschützt sind, nicht zwingend erfüllen. Häufig aus Sicht des Denkmalschutzes, aber auch aus betriebswirtschaftlicher Berechnungen ist dies auch nicht zielführend. Die Nutzung von Anergiequellen bei gleichzeitiger Sicherstellung von einer erforderlichen Qualität bezogen auf den Komfort bietet hier einen sehr probaten Lösungsansatz, aber leider auch keinen Königsweg. An vielen Orten ist die Verfügbarkeit von Anergiequellen nicht in dem erwünschten Mass gegeben, zudem zeigen einige Fehlschläge in der Nutzung der tiefen Geothermie uns auch die Grenzen auf. Als Wissenschaftler sind wir gefordert auch dafür an Lösungen zu arbeiten. Darüber hinaus sind mir bis anhin auch keine Studien bekannt, die zweifelsfrei das Potential der temporären Speicherung von Wärme im Erdbereich belegen. Auch hier weicht die praktische Realität häufig vom theoretischen Modell ab.

Ihrem Punkt der Solarenergienutzung kann ich ebenfalls zustimmen. Solange sie sich dezentral auf einer zentralen Infrastruktur abstützt, sind wir noch nicht am Ziel. Aber existierende Strukturen zu nutzen, um einen Transmissionspfad zu beschreiten, scheint mir legitim. Dennoch ist die Speicherproblematik, wie sie auch von einigen Kollegen u.a. in ihren Blogbeiträgen angesprochen wurden, bei Weitem noch nicht gelöst.

Freundlicher Gruss,
Holger Wallbaum

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 3 Daumen runter 0

@Kommentar von Roger Meier. 05.10.2010, 10:13

Herr Meier,
ich möchten den Kommentar von Bojan Skerlak noch ergänzen.
Der von ihnen verlinkte Beitrag (siehe http://stevengoddard.wordpress.com/2010/10/01/sea-level-falling-in-2010/) zeigt Meeresspiegelschwankungen im Jahre 2010 mit einem insgesamt leicht abnehmenden Meeresspiegel vom Januar bis in den Oktober 2010.

Sie von Bojan Skerlak bereits erwähnt haben die Meeresspiegelschwankungen im Jahre 2010 keine Aussagekraft was den längerfristigen Trend angeht. Ja der längerfristige Trend des Meeresspiegelanstiegs kann nicht einmal durch lineare Verlängerung des Anstiegs der letzten Jahrzehnte erhalten werden, sondern nur durch Berücksichtigung aller Faktoren, die zum Meeresspiegelanstieg beitragen und ihrer Gewichtung für die Zukunft.

Ähnliches gilt übrigens auch für die Eisbedeckung der Arktis, die viel schneller abgenommen hat, als von den Klimamodellen vorhergesagt (siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Arctic_shrinkage). Oft wird ein Klimaphänomen durch nicht-lineare Einflüsse bestimmt, das heisst, es gibt Verstärker, die eine Tendenz ungemein beschleunigen können. Bei der Arktiseisschmelze scheinen warme Meeresströmungen die Abnahme weit über das von den Computermodellen vorausgesagte Mass eingeleitet zu haben. Jetzt beschleunigt der Eis-/Albedoeffekt die Entwicklung hin zur eisfreien Arktis, denn das viele offene Wasser, das nach dem Abschmelzen der Eisflächen übrigbleibt, nimmt mehr Wärme auf, als das Eis, das vorher an seiner Stelle lag.
Allerdings würde eine erneute Zunahme des Arktiseises in den nächsten Jahren keineswegs gegen die globale Erwärmung sprechen, denn das wäre nur einen Rückkehr zu den arktischen Verhältnissen, die von den Klimamodellen vorausgesagt wurden. Diese Computermodelle prognostizieren die eisfreie Arktis nämlich erst irgendwann zwischen den Jahren 2060 und 2080.

Das Klima ist also die Statistik des Wetters. Um sich allein durch Beobachtung von einer globalen Erwärmung zu überzeugen, braucht es mehrere Jahrzehnte; ein paar Jahre der Abkühlung oder Erwärmung genügen nicht. So gesehen, bietet die bis jetzt beobachtete globale Erwärmung erst eine mässige Evidenz, dass wir einer immer wärmeren Zukunft entgegengehen. Entscheidend ist vielmehr das Wissen um die Wirkung der Treibhausgase, die uns die beobachtete Erwärmung als Beginn eines länger anhaltenden Trends, interpretieren lässt.

Sollte sich der Erwärmungstrend in den nächsten 10 Jahren allerdings fortsetzen, so werden, davon bin ich überzeugt, auch Leute, die bis jetzt eher skeptisch sind, ihre Meinung ändern und der Klimaschutz wird Auftrieb erhalten.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 2 Daumen runter 1

Guten Morgen Herr Meier,

danke für den Link – ein Prachtexemplar von richtig schäbig recherchierter Behaupterei, die nicht einmal simpelsten logischen Überlegungen standhält! Nur weil der Meeresspiegel saisonal schwankt, und somit sich auch ein Abschnitt in den Daten finden lässt wo er sinkt (und genau das tut Steven), heisst das doch noch lange nicht, dass er dies auch langfristig tut – um das einzusehen muss man doch echt kein Fachmann sein! Besonders lustig finde ich, wie unbeholfen Steven auf die Beiträge von ChrisD reagiert. Danke nochmal für diesen Link – ich habe mich köstlich amüsiert.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 7 Daumen runter 2

Sehr geehrter Herr Professor Wallbaum,

Will man das ambitionierte Ziel eines klimaneutralen Gebäudeparks bis zum Jahr 2050 schweizweit realisieren, muss man verschiedene bauliche Massnahmen miteinander kombinieren. Die wichtigste Massnahme ist wohl, wie sie schreiben, der Verzicht auf fossil-basierte Energieerzeugungssysteme.

Allerdings wählen sie als Einstieg in dieses Thema die 2000-Watt-Gesellschaft, welche ursprünglich kein Klimaziel, sondern nur ein Energieeinsparziel kannte. Erst sehr viel später machte man das Konzept der 2000 Watt Gesellschaft klimatauglich und erklärte 500 Watt an fossiler Energie als Obergrenze. Das erklärt auch ihre Einleitung zu diesem Blogartikel (Zitat)
Im Jahr 2006 hat der Schweizerische Ingenieurs- und Architektenverband (SIA) einen ersten Versuch gewagt die 2000-Watt-Gesellschaft mit konkreten Empfehlungen für Politik und Bauherren zu quantifizieren. Aufgrund einer grossen Nachfrage seitens der Bauwirtschaft hat der SIA nun in die neue SIA 2040 auch Treibhausgasemissionen als Kriterium mit aufgenommen.

Offensichtlich wurde noch im Jahr 2006 nur ein Energieziel für den Gebäudepark definiert, aber kein Treibhausgasemissionsziel!!

Für mich ist die 2000 Watt Gesellschaft eine Lösung auf der Suche nach einem Problem. Nicht der Energieverbrauch führt zur Klimakatastrophe, sondern das Verbrennen von Öl, Gas und Kohle und das Abholzen der Wälder.
Wer Null CO2 ausstösst, aber mit einem Kleinwasserkraftwerk selbst Strom erzeugt und damit eine Tinguely-Plastik mit durchschnittlich 10’000 Watt am Laufen hält, ist nach Massgabe der 2000 Watt Gesellschaft ein Energieverbrecher, obwohl er klimaneutral lebt. Wer aber im erdgasgeheizten Mehrfamilienhaus eine 2-Zimmerwohnung bewohnt und mit 1500 Watt auskommt, soll ein Vorbild sein – warum nur?

Liest man das Weissbuch der 2000 Watt Gesellschaft (siehe http://www.novatlantis.ch/fileadmin/downloads/2000watt/Weissbuch.pdf) so stehen einem als Klimaschützer die Haare zu Berge: Da wird ein Loblied auf die Brennstoffzelle gesungen, dabei wird heute der benötigte Wasserstoff für die Brennstoffzelle noch aus Erdgas gewonnen (etwas anderes wäre sehr teuer), es wird von fortgeschrittenen Gaskraftwerken geschwärmt, die mit einer Gasbrennstoffzelle Strom und brennbares Syngas (einen fossilen Brennstoff) erzeugen und es wird für das ultraleichte Auto mit normalen Verbrennungsmotor aber 50% Energieeinsparung geworben.
Dabei ist das Elektro- oder Hybridmobil die absehbare Zukunft.
Mit 2000 Watt kann man übrigens pro Jahr 17’500 km weit mit einem heute üblichen Auto fahren – allerdings hat man dann sein Energiebudget vollkommen aufgebraucht und darf nicht einmal mehr seinen Computer einschalten um diesen Blog zu lesen.

Immer wieder wird behauptet es gebe keinen Konflikt zwischen 2000 Watt Gesellschaft und dem 2 oder 1 Tonnen CO2-Ziel bis 2050. Das stimmt jedoch gerade im Gebäudebereich ganz und gar nicht. Saniert man Gebäude mit einem reinen Energieziel, so landet man bei der massiven Dämmung, die man nur mit Minenergie P erreichen kann. Altbauten lassen sich aber meist nicht in Minenergie P Gebäude umwandeln. Arbeitet man jedoch mit grossen saisonalen Wärmepuffern, die mit Wärmepumpen Energie zwischen Gebäude und Erde transferieren – im Sommer wird Sonnenwärme im Erdreich eingelagert, im Winter wieder abgezapft – so kann eine zu grosse Dämmung sogar schädlich sein. Mit anderen Worten: Altbauten lassen sich ohne zusäztliche Dämmung mit saisonalen Wämespeichern und Wärmepumpen klimaneutral sanieren – allerdings brauchen sie dann etwas (allerdings nur wenig) Energie für die Wärmepumpe; Energie, die ein Minenergie P Haus nicht brauchen würde (siehe http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/100630_erdwaerme_Science_city_sch/index ).

Noch eine Bemerkung zu den erneuerbaren Energien im Zusammenhang mit der Gebäudesanierung. Erdsonden und Sonnenkollektoren sind in meiner Terminologie lokale Energien und ein Gebäude soll die lokalen Energien anstelle von fossilen nutzen. Photovoltaikmodule auf dem Hausdach dagegen sind meiner Meinung nach weniger sinnvoll, denn die Energie wird zwar lokal erzeugt, dann aber ins Elektrizitätsnetz eingespeist, wo sie höchstens Probleme verursacht.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Ups, schon wieder ein Rückschlag für die Alarmisten:

http://stevengoddard.wordpress.com/2010/10/01/sea-level-falling-in-2010/

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 4

top
 
FireStats icon Powered by FireStats