Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU
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20% gesenkt werden. Ähnlich groß ist das Potenzial<br />
bei der Umstellung von manueller Kontrolle der<br />
Fernwärmenetze auf automatische Regelung.<br />
Fenster<br />
Be<strong>im</strong> solaren und energieeffizienten Bauen wird<br />
eine neuartige Hülle für ein Gebäude angestrebt, die<br />
Energie-, Licht-, Schall- und Stoffaustausch an Jahreszeiten<br />
und Nutzerwünsche angepasst regelt.<br />
Besonders wichtig sind dabei die Fenster, wobei sich<br />
zwei verschiedene Anforderungen gegenüberstehen:<br />
Während man <strong>zur</strong> Beleuchtung und (insbesondere<br />
<strong>im</strong> Wohnungsbau) <strong>zur</strong> Wärmegewinnung möglichst<br />
viel Sonnenlicht durch ein Fenster in einen Raum<br />
gelangen lassen möchte, muss <strong>zur</strong> Bewahrung des<br />
Raumkl<strong>im</strong>as gleichzeitig der Wärmeabfluss durch<br />
ein Fenster min<strong>im</strong>iert werden. Beispielsweise können<br />
in einem Mehrscheibensystem die einander<br />
zugewandten Glasflächen so beschichtet werden,<br />
dass sichtbares Licht in den Raum gelangen kann,<br />
infrarote Wärmeabstrahlung jedoch weitgehend<br />
unterdrückt wird. Eine moderne Dreifachverglasung<br />
kann durch Verwendung selektiver Beschichtungen<br />
und Füllung mit schwerem Edelgas die Wärmeverluste<br />
durch ein Fenster auf das sehr niedrige Niveau<br />
von ca. 0,5 W pro m 2 und K senken (K-Wert = Wärmedämmvermögen<br />
eines Fensters). Vakuumfenster<br />
können zukünftig noch zu einem weiteren Fortschritt<br />
führen.<br />
Um Überhitzung <strong>im</strong> Sommer zu vermeiden, können<br />
<strong>im</strong> Fenster optische Schaltfunktionen <strong>im</strong>plementiert<br />
werden, die die optischen Eigenschaften eines<br />
Fensters steuern, ohne seine wärmetechnischen<br />
Eigenschaften signifikant zu beeinflussen und ohne<br />
konventionelle Abschattungsmechanismen (z. B.<br />
Lamellen) zu verwenden. Die technische Entwicklung<br />
geht zu Beschichtungen, deren optische Eigenschaften<br />
in weiten Bereichen reversibel verändert<br />
werden können (z. B. elektrochrome oder gaschrome<br />
Verglasung).<br />
Brauchwassererwärmung<br />
Die Sonnenenergie ist für die Brauchwassererwärmung<br />
wegen der dabei angestrebten verhältnismäßig<br />
niedrigen Temperatur hervorragend geeignet (Kap.<br />
3.2.6.2). Wird komplementär noch fossile oder elektrische<br />
Energie eingesetzt, stellen der Gasbrennwertkessel<br />
oder die Wärmepumpe wie bei der Raumheizung<br />
eine energetisch sehr günstige Lösung dar. Eine<br />
gute Wärmedämmung von Rohren und Boilern<br />
sowie Vorrichtungen zum Wassersparen zählen zu<br />
den einfachen und ökonomischen, aber leider nicht<br />
selbstverständlichen Maßnahmen.<br />
Steigerung der Energieeffizienz 3.5<br />
Raumkühlung<br />
In vielen Ländern wird <strong>im</strong> Sommer oder ganzjährig<br />
die Raumluft gekühlt. Der weltweite Trend <strong>zur</strong> Verstädterung<br />
wirkt dabei verstärkend. Bei gleicher<br />
Temperaturdifferenz <strong>zur</strong> Außenluft ist der Energieeinsatz<br />
zum Kühlen höher als zum Heizen, auch weil<br />
sehr oft schlecht wärmegedämmte Gebäude gekühlt<br />
werden. Vorschläge <strong>zur</strong> Effizienzsteigerung sind:<br />
• Gebäude: Die Technologien für Kl<strong>im</strong>aanlagen<br />
können verbessert werden, insbesondere sind<br />
automatisierte Komplettlösungen für gewerblich<br />
genutzte Gebäude mit zahlreichen vernetzten<br />
Einzelkomponenten interessant. Kontrollierte<br />
Be- und Entlüftung in Kombination mit Wärmetauschern<br />
und Wärme- oder Kältespeichern bietet<br />
erhebliches Potenzial. Die Möglichkeiten <strong>zur</strong> aktiven<br />
Gebäudekühlung mit Sonnenenergie wurden<br />
in Kap. 3.2.6.2 dargestellt. Zudem lassen sich Konzepte<br />
<strong>zur</strong> passiven Kühlung einsetzen, mittels<br />
derer <strong>im</strong> Sommer mittlerer Breiten auch ohne<br />
Kältemaschinen ein angenehmes Raumkl<strong>im</strong>a<br />
erreicht wird. Geeignet sind beispielsweise die<br />
Nachtlüftung und die Betonkernkühlung mit Erdsonden<br />
oder Wärmepumpen. Ein innovativer Weg<br />
führt über die Verwendung mikroverkapselter<br />
Phasenwechselmaterialien, mit denen leichte<br />
Bauten „thermisch schwer“ gemacht werden können.<br />
Hierbei werden die am Tag anfallenden Wärmelasten<br />
durch das Schmelzen der Materialien bei<br />
nahezu konstanter Temperatur gespeichert und<br />
zeitverzögert nachts wieder an die Außenluft<br />
abgegeben.<br />
• Städtebau: Mehr Grünanlagen und eine bessere<br />
Durchlüftung von Gebäudeagglomerationen beeinflussen<br />
das Stadtkl<strong>im</strong>a positiv. In Analogie <strong>zur</strong><br />
Nahwärme könnten Nahkältenetze mit effizienten<br />
zentralen Kühleinrichtungen sinnvoll sein.<br />
Analog <strong>zur</strong> KWK bietet sich hier eine Kraft-<br />
Kälte-Kopplung über angepasste thermodynamische<br />
Wärmetransformatoren an.<br />
Kochen<br />
In Industrieländern sollte Strom be<strong>im</strong> derzeitigen<br />
Energiemix nicht zum Kochen genutzt werden, da<br />
die Nutzung von Gas energetisch vorteilhafter ist. In<br />
Entwicklungsländern sind Flüssiggas- oder Kerosinkocher<br />
den traditionellen Kochstellen mit Holz und<br />
Holzkohle als Brennstoff vorzuziehen (Kap. 3.2.4).<br />
Beleuchtung<br />
Eine gute Nutzung des Tageslichts kann in Bürogebäuden<br />
sowohl Energie bei der künstlichen Beleuchtung<br />
einsparen als auch den Arbeitskomfort erhöhen.<br />
Tageslichtsysteme versuchen daher, den Helligkeitsunterschied<br />
zwischen fensternahen und -fernen<br />
Raumteilen zu verringern und die natürliche<br />
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