Energieeffiziente Gebäude und Quartiere der Zukunft - Novatlantis

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Energieeffiziente Gebäude und Quartiere der Zukunft - Novatlantis
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Energieeffiziente Gebäude und Quartiere der
Zukunft
Swiss Competence Center for Energy Research
Future Energy Efficient Buildings & Districts

Dr. Matthias Koebel
Empa, Abteilung Materialien und Komponenten für energieeffiziente Gebäude
Energieeffiziente Gebäude und Quartiere der Zukunft - Novatlantis
Kontext

Zwei zentrale Herausforderungen in der Schweiz

1) Schrittweiser Ausstieg aus       2) Unter gleichzeitiger
der Kernergie bis 2035              Beibehaltung der CO2-Ziele

(Energiestrategie 2050)
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Energiestrategie 2050

   Verbrauch:              limitieren auf 60 TWh

   Erneuerbare:            1.3 TWh  22 TWh

   Wasserkraft:            37 TWh  40 TWh

   Erhöhung der Energieeffizienz
   Einsatz neuer erneuerbarer Technologien
   Ergänzung mit fossilen Energieträgern
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Energiestrategie 2015
Szenario Neue Energiepolitik

   Reduktion des durchschnittlichen Energiebedarfs pro Person
    2020:        - 16% (im Vergleich zu 2000)
    2035:        - 43%
    2013:        - 6.4% (absolut: +5.8%)

   Reduktion des durchschnittlichen Strombedarfs pro Person
    2020:        - 3% (im Vergleich zu 2000)
    2035:        - 13%
    2013:        + 0.3% (absolut: +13.3%)

   Reduktion der CO2-Emissionen
    2030:        -50% (im Vergleich zu 1990)
                  30% in der Schweiz, Rest im Ausland

Quellen: Medienmitteilung Bundesrat 4. September 2013, Erläuternder Bericht zur
Energiestrategie 2050 (Vernehmlassungsvorlage) vom 28. September 2012
Medienmitteilung UVEK 27. Februar 2015, «Schweiz will Treibhausgasemissionen
bis 2030 um 50% senken
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Endenergiebedarf Schweiz 2013: 896 PJ

Industrie,
Dienstleistung,
Landwirtschaft: 22%

   Mobilität: 30%                                                                                  Gebäude: 48%

Quelle: Analyse des schweizerischen Energieverbrauchs 2000-2013 nach Verwendungszweck, BFE, 2014
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Gebäudepark Schweiz

                 CO2-Ausstoss                             CO2-Ausstoss
                   25 Mio.t                                 8 Mio.t
Energieimport                            Energieimport
  325 PJ/a                                 110 PJ/a
                                Erneuerbare                              Erneuerbare
                                Energie                                  Energie
                                71 PJ/a                                  130 PJ/a

           Gebäudepark                               Gebäudepark
             Schweiz                                   Schweiz
              heute                                     2035

                            Reduktion Faktor 3
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Sind wir auf Kurs?
                       180
                                                                                    2000
                                                                             2010
                       160

                       140
                                                                2020
 Effizienz -[kWh/m2]

                       120

                       100
                                                   2035

                        80
                                           2050

                        60

                        40

                        20

                         0
                             0   50        100            150          200            250   300

                                      Kohlenstoffintentsität [g CO2 eq/kWh]

Endenergie Gebäude, CO2-Faktor Strom gemäss KBOB
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Heizenergiebedarf Kanton Zürich
Residential Heating Energy Demand in the Canton of Zürich

       1900 1925         1950                   1975             2000   2025 2050

200

150

                                                                            Zero Energy Buildings
100

50
                   Goal for Sustainable Retrofitting and Construction
kWh
m ·a
 2
Energieeffiziente Gebäude und Quartiere der Zukunft - Novatlantis
Vision SCCER FEEB&D

   Reduzierung des Endenergiebedarfs des Schweizer
    Gebäudeparks um den Faktor 5 innerhalb der kommenden Jahrzehnte
    durch:

       Neue Materialien für Gebäude

       Neue Komponenten für Gebäude

       Neue integrierte Systeme

       Holistische Konzepte
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Einblick in T1: neue Materialien für Gebäude

Ausgangsstoff           Sol            Gel                        Organogel
       Kolloidbildung
                          Gelierung          Lösemittel-         Trocknung    Aerogel
                          & Alterung         Austausch
                                                                              (Xerogel)

                                             Chemische
                                             Modifizierung

Alternative Rohstoffe                                      Empa Eintopfprozess
(Heute 80% der                                             WO Patentanmeldung
 Materialkosten)

 FEEB&D WP1                                                    FEEB&D WP1
 T1.1.1.1                                                      T1.1.1.2
SCCER FEEB&D

                           AP 3

                           Dezentrale
             AP 2
                           urbane
                           Energie-
 AP 1        Energie-
                           systeme
             management
 Gebäude-    fürSCCER
                Gebäude
                      AP 3
 hülle

                                          Gebäudepark
                                            Schweiz
 AP 4

 Marktdiffusion und Implementierung
 von Technologien

    Kooperationspartner, Industrie etc.

         Anwendungen, Projekte
SCCER Future Energy Efficient
Buildings & Districts

   6 akademische Partner:

   20+ Industriepartner:
    Agitec AG ・ Amstein und Walthert AG ・ Berner Kraftwerke FMB Energie AG ・ BASF Schweiz AG ・ BG Bonnard
    et Gardel Holding SA ・ BSF Swissphoto AG ・ Centre de Recherches Energétiques et Municipales ・
    Elektrizitätswerke der Stadt Zürich ・ EnergyOn Holding ・ Fixit Schweiz AG ・ FLISOM AG ・ Flumroc AG ・
    Implenia Suisse SA ・ Kaemco LLC ・ Kanton Luzern, Umwelt und Energie ・ Nationales Kompetenznetzwerk
    Gebäudetechnik und Erneuerbare Energien ・ Office Cantonal de l’Energie de Genève ・ Régent
    Beleuchtungskörper AG ・ Regio Energie Solothurn ・ Romande Energie SA ・ Services Industriels de Genève ・
    Siemens Schweiz AG ・ SORANE SA ・ Stadt Zürich, Amt für Hochbauten ・ Swissinso SA ・ Swisspower AG ・
    Ville de Lausanne, Services Industriels Lausanne

   Budget: 26 Mio. CHF (2014-2016)
Das SCCER FEEB&D bereitet den Weg zu einem
Gebäudepark, der einzelne Gebäude
Residential Heating Energy Demand in the Canton of Zürich

       1900 1925         1950                   1975             2000   2025 2050

200
               Effizient (reduzierter Energiebedarf) heizt/kühlt

150

                                                                             Zero Energy Buildings
100

50
                   Goal for Sustainable Retrofitting and Construction
kWh
m ·a
 2
Das SCCER FEEB&D bereitet den Weg zu einem
Gebäudepark, der einzelne Gebäude
Residential Heating Energy Demand in the Canton of Zürich

       1900 1925         1950                   1975             2000   2025 2050

200
               Effizient (reduzierter Energiebedarf) heizt/kühlt

150            Intelligent (Internet of Things) regelt

                                                                             Zero Energy Buildings
100

50
                   Goal for Sustainable Retrofitting and Construction
kWh
m ·a
 2
Das SCCER FEEB&D bereitet den Weg zu einem
Gebäudepark, der einzelne Gebäude
Residential Heating Energy Demand in the Canton of Zürich

       1900 1925         1950                   1975             2000   2025 2050

200
               Effizient (reduzierter Energiebedarf) heizt/kühlt

150            Intelligent (Internet of Things) regelt

                                                                             Zero Energy Buildings
               via Energie vernetzt (dezentrale Energiesysteme)
100

50
                   Goal for Sustainable Retrofitting and Construction
kWh
m ·a
 2
Weitere Informationen

   Online auf www.sccer-feebd.ch

   Roadmap SCCER FEEB&D

   Meet us at
     CISBAT 2015
     Swissbau Focus 2016
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