2011-01-27_ Eficiencia energética y Energías sostenibles (Parte 1) en: www.biosocyr.org

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Eficiencia energética y Energías sostenibles

La eficiencia energética de edificios y la integración de energías renovables en edificios, si en reformas u obras de nueva construcción, va a ser unos de los retos de los próximos años

FRANK SCHROEDER para BAUPHYSICS, S.L. MÁLAGA

La cumbre de Copenhague sobre el clima mundial no ha llevado al acuerdo deseado, sin embargo, el cambio climático y una necesaria limitación del calentamiento global en máximo 2°C ha sido reconocida. En la Unión Europea se ha acordado en Diciembre de 2008 una estrategia integrada en el área de Energía y Protección del clima, con metas ambiciosas para 2020, con el fin de llevar a Europa hacia un futuro sostenible para medio ambiente con una reducción en las emisiones del CO2, y una economía eficiente de energía.
En febrero del 2010, un seminario sobre la normativa europea 2006 / 32 / CE de la eficiencia energética en la práctica, tuvo lugar en Madrid bajo la administración de Energy Efficiency Watch – EEW.

El Arquitecto explica: “Al mismo tiempo que se ahorra energía, tenemos que generarla de manera sostenible. Hoy en día, la modernización de la cartera actual de edificios ha adquirido gran importancia. Las actuaciones de rehabilitaciones de edificios pueden ir acompañadas por mejoras de la eficiencia energética, la generación sostenible de energía, la mejora de diseño, el aumento de superficies y por lo tanto un aumento del valor del edificio.”

SUBVENCIONES Y PLAN DE ACCIÓN GUBERNAMENTAL
Desde febrero de 2009 existe el plan de financiación andaluz A+ que prevé ayudas financieras para rehabilitaciones de edificios en el sentido de mejoras de eficiencia energética, del ahorro de energía y el uso de energías renovables así como la eliminación de barreras arquitectónicas, entre otros.
Las solicitudes pueden ser presentadas hasta el 30/12/2014.

Desde finales de 2008, el gobierno central promueve con el Plan renove la compra de electrodomésticos o aparatos de aire acondicionado nuevos y energéticamente eficientes. Subvenciona en condiciones determinadas hasta 2012 el uso e implantación de energías renovables y ecológicas como por ejemplo las energías solar, la energía eólica, la energía a través de biomasa, la energía de biocarburante y la energía de fuerza hidráulica.

El Plan de Acción 2008-2012 para la eficiencia energética y la introducción de energías renovables está considerado por el gobierno central como altamente rentable. No sólo respecto al medio ambiente y el ahorro de gastos para la sociedad a largo plazo, (gastos resultantes del exceso de emisiones de CO2 que provocan el efecto invernadero), sino que también a medio plazo ya es económicamente rentable para el promotor. El IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía) otorga créditos o ayudas directas, así como ventajas fiscales para instalaciones de generación de energía alternativa y autosuficientes no inyectando en la red eléctrica y/ó medidas para la mejora de edificios respecto a la eficiencia energética hasta el año 2012. En Andalucía hasta 2014.

Con esta acción se pretende poner al día 2.250.000 pisos o 150.000 edificios, ahorrar 1.885.000 t CO2 y crear 390.000 puestos de trabajo. (Fuente: Plan de Acción 2008-2012 de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España)

Dado que la cantidad de los incentivos tiene un máximo y puede que se procedan de manera diferente según municipio, comunidad o características del promotor, es aconsejable, presentar las solicitudes cuanto antes.

EFICIENCIA ENERGÉTICA
2002/91/CE, 2006/32/CE
La eficiencia energética de un edificio es la relación entre la cantidad de energía consumida realmente (o que se estime necesario para satisfacer las distintas necesidades asociadas a un uso estándar del edificio) y de un factor teniendo en cuenta medidas empleadas cómo el aislamiento térmico, características técnicas también de las instalaciones, el diseño y la orientación en relación con los aspectos climáticos, la exposición solar, influencia de construcciones próximas, la generación de energía propia y otras medidas que influyan la demanda de energía.
La eficiencia energética de edificios puede ser mejorada evitando consumo innecesario por cambios de hábitos de cada uno y a través de mejoras técnicas y de gestión.
El sector de la vivienda y de los servicios, compuesto en su mayoría por edificios, absorbe más del 40% del consumo final de energía en la Comunidad. Por eso, el gran número en nuevas normas en el sector de construcción para moderar el consumo de energía a la hora de construir y en el mantenimiento de edificios.
La eficiencia energética (la optimización de la relación energética) es una de las metas principales de la “arquitectura sostenible”, a pesar de que no es lo único. A esto los arquitectos usan técnicas diferentes, como por ejemplo la reducción del consumo de energía, el uso de la energía del sol o de las energías renovables, o el uso de la energía auto-producida.
Bajo los conceptos de la Arquitectura sostenible, se encuentran estrategias del acondicionamiento pasivo o activo, calentamiento de agua sanitaria por uso activo y pasivo de la energía solar, la producción de la energía solar fotoeléctrica y uso de la energía de fuerza de agua, de viento, de biomasa o de la energía térmica.

Es imprescindible para la eficiencia energética en edificios, ver el conjunto con las estrategias de generación de energías sostenibles, por ejemplo las técnicas de

UTILIZACIÓN PASIVA DE ENERGÍA SOLAR
(Estratégias pasivas y sostenibles para la cimatización de edificios en un próximo artículo)


UTILIZACIÓN ACTIVA DE ENERGÍA SOLAR
Bajo este lema se entiende la utilización de energía solar para la producción de luz eléctrica o mediante colectores solares para el calentamiento de agua de uso general, calefacción, refrigeración o climatización. Idealmente se usa una combinación de los métodos diferentes para asegurar un abastecimiento energético igualado sobre el año, teniendo en cuenta las vacilaciones estacionales.
Sistemas eficientes de Climatización (la calefacción, refrigeración o ambos) son una meta primaria de la arquitectura sostenible, dado que ellos consumen normalmente la mayor energía en edificios.

A continuación unas fuentes de estas energías sostenibles:

ENERGIA SOLAR TÉRMICA
REFRIGERACIÓN SOLAR
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

CUBIERTAS SOLARES Y FACHADAS SOLARES
Existen dos tipos de sistemas:

Sistemas inyectando en la red de suministro eléctrico
Se trata de sistemas fotovoltaicos de captación de la radiación solar, instalados en cubiertas o fachadas de edificios de potencia media (mínimo 6,25 Kwp) para la inyección en la red de suministrador de energía, promovido desde el 30/09/2008 por el Gobierno Central, si se interpreta la ley perteneciente (R.D. 1578/2008). La luz inyectada debe ser remunerada a 0,34 euros / Kwh.

”Por éste motivo, se debería proyectar ya, con vistas al próximo año. La financiación para éstos proyectos no sólo las concede el Ministerio, también hay entidades financieras importantes que apuestan por el futuro. También existen compañías de seguros que suplen la pérdida o daño de las instalaciones.”

Sistemas no inyectando en la red de suministro eléctrico
La energía generada sólo sirve para el consumo propio. La IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía) otorga créditos o ayudas directas, así como ventajas fiscales para instalaciones autosuficientes no inyectando en la red eléctrica y/ó medidas para la mejora de edificios respecto a la eficiencia energética hasta el año 2012. En Andalucía hasta 2014.

También muy interesantes e incentivables son las fuentes de energías sostenibles de la Geotermia, de la energía eólica, de la energía a través de biomasa, de la energía de biocarburante y de la energía de fuerza hidráulica.


IMPORTANTE: Los expertos y el Ministerio están de acuerdo en que estas inversiones se habrán amortizado por el promotor en pocos años y que son altamente rentables.
Cuanto antes se solicita, más probable son las posibilidades de la autorización.
El interesado puede informarse directamente en el Ministerio. Sin embargo, finalmente podrá ser aconsejado por un especialista en eficiencia energética de edificios sobre las posibilidades individuales respectivas y los pasos convenientes. El arquitecto y el Ingeniero civil son los técnicos profesionales competentes en éste tipo de intervenciones o cambios en edificios.


Con el grupo de Arquitectos, Ingenieros civiles y Técnicos de BAUPHYSICS S.L. –BUILDING-ADVISERS SPAIN., una ingeniería independiente para el ámbito de la construcción, se realiza conceptos y Proyectos sostenibles en rehabilitaciones de eficiencia energética y eco-eficiencia de edificios. Levantamientos, informes de desperfectos y asesoría para soluciones parciales o integrales en Mejoras de calidades en la edificación e instalaciones técnicas. Certificados de eficiencia energética.
Español-Inglés-Alemán.



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2010-04-01_Energieeffizienz und Solartechnik. Expertenbeitrag in Sonderbeilage "Rund ums Haus" der Sur-deutschen Ausgabe (Málaga, Costa del Sol)

Energieeffizienz und Solartechnik
Die Energieeffizienz von Gebäuden und die Integration von solarer Technik, ob bei Umbau oder Neubau, wird eines der Hauptthemen der nächsten Jahre
FRANK SCHROEDER  für BAUPHYSICS, S.L. MÁLAGA

Der Kopenhagener Klimagipfel hat zwar nicht zu der gewünschten Vereinbarung geführt; der stattfindende Klimawandel und eine Begrenzung der Erderwärmung von 2°C sind jedoch zur Kenntnis genommen worden. Die EU hat sich bereits im Dezember 2008 auf eine integrierte Strategie im Bereich Energie und Klimaschutz mit ehrgeizigen Zielen für 2020 geeinigt. Sie will Europa damit auf den richtigen Weg bringen - hin zu einer umweltgerechten Zukunft mit einer CO2-armen, energieeffizienten Wirtschaft.

Im Februar diesen Jahres fand in Madrid im Zuge der Europanorm 2006/32/EC ein Seminar zur Energie-Effizienz in der Praxis unter Federführung der europäischen Energy Efficiency Watch – EEW statt.
     
  Anmerkung: “Es muss also Energie gespart und gleichzeitig auf alternativem Wege Energie erzeugt werden. Eine groβe Wichtigkeit hat die Modernisierung des Baubestands bekommen. Auch bei Umbauten bestehender Anlagen kann neben dem Aspekt der Optimierung der Energiebilanz oder – effizienz, eine zusätzliche alternative Energiegewinnung, sowie eine Verschönerung, Vergrösserung und damit Wertsteigerung optimalerweise einhergehen.”

AKTIVE SONNENENERGIENUTZUNG
Hierunter versteht man die Nutzung von Fotovoltaik zur Stromerzeugung oder Solarthermie (Sonnenkollektoren) zur Brauchwassererwärmung, Heizung, Kühlung oder Klimatisierung. Idealerweise kommt eine Kombination der verschiedenen Methoden zum Einsatz, um die Energieversorgung über’s Jahr in Anbetracht der saisonalen Schwankungen sicherzustellen.
Effiziente Systeme zur Klimatisierung (Heizung, Kühlung oder beide) sind ein Primärziel des nachhaltigen Architekturansatzes, da sie normalerweise die meiste Energie in Gebäuden verbrauchen.

SOLARTHERMIE
Die Systeme zur Warmwasserbereitung über die allseits bekannten Sonnenkollektoren decken ganz oder teilweise den Bedarf über’s Jahr in nachhaltiger Weise. Die Sonnenenergie dient hierzu, um ein in einem geschlossenen Kreislauf befindliches Trägermaterial (meist Wasser) direkt aufzuheizen und über einen Pufferspeicher je nach Bedarf an den Verbraucher abzugeben.
       Hierbei gibt es mittlerweile wesentlich effizientere und erprobte Systeme, welche mit Vakuumröhren und Spiegeln arbeiten, um auch mit ungünstigen Ausrichtungen, sowie verschiedenen, wechselnden Sonnenständen eine optimale Ausnutzung zu erzielen. Dadurch müssen diese nicht mehr strikt in optimaler Ausrichtung aufgestellt werden, was gestalterische Vorteile bringen kann.

FOTOVOLTAIK
Die Technik basiert auf dem sog. “Fotoelektrischen Effekt”. Im Prinzip geht es um das physikalische Phänomen, daβ bei Auftreffen von Photonen (Lichtenergie) auf ein bestimmtes Material, in diesem Material sich bei bestimmten Bedingungen Elektronen aus der molekularen Bindung lösen und dabei elektrische Energie freigesetzt wird. Hauptsächlich bestehen die Zellen aus natürlichen oder industriell hergestellten Halbleiterplatten (Wirkungsgrad 14-16%) aus natürlichem Silizium. Die erzeugte Energie kann in Akkumulatoren gesammelt, oder über einen Transformator von Gleich- in Wechselstrom ins Stromanbieternetz eingespeist werden. 
       Die Hersteller von Solarstrommodulen bieten inzwischen Garantien von 25 Jahren. Die durchschnittliche Lebensdauer von Solarstrommodulen liegt bei 30-40 Jahren. Grundsätzlich ist eine Solarstromanlage sehr wartungs- und störungsarm.
       In kurzer Zeit hat sich Spanien zu einem der weltgrössten Fotovoltaikstromerzeuger überwiegend durch bodengebundene Solarstromkraftwerke entwickelt. Der Trend dürfte aber nun hingehen zu Dach- oder Fassadengebundenen Solaranlagen, um nicht weiter die Landschaft zu verschandeln. Ungefähr 8-10 m2 Fotovoltaikfläche entsprechen überschlägig einer Leistung von 1 kWh.
       Die neuen, spanischen Baunormen CTE sehen schon die obligatorische Nutzung von Fotovoltaik in zumindest teilweiser Deckung des Energiebedarfs für öffentliche Gebäude sowie Einkaufszentren, Bürogebäude, Hotels, Krankenhäuser, etc. vor.

SOLARDÄCHER UND SOLARFASSADEN
Man unterscheidet hier in zwei Arten von Systemen:

Ins Netz speisende Anlagen
Es geht hier um an/auf Gebäuden installierten Anlagen im kleineren bis mittleren Potenzbereich (mindestens jedoch 6,25 kWp) zur Netzeinspeisung des gewonnenen Stroms. Diese müssen staatlich gefördert werden, wenn man das zugehörige Gesetz (R.D. 1578/2008) ab 30.09.2008 auslegt. Der Strom muss zu 0,34 EUR/kWh vergütet werden. (vgl. Stromkosten auf Ihrer Rechnung von momentan ca. 0,12 EUR/kWh).
       Es gibt auch bereits Investorenmodelle, die durch einen Zusammenschluss von Kleininvestoren eine Rendite für Anlagen ab einer bestimmten Grösse bis zu 12 % auf 25 Jahre versprechen.
       Das momentane Problem besteht noch darin, dass diese Finanzhilfen “gedeckelt” sind, d.h. wenn eine gewisse geförderte Strommenge/Jahr (500 MW/2010) erreicht ist, werden diese Subventionen für das nächste Berechnungsjahr eingefroren.
      
Anmerkung: ”Man sollte daher jetzt schon in Hinblick auf das kommende Jahr planen. Nicht nur das Ministerium, sondern auch wichtige spanische Banken geben hierzu Kredite, und es ist nur eine Frage der Zeit, wann weitere Banken in ihrer ökologischen und sozialen Kompetenz hierbei eine Marktlücke erkennen. Versicherungen, die bei Verlust oder Beschädigung der Anlagen einspringen, gibt es ebenfalls.”
      
       Am wirkungsvollsten werden Solarmodule, fraglos, mit Neigung zum Sonnenstandswinkel meist unsichtbar auf dem Dach eingebaut. Jedoch ist ein Mehrwert durch Oberflächenvergrösserung bei zusätzlicher Anwendung an der Fassade ebensowenig abzustreiten, wie ein Prestigeeffekt durch Zeigen der Solartechnik. Der ästhetisch wertvollen Anwendung von Solartechnik in hinterlüfteten Fassaden oder als halbdurchlässiger oder undurchlässiger, passiver Sonnenschutz steht kein Hindernis entgegen.
       Photovoltaik-Fassaden sind komplexe Systeme. Beim Bau müssen nicht nur die elektrotechnischen Anforderungen (Verschattung) berücksichtigt werden, sondern auch das thermische Verhalten der Gebäudefront, da hier höhere Temperaturen auftreten können, als bei der freien Aufständerung von Modulen. Stichwort: Gebäudeintegrierte Fotovoltaik.
Hinterlüftete Fassadensysteme haben sich in Spanien weit verbreitet und sehr bewährt; sie sind energieeffizient, und bei Verwendung von Solarmudulen auch noch Energie erzeugend. Diese Technik wird seit geraumer Zeit als Standardprodukt in Spanien verwendet; die Module sind auf Mass herstellbar. Eine spezielle Glasoberfläche, bestehend aus kleinen Pyramiden kann 10 % mehr Lichteintrag bringen und den Wirkungsgrad erhöhen. Auch gibt es Isolierglas für z.B. Fensterfassaden mit integrierten Fotovoltaikfolien.

Anmerkung. “Diese Anwendung stellt hohe Anforderungen an die Planung in Hinblick auf Ästhetik und technischem Wissen. Es ist also wichtig, den richtigen Mix aus optimaler Energieeffizienz und optischer Gestaltung zu finden.”

Nicht ins Netz speisende Anlagen
Der gewonnene Strom dient nur zum Eigenverbrauch. Das staatliche IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía) vergibt Kredite oder Direkthilfen, sowie Steuervorteile für nicht ins Netz speisende Anlagen oder Massnahmen zur Verbesserung der Gebäudeenergieeffizienz bis 2012. Andalusien bis 2014. Achtung, das Gesamtvolumen der Subventionen ist festgelegt.

WICHTIG: Die Experten und das Ministerium sind sich einig, dass diese Investitionen in Energieeffizienz Ausgaben darstellen, die sich in wenigen Jahren für den Eigentümer amortisiert haben und ab dann rentabel sind. Je eher man beantragt, desto grösser sind die Chancen der Bewilligung.
       Der Interessierte kann sich direkt beim Ministerium erkundigen. Letztendlich wird er sich jedoch von einem Fachmann für Gebäude-Energie-Effizienz über die jeweiligen individuellen Möglichkeiten und weiteren Schritte beraten lassen. Der Architekt ist unmittelbar zuständig bei Eingriffen oder Veränderungen dieser Art an Gebäuden.

SOLARE KÜHLUNG
Ein sehr interessantes Thema, besonders in warmen Klimazonen, ist die energieeffiziente Technik der solarerzeugten Kälte. (Nicht gemeint ist die Betreibung einer herkömmlichen Klimaanlage mit Solarstrom). Der Strombedarf ist äuβerst gering. Man kann sowohl kühlen als auch heizen.
       Diese Technik ist z.B. an der Uni Sevilla schon Wirklichkeit; übrigens mit deutscher Beteiligung. Zur Zeit sind auch schon erste, verschiedene Anlagentypen im kleinen Leistungsbereich (Ein- bis Mehrfamiliennutzung) auf dem Markt. Grundlage der Technik sind physikalische Phänomene wie z.B. das Entstehen von Kälte beim Verdunsten von Wasser (Grundlage für thermische, offene Systeme), oder die druckabhängige Stofftemperatur. Diese Effekte werden noch durch Mischen von z.B. Wasser mit Ammoniak gefördert. (Grundlage für thermische, geschlossene Systeme). Die Anlagen arbeiten im Wärmetauscherprinzip, mit einem wirtschaftlichen Wirkungsgrad und ohne ozonschädliche Kältemittel.
       Auch die EU sieht die Wichtigkeit dieser Technik. Es bestehen Schätzungen, dass sich der Bedarf an solarer Kühltechnik bis 2020 vervierfachen wird. Es wurde daher von Januar 2007 bis Dezember 2009 ein europäisches Kooperationsprojekt aufgelegt zur Unterstützung und Verbreitung dieser Technik für die Klimatisierung von Gebäuden. Es zielt vor allem auf den Ausbau von Kapazitäten sowie auf die Förderung und Einflussnahme von Entscheidungsprozessen für die praktische Anwendung kleiner und mittlerer solarer Klimatisierungssysteme. Dadurch soll das Vertrauen in die Technologie gestärkt und deren Einführung forciert werden.

Der Architekt, als auch Mitglieder seines teams, sind kooperierende Techniker für Gebäudeenergiepässe an der Architektenkammer Málagas und haben sich u.a. spezialisiert auf energetische Gebäudesanierungen.



Das team eingetragener Architekten, Bauingenieure und Techniker von BAUPHYSICS, S.L. –BUILDING-ADVISERS SPAIN., einer unabhängigen Beratungsgesellschaft für Bauwesen, werden nachhaltige Konzepte und Planungen für energie- und ökoeffiziente Gebäudesanierungen erstellt. Sowie Bauaufnahmen, Bauschadensberichte und Beratungen zu partiellen oder integralen Lösungen bezüglich Qualitätsverbesserungen im Hochbau und technischen Installationen. Gebäudeenergiepässe.
spanisch-englisch-deutsch.


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