灵活脱碳:建筑节能改造与可持续能源融合之路

建筑领域实现气候中和的途径依赖于三大关键支柱。首先,对现有建筑进行节能改造至关重要。其次,供暖技术需要向低排放能源转型。最后,能源供应本身的脱碳对于实现建筑环境的气候目标至关重要。

在实施单个企业战略时,各种目标之间会出现冲突,例如经济适用房、经济效率和气候目标。此外,市政供热规划还依赖于能源部门和区域发展规划。任何想要在这个充满矛盾的领域制定正确的战略并最终付诸实施的人,都必须精通各种任务。

节能型系列改造可以克服其中一些挑战。凭借其丰富的建筑外墙配置和能源方案,它提供了高度的灵活性。通过这种方式,可以在投资组合中采用多种策略,并实现最大程度的二氧化碳减排。接下来,我们一起来看看ecoworks是如何在德国实现这一目标。

隔热建筑外墙:成功的关键

实施脱碳途径有一个关键杠杆,特别是在能源效率等较低的住房存量中:改善建筑外墙。

遏制损失,减少消耗

专业的隔热和窗户更换显著减少了热传导损失,从而降低了供暖终端能源的消耗。另一方面,由此节省的能源成本也为提高基本租金创造了潜力。更低的额外成本和更高的租金收入是强有力的论据。然而,降低终端能源消耗还能带来更多好处。

例如,二氧化碳排放量也会随着排放系数的恒定而下降。鉴于二氧化碳定价(BEHG 和 CO2KostAufG)的不断提高,这一点尤为重要,因为它可以避免业主和租户承受巨额的额外财务负担。此外,较低的终端能源需求还可以减少能源价格波动等外部因素的影响。

低温能力和供应安全性

因此,改善建筑外墙可以降低建筑的整体能源需求。这不仅简化了新型发电或供热系统的尺寸设计,也是提升建筑低温性能的关键因素。在降低供暖负荷的情况下,只有供热系统的温度处于低温范围(≤ 55°C)内才有可能运行。

降低的供水温度还能提高热泵的运行效率,与光伏系统和绿色电价相结合,为建筑实现二氧化碳中和运行奠定了基础。此外,当连接到区域供热网络时,隔热性能良好的建筑外壳可以减少从电网吸收的热量,从而减少二氧化碳排放。

资金:最佳条件

建筑隔热与高效系统技术的协同作用是实现二氧化碳中和建筑运营的关键。例如,德国政府的高效建筑基金 (BEG) 也同时考虑了建筑外墙和相应能源的系统技术,这不足为奇。通过结合这两个方面,可以最大限度地降低最终能源消耗,最大限度地利用可再生能源,并为现有建筑组合提供可持续的解决方案。

例如,在德国一些幕墙系统满足 KfW 55 标准的要求。这意味着,使用他们进行批量翻新可获得高额融资率,包括 15% 的退款奖励。预制幕墙元件与合适的能源方案相结合。这是通过在工厂安装幕墙元件中的必要组件来实现的:供暖、冷热水、电气/控制以及通风(带或不带热回收)的管线从一开始就集成到系统中。

德国住宅建筑翻修联邦资助机会对比图

选择能源供应

选择合适的能源供应方案时,需要考虑诸多方面,以使其尽可能可持续且经济高效。批量改造在这方面提供了多种选择。

区域供热

在某些情况下,更换能源来源并不合理。例如,如果建筑物已经接入现有的区域供热网络,则可能存在这种情况。在这种情况下,只需进行简单的连续性建筑结构改造,即可将能效等级提升至 A/A+ 级。此外,还可以采取其他措施进一步减少热能损失。例如,对地下室天花板进行隔热处理并翻新屋顶。如有必要,还可以在保留现有屋顶的情况下,对顶层天花板进行隔热处理。

在一系列改造项目中,将现有物业首次接入区域供热管网,可以实现向未来零二氧化碳供热的转型。但需要注意的是:能源供应商在构建可持续且气候友好的区域供热供应体系中发挥着核心作用。目前,电网尚未实现二氧化碳中和。此外,接入供热管网还会带来其他一些依赖性,例如投资和基础设施扩建的延误。因此,与当地能源供应商进行早期密切协调至关重要。我们可根据客户需求,在此过程中提供咨询和支持。

正如第一部分所述,能源选择也与融资措施息息相关。对于区域供热连接而言,这意味着:如果供热管网的一次能源系数不超过0.25,或者存在转型计划,则德国复兴信贷银行的资金将获得能效奖励(+5%的还款奖励)。与新能源发电机的安装成本相比,区域供热转运站的低投资成本是一个令人信服的论据。

作为专业系统改造的一部分,连接系统允许用户继续使用楼宇内现有的管网(用于供暖和冷热水),并将其连接到换热站。如有必要,可通过外墙进行立管改造。如果楼宇内没有集中供水,外墙的管道元件可提供一种微创安装方案。因此,只需相对较少的投入即可切换到区域供热,从而确保为住宅单元提供更可持续的供水。

集中供热

集中供热也适用于现有采用分散式燃气集中供热系统的楼宇。将燃气加热器换成空气能热泵或区域供热系统,可以充分利用可再生能源,降低运营成本。这样一来,楼宇内化石燃料发电机的数量将显著减少!集中控制确保系统运行优化,使业主和租户受益。

根据建筑类型和技术要求,热水加热可采用集中式或分散式。地下室集中式解决方案意味着公寓内无需额外设备,从而降低了维护和维修成本。前提条件是建筑物内必须安装或存在相应的热水输送管网,并始终遵守《饮用水条例》和饮用水装置的卫生要求。此外,还必须定期检查。

可以维持现有的即热式电热水器供水,但考虑到一次能源需求和信贷银行的目标资助标准,可能需要提高能源效率。因此,在分散供水的情况下,公寓或淡水站是一种明智的选择,它们通过来自中央供暖系统的热交换器按需加热水。在这种情况下,公寓层面的热水制备采用中央供暖系统(例如区域供暖或中央热泵)。由于水仅在公寓内加热,因此管道损耗更少。此外,公寓供水站可以轻松集成到现有的供暖系统中。由于这种热水制备可能符合3升规则段),因此房东没有义务取样。

热回收

根据现行法规和德国复兴信贷银行 (KfW) 节能住宅标准,我们为翻新的建筑物配备合适的通风方案。这些方案确保必要的通风,以满足卫生和健康要求,并在正常运行期间为用户提供结构保护,并去除多余的湿气。

通风方案可分为带热回收和不带热回收的系统。带热回收的系统利用排风热量加热送风。这降低了供暖需求并节省了能源。根据 BEG-WG 指令,EE 等级必须使用带热回收的通风系统。可以使用中央式、分散式以及中央和分散式混合式通风系统。不带热回收的系统也可使用,最高可达 KfW 55 标准。然而,这些情况下较低的投资也意味着更少的资金投入。因此,作为项目咨询的一部分,我们会根据客户的目标,向客户展示每种情况下的最佳方案。

光伏(PV)系统

光伏扩张的战略目标也可以在一系列改造项目中得到推进。作为模块化梯形屋顶改造的一部分,我们可以安装全面积光伏系统。运营中最重要的三个概念是租户用电模式、全额上网和部分上网。

租户电力模式可以将住宅建筑屋顶产生的太阳能直接供应给租户。这种模式下,产生的电力不会全部输送到公共电网,而是在现场使用。然而,这种模式需要谨慎的法律和技术实施,包括电力供应的计费和管理,以及遵守监管框架。我们为客户提供实施合适模式的建议。

在全额上网的情况下,所有太阳能发电量都将并入公共电网。光伏系统运营商将根据《可再生能源法》(EEG)获得上网电价。这种方式在行政管理上较为简单,因为无需与租户单独结算,所有电力都将并入电网运营商。

在部分供电模式下,部分太阳能发电量直接供建筑使用,剩余电力则输送至公共电网。一个具体的应用示例是空气能热泵的供电。该热泵利用光伏电力来产生热量和热水,从而减少对外部能源的依赖并降低运营成本。该解决方案需要智能控制和能源管理系统,以便最佳地协调光伏发电量和热泵的能源需求。

资料来源:ecoworks

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