ENERGIATUDATOSSÁG ÉS ÉLETCIKLUS ANALÍZIS

Az előadások a következő témára: "ENERGIATUDATOSSÁG ÉS ÉLETCIKLUS ANALÍZIS"— Előadás másolata:

1 ENERGIATUDATOSSÁG ÉS ÉLETCIKLUS ANALÍZIS
Fokozottan energiatudatos épületek gépészeti és szerkezeti megoldásai Aktív – passzív – Közel nulla EPBD NZEB SWOT PDCA LCA LCI LCIA CML BUWAL IMPACT ECOINVENT GaBi LCE LCC ENERGIATUDATOSSÁG ÉS ÉLETCIKLUS ANALÍZIS

2 A FÖLDI LÉGKÖR CO2 TARTALMÁNAK ALAKULÁSA 1000 ÉV ALATT
„BOLDOG BÉKEIDŐK” I. OLAJVÁLSÁG OPEC határozat: (Organization of the Petroleum Exporting Countries) az arab országokkal való szolidaritásból az olaj kitermelést mérséklik nem szállítanak azoknak az országoknak, melyek az arab-izraeli háborúban Izrael pártján álltak. (Japán, USA, Nyugat-Európa) SBN 76 Svensk Byggnorm, PFS →Ufal≤0,30 W/m2K 1976. Energieeinsparungsgesetz (EnEG) (Energiatakarékossági törvény) 1977. Warmeschutzverordnung (WSVO) →Ufal≤0,73 W/m2K

3 A FÖLDI LÉGKÖR CO2 TARTALMÁNAK ALAKULÁSA 1000 ÉV ALATT
„BOLDOG BÉKEIDŐK” II. OLAJSOKK OPEC: olajár megduplázása Következmények: energiaválság az iparosodott országokban kamatszintvonal emeléshez adósságválságokhoz a fejlődő országokban Elanvändningskommittén (ELAK) →Ufal≤0,17 W/m2K kötelező a hővisszanyerős szellőzés alkalmazása 1982. Warmeschutzverordnung (WSVO) →Ufal≤0,60 W/m2K MSZ /2. Magyar Szabvány →Ufal≤0,85 W/m2K

4 ! EPBD-II EPBD-I 2000. EPBD-I 2010. EPBD-II
A FÖLDI LÉGKÖR CO2 TARTALMÁNAK ALAKULÁSA 200 ÉV ALATT ! EPBD-II „BOLDOG BÉKEIDŐK” EPBD-I 2000. EPBD-I 2010. EPBD-II Energy Performance of Buildings Directive 2002. Energieeinsparverordnung (EnEV) →Ufal≤0,45 W/m2K 2009. Energieeinsparverordnung (EnEV) →Ufal≤0,24 W/m2K /2006. TNM. Rendelet →Ufal≤0,45 W/m2K /2013. Korm. Határozat →Ufal≤0,24 W/m2K

5 Alacsony energiafogyasztású épületek családfája
ALACSONY ENERGIAIGÉNYŰ Alacsony energiafogyasztású épületek családfája AUTONÓM HÁZ ÖKOHÁZ AUTARK HÁZ PASSZÍVHÁZ AKTÍV HÁZ BIOHÁZ ZERO CO2 HÁZ „0” ENERGIA HÁZ Közös gyökerek: Oljaválságok hatására megélénkülő kutatás-fejlesztési tevékenység 1980-tól svéd és dán előírások kidolgozása az alacsony energiaigényű házakra Alapelvek: - a hőszigetelés vastagságának növelése; a hőhidak minimalizálása - a hőszigetelő üvegezések fejlesztése és alkalmazása - a légzáróság növelése; hővisszanyerős szellőztetés alkalmazása

6 ENERGIATAKARÉKOS PASSZÍVHÁZ 1988. május 1994. Svájc
a passzívház koncepció kidolgozása Bo Adamson professzor Svédország, Lundi Egyetem és Wolfgang Feist professzor (Institut für Wohnen und Umwelt) 1990. Darmstadt megépül az első passzívház 1993. Dr.Wolfgang Feist: Passzívházak Közép-Európában (tanulmány) 1996. Darmstadt Megalakul a Passzívház Intézet 1994. Svájc Heinz Uebersax és Ruedi Kriesi kidolgozza a MINERGIE minősítés alapelvét 1998. Svájc Megalakul a MINERGIE Szövetség

7 ENERGIATAKARÉKOS PASSZÍVHÁZ 2006. Dr. Wolfgang Feist:
„A passzívház olyan épület, amelyben az ISO 7730 szabványnak megfelelő kellemes hőérzet biztosítása megoldható kizárólag a belső levegő DIN 1946 szabvány szerinti minőségnek biztosításához szükséges légtömeg utánfűtésével, vagy utánhűtésével, további levegő visszaforgatás nélkül” PASSZÍVHÁZ „szabvány” Hőveszteség £ 10 W/m² Éves fűtési hőszükséglet £ 15 kWh/(m²a) Épületburok légellenállása: n50 £ 0,6 h-1 , (50 Pa túlnyomás esetén) Primer energia szükséglet £ 120 kWh/m²a 2000. Minergie ház Jól hőszigetelt, légzáró épület hővisszanyerős szellőzéssel Új családiház/lakás megengedett energiafogyasztása: 42 kWh/m2év Felújítások esetén a megengedett energiaigény: 80 kWh/m2év Öt egyszerű gépészeti megoldás preferált: fűtés + HMV talajszondás hőszivattyúval fatüzeléses fűtés + napkollektoros HMV fűtés + HMV előállítás pelletkazánnal hulladék hővel üzemelő távfűtés fűtés + HMV levegő-víz hőszivattyúval

8 A „BŐVÍTETT PASSZÍVHÁZ TECHNOLÓGIA” FOGALMÁNAK BEVEZETÉSE
VÁLTOZNAK AZ IDŐK - VÁLTOZNAK AZ ELKÉPZELÉSEK A „BŐVÍTETT PASSZÍVHÁZ TECHNOLÓGIA” FOGALMÁNAK BEVEZETÉSE (forrás: Az eredeti koncepció szerint a szellőző levegő elektromos utánfűtésével történő fűtés nagyméretű, kevés személy által lakott passzívházaknál, vagy kevésbé jó hőszigetelésű és légzárású, esetleg nagyobb szellőztetési igényű épületeknél nem gazdaságos. „Jól látható, hogy minél kevésbé passzívház az épület, annál kisebb a légfűtés szerepe. Minél több hőt visz be az ember pl. folyadékkal az épületbe, annál kevésbé van értelme mellette párhuzamosan légfűtést is alkalmazni.” Kifejlesztésre került ezért egy olyan kompakt készülék, amelyik a hővisszanyerésen túl nem melegíti elő a szellőzés céljából befújt levegőt, hanem egy nagyobb teljesítményű minihőszivattyúval kb. 4 kW teljesítményű felületfűtést, illetve nyári idényben kb. 2 kW teljesítményű felülethűtést biztosít

9 Egy frankfurti iskola energiatudatos felújítása
2003: iskola csak passzívház lehet 2007: középület csak passzívház lehet Eltérés: csak, ha LCA elemzés szerint egyéb standard alkalmazása kifizetődőbb Javaslatok a tervezők segítésére: minden tetőfelületre utólag napkollektor legyen telepíthető hővisszanyerésen és a légszűrésen kívül semmilyen légkezelés nem megengedett akkor is szükséges fejenként 0,1-0,2 m² méretű nyitható ablak betervezése, ha egy helyiséget gépi úton szellőztetnek csak a fűtési szezon alatt működtethető a szellőztető berendezés, azon kívül az ablakokkal kell szellőztetni a nyári klíma biztosítása érdekében megfelelő árnyékolók, hőtároló tömegek és éjszakai automatikusan nyíló-záró ablakszárnyak szükségesek a felhasználóknak egy kézikönyvet kell készíteniük, amelyben minden fontos az üzemet érintő adat szerepel.

10 Irodaház becsült Ep primer energiaigény aránya 50 év alatt Építés éve
Vertikális idősík Irodaház becsült Ep primer energiaigény aránya 50 év alatt Építés éve Üzemeltetési energiaigény Beépített energia 1995 92% 8% 2005 85% 15% 2020 58% 42% Az energiatakarékossági intézkedések hatására az üzemeltetés primer ener-gia igénye évről évre csökken. (7/2006.TNM.; 40/2012.BM.) Egy tipikus németországi irodaház 50 éves életciklusára vetített energiafogyasztási adatok (forrás: Dr. Peter Moesle) Ennek következtében rohamosan nő az épület előállításához szükséges primer energia részaránya! EU épületenergetikai irányelve: EPBD II (Energy Performance of Buildings Directive): a felhasználási fázis környezeti hatásai jelentősen csökkenni fognak és az új épületek 2020-ra nulla energiafelhasználású épületek (NZEB) lesznek. Az épületek felépítéséhez felhasznált anyagok relatív környezeti hatásai válnak fontosabbá!

11 ! 1 2 3 4 5 6 7 8 Horizontális idősík - épületminőség javulása U2006+
Dr.Szalay Zsuzsa U2006+ Ealacsony Jobb tájolás U2020+Ealacsony U2020+Ekondenzációs U2020+↕szellőzés Upasszív+↕szellőzés U+passzív+↕szellőzés Upasszív+↕szellőzés+Enap Upasszív+↕szellőzés+Epellet 1 2 3 4 5 6 7 8 ! Családi ház teljes életciklusra (50 év) vetített nem megújuló energiaigénye (kWh/m2a)

12 Az épületszerkezetek LCA értékelési szempontjai
Valamennyi réteg jellemzőinek értékelése a vizsgált szerkezet teljes élettartamára: környezetre vonatkoztatható emberi egészségre vonatkoztatható hatások becsült értékek számszerűsítése a felületegység (m2)-re vetítve Az értékelés elvégzése nem egyszerű. Oka: a megbízható adatok hozzáférési problémái A meglévő adatbázisok a kidolgozó ország gazdasági, kulturális, ökológiai állapotát tükrözik. A hazai viszonyok ettől eltérőek….. Kevés az információ az egészségügyi károkozások területén is… X …?/m2 y …?/m2 n 1 m2

13 Az épületszerkezetek LCA értékelési szempontjai
Az elemzés legfontosabb elemei: beépített primer (fosszilis) energia tartalom (nyersanyag kitermelés, szállítás és gyártás) (pl: alu. félkész termékek: Ep≈350kWh/m3; helyben kitermelt, darabolt fűrészárú: Ep≈5 kWh/m3) élettartam alatti fosszilis és megújuló energia használat, alapanyag (megújuló, nem megújuló), lokális, belföldi előállíthatóság, a szerkezet előállításához rendelhető CO2eq tartalom, a szerkezet előállításához rendelhető SO2eq tartalom, a beépítés, használat ill. az égés során a káros anyag kibocsátás (elnyelés) a használati komfortérzet jellemzői (páradiffúzió, hőszigetelés, hőtárolás-csillapítás, stb.) elektrosztatikus feltöltődés mértéke, sebessége, elektromágneses sugárzás elnyelés, radioaktív sugárzás mértéke, az újrahasznosíthatóság mértéke, komposztálhatóság, a bontás, újrahasznosíthatóság energiaigénye, a bontást követő káros anyagkibocsátás mértéke, minősége. dr Lányi Erzsébet írása "Hogyan mérhető az építés „fenntarthatósága”? Építőanyag választás ökologikusan" 

14 Az elemzés célja és tárgya
Az épületszerkezetek LCA értékelési szempontjai Az életciklus-elemzés szakaszai az ISO szabvány szerint: Az elemzés céljának és tárgyának pontos meghatározása alapvető fontosságú: döntően meghatározza az életciklus-elemzés eredményét Kihat: a szükséges alkalmazásokra az elemzés módszerére az elemzés részletességére Leltárelemzés: Az életciklus alatti inputok (bemenő adatok) és outputok (kimenő adatok) összegyűjtése és mennyiségi meghatározása Az elemzés célja és tárgya Értelmezés és magyarázat Leltár elemzés Hatás elemzés Forrás: Tamáska-Rédey-Vizi: Életciklus elemzés készítése

15 A leltárelemzés során vizsgálandó tényezők:
Nyersanyag kitermelés Be Bemenő adatok Kimenő adatok szállítás Építőanyag előállítás Légszennyezés Energia szállítás Vízszennyezés Építés, gyártás szállítás Hulladék Víz Üzemeltetés Talajszennyezés szállítás Anyagok Bontás, újrahasznosítás Zaj, rezgés, hő

16 Az elemzés célja és tárgya
Az épületszerkezetek LCA értékelési szempontjai Az életciklus-elemzés szakaszai az ISO szabvány szerint: A hatáselemzés során meg-határozandó (becsléssel) a potenciális környezeti hatások: köre, jelentősége és nagysága Az értelmezés és magyarázat keretében megtörténik: a leltáranalízis és/vagy a hatásbecslés eredményeinek összevetése a cél és a hatásterület meghatározással a következtetések levonása és az ajánlások megfogalmazása Az elemzés célja és tárgya Értelmezés és magyarázat Leltár elemzés Hatás elemzés Forrás: Tamáska-Rédey-Vizi: Életciklus elemzés készítése

17 Az életciklus elemzés módszerei:
Manuális módszer: Eco-Indicator 95 (indikátor számérték hozzárendelése az anyagokhoz és folyamatokhoz) Szoftveres módszerek (közel 25 különböző szoftver: pl. Excel, GaBi, SimaPro, Equer, Envest, Eco-Quantum, stb…) Vigyázat! Egy LCA elkészítése sok lépésből áll, melyek mindegyike több olyan pontot tartalmaz, mely lehetőséget teremt a különböző elemzők által végzett elemzések végeredménynek különbözőségére: a célok meghatározása, az indikátorok kiválasztása, a rendszerhatárok meghúzása, az interpretáció (elemzés és értékelés) részletessége

18 Az életciklus elemzés módszerei:
A GaBi4-et ma kb. 600 szervezet szakembere használja a világ minden táján. Fejlesztése a Stuttgarti Egyetem IKP (ma LBP) intézetében 20 éve kezdődött. A GaBi név, a német „Ganzheitliche Bilanzierung” szavak rövidítése, angolul a „Life Cycle Engineering” - életciklus fejlesztés - elnevezést használják.

19 Életciklus költségelemzés (LCC = Life Cycle Costing)
A költségelemzéssel kiegészített életciklus-analízis a projekt-alternatívák kiértékelésekor, a döntések megkönnyítése érdekében már napjainkban is gyakran alkalmazott módszer az ingatlanpiaci szereplőknél: épület-ingatlan tulajdonosok beruházók befektetők építtetők Környezetvédelmi Terméknyilatkozat (EPD = Environmental Product Declaration) Az LCA vizsgálatok eredményein alapulnak, az építési termékek környezeti hatásának egységes kommunikációs formái. Az ökológiai lábnyom (ÖL) Kormányközi statisztikai adatokra támaszkodó számítási eszköz, mutatószám, amely egy meghatározott népesség-gazdaság erőforrás-fogyasztási és hulladéklebontási-elnyelési szükséglete termékeny földterületben mérve. A területegység az egyhektárnyi világátlag termelékenységű biológiailag aktív földterület. Az épített környezet ökológiai lábnyoma jelenleg csak az energiafogyasztás szempontjait képes figyelembe venni a CO2 kibocsátáson keresztül.

20 Költség-haszon számítás
A 105/2012.(V.30.) Kormány rendelet 7.§. (3) bekezdése alapján január 9-től a tulajdonos kérésére a tanúsítónak az adott épület gazdasági élettartama alatti költség-haszon számítást kell készítenie, illetve amennyiben a tanúsítvány javaslata nem tartalmaz költség-haszon számítást, akkor a tanúsítványban fel kell tüntetni, hogy hol kaphat a tulajdonos, illetve a bérlő további információt a felújítások gazdaságosságára és megvalósítására vonatkozóan. A 105/2012.(V.30.) Kormány rendelet 7.§. (3) bekezdésének b) pontja megengedi a költség-haszon számításnál a 244/2012/EU felhatalmazáson alapuló rendeletben meghatározott módszertan alkalmazását.

21 legalacsonyabb költséget keressük
Költség-haszon számítás Költség-haszon számítás során „referencia épületnek” a tervezett új, vagy felújított épület műszaki jellemzőit tekintjük, és az ehhez képest kidolgozott alternatív energiahatékonysági intézkedések révén elérhető legalacsonyabb költséget keressük Költségtényezők: a felhasználandó energiához kapcsolódó befektetési költségek a karbantartási és üzemeltetési költségek, köztük: az energiaköltségek és megtakarítások az épület jellegéből, műszaki megoldásaiból, funkciójából adódó költségek az előállított energiából származó esetleges bevételek szükség esetén az ártalmatlanítási költségek

22 Költség-haszon számítás
A primerenergia szükséglet számítását a fűtéshez és hűtéshez szükséges energia nemzeti szinten meghatározott, alapterületre vonatkoztatott követelményértékének számításaival kell kezdeni. Ezt követi a helyiségek fűtéséhez, hűtéséhez, szellőztetéséhez, használati melegvíz igényéhez és világítási rendszereihez szükséges energiaigény számítása. A helyben termelt megújuló energiát le kell vonni a primerenergia-szükségletből. A primerenergia-felhasználást a nemzeti szinten meghatározott primerenergia-átváltási tényezők használatával kell kiszámítani. Az energiahatékonysági eredményeket – a költségoptimum-számítás céljából – a referenciaépületek hasznos alapterületének négyzetmétereiben kell kifejezni, és azoknak a primerenergia-szükségletre kell vonatkozniuk.

23 Költség-haszon számítás (nettó jelenértékben kifejezett globális költség)
Az energiaár-alakulások előrevetítése során egyéb konkrét információ hiányában használ- hatók az olaj, gáz, szén és villamos energia árak alakulására vonatkozó európai előrejelzések. ( A regionális, illetve helyi viszonylatban jelentős mértékben használt egyéb energia- forrásokra, valamint – adott esetben – a csúcsterhelési tarifákra vonatkozó energiaár- alakulási előrejelzéseket azonban nemzeti szinten kell meghatározni Energiahordozók árának várható alakulása (1) (éves növekedési ráta: (gáz,távhő 4,3%; tüzifa, pellet 5%) forrás: Energiaklub 2012 Energiahordozók árának várható alakulása (2) (éves növekedési ráta: (gáz,távhő, tüzifa, pellet 2,8%) forrás: Energiaklub 2012

24 Költség-haszon számítás (nettó jelenértékben kifejezett globális költség)
A hazai számítások során alkalmazandó kalkulációs időszak a 105/2012.(V.30.) Korm. rendelet 7.§. (4) bekezdése szerint: új épület esetén legfeljebb 30 év meglévő épület esetén legfeljebb 20 év Az épületelemek becsült gazdasági élettartamának meghatározása során az épületelemek gazdasági adatairól szóló MSZ EN :2008 szabvány „A” mellékletének használata javasolt. A globális költségek számítása során a fogyasztó által fizetett árakat kell figyelembe venni, beleszámítva az alkalmazandó adókat az általános forgalmi adóval és az illetékekkel együtt. Az energiahatékonysági intézkedéscsomagok, vagy variánsok közül az tekintendő költségoptimalizált szintűnek, amely egy épület vagy épületelem becsült gazdasági élettartama folyamán a legalacsonyabb globális költséget eredményezi.

25 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!