A fenntartható ház nem az épületek energiaigényének minimalizálására, hanem a területi adottságoktól függő költséghatékony optimalizálására törekszik.

Olyan épület, amelynek teljes életciklusára vetített erőforrás-használata nem nagyobb, mint a vizsgált terület, adott épületre jutó erőforrása. (Medgyasszay, 2009)

Elméleti háttér

A fenntartható ház használja a környezetbarát, passzív, és zero-CO₂ házak koncepcióját, azonban a definícióból adódóan a követelményrendszer megfogalmazásakor két lényeges kritériumot tart szem előtt:

• A fenntartható ház nem az épületek energiaigényének minimalizálására, hanem a területi adottságoktól függő költséghatékony optimalizálására törekszik.
• A területi adottságok és a fogyasztás mértéke függvényében regionálisan eltérő követelményértékeket határoz meg, ami jellemzően a méltányosabb teherviselés felé mutat.

A definíció megfogalmazásának alappillére, hogy az épületállományra stratégiai jelentőséggel tekintünk. A jelenleg és a közeljövőben tartósan rendelkezésre álló erőforrásokat teljes mértékben az épületállomány üzemeltetésére fordítjuk. Tartósan rendelkezésre álló energiának tekinthetők a nem kimeríthető megújuló energiaforrások (nap, szél) illetve a kimeríthető, de fenntartható módon használt megújuló energiaforrások (biomassza, geotermikus energia).

Ez ugyan ellentmondásban van azzal, hogy nem tekinti az emberi tevékenységek számos fontos energiafogyasztó tevékenységét (pl. ipar, közlekedés). Azonban az ipar és a közlekedés jelenlegi formája mindig nem megújuló energiaforrásokra épült. A fogyasztás léptéke olyan mértékű, hogy radikális energiahatékonyság növelése mellett is csak új energiaforrással, vagy nagyon hatékony napenergia használattal váltható ki. Értelmes felvetés azonban a stratégiai jelentőségű épületállomány fenntarthatósági problémáinak mihamarabbi, egyéb fogyasztástól elkülönített kezelése.

A „fenntartható ház” energetikai kritériumrendszere:

A magyarországi viszonyokra értelmezett „fenntartható ház” csak az ország természeti tőkéjének hozamát (megújuló energiaforrások fenntartható mértékű fogyasztása) használhatja. Az ország természeti adottságai és a jelenlegi technikai lehetőségek függvényében az épületek energiaszükséglete a következő forrásokból biztosíthatók:

• fűtés: biomassza hasznosítás, hévíz hasznosítás, napenergia;
• használati melegvíz termelés: napenergia, biomassza hasznosítás;
• hűtés: szükség esetén megújuló forrásból nyert elektromos áram;
• főzés: biomassza, megújuló forrásból nyert elektromos áram;
• világítás: megújuló forrásból nyert elektromos áram.

Mit jelent a megújuló energiaforrások fenntartható mértékű fogyasztása?

A regionálisan rendelkezésre álló energiát az energiaigények mentén fel lehet és kell osztani különböző szegmensekre, és minden szegmensre energetikai követelményérték határozható meg. Az építőanyagok gyártásának fenntartható erőforrás használatára jelen koncepcióban két ok miatt nem fogalmazunk meg követelményértékeket.

• Egyrészt az építőanyagok előállítására fordított energia Magyarországon, 2005-ben 10,6 PJ volt szemben a lakosság és a kommunális szektor által használt 643 PJ energiával, tehát szerepe a jelenlegi energiafelhasználás szempontjából másodlagos. [KSH, 2005] Másrészt a beépítésre kerülő építőanyagok primer energiaigénye további kutatásokat igényel. Az eddigi kutatási eredmények alapján biztosan állítható azonban, hogy a természetes anyagok bírnak azzal a tulajdonsággal, hogy minimalizálják az építőanyagok gyártás környezeti terhelését. [Medgyasszay, 2008]
• Másrészt nincs statisztikai adat arról, hogy a beépített anyagokat milyen arányban gyártják Magyarországon, illetve a gyártás primer energiaigényére nincs átfogó adatunk. A későbbiekben az építőanyagok gyártási energiájára vonatkozó kritériummal pontosítani kell az alább ismertetett kritériumrendszert.

A továbbiakban csak az épületek üzemeltetésére vonatkozólag fogalmazzuk meg a „fenntartható ház” követelményeit. A rendelkezésre álló primer energia az alább ismertetettekhez képest más módon is felosztható, politikai döntés függvénye, hogy mely energiát milyen célra kívánunk hasznosítani.

Fűtés – használati melegvíz termelés – főzés

Az ország területére érkező napenergia a szükségleteket messze meghaladónak tekinthetők (1800 PJ), annak használata korlátlanul történhet egyéni és közösségi felhasználásra, azonban problémát jelent a napenergia tárolása, és a hasznosításhoz szükséges berendezések költségigénye. Az ország energetikai célra hasznosítható elméleti biomassza potenciálja 203-328 PJ, amiből MTA számításai szerint 200, míg korábbi minisztériumok által készített anyag szerint 67 PJ energia hasznosítható. [Giber, 2005] Jelenleg a hasznosított biomassza jelentős részét fordítják erőművi elektromos áram termelésre, amely energetikai hatékonysága azonban megkérdőjelezhető. Javasolt a biomassza nagy részének hőenergetikai célú hasznosítása, hogy legalább 90 PJ biomasszát az épületek fűtésére és a használati melegvíz előállítására hasznosíthassunk. További lehetőség – elsősorban nagyobb léptékben – a hévíz energia hasznosítása. Az MTA Megújuló Energetikai Technológiák Albizottsága szerint az elméleti 63 PJ potenciálból 10 PJ energia reálisan hasznosítható. [Bohoczky, 2008]

Elektromos energia

Magyarországon megújuló energiaforrásból elektromos energiát napenergia, szélenergia és biomassza energiából lehet előállítani. Az elméleti potenciál igen jelentős, azonban a reálisan hasznosítható potenciál biomassza hasznosítás nélkül csekély, kb. 15-25 PJ évente.

Milyen energetikai követelményeket kell kielégítie egy „fenntartható ház”-nak?

Az épületek energiafogyasztásának legnagyobb tétele jelenleg a fűtési energiaigény, azonban a „fenntartható ház” követelményeinek meghatározásakor első helyen a használati melegvíz termelésre fogalmazunk meg kritériumértéket. Tesszük ezt azért, mert a melegvíz mennyisége, higiénés szempontok miatt nem csökkenthető. Csak a gépészeti rendszerek hatásfokának növelésével racionalizálható a szükséges megújuló energia használatának mértéke.

Magyarországon az átlagos melegvíz fogyasztás 40-50 l/nap/fő lakossági, és kb. 0-10 l/nap/fő kommunális használat. A használati melegvíz megújuló energiaforrásokból 60 %-ban napenergiával, 40 %-ban biomasszával, vagy hévízzel biztosítható. Az ország teljes lakosságát tekintve, 10.000.000 „egységfogyasztót” figyelembe véve nettó 12,5 PJ, 85%-os gépészeti hatékonyságot feltételezve bruttó 14,5 PJ energiaigényt jelent a szükséges használati melegvíz előállítása.

Megfogalmazható tehát, hogy a „fenntartható ház”-ban a használati melegvíz energiaigénye a napenergia szokásos alkalmazása mellett Magyarországon megoldható úgy, hogy a biomassza, vagy hévíz energia használata nem több, mint évente és fejenként 1,45 GJ, vagy 400 kWh. A háztartási és a kommunális épületek jellemző használati melegvíz igényét (4:1), és a háztartási és a kommunális épületek területarányát (2:1) tekintve, illetve 85%-os gépészeti hatásfokot feltételezve lakóházakra bruttó 10, kommunális épületekre bruttó 5 kWh/m²a biomassza vagy hévíz energia szükséges.

A korábbiak szerint Magyarországon 90 PJ biomassza, 10 PJ geotermikus energia és korlátlan mennyiségű szél és napenergia áll potenciálisan rendelkezésre. Mivel 14,5 PJ energiát a használati melegvíz előállításra kell fordítsunk, a fűtési célra hasznosítható megújuló energia 86,5 PJ biomassza és geotermikus energia. A napenergia és a szélenergia közvetlen termikus, fűtési célra való hasznosítása a tudomány és a szakmai ajánlások jelen állása szerint nem gazdaságos.

A fűtési energiaigényt így két feltételezéssel számíthatjuk:

• a) Az egy főre jutó energiamennyiség alapján a következőképpen: A rendelkezésre álló energiát 10.000.000 részre osztva, az egy lakosra jutó energiamennyiség 8,6 GJ, vagy 2.400 kWh/év/fő, ami kb. 5 q tűzifát jelent évente, személyenként. Mivel ezen mennyiség a lakó és munkahely fűtési igényt is fedeznie kell, a lakóház fűtésére 3,5 q/év/fő tűzifa mennyiség számítható.
• b) Az egy négyzetméterre jutó energiaigény alapján a következőképpen: A hazai épületállomány kb. 480.000.000 m² (4.000.000 lakás átlag 80 m²-rel, és még kb. félszer ennyi iroda és középület.). Ezen terület fűtési energiaigénye alapján Magyarországon a „fenntartható ház” bruttó primer energiaigénye 50 kWh/m²a biomassza, vagy hévíz energia. A követelményérték meghatározható az épület energetikai minőségére vonatkoztatva, 85%-os gépészeti rendszereket feltételezve, 43 kWh/m²a nettó fűtési energiaigényként.

A fűtési energiaigény meghatározásakor a következő kiegészítéseket kell tegyük:

• 1) A követelményérték meghatározása a b) módszer alapján javasolt. Az épületek tervezésekor nem definiálható, hány ember lakja az adott épületet, ami a) módszer alapján különböző követelményértéket állítana a tervező elé.
• 2) A követelményérték egy átlagos értéknek tekinthető. A későbbiekben pontosítandó, hogy új épületekre, meglévő, de energetikailag korszerűsíthető, illetve meglévő, de energetikailag nem korszerűsíthető épületekre (műemlékek) milyen követelményérték határozhatók meg.

A hűtési energiaigényt lakóépületeknél radikálisan csökkenteni kell, ami családi házas beépítés esetén megfelelő építészeti és épületszerkezeti tervezéssel teljességgel ki is küszöbölhető.

Irodáknál és többszintes épületeknél a jelenleg szokásos klimatizálás helyett hővisszanyerős szellőztetéssel, szerkezethűtéssel, vagy geotermikus hőszivattyúk alkalmazásával nagyságrendileg kisebb energiával hűthetők az épületek.

Az egyéb fogyasztók (tűzhely, világítás, mosógép, stb.) elektromos energiaigénye amennyiben a „fenntartható ház”-ban az elektromos energiát csak regionálisan termelt víz, szél és napenergiából kívánjuk fedezni 25 PJ energia áll rendelkezésre. A háztartási és a kommunális épületek jellemző elektromos energia használatát (1:1), és a háztartási és a kommunális épületek területarányát (2:1) tekintve lakóházakra bruttó 11, kommunális épületekre bruttó 22 kWh/m²a víz, szél vagy napból származó energiából kell megoldani az épületek hűtési, világítási és egyéb elektromos energiaigényét. A kenderház megfeleltethető a fenti igényeknek.

forrás: belsoudvar.hu