Zernez Energia 2020 – Transformation eines Bergdorfes
Die Gemeinde Zernez plant, bis zum Jahr 2020 vollständig auf den Einsatz fossiler Energieträger für Heizung und Warmwasser zu verzichten und ihren Elektrizitätsbedarf durch eigene Produktion zu decken. Das Projekt mit dem Titel «Zernez Energia 2020» entstand anlässlich des 100-jährigen Jubiläums des Schweizerischen Nationalparks.
Der Anteil des Schweizer Gebäudeparks am Endenergieverbrauch der Schweiz beträgt etwa 50 Prozent. Aufgrund der nach wie vor starken Verwendung fossiler Energieträger sind Gebäude auch unter den grössten Verursachern von CO2-Emissionen und mitverantwortlich für die Klimaerwärmung. Da die Neubaurate in der Schweiz lediglich rund 1 Prozent beträgt, kommt der energetischen Sanierung des bestehenden Gebäudeparks eine grosse Bedeutung zu. Die Sanierungsrate verharrt allerdings seit Jahren auf lediglich 1 bis 2 Prozent.
Sanierungstechnisches Grossprojekt
Um die Sanierung des Gebäudebestandes voranzutreiben, ist es sinnvoll, nicht nur einzelne Gebäude, sondern grössere Gruppen von Gebäuden, etwa Distrikte oder ganze Nachbarschaften, auf ökologische und ökonomische Sanierungspotenziale und Synergien hin zu untersuchen.
Die Gemeinde Zernez, Heimatort des Schweizerischen Nationalparks, hat sich zu dessen 100-jährigen Geburtstag das Ziel gesetzt, ihre Gebäude in absehbarer Zukunft emissionsfrei zu betreiben und mit lokaler Energieproduktion zu decken. Das Forschungsprojekt «Zernez Energia 2020» umfasst 309 Gebäude, die über einen Zeitraum von 400 Jahren gebaut wurden. Initiiert durch das Energy Science Center (ESC) der ETH Zürich fand sich ein interdisziplinäres Forschungsteam [1], das sich dieser Herausforderung zusammen mit verschiedenen Praxispartnern [2] stellt. Das modular organisierte Projekt wird durch die Kommission für Technologie und Innovation (KTI) unterstützt.
Unsere Aufgabe im Modul A [1,2] ist, neue Methoden für die Erstellung von ökologisch und ökonomisch effektiven Sanierungsstrategien für grössere Gebäudebestände zu erforschen. Da die finanziellen Mittel der Gebäudeeigentümer und die Möglichkeiten der Unterstützung durch die Gemeinde begrenzt sind, geht es darum herauszufinden, welche Gebäude durch welche Massnahmen möglichst effektiv saniert werden können. Eine wichtige Anforderung an unsere Forschung ist, dass die resultierenden Sanierungsstrategien für die Gemeinde verständlich, realistisch und umsetzbar sind.
Ökonomisch sinnvolle Eingriffe
Für uns bietet das Projekt eine einzigartige Chance, einen «bottom-up»-Ansatz zu entwickeln, der im Gegensatz zu abstrakten, statistischen Daten auf realen Gebäudedaten basiert. Mit tatkräftiger Unterstützung der Gemeinde wurden für jedes Gebäude über 50 Parameter abgefragt und in einer georeferenzierten Datenbank erfasst, so zum Beispiel das Baujahr, das Heizsystem und dessen Einbaujahr, die Nutzung, der Zustand und frühere Sanierungen.
Für die mögliche künftige Sanierung der Gebäude wurde eine Reihe realistischer Massnahmen definiert, die in der Gemeinde bereits angewendet werden. Diese zielen sowohl auf die Einsparung von Heizenergie ab, beispielsweise durch bessere Dämmung der Aussenhülle oder den Austausch des Heizsystems, als auch auf die Nutzung lokaler, erneuerbarer Energiequellen, etwa Photovoltaik oder Solarthermie. Leitlinie für die Auswahl der Massnahmen ist dabei nicht das technisch machbare, sondern das ökonomisch sinnvolle.
Datenbank als Planungsgrundlage
Alle Massnahmen können für sämtliche Gebäude der Gemeinde, die in der Datenbank erfasst sind, durchgespielt werden. Mittels Datenanalyse lässt sich unter Berücksichtigung der individuellen Eigenschaften eines jeden Gebäudes herausfinden, welche Massnamen bei welchen Gebäuden die grösste Wirkung erzielen. In Kombination mit Kosteninformationen lassen sich Gruppen identifizieren, bei denen finanzielle Mittel besonders effektiv für die Reduktion von CO2-Emissionen im Gebäudebetrieb eingesetzt werden können.
Parallel dazu werden durch Modul B [1] mögliche Varianten einer Versorgungsinfrastruktur für das Dorf, und durch Modul C [2] die Integration in die ortsplanerische Entwicklung des Dorfes untersucht. Gemeinsam wollen wir Wege aufzuzeigen, wie das Ziel des emissionsfreien Gebäudeparks der Gemeinde Zernez möglichst schnell umgesetzt werden kann.
Weiterführende Informationen
Mehr über Zernez Energia 2020: external pagehier sowie sowie im Bericht in ETH-News.
Mehr über Architektur und nachhaltige Gebäudetechniken (Prof. Arno Schlüter): SuAT
Referenzen:
[1] Professur für Architektur und Städtebau, Prof. Kees Christiaanse (Gesamtprojektleitung, Modul C); Ass. Prof. für Architektur und Nachhaltige Gebäudetechnologien, Prof. Dr. Arno Schlüter (Modul A); Professur für Ökologisches Systemdesign, Prof. Dr. Stephanie Hellweg (Modul A); Professur für Bauphysik, Prof. Dr. Jan Carmeliet (Modul B);
[2] Gemeinde Zernez (Modul A); Amstein & Walthert (Modul B), STW AG (Modul C)