Erneuerbare Energie: Energiequellen, die kontinuierlich erneuert und aus natürlichen Ressourcen wie Sonne, Wind oder Biomasse gewonnen werden. Die Nutzung erneuerbarer Energien in der Architektur hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Während Gebäude traditionell als Energiekonsumenten angesehen wurden, werden sie heute zunehmend als Energieproduzenten betrachtet. In diesem Artikel soll auf die verschiedenen Möglichkeiten eingegangen werden, wie erneuerbare Energien bei der Planung und Gestaltung von Gebäuden eingesetzt werden können.
Solarenergie
Eine der am häufigsten genutzten erneuerbaren Energiequellen ist die Sonnenenergie. Photovoltaik-Systeme bieten die Möglichkeit, Strom aus Sonnenlicht zu erzeugen und in das öffentliche Netz einzuspeisen oder für den Eigenverbrauch zu nutzen. Die Photovoltaik-Module können sowohl auf dem Dach als auch an der Fassade eines Gebäudes installiert werden. Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten der Integration: Die Module können beispielsweise als Teil des Daches oder der Fassade in das Design des Gebäudes integriert werden oder als aufgesetzte Systeme auf bereits bestehenden Dächern oder an der Außenseite von Gebäuden montiert werden.
Auch Solarthermie-Systeme können zur Erzeugung von Wärmeenergie verwendet werden. Dazu werden Kollektoren auf dem Dach oder an der Fassade montiert, die das Sonnenlicht einfangen und in Wärme umwandeln. Die so gewonnene Wärme kann zur Warmwasserversorgung oder zur Heizungsunterstützung genutzt werden.
Windenergie
Die Nutzung von Windenergie in der Architektur ist noch vergleichsweise selten. Allerdings gibt es einige innovative Projekte, die dies ermöglichen. So können beispielsweise Windturbinen auf Dächern oder an der Fassade von Wolkenkratzern installiert werden. Eine mögliche Anwendung sind auch Windkanäle, die durch den natürlichen thermischen Auftrieb entstehen. Dabei kann die dabei entstehende Bewegungsenergie genutzt werden, um beispielsweise Lüftungssysteme zu betreiben.
Geothermie
Geothermie ist eine weitere erneuerbare Energiequelle, die in der Architektur genutzt werden kann. Dabei wird die Erdwärme genutzt, um Gebäude zu kühlen oder zu heizen. Eine verbreitete Anwendung ist dabei die Nutzung von Wärmepumpen, welche die in der Erde gespeicherte Wärmeenergie nutzen, um sie auf die benötigte Temperatur zu bringen. Hierbei werden in der Regel Wärmetauscher in den Boden eingelassen oder Bohrungen vorgenommen, durch welche die Wärmepumpe die enthaltene Wärmeenergie nutzen kann.
Biomasse
Auch Biomasse kann als erneuerbare Energiequelle in der Architektur genutzt werden. Dabei geht es meist um die Verbrennung von Holz oder anderen organischen Rohstoffen, um Wärmeenergie zu erzeugen. Hierfür werden holzbefeuerte Kessel oder Pelletbrenner eingesetzt. Auch die Verwendung von Biogas oder Biodiesel kann in bestimmten Anwendungsbereichen zur Energieerzeugung beitragen.
Integrierte Designansätze
Neben der Integration einzelner erneuerbarer Energietechnologien sind auch integrierte Designansätze zur Energieerzeugung möglich. Dabei steht der Entwurf und die Planung von Gebäuden und deren Nutzungen im Fokus, um durch optimierte technische und organisatorische Lösungen eine möglichst hohe Energieeffizienz und -autonomie zu erreichen. Einige Möglichkeiten hierfür sind:
Optimierung der Gebäudehülle, um Energieverluste zu minimieren
Einsatz von intelligenten Steuerungssystemen für Energieverbrauch und -erzeugung
Nutzung von Regen- oder Grauwasser für die Bewässerung von Pflanzen oder zur Toiletten-Spülung
Transformation des Gebäudes zur Energiespeicherung durch Integration von Batteriesystemen oder Wärmespeichern
Nachhaltigkeit und Energieeffizienz sind dabei heute mehr denn je wichtige Faktoren bei der Planung und Entwicklung von Gebäuden. Erneuerbare Energien haben dabei immer mehr Raum und Bedeutung. Es gibt jedoch auch Herausforderungen bei der Umsetzung erneuerbarer Energien im Gebäudebereich. Die Integration erneuerbarer Energietechnologien kann in vielen Fällen höhere Investitionskosten verursachen und oft auch höhere Anforderungen an Planung und Installation stellen.
Es zeigen sich jedoch auch immer mehr Möglichkeiten und Potenziale bei der Integration von erneuerbaren Energien in Architektur und Städtebau. Durch die frühzeitige Integration von erneuerbaren Energien und wiederverwendbaren Ressourcen in die Planungs- und Designphase lassen sich oft langfristige Einsparungen bei den Betriebskosten erzielen.