Passzívházak, autonóm házak és települési stratégiák
Ertsey Attila KÖR Építész Stúdió kft.
Kihívások - 2012 • Olajcsúcs – energiaéhség, energiaszegénység – Paks bővítése: atomjövő vagy megújuló? • Árvíz és aszály • Gazdasági válság – adósságválság egyéni, önkormányzati és állami – közműhátralékosok – devizahitel-károsultak tömege
Megoldások
A+++ közel nullás A++ passzívház
• Új energetikai szabályozás 2020-tól – „Nearly Zero” épületek, A+++ „Közel Nullás” épület megvalósítható: – passzívházból: 15 kWh/m2év, A++ – Alacsony Energiaigényű Házból: 40-80 kWh/m2év, A+ • Új energiastratégia – Autonóm házak + elektromos autók
Grid parity Grid parity (hálózat-paritás) az a küszöbérték, melynél az alternatív áramtermelés módszerei legalább olyan olcsók, mint a hálózati áram. (Wikipedia) A napból termelt elektromosság teljeskörű költsége 2009-ben $ 0.25/kWh (50 Ft – ez a hazai lakossági tarifával megegyezik) volt a legtöbb OECD országban. 2011 végére ez leesett $ 0.15/kWh (30 Ft) alá a legtöbb OECD tagállamban és eléri a $ 0.10/kWh (20 Ft) értéket naposabb régiókban (ma < 6 eorocent/W) Az USA Energiaügyi Minisztériumának prognózisa 2016-ra: 6 cent/kWh (12 Ft) A grid parity Németországban 2012-re várható, Magyarországon 2016-ra a német gazdasági minisztérium adatai szerint. Ez demokratizálja és forradalmasítja az áramtermelést, az energiamonopólium megszűnik. 1 lakás bruttó 1 kW beruházásigénye M.o.-on 2010-ben: 1 mFt + ÁFA 3,75 mFt(100%) 1 kW beruházásigénye M.o.-on 2011-ben: 0,8 mFt + ÁFA 3,0 mFt (-20%!) Becsült elérhető csökkenés 2016-ra: cca. 450 eFt + ÁFA 1,68 mFt(-55%) Becsült elérhető csökkenés 2050-re: cca. 200 eFt + ÁFA 750 eFt(-75%) De! 1 kW beruházásigénye M.o.-on 2012-ben: 0,5 mFt + ÁFA 1,9 mFt (-50%!) 2 év alatt 50 % áresés! Tehát már ma elértük!
Országos energiastratégia: megújulók vs. atom Paks bővítése: új 2,5 GW-os blokk, 2500 mrd Ft, 10 év, a magyar villamosenergia-igény 80 %-a Paksról, egy lábon álló, központosított energiarendszer, 2020-tól urán kitermelési csúcs, utána rohamosan emelkedő uránár, 2020 után az atomenergia lesz a legdrágább, a befektetői érdeklődés az atomenergia iránt = 0; 2011: 2500 mrd/1 mft=2,5 GW/ 1 év; 2012-13: 2500 mrd/500 eft=5 GW/ 1 év = 100 %Geotermia - felszínközeli hasznosítás: termálvíz, fűtés, kaszkád-rendszer - mélyfúrás (3 km): HDR technológia, nagyerőmű – alkalmas a fosszilis és nukleáris erőművek kiváltására, kimeríthetetlen energiaforrás, nincs hulladék Smart grid (Greenpeace Energiaforradalom) - német energiapolitika: decentralizált energiarendszer, több ezer kiserőmű, intelligens hálózattal összekötve, néhány gyors indítású (gáz)erőművel - atomerőművek lassú kivezetése a rendszerből Vehicle to Grid (V2G) rendszer: csúcserőmű helyett a parkoló elektromos autók akkumulátorából levett energia
2011 április
Fenntarthatóság és autonómia •
•
• • • • •
Energiatakarékosság – Passzív ház – Passzív hűtés Megújulók használata – nap, szél, víz, geotermia Emisszió: Zéró CO2 Fenntartható vízhasználat Körfolyamatok, egyensúly Energetikai önellátás Klimatikus fenntarthatóság zöldfelületek
Autonóm Ház
Millenáris Park 2009 szeptember 16 - december 30. Comfort Budapest, SYMA csarnok, 2010 február 10-12 Construma, 2010 április 14-18, 2011 április Ökotech, 2010 május BNV, 2010 ősz
Mai kertvárosi osztrák passzívház alaptípus • F + 1, extenzív zöldtetővel • energetikai önellátás, hőszivattyús fűtés és melegvíz • tornácszerű árnyékolás • lemezalap, könnyűszerkezet
Velux Aktívház, Pressbaum, Ausztria 2010 július 22
Mennyibe kerül egy Autonóm Ház? 130 m2-es lakóház • ÉTK 2010: nettó 229 eFt/m2 cca. bruttó • Első minősített passzívház: bruttó 230 eFt/m2 cca. bruttó • Autonóm Ház Konzorcium ajánlott terv: • AEH vagy PH lakóház bruttó + Autonóm csomag 5 mFt - ZBR támogatás 5 mFt egy 130 m2-es Autonóm Ház ára bruttó 37 millió forint Ezért cserébe kapunk egy olyan házat, amely független a hálózatoktól. Megtérülési idő támogatás nélkül: 8-10 év!
37 mFt 30 mFt 37 mFt 37 mFt
Aktívház
Autonómház A szimuláció szerint 6 kW-os Wamsler tűzhellyel kifűtve 18,5 C-t biztosít a szobákban, 20 C-t a központi lakótérben, 22 C a fürdőben, de félteljesítményre, 3 kW-ra állítva is elegendő lehet. (Reith A.)
Passzív szellőzés szél- és szolárkéménnyel Gépészete: Velux vagy Bramac napkollektoros HMV-rendszer, a bojlerbe kötött vízteres Wamsler W1 toldaléktűzhely, külső levegőellátással. Passzív szellőzés, gravitációs szél- és szolárkéménnyel, frisslevegő bevezetés télikertből, manuálisan szabályozott légbeeresztő szelepekkel. PV felülete 10 db Velux vagy Bramac modul, azaz 17 m2, 2,4 kW, mely a háztartási áram fedezésére elegendő. Bővíthető felülete jelentős, közlekedésre fordítható.
Autonómház
Magyarkút, alacsonyenergiás ház Építész: Medgyasszay Péter Épület jellege: 110 m2 hasznos alapterület két szinten Helyszín: Magyarkút (hidegzúg, -3-4°C) Belső hőmérséklet: 19-24 °C Fűtés módja: kályhakandalló, valamint tartalékfűtésként gázkazános felületfűtés HMV készítés módja: gázkazán 2009-2010 fűtési időszakban fogyasztás: 24 q fa, 220 m3 gáz (80-90 eFt/év) Légtömörség: 5,2 Fűtés primer energiaigénye: 37 kWh/m2a Bekerülési költség: 180 eFt/m2
2012 március
A szalmaház • 50 cm szalmafal U-értéke: 0,13 W/m2K • Beépített energiatartalma: 24,7 kWh/m2 (korszerű falazóblokk: 228 kWh/m2) • Bioépítőanyag • Ára alacsony: helyi építőanyag, olcsó előállítás, sajáterős építés lehetősége • Életciklusa végén a természetbe olvad
Egy szalmaház építése 2009
Holcim Roadshow 2010
Ócsai szociális bérlakás-együttes MÉK szakértői javaslat: egyedi, épületenkénti megoldás • A+ energiaosztályú (alacsony energiaigényű épületek, 40-80 kWh/ m2év), max. fűtési hőigény 6 kW • 110 m2-ig központi fűtés nélkül működtethető, egy fűtőberendezéssel • tűzhelykazán (fűtés, főzés, HMV, külső levegőellátás, nyáron villanytűzhely) • napkollektor (HMV) • napelem (áramtermelés) • melegvizes puffertartály (hőtárolás) • inverter (megtermelt áram hálózati betáplálás) • ciszterna • helyi növényi tisztító • smart grid, Bükk-Mak-Leader csoport • elektromos töltőállomás és kisbusz • 8 % többletköltségért „Nearly Zero” Wamsler 100 % magyar tűzhelyek -tűzhelykazánok, passzívházhoz is illeszthető, 6/3 kW teljesítménnyel
Zöld Pont – Nearly Zero irodaház Célkitűzések: • Energetikai önellátás • Alacsony beépített energiatartalom • Önellátó vízhasználat • talajvíz + esővíz • szürkevíz visszaforgatással • Klimatikus egyensúly (zöldfelület > 80%) • Passzív szellőzés lehetősége áramszünet és elektronikai zavarok esetén – klímahomlokzat és szellőzőkémény
Zöld Pont – Nearly Zero irodaház
Áramellátás nap- és szélenergiával Passzív hűtés-fűtés talajkollektorral Hőellátás napenergiával és hőszivattyúval
Ertsey Attila
Jó tájolás Kompakt tömeg: A/V tényező 0,278 m2/m3 Hő- és napvédelem
Klimatikusan fenntartható épület: 98 % zöldfelület Klímahomlokzat Elérhető energetikai autonómia
Ertsey Attila
Centaurus szárazpissoire
1 liter WC Mini Flush Kézmosóvízből öblítővíz: 1 kézmosás = 2 l víz 2 l víz = 2 öblítés (Toto – Japán) Passzívházak - autonóm házak
Áramellátás • Energiatakarékosság: A természetes megvilágítás az irodai területeken 100 %-ban biztosított, a belső helyiségeket (vizesblokk, közlekedőmag) kivéve. Energiatakarékos fogyasztókat alkalmazunk (világítás, irodatechnika, jelenlétérzékelés, standby-killer), LED-ek alkalmazásával. • Áramellátás: a szomszédos raktárépület tetején elhelyezett 2300 m2 PV-elemmel és 4 szélkerékkel termeljük. • Pillanatnyi maximumteljesítmény: 460 kW • PV-felület teljesítménye – Korax elemekkel 63-82%, szélkerékkel együtt 100 % – Sony elemekkel 84-111 %, szélkerékkel 110-148 % • Megtérülés támogatás nélkül, jelenlegi energiaárakkal – bekerülés 460 mFt, megtérülés pályázati támogatással < 15 év, anélkül cca. 30 év • 2012-es árakkal a megtérülés cca. 10 év
Drezda 2010 • új passzív iskola • 80 kW hőigény, ezt nappal a gyerekek fedezik • 20 kW talajvízkutas hőszivattyú • a tetőn elhelyezendő napelemekkel továbbfejleszthető autonómmá
Autonóm Város – panelból és gangos házból Fenntarthatósági vizsgálat Budapest két mintaterületén 2004 Egy fenntartható rehabilitáció során elérhető a 80 % energia-megtakarítás, 50% vízfogyasztás-csökkenés és a zöldfelületek megnövelése 0%-ról akár 70%-ra visszabontás, független terasz, energetikai felújítás (Drezda)
Belvárosi tömb, tömbbelső bontás, energetikai felújítás
Belváros
Panel 2004
• Kőbánya, pontházak,energetikai felújítás • Zöldfelületek növelése • Lepényépület építése: szolgáltatások, üzletek, szociális intézmények, parkolók, zöldtető parkkal
Újpalota 2011, panelfelújítás, tervező: Ertsey A. • passzívházzá alakítás, cca. 90% fűtési energia megtakarítás • hőszivattyúra való átállás lehetősége, leválás a távhőről • napelemfelületekkel a fűtés energiaigénye 100 %-ban megtermelhető • megtérülés: 5 év!
Az épület energetikai méretezése a passzívházak tervezésére fejlesztett PHPP számítással készült az 1967-74 között alkalmazott paneltechnológiáról rendelkezésre álló adatok alapján. Kiinduló állapot 258 kWh / m2a 100 % I. ütem, homlokzatfelújítás - 80 % 49 kWh / m2a 16 cm ásványgyapot hőszigetelés 3 rtg. passzívház-ablakok Ideiglenes szellőzés (hőviszanyerés nélkül) csak hőszigeteléssel 84 kWh/m2a mért megtakarítás ~ 60 % • II. ütem, gépészeti felújítás- hővisszanyerős szellőzéssel, a lepényépület megvalósulását feltételezve 17 kWh / m2a - 93 % ami eléri az épület korszerűsítésekre meghatározott 25 kWh/m2a küszöbértéket és kielégíti a A+ szintet.
Zsókavár u. 2-4-6. KMOP-5.1.1/C-2f-2009-0001 Megbízó: XV. ker. Önkormányzat – RUP 15 kft. László Tamás polgármester, Novák Ágnes alpolgármester, Imre Ildikó projektmenedzser Építész tervező: Ertsey Attila, KÖR Építész Stúdió Gépész tervező: Kucsera Mihály, DOMTEC kft. Statikus: Zámbó Ernő, Statikus Mérnöki Iroda kft. Kivitelező: Confector Mérnök Iroda Kft.
• III. ütem, PV felület + hőszivattyú - 220 m2 PV felület - egyedi elektromos légfűtő egység lakásonként - talajszondás hőszivattyú létesítése, leválás a távhőről - a PV teljesítménye 18 0C alapfűtést ingyen teljesít - 18 0C feletti hőmérséklet egyedi elszámolással - a HMV-ért fizetni kell - megtérülés ESCO finanszírozással 5 év, a fűtésszámla továbbfizetésével Konklúzió - megközelíthető a „Nearly Zero” épület - az épület energianyerő felületei nem elegendőek az önellátásra - újépítés esetén elérhető az önellátás - kis beavatkozás – kis eredmény, a továbbfejlesztés lehetősége csökken
2011 április
Válságjelenségek A város, mint parazita - funkcionális zónák szerinti várostervezés, (le Corbusier) - logisztikai fejlődés - centralizáció, tőkekoncentráció, kiszolgáltatottság - a „Városi levegő szabaddá tesz” elve visszájára fordul - Szuburbanizáció Urbanizálódó falu - centralizált ellátórendszerek - utazási kényszer - nem fenntartható életmód Kőolajháború
Pruitt-Igoe
1971
• Phoenix városa: az agglomerációt is figyelembe véve a laksűrűség az 1950-es 2431 fő/nkm-ről 1990-re 904-re csökkent • A következő 40 év várható lakónépesség-növekedése 6800 nkm mezőgazdasági terület megszűnését jelentheti (ezáltal a beépített terület az 1950-es 44 nkm-ről és az 1990-es 1087 nkm-ről 7000 nkm fölé növekedhet). • Támogatási rendszer (jelzálog hitel, autópálya, benzinár, ingatlanadó, állami támogatás városon kívüli infrastruktúrára)
• Hagyományos, középkori eredetű gazdaság • Ipari forradalom • Modern nagyváros születése, XIX. sz. • XX. sz. a termelés koncentrációja, a város kettészakadása:
Centralizáció Urbanisztikai katasztrófa
– centrum és periféria – A város lakhatatlan, kiürül
• Informatikai forradalom • Modern vidéki élet:
Decentralizáció
– – – – –
Földművelés Mikroipar, hálózatos termelés Fenntartható környezetterhelés Megújulók használata Élhető élet
Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Le Corbusier centralizált városutópiája 1922-ből: • ötmilliós nagyvárosok • zónásítás • tömegközlekedés • 40 m2-es lakáscellák • 20 emeletes lakótornyok F. L. Wright decentralizált városmodellje 1930-ból: • ötezer fős kertvárosok • városon belül csak gyalogos közlekedés • 4000 m2-es lakótelkek • munkahely + lakhatás egy helyen
Passzívházak - autonóm házak
Autonóm Kistérség > 500 % megújuló energiapotenciál felesleg!
Holcim Roadshow 2010
Független Ökológiai Központ 1999, Ertsey A., Medgyasszay P.
Energiaigény Alpokalja Kistérség példája
Összes energiaigény(hő+áram): 153,3 GWh Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Tájpotenciál Alpokalja Kistérség példája Energiaigény: Hő: 142,17; Áram: 19,55 Összes 153,3 GWh/év • • • • • • • •
Energiahatékonyság: > 64 GWh/év Biomassza:115,5 GWh/év, tartalék: 319.9 GWh/év Szélenergia: > 40 GWh/év Vízienergia: > 1 GWh/év Geotermia: > 150 GWh/év Nap (hő): > 42 GWh/év Nap (áram): > 20 GWh/év Összes potenciál: > 752 GWh (500 %) Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Energiahatékonyság
Hő: épületek 400 kWh/m2a-ról 220-ra, 45%, 64 GWh/év (Közel Nulla energiás épületek 2020-tól: > 60 kWh/m2év) Elektromosság: 60-80%, 12GWh/év Hőszivattyú: zöldárammal akár 100 % Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Biomassza
115,5 GWh/év, tartalék: 319.9 GWh/év, Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Szélenergia
1db 2 MW-os erőmű: 5,55 GWh/év, 2008-ban Répceszemerén 8 épül, ez 200%. Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Vízienergia
kiserőművekkel: max. 1 GWh/év Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Geotermia
100% felett Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Nap (hő)
30%; 42 GWh/év, növelhető Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Nap (áram)
Potenciál: 100% felett Példák: lakóházak teljes áramigénye fedezhető, irodaházak áramigényének 5-30%-a Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Energiamodellek I.
Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Ma: tavaszi árvizek, nyári aszályok ingalengése Régen: vizekben gazdag Alföld, Európa legnagyobb halexportőre, 13.000.000 szürkemarha
A sivatagi zóna felhúzódása Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012 Dél-Európa felől
Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Szennyvízkezelés
Fenntartható kistérség - Vidékstratégia 2012
Település és táj összefüggései Falu és táj, autonóm kistérségek - a fenntartható, organikus tájhasználat által a vidéki-falusi településforma fenntarthatóvá tehető és felesleg-potenciált biztosít a város számára. Átmeneti területek - kertváros, kisváros, urbánus falu - fenntarthatóvá tehetőek, a szuburbanizációt fékezik: decentralizált, fenntartható településfejlesztéssel Nagyváros - nem tehető fenntarthatóvá és autonómmá, de javítható fenntartható rehabilitáció + városellátó övezet kialakítása, barnamezős fejlesztések révén Tudatossá kell tenni a település és a táj összefüggését.
Stratégia – Falu, kistérség • • • •
Földtulajdon védelme, közbirtokosság helyreállítása Fenntartható tájhasználat és gazdálkodás, erdőművelés Közművek, vízbázisok közösségi tulajdonba vétele Az energia-önellátás lépései: – energiahatékonysági program, autonóm, alacsonyenergiás házak – helyi energiatermelés (hő, elektromosság, közlekedés) – törvénymódosítás: helyi fogyasztói közösség, 50 kW küszöb eltörlése,
•
Vízgazdálkodás: – víztakarékosság, esővízgyűjtés, szürkevíz-visszaforgatás – szennyvíz helyben tisztítása és visszaforgatása növényi tisztítókkal, – erdősítés, ártéri gazdálkodás
•
Élelmiszer-önrendelkezés – Helyi piac, közvetlen kereskedelem, – helyi pénz Ercsi-Martonvásár kistérségi stratégia 2011-től
„Magyarország jövője a vidéken fog eldőlni. A jövő két pillérre támaszkodik, a mezőgazdasági termelésre és a megújuló energiára.” Mellár Tamás Ma az élelmiszer közel 40 %-át, az energia cca. 80 %-át importáljuk. 2020-ra elérhető, hogy az élelmiszerexport > 100 % (élelmiszer-önrendelkezés), és akár 200 %-ig növelhető 2040-re elérhető, hogy az energiaimport 0 % (energiaönállóság), és akár 200 %-ig növelhető. Meg tudjuk csinálni?
Van pénz vagy nincs pénz? • Paks 2500 mrd (vagy 3×2500=7500 mrd?) • E-on gáz üzletág visszavásárlása 500 mrd • 200.000 panellakás passzívvá alakítása á 3 m = 600 mrd, gázigény csökkenése • 4.000.000 lakás autonóm áramellátása = 6000 mrd
…csak rajtunk múlik
www.fenntarthato.hu www.autonomhaz.eu
[email protected]
2011 április