Fokus Energie & Innovation

1995 - 2019 Energetische Renovationen Klimafreundliche Architektur Bauen für die Zukunft www.kaempfen.com

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ENERGIE & INNOVATION

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Interview

DR. KHALIL AMINE Der Wissenschaftler gewann den renommierten Global Energy Prize für seine Beiträge zur Entwicklung effizienter Speichersysteme für elektrische Energie.

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Moderne Energielösungen für die Immobilie von morgen. ekz.ch/immobilien

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EDITORIAL

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Ausreden gibt es immer, Chancen nicht

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LESEN SIE MEHR...

04 Storage 06 Energieeffizientes Bauen 10

Interview: Dr. Khalil Amine

12 Building Technologies

Die Mission ist klar: Die Schweiz hat 2017 Ja gesagt zur Energiewende, sich zum Pariser Klimaabkommen bekannt.

Der Bundesrat hat «Netto Null» bis 2050 beschlossen. Trotzdem scheinen wir vor einer grünen Ampel zu stehen, ohne dass jemand losfährt.

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Smart Grid

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Dachnutzung

FOKUS ENERGIE & INNOVATION.

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Biomasse und Geothermie sind absolut ausreichend. Der Betrieb solcher Anlagen ist auch durchaus wirtschaftlich, wenn denn über die gesamte Lebensdauer einer Anlage gerechnet wird. Bereits heute ist in der Schweiz Solarstrom am günstigsten. Die Schwierigkeit hier ist, dass Äpfel mit Birnen verglichen werden: Bei erneuerbaren Energien wird mit Vollkosten gerechnet, bei fossilen Energien eine quersubventionierte Mischrechnung, die die Umweltschäden in keiner Weise mitberücksichtigt.

ie «Energiewende» ist mittlerweile fast schon ein abgenutzter Begriff. Er bedeutet wegzukommen von fossilen Energieträgern und vollständig auf erneuerbare Energien umzustellen. Aber wie genau funktioniert Energiewende? Dies scheint doch nicht so klar zu sein, sonst würde der Umbruch nicht so langsam vorankommen.

Es gilt, das nachhaltige Energiesystem auf verschiedene Pfeiler abzustützen. Effizienz ist dabei die billigste und umweltfreundlichste Energie. Denn jede nicht verbrauchte Kilowattstunde muss auch nicht erzeugt werden. In diesem Bereich haben wir in den vergangenen Jahrzenten ganz unbemerkt grosse Fortschritte gemacht. Beispielsweise bei der Bauweise von Gebäuden: Hier lag der Energieverbrauch für Heizenergie in einem typischen Neubau aus dem Jahr 1975 noch bei 220 Kilowattstunden pro Quadratmeter Energiebezugsfläche, in den Mustervorschriften der Kantone von 2008 waren bereits nur noch max. 48 Kilowattstunden zugelassen, in den aktuellen Vorschriften (2014) nur noch 35 Kilowattstunden. Das Energieffizienz-Potenzial ist noch lange nicht ausgeschöpft.

Energieeffizienz bedeutet nicht, asketisch zu leben, sondern bei gleichbleibendem Komfort weniger Energie zu verbrauchen. Trotzdem gilt es unseren Energiekonsum kritisch zu hinterfragen. Muss denn das Büro im Sommer wirklich auf 18°C gekühlt und im Winter auf 25°C geheizt sein oder würden nicht auch durchgehend 2021°C ausreichen? Die fortschreitende Digitalisierung bringt uns Smart Grid und Smart Home, die uns beim sinnvollen, sparsamen und komfortablen Energieverbrauch unterstützen.

Energieeffizienz bedeutet nicht, asketisch zu leben, sondern bei gleichbleibendem Komfort weniger Energie zu verbrauchen.

- GIANNI OPERTO, PRÄSIDENT AEE SUISSE

Die bei möglichst hoher Energieeffizienz noch benötigte Energie kann problemlos aus erneuerbaren Quellen gewonnen werden. Auch in der Schweiz! Die nachhaltig nutzbaren Potenziale für Energie aus Sonne, Wasser, Wind,

Natürlich braucht das nachhaltige Energiesystem der Zukunft auch in zunehmendem Mass Speicherkapazitäten. Und auch diese auf- und auszubauen, lohnt sich!

Denn Speicher lassen ganz neue Geschäftsmodelle zu.

Fortschrittliche Unternehmen – und damit nicht nur Energieversorger – bereiten sich darauf vor.

Wir haben die Technik und wir haben die Fachleute, die sie mit ihrem Know-How einzusetzen wissen. Was es nun noch braucht, ist die Bereitschaft umzudenken und das Vertrauen, dass unsere Fachleute ihren Job gut machen. Ich bin – und mit mir weltweit unzählige Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft – überzeugt, dass die Investition in ein nachhaltiges, breit abgestütztes, stabiles, zukunftsfähiges Energiesystem unzählige Chancen, Sicherheit und langfristige Stabilität mit sich bringt! Und die einzig gangbare Lösung ist! Führende Energiefirmen haben die Wende bereits vollzogen. Denn Ausreden gibt es immer, Chancen nicht. Der Markt wird nachziehen, gemeinsam werden wir es schaffen.

PROJEKTLEITER: Ismael Hasbi COUNTRY MANAGER: Pascal Buck PRODUKTIONSLEITUNG: Miriam Dibsdale TEXT: Flavia Ulrich, Dominic Meier, Lars Meier TITELBILD: iStockphoto.com LAYOUT: Anja Cavelti DISTRIBUTIONSKANAL: Tages-Anzeiger, 31. März 2020 DRUCKEREI: DZZ Druckzentrum AG

SMART MEDIA AGENCY AG Gerbergasse 5, 8001 Zürich, Schweiz Tel +41 44 258 86 00 info@smartmediaagency.ch

TEXT GIANNI OPERTO

PREMIUM PARTNER. Der Verband unabhängiger Energieerzeuger (vese.ch) ist ein Netzwerk von Solargenossenschaften sowie gewerblicher und privaten Produzenten von erneuerbarer Energie.

Wir unterstützen Solarstromproduzenten in technischen, administrativen und juristischen Fragen (forumE.ch).

Viel Spass beim Lesen!

Ismael Hasbi Project Manager

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IBE INSTITUT BAU+ENERGIE AG BRANDREPORT

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Bernapark – aus stillgelegter Fabrik wird visionäres Quartier Der Bernapark vor den Toren der Stadt Bern nimmt immer mehr Gestalt an. Auf dem Areal der früheren Kartonfabrik Deisswil entsteht nach der Vision von Inhaber Hans-Ulrich Müller Schritt für Schritt ein einzigartiges Ökosystem aus Arbeit, Wohnen, Freizeit, Kultur und Innovation.

Bereits jetzt sorgen zahlreiche Start-ups für frischen Wind. Im Herbst können Mieterinnen und Mieter die ersten Wohnungen im Bernapark beziehen.

Der Bernapark wird zum Leuchtturmprojekt mit Ausstrahlung in die ganze Schweiz. (Foto: Thomas Hodel)

und punkten auch mit grosszügigen Aussenräumen».

Die ersten Studiowohnungen sollen ab Herbst 2020 bezugsbereit sein, weitere Bezugstermine sind für Dezember 2020 und März 2021 vorgesehen.

Hans-Ulrich Müller Bernapark-Inhaber

Aus den Trümmern eine Zukunft bauen Die Tatsache, dass die 1876 gegründete Kartonfabrik Deisswil 2010 aus wirtschaftlichen Gründen Knall auf Fall und ohne Sozialplan für die 253 Mitarbeitenden geschlossen wurde, war eine Tragödie. Der Berner Unternehmer Hans-Ulrich Müller beschloss umgehend, die Fabrik mitsamt der Belegschaft zu übernehmen und aus den Trümmern eine Zukunft zu bauen.

Unterdessen wächst auf dem einstigen Fabrikareal etwas Aussergewöhnliches heran. «Wir sind dabei, die alte Kartonfabrik Deisswil Schritt für Schritt in ein modernes Stadtquartier zu transformieren», sagt Inhaber Hans-Ulrich Müller. «Dabei schaffen wir verschiedenste neue Verbindungen: zwischen Arbeit und Sozialem, zwischen Stadt und Land, zwischen Gegenwart und Zukunft sowie zwischen Alt und Jung.» Aus diesem Grund versteht sich der Bernapark als Ökosystem. «Das Quartier entsteht nicht nach einem fixen Schema, sondern es entwickelt sich mit den Bedürfnissen der Menschen, die es beleben, kontinuierlich weiter», fasst Müller den einzigartigen Charakter des Bernaparks zusammen.

Beste Rahmenbedingungen für Innovation …

Die Vision von Hans-Ulrich Müller sieht den Bernapark als weltoffenen, innovativen Ort, wo Arbeiten, Wohnen und Leben sich gegenseitig bereichern. Den Grundstein für diese Vision hat Müller mit dem im Bernapark ansässigen Zentrum für Innovation und Digitalisierung (ZID) gelegt. Es unterstützt bereits zahlreiche Start-ups und KMUs mit Know-how, Netzwerk, Zugang zu Kapital und Workspace bei der Umsetzung ihrer Innovationsvorhaben und begleitet sie erfolgreich in die Zukunft. … sowie modernes und nachhaltiges Wohnen Zudem entstehen im Bernapark insgesamt 173 Wohnungen: In den alten Lagerhallen beispielsweise 60 grosszügige Lofts sowie 16 Mini-Lofts. In den Holzaufbauten auf der historischen Bausubstanz 87 Etagenund Maisonettwohnungen mit individuellen Balkonen und einem kleinen, gemeinsamen Dachgarten und im neuen, sogenannten «Holländer»-Gebäude 30 Studiowohnungen. «Die Wohnungen verfügen über einen hohen Ausbaustandard», erklärt Stefan Gerber, leitender Architekt, «sie sind zudem altersgerecht, gut besonnt

Wärme aus dem Grundwasser Die Energieversorgung des Areals erfolgt mittels Grundwasserwärmepumpen. Das Grundwasser muss zur Absenkung des Spiegels zwingend gepumpt werden und wird dank der Energieversorgung zusätzlich nachhaltig genutzt. Zukunftsgerichtete Mobilitätsangebote mit ÖV direkt vor der Haustür, Sharing-Modellen für Autos und Velos sowie mit Ladestationen für ElektroFahrzeuge unterstreichen die ökologische Ausrichtung des neuen Quartiers. Die Bernapark-Verantwortlichen legen grossen Wert auf hochstehende und innovative Planungen und arbeiten im Bereich Immobilienmanagement, Energie, Bauphysik, Brandschutz und Gebäudetechnik seit Jahren erfolgreich mit dem ibe institut bau+energie (ibe ag) zusammen.

Vielfältiges Angebot – für alle Bedürfnisse Zu den bunten Facetten des Ökosystems Bernapark zählen künftig auch attraktive Angebote etwa im Bereich Kunst und Kultur oder Gesundheit und Fitness; hinzu kommen praktische Einkaufsmöglichkeiten sowie Mahlzeiten- und Reinigungsservices direkt im Quartier; gegen Ende 2020 wird eine Inhouse-Kita in Betrieb genommen. Zudem entsteht viel einladender Raum für Gastronomie und Veranstaltungen. «Im Bernapark werden sich alle Generationen wohlfühlen», ist Angela Kaufmann, Leiterin Marketing und Kommunikation, überzeugt. www.bernapark.ch

Gesamtheitliche Lösungen sind unsere Stärke

• Immobilienmanagement • Energie • Gebäudetechnik • Bauphysik • Brandschutz ibe institut bau+energie ag Höheweg 17, 3006 Bern Telefon +41 31 357 53 13 E-Mail info@ibe.ch Website www.ibe.ch

«Bauen im Bestand erfordert innovative Lösungen» Remo Grüniger, was macht die Entwicklung des Bernaparks aus Ihrer Sicht so besonders?

Dass aus dem Bernapark eine solche Erfolgsgeschichte wird, hätte zum Zeitpunkt der Schliessung niemand zu hoffen gewagt – und ist Hans-Ulrich Müller zu verdanken. Trotz vieler Widrigkeiten hat er die Herausforderung angenommen, in der Gemeinde Stettlen mit ca. 3000 Einwohnern ein neuRemo Grüniger es Quartier zum Leben zu erwecken, welches sich Teilhaber und CEO ibe institut bau+energie ag etappenweise zu einer «kleinen Stadt» entwickelt.

Foto: Reto Andreoli Im Gegensatz zu vielen anderen Arealentwicklungen hat Hans-Ulrich Müller eine klare Vision. Das Ökosystem Bernapark wird ein schweizweit vorbildliches und zukunftsoffenes Quartier, welches die innovative Entwicklung des Standortes Schweiz und des Kantons Bern vorantreibt.

Ein grosser Teil der historischen Bausubstanz wird für modernes Arbeiten und Wohnen «transformiert». Welche Herausforderungen stellen sich hier zum Beispiel im Bereich Energie und Gebäudetechnik?

Bauen im Bestand mit historischer Bausubstanz bedeutet immer, mit divergierenden Anforderungen wie zum Beispiel Denkmalschutz und Energieanforderungen respektvoll umzugehen und innovative, der Situation angepasste Lösungen zu finden. Hans-Ulrich Müller hat sich etwa auch im Bereich der Wohnnutzungen entschieden, über die Mindestanforderungen hinausgehende, zukunftsgerichtete Ausbaustandards umzusetzen. So wird beispielsweise in allen Wohnungen eine Komfortlüftung mit Wärmerückgewinnung realisiert und es kommen gezielt zukunftskompatible Smart-Home-Technologien zum Einsatz.

Wo überall sind bei Ihrer Tätigkeit für den Bernapark innovative Lösungen gefragt?

Im Rahmen einer komplexen Arealentwicklung im Bestand wie im Bernapark ist es elementar, dass eine sorgfältige gesamtheitliche Situationsanalyse durchgeführt wird. Auf Basis dieser Analyse können verschiedene mögliche, innovative Konzeptionen entwickelt und einander gegenübergestellt werden. Damit lassen sich gemeinsam mit der Bauherrschaft, die geeignetsten und nachhaltigsten Lösungen finden. In unserer Arbeit haben wir wiederholt festgestellt, dass erfolgreiche Lösungen «einfach» sein müssen – nach dem Motto «so wenig wie möglich, so viel wie notwendig». Als Beispiel kann ich hier die Arealenergiezentrale erwähnen, welche primär via Grundwasser nachhaltig die Wärme- und Kälteerzeugung in allen Gebäuden sicherstellt und bedarfsgerecht ausgebaut werden kann.

Das Pionierquartier Bernapark ist einzigartig. Welche Erkenntnisse und Erfahrungen können für andere Bauprojekte wegweisend sein?

Eine Arealentwicklung wie der Bernapark muss möglichst offen gestaltet werden, damit während der Entwicklung wie auch im Betrieb konstruktiv mit Veränderungen umgegangen werden kann. Dies bedeutet jedoch explizit nicht, dass überall alles möglich sein muss, da dies zu unwirtschaftlichen Lösungen führt. Vielmehr gilt es, bewusst Schwerpunkte zu setzen und die Veränderungsmöglichkeiten pro Objekt beziehungsweise Bereich wirtschaftlich optimiert zu definieren. Mit diesen Schwerpunkten lassen sich die Pflöcke einschlagen, welche das stabile Fundament für die weitere nachhaltige Entwicklung legen. Weiter gilt es, bei einem so lange dauernden Projekt einen gemeinsamen positiven Spirit zu wecken. Vorbildliche Lösungen entstehen, wenn die Planenden die Bauherrschaft, die Bauherrenberatung, die Totalunternehmen, die Unternehmen und die Stakeholder gezielt und partnerschaftlich in den Entwicklungsprozess einbeziehen und mit Herzblut ein überdurchschnittliches Projekt realisieren. Ein wesentliches Erfolgsrezept ist sicher, dass die Schlüsselstellen gezielt durch teamfähige Persönlichkeiten besetzt werden.

Dies lebt Hans-Ulrich Müller allen an vorderster Front vor. Schliesslich wird das gute Gelingen des Projektes positiv beeinflusst, indem wir die wichtigen Dienstleitungen wie das Immobilienmanagement, die Energieplanung, die Gebäudetechnik, die Bauphysik und den Brandschutz aus einer Hand einbringen können.

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STORAGE

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Arten der Energiespeicherung Die Wege, Energie zu speichern sind zahlreich und sehr verschieden.

Welche Batterien die wichtigsten sind, und wie es mit ihrer Nachhaltigkeit aussieht.

TEXT SMA

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ahllose Anwendungen brauchen Energie, sei es im wirtschaftlichen oder privaten Bereich. Der Diskurs um nachhaltige Energiegewinnung ist in den Medien allgegenwärtig, von der Speicherung der Energie wird jedoch verhältnismässig wenig gesprochen.

Die ist aber von grosser Wichtigkeit. Zur Energiespeicherung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten.

Eine bekannte Art der Energiespeicherung ist die Lithium-Batterie. Dabei muss unterschieden werden zwischen der Lithium-Metall-Batterie und der Lithium-Ionen-Batterie. Der zentrale Unterschied ist, dass Lithium-Ionen-Batterien wiederaufladbar sind, Lithium-Metall-Batterien jedoch nicht.

Einflussreich im Alltag Bei der herkömmlichen Batterie, welche wir in vielen Alltagsgegenständen verwenden, haltet es sich um eine Lithium-Metall-Batterie. Diese hat unter anderem den Vorteil, dass sie sehr günstig ist.

Die Lithium-Ionen-Batterie begegnet uns oftmals in Form von Akkus. Die wiederaufladbaren Akkus finden wir in Handys, Notebooks und in der Elektromobilität. Ihr Einfluss auf unseren Alltag ist massiv. Auch

wirtschaftlich sind sie attraktiv: Lithium-Ionen-Batterien sind preiswert und verfügen über eine hohe Laufzeit und Leistungsfähigkeit.

Sie haben eine Lebensdauer von mehreren Jahren, jedoch sind sie in der Handhabung nicht ungefährlich: Bleiverbindungen sind giftig, Schwefelsäure ist stark ätzend.

Ethisch schwierig Die Lithium-Batterie hat jedoch auch ihre Nachteile.

Der Rohstoff Lithium ist in seiner Gewinnung problematisch. Auch die ethische Beschaffung des Metalls Kobalt, ebenfalls Bestandteil der Lithium-Batterie, ist schwierig. Das Metall wird oft in der Demokratischen Republik Kongo abgebaut, wo Sklaven- und Kinderarbeit noch weit verbreitet sind.

Die Redox-Flow-Batterie Eine weitere Form der Energiespeicherung ist die Redox-Flow-Batterie, auch Flüssigbatterie genannt.

Diese enthält Reaktionspartner in flüssiger Form, daher der Name. Redox-Flow-Batterien werden meist als Grossspeicher eingesetzt. Ein entscheidender Vorteil ist, dass sie keine seltenen Rohstoffe brauchen, wie dies beispielsweise Lithium-Batterien tun. Auch lassen sie sich problemlos rezyklieren und sind feuersicher. Ihre Energiedichte ist jedoch eher gering.

Auch besteht eine Brand- und Explosionsgefahr. Bei der Lagerung muss auf die Temperatur geachtet werden, da Lithium-Batterien temperaturempfindlich sind.

Das Recycling von Lithium-Batterien ist ebenfalls noch nicht etabliert.

Der Bleiakkumulator Eine weitere Form der Energiespeicherung ist der Bleiakkumulator, der mit Blei und Schwefelsäure arbeitet. Sie werden vor allem als Startbatterien für Verbrennungsmotoren eingesetzt sowie als Pufferbatterien. Das bedeutet, sie ersetzen bei Ausfällen die Stromversorgung.

Nachhaltige und sicher Eine besonders nachhaltige Form der Energiespeicherung ist die Salzbatterie. Ihre Rohstoffe sind unbedenklich und weltweit reichlich verfügbar: Kochsalz, Nickel, Eisen und Keramik. Ihre Lebensdauer beträgt etwa 15 Jahre. Sie weist eine hohe Energiedichte auf und kann mit einer Lithium-Ionen-Batterie ohne Weiteres mithalten. Auch ist ihre Energiedichte drei Mal höher als jene der Bleibatterie. Des Weiteren ist sie unempfindlich gegenüber

Temperatur. Im Gegensatz zu anderen Batterien, fordert der Umgang mit der Salzbatterie auch keine speziellen Sicherheitsvorkehrungen. Sie ist weder brennbar noch explosiv und hat keine giftigen Inhaltsstoffe. Die Umwelt freut sich ebenfalls: Die Salzbatterie ist zu 100 Prozent rezyklierbar.

Oft die beste Wahl Die Salzbatterie ist überall einsatzfähig, wo viel Energie produziert wird und mittlere Leistungen abgefragt werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Solaroder Wasserkraftstrom abgespeichert werden soll.

Auch sind sie bestens geeignet, wo eine Minimierung der Brandlast unabdingbar, und eine hohe Lebensdauer erforderlich ist. In extremen klimatischen Verhältnissen ist die Salzbatterie ebenfalls die beste Wahl. Wenn jedoch grosse Leistungen schnell abgerufen werden sollen, wie beispielsweise in der Elektromobilität oder in Netzbetrieben, ist die Salzbatterie nicht geeignet.

Abschliessend lässt sich sagen, dass bei der Wahl der richtigen Energiespeicherung eine Vielzahl von Aspekten beachtet werden muss. Oftmals ist es die beste Entscheidung, eine neutrale Fachperson zu Rate zu ziehen.

BRANDREPORT PANASONIC

Innovative Technik und digitalisierte Prozesse sind nur schlagkräftig mit zuverlässiger Hardware Die ganzen Bestrebungen der Digitalisierung nützen wenig, wenn die Hardware nicht zuverlässig funktioniert. Wie oft standen Mitarbeitende im Aussendienst schon am Einsatzort und hatten ein defektes Tablet, keinen Akku mehr oder einfach keinen Datenfunkempfang? Vor allem mobile Mitarbeitende brauchen zu jeder Zeit, an jedem Ort und bei jeder Witterung einen zuverlässigen, sicheren Datenaustausch, um effizient arbeiten zu können.

B

ei Themen wie Erfassung von Betriebsdaten (Smart Metering), Asset Management, Predictive Maintenance usw. sind mobile Geräte essentiell, um reibungslose Geschäftsabläufe sicherzustellen. Unternehmen sollten daher bei der Hardwareentscheidung die Zuverlässigkeit der eingesetzten Technik im Blick haben und nicht nur nach der Höhe der Anfangsinvestition entscheiden. Langfristig kosten ungeeignete Notebooks, Tablets oder Smartphones ein Unternehmen mehr Geld und hinterlassen unzufriedene Kunden.

Robuste Notebooks und Tablets, die speziell für den professionellen Einsatz entwickelt und zertifiziert wurden, fallen deutlich seltener aus. Laut einer IDC-Studie haben z.B. Panasonics mobile Computer eine neunmal geringere Ausfallrate im Vergleich zum Branchenstandard von 18 Prozent.

Ein weiterer Pluspunkt professioneller Geräte ist die extra lange Akkulaufzeit. Ein Notebook wie das Toughbook 55 läuft währen einer ganzen Arbeitsschicht netzunabhängig. Im Gegensatz zu Consumer-Geräten

kann hier der Nutzer den Akku dank der Hot-SwapFunktion sogar während des Betriebs gegen einen aufgeladenen Akku austauschen, ohne die Konnektivität

mit seiner Host Anwendung zu verlieren. Das ist besonders praktisch für unterbrechungsfreies Arbeiten auf der «grünen Wiese».

Auch die Qualität des Displays ist bei Arbeiten im Aussenbereich, beispielsweise auf der Baustelle, entscheidend. Ein auch bei grellem Sonnenlicht ablesbares LCD-Display mit Leuchtdichten ab ca. 800 cd/m2 (Nits) ist sinnvoll, damit Masszeichnungen und Pläne fehlerfrei interpretiert werden können. Ein Touchscreen mit Handschuh-Modus erspart das nervige An- und Ablegen der Arbeitshandschuhe.

Office-Geräte verzichten zugunsten eines schicken Designs, und weil sie eben für Büronutzung mit WLAN ausgelegt sind, auf besondere Antennenleistung. Spezielle Geräte für den Aussenbereich sind hierfür jedoch maximal optimiert und erzielen ein ehrfaches an Datendurchsatz, selbst unter schwierigen Funkbedingungen.

Der Marktführer für robustes Mobile Computing, Panasonic Toughbook, verfügt über 30 Jahre Erfahrung und hat schon viele Unternehmen wie Planzer, Baselland Transport oder Siemens mit der nötigen Hardware ausgestattet. www.toughbook.ch

volle Investition

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h Batterie. Es gibt große Unterschiede Ökonomie sowie Sicherheit. Sehen Sie der gängigen Speichertechnologien.

Titelbild: Schweizer Salinen AG, Pratteln | Design: www.signature .ch | gedruckt auf 100% Recyclingpapier

www.innov.energy/downloads/

INNOVENERGY BRANDREPORT

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Energie nachhaltig speichern innovenergy im bernischen Meiringen bieten Salzbatteriespeichersysteme an.

Max Ursin, Geschäftsführer der innovenergy und Urs Ch. Hofmeier, CEO der Schweizer Salinen, erklären, warum diese so effektiv und umweltfreundlich sind.

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LithiumIonen

Blei-Gel/ Blei-Säure

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Salzwasser

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Max Ursin

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+25° C

Geschäftsführer der innovenergy +25° C +40° C

Max Ursin, warum sollte man sich überhaupt Gedanken über Batterien machen?

Die+5° zentrale Herausforderung C -10° C der erneuerbaren -5° CEnergien kann salopp so beschrieben werden: «Wenn uns die Natur Energie im Überfluss schenkt, dann können wir gar nicht so viel verbrauchen, und wenn wir viel Energie brauchen, dann geizt die Natur.» Bei immer mehr wetterabhängiger 80-90 % 30-50 % 100 % Stromproduktion, wie es in der Energiestrategie 2050 vorgesehen ist, und einem weitgehend wetterunabhängigen giftig ätzend giftig nimmt Verbrauch, der &«Strom-Waste» gigantische Ausentflammbar entflammbar sicher masse an. Zwischen Sonne und Mensch braucht es also umweltschädlich explosiv alle möglichen Formen von Stromspeichern. Die Batterie ist eine davon. Sie passt bestens in das Konzept der lokalen und dezentralen Stromproduktion aus Photovoltaik. Die Batterie ist ein wertvoller Beitrag, um den StromüberSondermüll recycelbar recycelbar schuss gleich dort, wo er entsteht, einzulagern und nach Sonnenuntergang wieder abzugeben.

Warum sind gewisse Batterien 90 % für die Umwelt?

50 % 100 % schädlich Batterien speichern den Strom chemisch. Der Abbau

der Rohstoffe kann umweltbelastend oder gesundheits- stationär, werden damit zum wichtigsten «Ermöglicher» gefährdend für die Menschen sein. Die Herstellung der der Energiewende in der Schweiz.

Batterien braucht Energie, die aus mehr oder weniger umweltfreundlichen Quellen stammt. Bei der Entsorgung und dem Recycling gibtExperten es auch grossevon UnterschieDie innovenergy de in Sachen Umweltverträglichkeit.

Was macht die Salzbatterie zu einer nachhaltigen Lösung?

Schweizer Salzbatterien enthalten keine problematischen Substanzen, wie seltene Erden oder Kobalt. Sie werden in der Schweiz aus Schweizer Salz hergestellt und werden seit über 15 Jahren recycelt. Dabei sind sie für die stationäre Stromspeicherung in allen Bereichen den anderen Lösungen ebenbürtig oder überlegen.

Das ist eine Frage der Technologie. Wir brauchen Stromspeicher ohne toxische Stoffe, toxische chemische ReakSie sich optimal beraten – tionen und Rohstoffe Lassen für die Batterien, die man in geschlossenen Stoffkreisläufen wiederverwerten kann.

Ein speziell für Ihre Anlage.

Urs Ch. Hofmeier Wasserkraft-Stausee ist diesbezüglich ein idealer StromCEO der Schweizer Salinen speicher, der Wasserstoff-Kreislauf ebenfalls. Bei den Batterien ist die Salzbatterie die nachhaltigste Batterie.

Für die Zukunft ist es essenziell, dass wir mit neuen Ideen Urs Ch. Hofmeier, inwiefern unterscheidet sich gemeinsam weitere umweltfreundliche Speichertechno- die Salzbatterie von der Lithium-Batterie? logien entwickeln. Der Bedarf ist gewaltig!

Die Salzbatterien von innovenergy werden aus Schweizer Salz in der Schweiz hergestellt. Sie enthalten keine seltenen Metalle, keine Umweltgifte und sind 100 ProWelche Rolle spielt die Batterie im Kontext der Energiestrategie 2050? zent recycelbar. Ein wichtiger Vorteil gegenüber LithiDie Energiestrategie sieht 11 Milliarden kWh Strom um-Batterien ist die Betriebssicherheit. Salzbatterien aus Photovoltaik vor. Das ist als Energiemenge sehr viel, können nicht brennen und sind unempfindlich gegenetwa so viel wie ein sehr grosses thermisches Kraftwerk über hohen oder tiefen Temperaturen. So kann man sie zu liefern vermag. Weit gigantischer jedoch sind die bedenkenlos im Keller eines Einfamilienhauses oder in Innovenergy Gmbh Leistungsspitzen, die entstehen werden, wenn die Sonne der ungeheizten Garage platzieren.

Alpbachstrasse 5/7 scheint und die Photovoltaikanlagen die volle Leistung CH-3860 Meiringen liefern. Sie übertreffen unseren maximalen Bedarf um Für wen eignet sich die Salzbatterie? das Doppelte. Ohne Speicherung in Batterien sind diese Salzbatterien sind die perfekte Lösung, um Strom aus PhoStromspitzen mit unserem +41 Stromnetz 78 841 gar 87nicht 52 zu ma- tovoltaikanlagen jeder Grösse zu speichern. So kann der nagen, auch nicht mit den grossen Pumpspeicherkraft- produzierte Überschuss vom Tag in der Nacht verbraucht info@innov.energy werken in der Schweiz. Batterien, seien sie mobil oder werden, was die kosteneffiziente Eigennutzung erhöht.

Sind Salzbatterien auch von den Kosten her attraktiv?

Die Rohstoffkosten einer Salzbatterie sind günstig, jedoch ist die hochkomplexe Herstellung einer Salzbatterie sehr teuer. Die Produktion der Salzbatterie in der Schweiz ist noch winzig im Vergleich zur Produktion von LithiumBatterien. Die Skaleneffekte sind deswegen noch nicht vorhanden. Hingegen ist die Salzbatterie hochspezialisiertes Schweizer Know-how und bringt Arbeitsplätze und Wertschöpfung in der Schweiz. Andere Batterietechnologien werden vorwiegend in Fernost hergestellt.

Wenn die Nachfrage steigt, werden auch die Preise besser sein, als die konkurrierenden Speicherprodukte.

haben über 10 Jahre Erfahrungswissen undohne tiefes technisches Wie können wir Energie speichern, die Umwelt unnötig Know-How zu belasten? mit Salzbatterien.

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Salzbatteriespeic für Haus & Gewerbe

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Eine sinnvolle Lösung für unsere Energieversorgung Wir leben in einer Welt voller Veränderungen und Herausforderungen. Diese Veränderungen zu bewältigen ist eine Aufgabe, die uns alle betrifft.

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Ein Energiespeichersystem ist sehr komplex. Bei der Auslegung eines Systems kommt es auf vier Faktoren an:

nsere Energieversorgung muss von herkömmlichen Technologien wie Kohle, Atomstrom und Gaskraftwerke in eine 100 Prozent regenerative Versorgung mit elektrischem Strom umgebaut werden. Das ist das Ziel der Energiestrategie 2050 in der Schweiz. Dies wird nur gelingen, wenn man die Energie der Sonne in Batterien speichern kann, um sie in der Nacht zu nutzen. Mit einem Energiespeichersystem und einer Photovoltaikanlage können wir heute zwischen 50 Prozent bis 90 Prozent unseres selbst produzierten Stromes auch selbst nutzen.

Vorteile der Energy Depot DOMUS Batterie: • Lange Lebensdauer • Flexibel und Anpassungsfähig • Einfache und schnelle Montage • Niedriger Eigenverbrauch • Elektronik Made in Germany • Hohe Nutzbare Speicherkapazität • Zuverlässig Das System ist 2017 auf der Messe München mit dem ESS Award ausgezeichnet worden.

1. Wie hoch ist mein Jahresenergieverbrauch?

2. Ist mein Dach gross genug, um mit der Photovoltaikanlage (PV-Anlage) meinen Verbrauch zu decken?

3. Wie gross ist meine Spitzenlast, die ich mit meinem Batteriesystem bedienen will?

4. Möchte ich mein Haus weiterhin mit Strom versorgt wissen, sollte das Netz ausfallen? Ich habe ja eine PVAnlage und einen Batteriespeicher.

Es gibt bereits viele Systeme auf dem Markt. Es ist für Laien oft schwierig, sich den Überblick zu verschaffen, da es kaum zugängliche neutrale Informationen gibt. In Deutschland wurde deshalb der Effizienzleitfaden eingeführt. Dort wird vorgeschrieben wie Systeme vermessen werden sollen. Energy Depot ist dort mit seinem Batteriesystem DOMUS 2.5 und dem Kaco blue planet hybrid 10.0 TL3 gelistet. Es hat neben dem sehr guten Balancing und niedrigem Energieverbrauch auch noch viele Sicherheitsfunktionen in seinen Batteriespeichern eingebaut.

Einfamilienhäuser Das flexible Energiespeichersystem lässt sich im Einfamilienhaus von 5 kWh bis 20 kWh an die Bedürfnisse anpassen. Es findet sich mit den kleinen Batteriepacks immer ein Platz zur Installation, zum Beispiel unter dem Treppenaufgang oder anderen ungenützten Plätzen.

Mit der Beantwortung dieser Fragen kann man die Auslegung eines Energiespeichersystems durchführen.

Der Unabhängigkeitsrechner der HTW Berlin stellt eine individuelle Systemauslegung zusammen und zeigt den Zusammenhang zwischen Stromverbrauch, Stromerzeugung und Speicherung.

Ein durchschnittlicher Haushalt wird mit einer 8-10 kWp PV Anlage und 10 kWh Energiespeicher seine 80 Prozent Eigenversorgung realisieren können.

Mehrfamilienhäuser Eine weitere Möglichkeit, die Energiespeicher zu nutzen, sind Mehrfamilienhäuser. Obwohl die Fläche auf den

Häusern meist begrenzt ist, so gibt es doch Möglichkeiten der Einsparung. An diesem Beispiel eines 6-Familienhauses im Kanton Thurgau wird über die PV-Anlage und den 20 kWh-Energiespeicher die Energiemenge für den Gemeinschaftstrom produziert. D.h. für die Heizung + Warmwasser (Wärmepumpe) + Lift und Beleuchtung sind die Kosten durch die PV-Anlage gedeckt.

Fördermöglichkeiten für Stromspeicher Einige Kantone (beispielsweise Thurgau und Appenzell Ausserrhoden), Gemeinden (beispielsweise Wil) und Energieversorger bezahlen eine Förderung. Es sollte jeweils bei der Gemeinde oder der Energiefachstelle des Kantons nachgefragt werden, ob Fördermöglichkeiten bestehen.

Können die Kosten für Stromspeicher steuerlich geltend gemacht werden?

Die Investitionskosten der Stromspeicher sollten grundsätzlich zum Abzug zugelassen werden, wenn der Speicher zusammen mit einer Solaranlage installiert wird.

Die Praxis der Kantone ist jedoch noch nicht gefestigt, sodass der Abzug verweigert werden könnte.

Wir bieten Ihnen mit unseren Systemen die Lösung für Ihre Anforderungen.

Wir schicken Ihnen gerne Informationen zu den Produkten und helfen Ihnen Installateure in Ihrer Nähe zu finden. info@energydepot.ch oder energydepot.ch

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ENERGIEEFFIZIENTES BAUEN

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Mit der Kraft der Sonne zum energieeffizienten Haus

KOMPROMISSLOS ÄSTHETIK UND NACHHALTIGKEIT MIT SOLARARCHITEKTUR kämpfen für architektur Der Architekt Beat Kämpfen gründete 1995 in Zürich das Büro kämpfen für architektur, welches schweizweit für solares und ökologisches Bauen steht. 2001 entstand – seiner Zeit weit voraus – das erste Nullenergie-Mehrfamilienhaus der Schweiz mit dem Namen Sunny Woods in Zürich-Höngg. Mit jedem weiteren Projekt wurden neue Aspekte der Solarenergie weiterentwickelt, die architektonische Gestaltung stand dabei immer in Kongruenz mit Energieeffizienz und Ökologie. Die Würdigung zum Schweizer Solarpreis 2016, den Beat Kämpfen ad personam erhielt, lautete: «Kämpfen vereint kompromisslos Ästhetik und Nachhaltigkeit mit Solararchitektur». kämpfen zinke + partner Die Architektin Maren Zinke trägt seit vielen Jahren zur hochstehenden Qualität der Bauten und zum Erfolg der Firma bei. Zuletzt leitete sie die Realisierung eines Mehrfamilienhauses in ZürichHöngg mit einer vollständig solaren Gebäudehülle – ein Plusenergie-Haus.

Das Gebäude produziert deutlich mehr Energie als es selbst für die Gebäudetechnik und den Bedarf der Bewohner benötigt. Sämtliche Fassaden und das Dach erzeugen elektrischen Strom und überzeugt durch eine moderne Architektursprache. Weitere Neubauprojekte sowie Sanierungen, die neue Materialien, energetische Innovationen und die Sonne als wichtigste Energiequelle vereinen, sind in Planung.

Kämpfen Zinke + Partner AG Badenerstrasse 571 CH - 8048 Zürich T +41 44 344 46 20 kaempfen.com

Durch das richtige Bauen und der Integration von Solarenergie als Strom- und Wärmequelle spart man langfristig Geld und nutzt die vorhandene Energie effizient.

Was deshalb beim Hausbau wichtig ist, erklärt der mit mehreren Schweizer und europäischen Solarpreisen ausgezeichnete Architekt Beat Kämpfen.

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er Umweltschutz und ein nachhaltiger Umgang mit den verfügbaren Ressourcen sind heutzutage zwei der grössten Themen in unserer Gesellschaft. Die Energiestrategie 2050 des Bundes hat das Augenmerk auf mehrere Aspekte gelegt, doch zwei davon stehen zuoberst auf der Agenda – die Energieeffizienz und die Stärkung der erneuerbaren Energien.

Der sparsame Umgang mit Energie und eine grössere Förderung der erneuerbaren müssen in den unterschiedlichsten Lebensbereichen implementiert werden. Auch im Hausbau ist das Potenzial noch ausbaubar, denn noch wird die Sonnenenergie zu wenig genutzt. Obwohl: Bereits jetzt könnte man mit dem richtigen Einsatz von Solarenergie einen Energieüberschuss generieren.

Beim Hausbau auf erneuerbare Energien setzen Fossile Energieträger sind begrenzt und die grössten Klimasünder – dennoch sind sie noch immer stark subventioniert. Die erneuerbaren brauchen hingegen weiterhin Aufwind, da sie heutzutage erst rund 26 Prozent der weltweiten Stromerzeugung abdecken. Wind- und Wasserkraft machen dabei circa drei Viertel der erneuerbaren Energien aus und sind am weitesten verbreitet. Der Anteil der Solarenergie muss deutlich wachsen, denn die Sonne ist einer der stärksten Energielieferanten; sie produziert jährlich rund 10 000 Mal mehr Energie als die gesamte Menschheit benötigt. Dieser Überschuss bleibt jedoch noch grösstenteils ungenutzt. Das Potenzial für den Ausbau der Nutzung der Solarenergie ist somit enorm.

Architekt Beat Kämpfen erhielt 2016 den Schweizer Solarpreis für sein Lebenswerk.

Seiner Meinung nach gehört die Zukunft der Energiegewinnung auch in der Schweiz der Sonne: «Der Ausbau von Wind- und Wasserkraftanlagen ist heutzutage aufgrund des Landschaftsschutzes, Widerständen aus der Bevölkerung und der Überbauungsdichte bereits an seine Grenzen gestossen.

Der Gebäudepark der Schweiz bietet hingegen dank den grossen Dach- und Fassadenflächen ein riesiges Potenzial für die Solarenergie.» In Gebäuden kann die Sonne aktiv mit Sonnenkollektoren und Photovoltaik sowie passiv über die Fenster Energie liefern. Somit ist die Erzeugung von Wärme und Strom möglich.

sozusagen in Konkurrenz. Heute ist der Dämmwert eines Fensters ungefähr fünfmal besser. Die Solararchitektur verbindet damit eine schöne Aussicht, die Ästhetik und das persönliche Wohlbefinden im Haus mit hoher Energieeffizienz.»

Solarenergie als Selbstläufer Bereits Sokrates wusste, dass die Bewohner eines Hauses nur von der Solarenergie profitieren konnten. Die Bauten wurden nach der Sonne ausgerichtet, um Räume zu erwärmen und mit Licht zu durchfluten. Als die ersten modernen Solararchitekten in den Siebzigerjahren die passive Energiegewinnung in ihren Bauten einsetzten, verkannten sie jedoch die Wichtigkeit der Wärmedämmung und der Speichermasse.

Die Bauten überhitzten schnell und waren thermisch instabil.

Die Solarthermie kann man sich als langen Arm der natürlichen Wärmeeinstrahlung der Sonne in das Haus vorstellen. Die Sonnenenergie fängt man auf mithilfe von Kollektoren, die meist auf dem Dach aber teilweise auch auf der Fassade befestigt sind.

Die aufgefangenen Sonnenstrahlen erwärmen das Wasser in den Kollektoren und speichern damit thermische Energie, die für die Heizung und zur Erzeugung von warmem Wasser gebraucht wird.

Der korrekten Wärmedämmung von Wänden, Fenstern und Türen muss bei einem energieeffizienten Haus ein sehr hoher Stellenwert gegeben werden.

Laut Beat Kämpfen ist dies heutzutage gut möglich: «Fenstergläser waren 1970 noch extrem schlecht. Somit war es damals sowohl ein energetisches Loch als auch eine Energiequelle. Die passive Solarenergie und die Wärmeverluste standen

Warmwasser dank der Sonne In der heutigen Zeit kann man ferner mit den richtigen technischen Hilfsmitteln die Sonnenstrahlen einfangen und so die notwendige Wärme- und Stromproduktion des Hauses garantieren. Die aktive Solargewinnung beinhaltet zwei Methoden: die Solarthermie und die Photovoltaik.

Nicht nur die Energieeffizienz wird dadurch gesteigert, auch das Portemonnaie kann von den tieferen Heizkosten profitieren.

In den Monaten Mai bis September kann die Solarthermie die benötigte Menge an Warmwasser bis zu 100 Prozent abdecken.

Im Winter bildet die Solarthermie zusammen mit der Erdwärme und ein ideales Doppelgespann. Erdsonden entziehen dem Erdreich Wärme und können gleichzeitig überschüssige Solarenergie vom Sommer in den Winter speichern. Diese können sie während den sonnenarmen Wintermonaten

wieder abgeben und so im Jahresdurchschnitt die CO2-Emissionen bis zu drei Fünftel reduzieren.

Nachhaltige Stromproduktion mit Photovoltaik Während Solarthermie Licht in Wärmeenergie umwandelt, nehmen Photovoltaikzellen die Lichtenergie auf und erzeugen damit Strom. Und davon braucht die Bevölkerung reichlich. Die Benutzung von immer mehr und technisch fortgeschritteneren digitalen Geräten benötigt einen stetig grösser werdenden Anteil an Elektrizität. Im Jahr 2018 betrug die verbrauchte Strommenge in der Schweiz 58 Terrawattstunden, wovon die privaten Haushalte rund einen Drittel ausmachten. Um auch dort nachhaltig und grün Strom zu produzieren, sollte die Hilfe der Sonne in Anspruch genommen werden.

Dafür können Hausbesitzer PhotovoltaikAnlagen grossflächig auf Dächern und Fassaden befestigen.

Der Bau eines energieeffizienten Hauses hat somit viele unterschiedliche Aspekte, die beachtet werden müssen. Man könne kein normales Haus bauen und danach sagen, dass man daraus ein Solarhaus mache, sagt der Architekt Beat Kämpfen. «Es braucht eine ganzheitliche Betrachtung mit vier wesentlichen Bestandteilen: die Minimierung der Energieverluste der Gebäudehülle, eine einfache und robuste Gebäudetechnik, Baumaterialen mit geringer grauer Energie und vor allem die konsequente Maximierung der Solarenergie.»

TEXT FLAVIA ULRICH

BRANDREPORT BLANKE AUTOMATION GMBH

Einheitliche Schnittstellen für die Energiewende!

Soll die Energiewende gelingen, müssen sich Politik, Wirtschaft und Wissenschaft auf einheitliche Schnittstellen und Rahmenbedingungen einigen.

PV-Anlagen nach dem optimalen Eigenverbrauch dimensioniert, nicht nach der maximal verfügbaren Dachfläche. Eine «zu grosse» Anlage macht für investierende Firmen oder Private finanziell keinen Sinn. Für die Energiewende jedoch – und somit für die Gesellschaft – ist es dringend notwendig, möglichst grosse Flächen zu nutzen, um eine maximale Stromproduktion zu erreichen.

André Blanke Geschäftsführer

E

s herrscht breite Einigkeit, dass wir die Energiewende anpacken und innert 30 Jahren stemmen müssen. Natürlich sind verschiedene Wege und Szenarien möglich. Unbestritten ist jedoch die zentrale Rolle der Photovoltaik. Zusammen mit der Wasserkraft wird die Solarenergie den grössten Anteil unserer Energieproduktion stellen.

Ganz von alleine wird dies aber nicht geschehen.

Rentabilität vs. maximale Produktion Die heutige Vergütungspraxis für Strom bremst leider den Zubau von Photovoltaik unnötig aus. Heute werden

Hier muss die Politik Bedingungen schaffen, damit die finanziellen Ziele von Investoren mit den Zielen der Energiewende in Einklang gebracht werden!

Eigenverbrauch optimieren – im Kleinen wie im Grossen Den Eigenverbrauch zu optimieren gilt es einerseits zu Hause oder im Betrieb, aber auch in Quartieren, Dörfern, Städten und in der ganzen Schweiz!

Damit ein solches Smart Grid von der privaten Wärmepumpe bis zum Pumpspeicherkraftwerk funktioniert, braucht es klare Schnittstellen zwischen Stromproduzenten, Konsumenten und Netzbetreibern.

Eigenverbrauch im Haus vs. Haustechnik Mit einfachen Werkzeugen lassen sich heute bereits Elektroautos, Wärmepumpen und Boiler ansteuern, sobald ausreichend Sonnenstrom vorhanden ist.

Blanke automation GmbH die vielfältigsten Komponenten und Systeme elegant zusammen – zugeschnitten auf die Bedürfnisse der Kunden. Auf der unabhängigen Monitoring-Plattform remoteclick.ch werden ausserdem alle Werte, Zustände und Daten jederzeit übersichtlich visualisiert und ausgewertet.

TEXT ANDRÉ BLANKE

Probleme beim Zusammenspiel verschiedener Anwendungen und Hersteller können aber nur mit innovativen Schnittstellen-Systemen gelöst werden. Standardprodukte helfen hier oft nicht weiter.

Mit über 40 Jahren Erfahrung in der Industrie-Automation und Regelungstechnik führt die

Wärmepumpen, E-Autos und Boiler auf clevere Art mit Solarstrom zu versorgen ist unsere Stärke.

BLANKE automation GmbH Industrie-Automation seit 1978 Photovoltaik seit 2010 remoteclick seit 2019 www.blanke.ch

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PRIMOBAU AG BRANDREPORT

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«Wir betonen immer die Wichtigkeit der langfristigen Betrachtungsweise» 44 Prozent des Primärenergieverbrauchs der Schweiz wird für Heizung, Warmwasser, Elektrizität und Klimatisierung in Gebäuden genutzt.

Michael Spuler, Geschäftsleiter des Architekturbüros Primobau AG, erklärt, wie dieses Thema in den Planungsprozess einfliesst.

Michael Spuler Geschäftsleiter Primobau AG

Auch die Baubranche steht immer mehr im Fokus des Klimawandels. In welchen Bereichen ist Ihr Unternehmen mit den Themen Ökologie, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz damit konfrontiert?

In unserer Tätigkeit als Architekten sind wir im Wesentlichen innerhalb vier Bereichsfeldern durch das Thema Energie und Nachhaltigkeit gefordert: • Gebäudehülle, energieeinsparende Massnahmen; • Nutzung erneuerbarer Energien; energetische Gesamtkonzepte; • Verwendung ökologisch sinnvoller Materialien; • Dauerhaftigkeit / Flexibilität und Nutzbarkeit für künftige Generationen Innerhalb dieser Bereiche gibt es viele Möglichkeiten, wie damit umgegangen werden kann. Neben den gesetzlichen Bestimmungen und allen Verordnungen liegt die Entscheidungskompetenz bei den Bauherren, wie weit darüber hinaus sie einen Beitrag zu leisten bereit sind und wie sie sich ideologisch positionieren wollen.

Wie nehmen Sie den Umgang der Bauträger mit diesen Themen war? Ist die Bereitschaft erkennbar, in diesen Bereichen mehr zu tun, als der Gesetzgeber verlangt?

Auch wenn ein klares Umdenken bei den allermeisten Bauträgern im Umgang mit unseren Ressourcen deutlich spürbar ist, sind die Kosten selbstverständlich immer ein sehr wesentliches Kriterium. Sie schränken den Rahmen der Möglichkeiten ein. Wir betonen dabei immer die Wichtigkeit der langfristigen Betrachtungsweise. Investitionskosten müssen gesamthaft mit den Betriebskosten und der Dauerhaftigkeit / Entsorgung betrachtet werden. Insbesondere dann, wenn es sich nicht um Objekte handelt, die nach der Erstellung direkt verkauft werden, wie beispielsweise Stockwerkeigentum.

Allerdings sind auch dort Themen wie Nachhaltigkeit und Energieeffizienz zu einem nicht unwesentlichen Verkaufsargument geworden. Der Wille ist spürbar, die Kosten einschränkend.

dafür dann in einem anderen Verhältnis. Wir stellen auch fest, dass Firmen in unterschiedlichsten Bereichen vermehrt mit dem Prädikat der ökologischen Nachhaltigkeit versuchen, ihren Produkten einen Mehrwert zu geben und diese entsprechend zu vermarkten. Solche Vermarktungsargumente und Labels sind allerdings immer kritisch zu hinterfragen. Wie überall darf man auch hier nicht alles glauben, was ein Label oder eine Beschreibung verspricht und der Beizug von Spezialisten ist empfehlenswert.

Die Gebäudehülle gut zu isolieren, ist eine wichtige energiesparende Massnahme, die Dämmwerte sind dafür gesetzlich vorgeschrieben. Genügen diese gesetzlichen Anforderungen, um die optimale Energieeffizienz zu erreichen?

Der Energieverlust über die Gebäudehülle ist eine wesentliche Grösse für die Energieeffizienz eines Gebäudes. Die Dämmvorschriften geben dabei einen guten Standard vor. Darüber hinauszugehen und besser zu isolieren reduziert zwar den Energieverlust weiter, macht aber auch nur bis zu einem gewissen Punkt Sinn, der mit dem Bauphysiker ermittelt werden muss. Der erste Zentimeter Isolation ist wesentlich wirkungsvoller als zum Beispiel der dreissigste. Ab einer gewissen Gesamtstärke überwiegt die graue Energie die damit erzielte Energieeinsparung und macht deshalb auch keinen Sinn mehr.

Mit den heute eingesetzten Materialien bewegen wir uns meistens zwischen 18 und 24 cm Dämmstärke.

Zirka 18 cm benötigen wir, um den gesetzlichen Vorschriften zu genügen.

Gibt es neben den Dämmwerten weitere Parameter, die eine Gebäudehülle besonders Energieeffizient machen?

Sehr wesentlich bei der Effizienz einer Gebäudehülle ist die Geometrie, die Kompaktheit eines Gebäudes. Je

kleiner die Gebäudehülle im Verhältnis zur beheizten Fläche ist, desto geringer sind die Wärmeverluste. Auch der Materialverbrauch wird geringer.

Diese Erkenntnis ist zwar trivial, aus architektonischer Sicht aber sehr einschränkend punkto Formensprache des Gebäudes und der Belichtung der Räume. Bei der Entwicklung eines Gebäudevolumens kann man als Architekt nicht nur auf eine möglichst effiziente Geometrie achten. Es geht auch um städtebauliche und gestalterische Qualitäten. Natürlich gibt es dabei grosse Unterschiede bei der Gewichtung der verschiedenen Kriterien und Qualitäten.

Wenn die Dämmwerte über gesetzliche Vorschriften hinaus optimiert werden, entstehen ja auch zusätzliche Kosten.

Sind die Bauherren Ihrer Erfahrung nach bereit, diese Kosten zu tragen?

Eine bessere Isolation kostet ja nicht nur, sondern spart auch Energie. Und nach wie vor werden diesbezüglich Investitionen zu einem Teil subventioniert. Bei Mietobjekten profitiert in erster Linie der Mieter von günstigeren Nebenkostenabrechnungen. Der zu erwartende Energieverbrauch bestimmt aber auch die Auslegung und Dimensionierung der gesamten Wärmeerzeugung, also der Grundinstallation. Mit einer besseren Dämmung kann auch dort etwas eingespart werden. Aber es ist natürlich korrekt, dass ökologisch bauen mehr kostet und nicht alle Bauherren gleichermassen bereit sind, mehr als gefordert dafür zu investieren.

Eine Ausnahme bezüglich Mehrkosten ist die Entwicklung einer kompakten Hülle. Je weniger Fassaden- und Dachflächen, vor- und rückspringende Gebäudeteile, desto günstiger die Hülle und desto geringer die Energieverluste – womit wir wieder beim Konflikt zwischen Gestaltung, Wohnqualität und Energieeffizienz sind. Im

Stellen Sie einen Unterschied zwischen renditeorientierten und privaten Bauherrschaften fest? Und wie wird das Thema von den Wohnbaugenossenschaften gewichtet?

Ein genereller Unterschied nach Klientel kann nicht belegt werden. In der Tendenz haben wir den Eindruck, dass Wohnbaugenossenschaften sensibilisierter und konsequenter bei der Umsetzung sind. Dies ist vermutlich bis zu einem gewissen Punkt darauf zurückzuführen, dass sie mit der Kostenmiete nicht von der Rendite eines Objektes leben. Da die Genossenschaften sich aber auch für bezahlbaren Wohnraum einsetzen, gibt der resultierende Mietzins die Investitionsgrenzen an. Man kann den institutionellen Bauherrschaften wie Versicherungen, Banken, Pensionskassen usw. aber nicht unterstellen, sie würden sich nicht ökologisch sinnvollen Standards verschreiben. Viele haben sich dieses Thema mit eigenen Vorgaben zum Ziel gesetzt und generieren bei der breiten Akzeptanz in der Bevölkerung neben dem eigenen guten Ruf auch einen Mehrwert in der Vermarktung. Bei privaten Bauherren bilden die finanziellen Möglichkeiten oftmals eine harte Grenze, die ganz einfach nicht überschritten werden kann.

Thema erneuerbare Energien: Was sind aus Ihrer Sicht die am weitesten verbreiteten Technologien im Wohnungsbau und in welche Richtung gehen die Entwicklungen in diesem Bereich?

Seit einigen Jahren werden die Sonnenenergie und die Erdwärme in grossem Umfang genutzt. Aber auch LuftWasser-Wärmepumpen werden eingesetzt, insbesondere wenn beispielsweise Erdsondenbohrungen an einem bestimmten Ort nicht möglich sind. Holzschnitzel- und Pelletsheizungen sind weniger verbreitet, aber unter bestimmten Voraussetzungen gute Alternativen zu fossilen Energieträgern. Was wir heute am meisten sehen und auch ausführen, sind bivalente Konzepte mit Sonnenenergie und Erdsonden-Wärmepumpen. Mit den Möglichkeiten der Regeneration der Erdsonden ist diese Technologie auch nachhaltiger geworden. Und mit den mittlerweile stark gesunkenen Preisen bei Photovoltaikanlagen und den Eigenverbrauchermodellen, kann der grosse Stromverbrauch der Wärmepumpen damit relativiert und teilweise mit «sauberem» Strom betrieben werden. Diese Lösungen sind zwar teurer als fossile Energieträger, sind aber eine funktionierende und bezahlbare Alternative dazu, die heute weit verbreitet ist.

Bei der solaren Stromproduktion dreht sich heute alles um die Speichermöglichkeiten. Um den hohen Energiebedarf im Winter decken zu können, sind Speichermedien gefragt, welche die Überschüsse der Sommermonate konservieren können. In diesem Bereich wird heute intensiv geforscht und entwickelt. Die Abspaltung von Wasserstoff aus Wasser ist hier ein vielversprechender Ansatz, der sich zur Speicherung der Solarenergie eignen würde.

Wer heute baut, ist meistens auch gut informiert, beispielsweise über ökologische Materialien oder ein gesundes Innenraumklima. Ist die Baubranche auf diesen Trend eingestellt, gibt es genügend Fachleute, die den Bauherrinnen und Bauherren beratend zur Seite stehen können?

Es gibt genügend Informationsquellen, Literatur und Fachleute auf diesem Gebiet. Eco bau, Minergie eco usw. sind Instrumente, mit denen heute oft gearbeitet wird, wenn es um ökologisch sinnvolle Baustoffe geht.

Ein erster Materialisierungsvorschlag wird in der Regel durch den Architekten erarbeitet. Professionelle Bauträger haben nicht selten eigene Standards an die Materialisierung definiert und geben diese als Grundlage vor. Soweit es die Rahmenbedingungen zulassen, versuchen wir bei unseren Vorschlägen ökologische Aspekte miteinzubeziehen. Einerseits bei der Materialwahl und andererseits auch unter Einbezug der Produktionsorte, Lieferketten und Transportwege. Sich die Frage zu stellen, wer was wo und wie produziert, macht auch im Hinblick auf den Wirtschaftsraum Schweiz durchaus Sinn. Einheimische, lokale Produkte haben hinsichtlich der Transportwege, der Umweltstandards, aber eben auch punkto Wertschöpfungserhalt deutliche Vorteile.

Je nachdem wie die einzelnen Parameter bewertet und gewichtet werden, erscheint der meist höhere Preis

Endeffekt braucht es immer ein sinnvolles Gesamtkonzept, auf dem auch eine saubere Argumentation gegenüber den Entscheidungsträgern aufgebaut werden kann.

Nur so gelingt es, überzeugend Ziele zu erreichen.

Führt man sich vor Augen, dass aktuell ca. 44 Prozent des Primärenergieverbrauchs der Schweiz für Heizung, Warmwasser, Elektrizität und Klimatisierung in den Gebäuden genutzt werden und 27 Prozent der Treibhausgasemissionen dort entstehen, liegt es auf der Hand, dass hier Wesentliches erreicht werden kann. Dabei sind Forschung, Investoren aber auch Architekten und Spezialisten gleichermassen gefordert, aktiv zu sein, um finanzierbare Konzepte zu entwickeln und letztendlich auch umzusetzen.

Weitere Informationen: www.primobau.ch

Abb.1 & 2: Beispiel einer Neubausiedlung mit thermischen Sonnenkollektoren (Warmwasser) und Erdsonden-Wärmepumpen. Kompakte Gebäudekörper tragen ihren Teil zur Energieeffizienz bei.

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BRANDREPORT SWISS BLUE ENERGY AG

Auf dem Weg zur neuen grünen 24/7-Energie Ende der 1880er-Jahre erfanden Thomas Alva Edison und Nikola Tesla den Thermo-Magnetischen Motor (TMM), welchen man damals aber noch nicht technologisch nutzen konnte. Die Swiss Blue Energy AG aus dem aargauischen Bad Zurzach schaffte mehr als 100 Jahre später den Durchbruch und brachte den absolut emissionsfreien Motor kraftvoll zum Laufen. Firmengründer und CEO Dr. Nikolaus Vida über den grossen Durchbruch und welche Ziele als nächstes anstehen.

Dr. Nikolaus Vida

Dr. Nikolaus Vida, Sie arbeiten bei der Swiss Blue Energy AG mit dem Thermo-Magnetischen Motor (TMM). Wie funktioniert dieser genau?

Bildhaft kann man sich den Motor am besten als Rotor vorstellen, der zum Beispiel statt mit Wind mit Magneten funktioniert. Der Motor besteht hauptsächlich aus einem Antriebsring mit magnetokalorischem Material und mehreren Festmagneten. Das magnetokalorische Material auf dem Ring ist im kalten Zustand ferromagnetisch, das heisst, es wird vom Magneten angezogen. Im warmen Zustand wird das Material paramagnetisch und somit vom Magneten losgelassen.

Wenn man es schafft, innert Millisekunden den Ring thermisch zu magnetisieren und wiederum thermisch zu entmagnetisieren, kann man auf diese Weise eine kraftvolle kontinuierliche schnelle Rotationsbewegung erzeugen. Die Umschalttemperaturen der Materialien sind einstellbar, und die erzeugte mechanische Energie wird danach in Elektrizität umgewandelt. Unser erster Motor läuft jetzt seit bald anderthalb Jahren ununterbrochen im industriellen Umfeld.

Der TMM gilt als Schlüssel zur Erschliessung einer der grössten und bisher kaum genutzten Energiequellen der Welt, der Niedertemperaturenergie. Wieso wird diese Energiequelle kaum genutzt?

Die Niedertemperatur enthält – wie der Name bereits sagt – nicht viel Energie. Das Volumen der Niedertemperatur ist jedoch der springende Punkt: Es ist gesamthaft weltweit gigantisch hoch. Dies machen wir uns zunutze, indem wir sie zur direkten Umwandlung von thermischer Energie zu Strom nutzen. Es gab viele Ansätze und Versuche, aber keiner war so vielversprechend wie unser TMM. Wir haben bisher noch nicht alle Hürden gemeistert, sind jedoch jetzt auf dem besten Weg dazu. Unser wichtigster Vorteil: Wir sind nicht von der Sonne oder von Wind abhängig, sondern können mit dem TMM rund um die Uhr Energie erzeugen.

Die Swiss Blue Energy ist national und international mit diversen Wirtschaftsund Forschungspartnern vernetzt.

Können Sie einige Namen nennen?

Das Bundesamt für Energie (BFE) war der erste Partner, der uns gefördert hat, gemeinsam mit der FHNWFachhochschule Nordwestschweiz und dem Paul Scherrer Institut (PSI). In den Niederlanden sind die berühmte TU-Delft und die Radboud Uni in Nijmegen zu nennen, die durch STW (Technology Foundation) und NWO (Dutch Research Council) des Wissenschaftsministeriums finanziert werden. Die Forschungsteams in den Niederlanden erwarten eine deutliche Breitenwirkung durch den neuartigen Motor. Kürzlich

debattieren nur technisch, um einen Beitrag zur Energiewende zu leisten. Ansonsten verbleiben uns lediglich die bisher genutzten Energiequellen.

haben zudem weitere Universitäten und Institute in Deutschland, Frankreich und Italien durch die Einreichung eines Horizon-20/20-Projektes ihr Interesse zur Entwicklungsteilnahme bekundet.

Hat die Klimadebatte um Greta Thunberg Ihr Unternehmen auf eine bestimmte Art und Weise beeinflusst? Wenn ja, inwiefern?

Ausser, dass wir viele Anfragen aus der ganzen Welt erhalten, bisher noch nicht stark. Wir haben schon immer viele Anfragen erhalten, seit der Klimadebatte sind es vielleicht etwas mehr. Leider sind Firmen zumeist risikoscheu und möchten noch keine Risiken eingehen. Es heisst oft: Wir springen auf den Zug auf, wenn das Projekt vollendet ist – lieber Reden statt Handeln lautet da die Devise. Wir merken diesbezüglich auch, dass sich beispielsweise eher Privatpersonen für eine effektivere Energienutzung interessieren. Ich persönlich halte es für wichtig, dass die Debatte geführt wird und in Taten umgesetzt wird, um so einen Beitrag zur Energiewende zu leisten. Die Swiss Blue Energy AG will einen energetischen Fussabdruck durch ihre absolut emissionsfreien und rund um die Uhr laufenden Motoren hinterlassen. Wir handeln lieber und

Die Swiss Blue Energy AG möchte bis 2022 mit ihren innovativen Geräten weltweit die führende Firma in der Anwendung von thermo-magnetischen und magnetokalorischen Prozessen sein. Wo stehen Sie aktuell mit dem Erreichen dieses Ziels?

Die Swiss Blue Energy AG befindet sich auf einem sehr guten Weg. Bereits jetzt sind wir absolut einzigartig und weltweit führend mit unserem TMM, was uns auf Kongressen und durch die zahlreichen Anfragen bestätigt wird. Wir möchten aber breiter in der Magnetokalorik aufgestellt sein und neue magnetokalorische Materialien für Kühl- und Heizprozesse entwickeln. Projekte laufen bereits in unserem Auftrag, hauptsächlich in Zusammenarbeit mit den Niederlanden und einer grossen Firma in Deutschland. Verzögerungen sind eingeplant, vielleicht wird es auch 2023. Dies ist bei Produktentwicklungen jedoch nicht ungewöhnlich. Durch mehr Unterstützung könnten wir unsere Ziele sicherlich schneller erreichen.

Weitere Informationen: www.sbe-ag.ch

BRANDREPORT ELECTROSUISSE

Der Innovationspartner mit dem einzigartigen Experten-Netzwerk Die Fachorganisation Electrosuisse bringt Akteure aus den Bereichen der Elektro-, Energie- und Informationstechnik zusammen. Und dank seiner breiten Palette an Dienstleistungen, Fachtagungen und Weiterbildungsangeboten dient Electrosuisse seinen Mitgliedern auch als Innovationspartner. Doch nicht nur für Fachleute ist eine Mitgliedschaft beim Verband interessant.

Interview mit Marcel Stöckli, Leiter Mitglieder Services bei Electrosuisse. wirtschaftlichen und umweltgerechten Erzeugung und Anwendung von Elektrizität im Zentrum.

Marcel Stöckli Leiter Mitglieder Services bei Electrosuisse

Marcel Stöckli, worin besteht die Hauptaufgabe des Verbandes Electrosuisse?

Wir setzen uns dafür ein, dass unsere Mitglieder die Herausforderungen meistern können, mit denen sie in ihren jeweiligen Tätigkeiten konfrontiert sind. Und diese sind mannigfaltig: Wenn wir als ein Beispiel die Energieversorgung betrachten, müssen die Betreiber die verschiedenen zentralen und dezentralen Systeme und Anlagen zunehmend und kompatibel miteinander vernetzen und koordinieren. Sektorübergreifende Themen werden dadurch zur Selbstverständlichkeit und treiben die Verschmelzung der Energie- und Informationstechnik zusätzlich an.

Das führt dazu, dass Fachleute aus Industrie und Forschung noch enger zusammenarbeiten.

Wie kann Electrosuisse Unternehmen und andere Akteure denn konkret dabei unterstützen, diese Herausforderungen zu meistern?

Indem wir diverse Dienstleistungen rund um Inspektion, Beratung, Prüfung, Zertifizierung, Normung sowie Weiterbildung und Plattformen für den Erfahrungsaustausch anbieten. Dabei steht stets die Förderung der sicheren,

Ausserhalb des Praktikerfelds gruppieren wir uns um drei Kernthemen: Energietechnik, Informationstechnik und Mobilität. Die ersten beiden Disziplinen sind bereits heute untrennbar miteinander verknüpft. Die Erbringung und Abrechnung von Energiedienstleistungen setzen beispielsweise eine funktionierende ICT-Infrastruktur sowie das entsprechende Know-how voraus.

Wir helfen unseren Mitgliedern dabei, ihre Kompetenzen in diesen Feldern zu stärken und sich mit den optimalen Partnern zu vernetzen. Ein etwas neueres Thema ist die effiziente Mobilität.

Sie meinen damit wahrscheinlich die Elektromobilität?

Wir sprechen bewusst von effizienter Mobilität, da alles andere zu kurz greifen würde. Natürlich spielt E-Mobilität eine wesentliche Rolle, wir klammern andere Lösungswege aber bewusst nicht aus.

Und wo liegt aus ihrer Sicht die grösste Herausforderung für die Branche?

Vermutlich in der Datenverarbeitungskompetenz rund um die Digitalisierung. Diesbezüglich wollen wir unseren Mitgliedern vermitteln, dass es nicht immer effizient ist, um die bestehende Kompetenz im eigenen Kerngeschäft herum alle neuen digitalen Kompetenzen zusätzlich aufzubauen.

Oft erzielt man mit dem gezielten Beizug von geeigneten externen Partnern genau so gute Resultate, und dies häufig schneller und mit weniger Aufwand. Electrosuisse kann hier über Ihre Netzwerkplattformen zu den verschiedenen Themen oft einen wertvollen Beitrag leisten für diese Partnersuche und auch für die Lösungsinspiration.

Mehr Wissen, mehr Netz, Mehrwert.

Ihr Verband hat 6700 Mitglieder aus diversen Branchen. Wie können Sie auf deren Bedürfnisse wirklich gezielt eingehen?

Unser Motto und unser Anspruch für unsere Mitglieder lauten: Mehr Wissen, mehr Netz, Mehrwert. Dies erreichen wir, indem wir auf ein einmaliges ExpertenNetzwerk zurückgreifen können, das 6700 Fachleute und Firmen zusammenbringt – vom Praktiker bis zum Ingenieur, vom Studierenden bis zum Wissenschaftler, vom Fachspezialisten bis zum Entscheidungsträger.

Eine wichtige Tätigkeit von Electrosuisse ist die Durchführung von Fachtagungen und Weiterbildungen.

Das ist richtig, und auch hier tun wir alles dafür, um dem Facettenreichtum der Themen und unserer Mitglieder gerecht zu werden. Die alle zwei Jahre stattfindende Bahntagung beleuchtet die Schwerpunkte Energie/Traktion und Automation/Digitalisierung. Das französischsprachige Format «FRED» in Lausanne adressiert Spezialisten rund um Lichttechnologie und Lichtgestaltung sowie Smart Home. Im September folgt ein deutschsprachiges Forum Smart Home im The Circle am Flughafen Zürich während dessen Eröffnung. Aber auch Praktiker kommen nicht zu kurz: Über 90 oft regional in der jeweiligen Sprache durchgeführte Kurse vermitteln elektrotechnische Grundlagen, unterstützen den Betriebselektriker, stärken Kompetenzen zu Photovoltaik oder Elektromobilität und vielem mehr. So helfen wir unseren Mitgliedern dabei, in ihren Disziplinen besser zu werden und die disruptiven Entwicklungen zu

meistern. Aber nicht nur Unternehmen und Organisationen profitieren von einer Mitgliedschaft bei uns.

Sondern?

Die auch für interessierte Privatpersonen geeignete Mitgliedschaft «Light» beinhaltet bereits unser zehnmal jährlich erscheinendes Fachmagazin Bulletin. Es berichtet regelmässig über die neusten Trends von Industrie und Forschung, stellt innovative Projekte vor und berichtet über wichtige Anlässe sowie diverse Publikationen. Die höherwertigen Mitgliedschaften für Fachleute ergänzen zusätzliche Leistungen und einen vergünstigten Zugang zu unseren Fachveranstaltungen, Büchern, Erste Hilfe Tafeln und Normenprodukten.

Über den Verband Electrosuisse bietet als anerkannte und unabhängige Fachorganisation erstklassige Dienstleistungen und Produkte rund um Inspektion, Beratung, Prüfung, Normung und Weiterbildung an. Mit der Veranstaltung etablierter Branchen-Events und Fachtagungen setzt sie sich für den Wissenstransfer und fachlichen Austausch ein. Gegründet wurde Electrosuisse im Jahr 1889. 4550 Fachleute und mehr als 2150 Firmen bilden ihr starkes Fundament. www.electrosuisse.ch

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HERRMANN PARTNER AG BRANDREPORT

09

Sauber sanieren und Mehraufwand sparen Gebäude energieeffizient zu bauen und zu sanieren, ist heutzutage das A und O. Letzteres muss aber von Beginn weg sorgfältig und nachhaltig geplant werden, um allfällige Mehrkosten vorzubeugen.

Claudio Fuchs, Co-Geschäftsleiter der Herrmann Partner AG, erklärt, welche Aspekte für die Gebäudesanierung besonders wichtig sind. aufbringen, den beschrittenen Weg bis zum Schluss durchzuhalten, auch wenn eine gewisse Mehrinvestition erforderlich ist.

Claudio Fuchs Co-Geschäftsleiter der Herrmann Partner AG

Herr Claudio Fuchs, weshalb sollen Immobilienbesitzer bei Energiefragen Fachpersonen beiziehen?

Erfahrungsgemäss sind die energetischen Anliegen nicht ganz so trivial wie sich dies vielleicht manch einer wünscht.

Es stellt sich längst nicht nur die Frage, ob fossil oder erneuerbar – Energiefragen tangieren meist mehrere Bereiche einer Immobilie. Das fängt bei der Wahl des Energieträgers an und hört unter Umständen bei der Gestaltung der Fassade auf. Dazu kommt, dass trotz fortschreitender Harmonisierung zwischen den Kantonen, nicht überall dieselben Vorgaben und Rahmenbedingen gelten.

Die Energiestrategie 2050 des Bundes sieht im Hausbau vor, mehr erneuerbare Energien einzusetzen und die Energieeffizienz zu fördern. Wo sehen Sie hier Herausforderungen für Immobilienbesitzer?

Da die Möglichkeiten heute sehr vielfältig sind, die Gesetzgebung aber mit der Innovation nicht immer Schritt halten kann, braucht es ein gewissenhaftes und kompetentes Planerteam. Zusammen mit der Bauherrschaft sucht dieses passende und sinnvolle Lösungen. Die Bauherrschaft muss ihrerseits den Mut

Nebst der zum Teil erschwerten Lösungsfindung ist die Kostenplanung erfahrungsgemäss eine weitere Herausforderung. Der Fokus wird nämlich immer noch zu stark auf die Erstellungskosten gelegt, anstatt den Lebenszyklus gesamtheitlich zu betrachten.

Warum ist es schwierig, denkmalgeschützte Gebäude nach zeitgemässen Energiestandards umzubauen?

Die Schwierigkeit liegt in der Tiefe beziehungsweise Untiefe des Eingriffs. Zum Teil besteht ein Zielkonflikt zwischen den Vorgaben des Denkmalschutzes und jenen Gesetzen, welche energetischen Belangen abhandeln. Manchmal können auch gewisse Dämmmassnahmen schlicht nicht gemäss Vorschrift umgesetzt werden – gerade bei alten Riegelbauten – weil durch eine zu starke Innendämmung die tragende Holzkonstruktion in Mitleidenschaft gezogen würde. Die Bauschadenfreiheit ist oberstes Gebot. Ein schlecht saniertes Gebäude, welches eine Sanierung der Sanierung nach sich zieht, ist nicht nachhaltig.

Was sind die ersten Schritte, wenn man ein denkmalgeschütztes Haus sanieren möchte?

Der erste Schritt sollte sein, alle Entscheidungsträger an einen Tisch zu bringen. In diesem Fall auch den Denkmalschutz. Somit können sämtliche Rahmenbedingungen schon früh in die Planung einfliessen und aufeinander abgestimmt werden. Mit der Planungssicherheit zu Beginn minimiert sich auch das Risiko von bösen Überraschungen im späteren Planungs- und Ausführungsprozess.

Inwiefern beeinflussen sogenannte Wärmebrücken den Energiebedarf eines Gebäudes?

Bei älteren, unsanierten Gebäuden spielen sie bis zu einem gewissen Punkt eine untergeordnete Rolle, da über die in jeder Hinsicht undichte Gebäudehülle ohnehin viel Energie verloren geht. Bei gut gedämmten Häusern sind sie dann aber sehr relevant, da sie quasi Schlupflöcher darstellen, auf welche sich der gesamte Energieverlust konzentriert. Je besser das Gebäude gedämmt ist, desto entscheidender werden die Wärmebrücken – auch bezüglich der Bauschadenfreiheit.

Was verstehen Sie unter Bauschadenfreiheit?

Die Bauschadenfreiheit beschreibt die einwandfreie Erstellung des Gebäudes, also die korrekte Ausbildung der Konstruktionsdetails. Dabei sind die üblichen Abnutzungen am Gebäude nicht mit eigentlichen Bauschäden zu verwechseln. Ich spreche wirklich von fahrlässig geplanten Konstruktionsdetails, welche beispielsweise unabhängig von der Nutzung eine starke Schimmelbildung zu Folge haben, oder von Fassaden die gewisse Schalldämmwert nicht einhalten können.

Weshalb ist diese für die Wirtschaftlichkeit des Betriebes eines Gebäudes zentral?

Der Grossteil der Kosten für ein Gebäude fallen in der Betriebsphase an. Die Investitions- oder Initialkosten machen je nach Gebäudetyp und auf den gesamten Lebenszyklus betrachtet bloss zehn bis zwanzig Prozent aus. Wenn ich also unsorgfältig in der Planung und Ausführung vorgehe, sind danach die Unterhalts- und Betriebskosten unter Umständen infolge Nachbesserung, Korrekturarbeiten oder Nachrüstung von Massnahmen sehr hoch.

Welches Projekt ist für Sie ein passendes Beispiel, wo ein Kompromiss zwischen Denkmalschutz und energieeffizienter Sanierung gefunden wurde?

Ein gutes Beispiel ist für mich eine Sanierung einer alten Spinnerei im Zürcher Oberland. Der Umbau erforderte für die künftige Nutzung eine Kühlung der Räumlichkeiten, wobei dies Gesetzes wegen für sämtliche Fenster einen aussenliegenden Sonnenschutz nach sich zog. Da das Gebäude unter Denkmalschutz steht und somit an der Gebäudehülle eigentlich nichts mehr verändert werden durfte, musste man mit dem Denkmalschutz sowie der Abteilung Energie des Kantons einen Kompromiss suchen. Man einigte sich dann, dass bei den grossen Verglasungen einen Sonnenschutz zu erstellen sei und die kleineren Verglasungen mittels einer innenliegenden Sonnenschutzfolie nachzurüsten seien. Ein gelungener Kompromiss, wie ich meine.

TEXT DOMINIC MEIER

Die Herrmann Partner AG bietet umfassende Dienstleistungen in den Bereichen Bauphysik und Energie an. Mit einer nachhaltigen und massgeschneiderten Beratung erarbeitet die Herrmann Partner AG zusammen mit ihren Kunden individuelle Lösungen und begleitet Projekte bis zum Ziel.

Mehr Informationen: www.hp-ag.ch

NUKLEARFORUM SCHWEIZ BRANDREPORT

Atomausstieg, Klimaschutz und Versorgungssicherheit – passt das alles zusammen?

Die Schweizer Stromversorgung ist heute eine der saubersten und CO2-ärmsten weltweit, nicht zuletzt dank der Kernkraftwerke. Der Atomausstieg im Rahmen der Energiestrategie 2050 könnte das gefährden.

Als realistische Alternative für die Kernenergie kommen nur Gaskraftwerke oder Stromimporte in Frage. Dabei leidet entweder das Klima oder die Versorgungssicherheit – wahrscheinlich sogar beide.

D

ie Schweiz soll bis 2050 unter dem Strich keine Treibhausgase mehr ausstossen. Das hat der Bundesrat so beschlossen. In ungefähr der gleichen Zeit will die Schweiz jedoch im Rahmen der Energiestrategie 2050 aus der Kernenergienutzung aussteigen und so auf eine der wichtigsten Stützen ihrer beinahe CO2-freien Stromversorgung verzichten. Das erschwert das Erreichen des Netto-Null-Ziels beträchtlich. Allgemein ist es fraglich, wie erfolgreich und klimaschonend eine Energiepolitik ohne Kernenergie sein kann.

Dank der Kernenergie müssen wir heute keine fossil befeuerten Kraftwerke stilllegen, um das Klima zu schonen.

Als die Schweiz in den 1960er-Jahren über den Einstieg in die Kernenergienutzung diskutierte, wären die Alternativen Öl- oder Kohlekraftwerke gewesen. Hätte man damals statt der Kernkraftwerke fossile Kraftwerke gebaut, wäre die CO2-Bilanz der Schweizer Energieversorgung um fast das Doppelte schlechter. Dank dem weisen Entscheid zur Kernenergie zählt unser jetziger Stromproduktionsmix zu den saubersten der Welt. Heute macht sie zusammen mit der Wasserkraft über 90 Prozent des in der Schweiz erzeugten Stroms aus. Diese saubere und nachhaltige Stromproduktion ist einer der Hauptgründe dafür, dass die Schweiz bei der Länderwertung des Weltenergierats seit Jahrzehnten Podestplätze belegt.

Ausgezeichnete CO2-Bilanz Die Stromproduktion in den Schweizer Kernkraftwerken verursacht nur sehr geringe Mengen CO2. Das Paul Scherrer Institut PSI berechnet regelmässig im Auftrag des Bundesamts für Energie diese Werte für verschiedene Stromproduktionsarten (siehe Grafik). Diese Bilanz umfasst den ganzen Lebenszyklus der Kraftwerke und alle Schritte in der Produktionskette der verschiedenen Technologien. Bei den Kernkraftwerken beinhaltet das den Bau und Betrieb der Werke selbst, den Aufwand für den Abbau und die Anreicherung des Kernbrennstoffs Uran sowie auch die Klimagasemissionen bei der Entsorgung der radioaktiven Abfälle. Kernkraftwerke in der Schweiz

stossen für jede produzierte Kilowattstunde Strom 10 bis 20 Gramm CO2-Äquivalente aus. Das wird in der PSI-Bilanz nur von der Wasserkraft mit 5 bis 15 Gramm pro kWh übertroffen. Die Windkraft hat mit 5 bis 30 Gramm eine ähnliche Bilanz wie die Kernenergie und die Fotovoltaik liegt klar darüber. Am anderen Ende der Skala liegt die Braunkohle mit fast 900 Gramm pro kWh. Gaskraftwerke als Ersatz für Kernkraftwerke?

Gaskombikraftwerke stossen zwar weniger als die Hälfte dieser Menge Treibhausgase aus, aber immer noch fast 20 Mal mehr als Kernkraftwerke. Anders gesagt: Würde der Strom aus den Schweizer Kernkraftwerken mit modernen Gaskombikraftwerken erzeugt, würden diese jedes Jahr gegen 10 Millionen Tonnen CO2 ausstossen.

Das sollte doch eigentlich angesichts des Klimawandels unbedingt vermieden werden. Aber stattdessen ziehen mittlerweile auch linke Politiker den Bau von Gaskombikraftwerken für den Ersatz unserer Kernkraftwerke in Betracht. Und nüchtern betrachtet kann man ihnen das nicht einmal wirklich vorwerfen – es ist nämlich eine

von zwei realistischen Optionen für die Stromversorgung nach dem Atomausstieg.

Da Kernkraftwerke zuverlässig Bandenergie produzieren, sprich unabhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeit eine berechenbare Menge Strom liefern, braucht es für ihren Ersatz Kraftwerke, die das auch liefern können. Solarund Windkraftwerke können das nun mal nicht. Deshalb bräuchte es umso grössere Reserve- oder Speicherlösungen, je mehr Wind- oder Solarkraftwerke errichtet werden. Reservekraftwerke sind entweder Kernkraftwerke oder fossile Kraftwerke. Speicher, also Batterien, brauchen beim jetzigen Stand der Technik enorm viel Platz.

Woher sollen wir Strom importieren?

Die zweite Option sind Stromimporte. Auch diese Alternative für die Kernenergie wirft Fragen auf. Die Schweiz ist seit einigen Jahren beim Strom ein Nettoimporteur. Das heisst konkret, dass wir im Winter mehr Strom einführen müssen, als wir im Sommer ins Ausland verkaufen. Gelingt es bis zur Abschaltung

der Kernkraftwerke nicht, genügend und vor allem die richtigen Produktionskapazitäten aufzubauen, sind wir zukünftig im Winter noch stärker abhängig von Stromimporten aus dem Ausland. Die politischen Rahmenbedingungen, die wir für solch grosse Stromlieferungen bräuchten, stecken derzeit beim Stromabkommen mit der EU in zähen Verhandlungen fest.

Viel bedenklicher ist in diesem Zusammenhang allerdings der Umstand, dass in unseren Nachbarländern die Prognosen ähnlich sind wie in der Schweiz. Am meisten Strom importiert die Schweiz derzeit aus Deutschland, das bekanntlich bis 2022 auf die Kernenergie und danach in absehbarer Zeit auf Kohlestrom verzichten will. Auch Frankreich will den Anteil der Kernenergie am Strommix reduzieren. In beiden Ländern haben die Netzbetreiber bereits vor sich abzeichnenden Strommangellagen – besonders im Winter – gewarnt. Es ist alles andere als gesichert, dass die Schweiz einfach bei Bedarf den nötigen Strom aus den Ausland einkaufen kann. Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz bezeichnet derzeit eine anhaltende Strommangellage im Winter als das grösste Risiko für die Schweiz.

Kernkraftwerke tragen zum Gelingen der Energiestrategie bei Der Bundesrat anerkennt die Bedeutung unserer Kernkraftwerke und bezeichnet sie als Stütze der Energiestrategie 2050 bis zu ihrer Ausserbetriebnahme. Bis dahin die Treibhausgasemissionen der Schweiz auf Null zu reduzieren, ist ein höchst ambitiöses Vorhaben. Auch das Gelingen der Energiestrategie 2050 hängt von vielen technischen und politischen Faktoren ab. Sie ist ein ungeheuer teures Mammutprojekt, dessen Konsequenzen für Klima und Versorgungssicherheit heute nur schwer absehbar sind. Für eine sinnvolle und effiziente Klimaund Energiepolitik brauchen wir alle CO2-armen Energiequellen – eben gerade auch die Kernenergie. www.nuklearforum.ch

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INTERVIEW DR. KHALIL AMINE

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«Die Nutzung von Energie wird die grösste Herausforderung darstellen» In Zürich neigt sich der Tag bereits dem Ende zu, als das Telefoninterview mit Dr. Khalil Amine stattfindet. Im mehr als 7000 Kilometer entfernten Chicago ist Vormittag, wo der Wissenschaftler über Batterien forscht.

Er war der meistzitierte Wissenschaftler im Feld der Batterietechnologie zwischen 1998 und 2008, und der Gewinn des renommierten Global Energy Prize für seine Beiträge zur Entwicklung effizienter Speichersysteme für elektrische Energie 2019 machte ihn zu einem der relevantesten Forscher unserer Zeit. Ein Gespräch über seinen enormen Forschungsbeitrag und die Forschung der Zukunft.

INTERVIEW LARS MEIER

BILDER ZVG

Kohlenstoffbindung erforderlich. Andere erneuerbare Energiequellen sind ebenfalls von entscheidender Bedeutung, da die grösste Herausforderung in den nächsten fünfzig Jahren Energie ist – nicht das Bevölkerungswachstum oder Ressourcen wie Nahrung oder Wasser!

Dr. Khalil Amine, warum wollten Sie Batterieforscher werden?

Ich habe in Interkalationschemie promoviert. Wir haben damals Metallfluoride in Kohlenstoff interkaliert und nach einer Möglichkeit gesucht, sie als Elektroden für Batterien zu verwenden. Das war von 1986 bis 1989.

Danach ging ich nach Japan, wo ich an fluorierten Kohlenstoffmaterialien arbeitete, die in Primärbatterien wie Uhren und einigen weiteren elektronischen Geräten verwendet werden. 1991, als ich noch in Japan war, hat Sony die erste Lithium-Ionen-Batterietechnologie auf den Markt gebracht. Ich habe mich daraufhin noch stärker mit diesem neuen Konzept befasst und angefangen, an der Entwicklung der Kathoden und Anoden der nächsten Generation zu arbeiten, während ich im Osaka National Laboratory und als Gruppenleiter bei der Japan Storage Battery Company tätig war. Als ich ein Kind war, wollte ich Arzt werden, aber ich hatte und habe immer noch ein grosses Problem: Ich kann kein Blut sehen.

Ihre Arbeit als Forscher umfasst 586 Artikel in nur 18 Jahren. Das ist sehr beeindruckend!

Was ist Ihr Geheimnis, um so produktiv zu sein?

Ich sage mir immer: Ich muss die Dinge anders sehen.

Manchmal hat man einen berühmten Professor oder Wissenschaftler, der etwas veröffentlicht hat, und alle springen auf diesen Zug auf, sodass der Fortschritt sehr gering ist. Aber ich suche immer nach einer Möglichkeit, Dinge anders zu machen, um eine Wirkung zu erzielen. Ich hatte dabei in vielen Fällen Erfolg, denn ich habe viele Technologien erfunden, zum Beispiel das Schwefelsystem. Die meisten Forschenden versuchten, Schwefel in Kohlenstoff zu integrieren, um die Leitfähigkeit zu erhöhen. Schwefel weist jedoch mehrere Hauptprobleme auf: Wenn man sich die veröffentlichten Veröffentlichungen ansieht, dreht sich alles um die Integration von Schwefel in verschiedene Kohlenstoffe.

In unserem Fall hatten wir eine clevere Idee: Wir verwendeten Selen und kombinierten es mit Schwefel, um die sowohl die Leitfähigkeit als auch den Shuttle-Effekt zu beseitigen – ein völlig neuer Ansatz. Dies ist ein Beispiel dafür, wie man innovativ sein und daher natürlich viel veröffentlichen kann. Daher ist auch harte Arbeit von entscheidender Bedeutung. Früher habe ich fast siebzehn Stunden am Tag gearbeitet. Harte Arbeit und innovative Ideen können die eigene Produktivität enorm erhöhen. Letztendlich ist es aber nicht das Wichtigste, wie viele Artikel ich veröffentlicht habe, sondern, wie oft sie zitiert werden und wie wichtig ihre Wirkung ist!

Sie haben Lithium-Ionen-Batterien revolutioniert, indem Sie einen Weg gefunden haben, sie effizienter zu machen. Wie? Ich bin keiner der Wissenschaftler, die sich auf ein bestimmtes Thema konzentrieren. Aber in meinem Fall arbeite ich mit Elektrolyten, Kathoden, Anoden, Natrium-Ionen-, Lithium-Luft-, Festkörper- und LithiumSchwefel-Batterien und vielem mehr. Wenn man an vielen verschiedenen Themen arbeitet, ist es einfach, eine Idee aus einem Thema zu übernehmen und auf andere anzuwenden, so auch in diesem Fall. Man muss wirklich eine breite Sicht auf die Dinge haben.

Welche Umstände begünstigen wissenschaftliche Innovation und Fortschritt?

Man muss offen für Kooperationen sein, weil sie helfen, die Wissenschaft schneller voranzubringen. Wir haben viele Kooperationen auf der ganzen Welt, zum Beispiel in China, Korea, Japan, aber auch in Europa.

Die persönlichen Fähigkeiten und Mittel sind auch sehr wichtig. Mit dem Argonne National Laboratory hier in Chicago haben wir zum Beispiel sehr viel Glück, weil es auf dem neusten Stand der Technik ist, den man so nirgendwo anders auf der Welt findet. «Last but not least» ist die Finanzierung dieser Aktivitäten von wesentlicher Bedeutung. Es ist also letzten Endes eine Kombination aus vielen Dingen.

Betrachten Sie sich als Umweltschützer?

Wie wirkt sich das auf Ihren Alltag aus?

Ja, natürlich. Als Wissenschaftler glaube ich selbstverständlich an die globale Erwärmung. Wie gesagt, ich werde ein Elektroauto kaufen und mein Haus verwendet ein effizientes System, um den Verbrauch von Wärme zu minimieren. Ich achte auch auf die Minimierung von Abfall, weil mein Vater mir davon erzählt hat, als ich klein war, obwohl er damals nicht wusste, welche Relevanz das heute hat.

Es ist eine grosse Anerkennung und ich war wirklich sehr überrascht, als ich meinen Namen als Finalist im Vorjahr sah. Aber dann sagte ich mir: Du hast das alles aus eigener Kraft geleistet und es hat grosse Auswirkungen auf die Gesellschaft, also hast du wirklich gute Chancen. Und als ich gewonnen habe, war ich sehr aufgeregt und erfreut, anerkannt zu werden. Ich bin mir bewusst, dass es eine grosse Ehre und eine enorme Anerkennung ist. Zudem habe ich in meiner Karriere vielleicht 40 oder 50 Preise gewonnen, aber der Global Energy Prize ist wirklich herausragend. Ich bin sehr glücklich und der Association ausgesprochen dankbar.

Auf welche wissenschaftlichen Errungenschaften sind Sie am meisten stolz?

Ich würde sagen, es gibt zwei: Die erste ist die Entwicklung der NMC-Kathode. Ich persönlich habe noch kein Elektroauto, werde aber nächstes Jahr eines kaufen.

Aber wenn ich mit meiner Tochter nach draussen gehe und eines sehe, bin ich stolz darauf, ihr zu sagen: «Daddy hat einen Beitrag zu diesem Auto geleistet!» Sie freut sich immer sehr, das zu hören und erzählt ihrer Freundin

davon. Der zweite ist ein Miniatur-Bion-Mikrostimulator, der unsere Batterie-Chemie verwendet und in den menschlichen Körper injiziert werden kann, um den Schamnerv zu stimulieren und die Harninkontinenz bei hauptsächlich älteren Menschen zu überwinden. Er kann auch verwendet werden, um die Muskelfunktion für Menschen, die einen Schlaganfall erlitten, wiederherzustellen. In diesem Fall müssen jeweils viele Bionen in den Körper injiziert werden.

In welchen Bereichen sollte die Wissenschaft schneller vorankommen?

In Bezug auf Energie würde ich sagen, dass die Entwicklung von kostengünstigen, stabilen und sicheren Energiespeichern mit hoher Reichweite erforderlich ist, um die Kosten zu senken und die Elektrifizierung aufzuwenden. Das ist zum Beispiel etwas, was aber bereits in Gange ist. Obwohl die Batterien elektrifiziert sind, muss man sich immer die Frage stellen: Woher stammt die Energie, welche die Batterie auflädt? Bei der Verwendung von Benzin ist dies immer mit Umweltverschmutzung verbunden. Daher ist eine Technologie zur

Gibt es ein Zitat oder ein Motto, das Sie inspiriert?

Ja, ich habe mein eigenes Zitat. Es stammt aus meiner Rede beim Gewinn des Global Energy Prize: «Wer schnell aufgibt, wird nie etwas erreichen. Wer hartnäckig und einfallsreich ist, dem sind keine Grenzen gesetzt, was er oder sie erreichen kann!» Über Dr. Khalil Amine

Warum ist diese neue Art von Batterie auch in Zukunft für Elektroautos unverzichtbar?

Eine der grössten Erfindungen, die wir hatten, ist die Erfindung der NMC-Kathode, also Nickel-Mangan-Kobalt-Kathode. Diese wurde in unserem Labor erfunden und war wegweisend für Elektrofahrzeuge. Die meisten Elektrofahrzeuge verwenden sie, wie Chevrolet, BMW, Toyota, Honda, Porsche, Audi und Mercedes. Neben Autos kann die Batterie auch in anderen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise für elektronische und medizinische Anwendungen sowie im militärischen Gebrauch.

Sie haben den renommierten Global Energy Prize gewonnen. Was bedeutet diese Auszeichnung für Sie?

Sie haben mehrere renommierte Auszeichnungen erhalten und sind der am meisten zitierte Wissenschaftler in Ihrem Forschungsbereich. Welchen Rat würden Sie jungen Wissenschaftlern geben?

Arbeiten Sie hart und haben Sie Vertrauen in Ihre Arbeit. Versuchen Sie auch, nicht nur dem zu folgen, was andere Leute tun. Man muss die Dinge anders und aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten, um innovativ und kreativ zu sein. Diesen Rat gebe ich auch ständig meinen jungen Wissenschaftlern. Es ist häufig der Fall, dass ein berühmter Wissenschaftler etwas Neues etabliert und alle Menschen danach dasselbe tun, was den Fortschritt hemmt. Glauben Sie an sich selbst und lassen Sie sich nicht von den Ergebnissen von berühmten Wissenschaftlern einschüchtern. Sie müssen erkennen: Ich bin genau so gut wie andere und kann auch etwas bewirken!

Der russische Energieminister Alexander Novak und der US-amerikanische Preisträger Khalil Amine an der Vergabe des Global Energy Prize 2019.

Dr. Khalil Amine stammt aus Marokko und studierte in Frankreich Materialwissenschaften. Sein persönlicher Fokus in der Forschung liegt auf der fortschrittlichen Batterientechnik mit Lithium-Ionen, darüber hinaus hat er eine besonders energieeffiziente Kathode entworfen, die in vielen Elektroautos und Haushaltsgeräten weltweit verwendet wird. Seit 2016 ist er zudem Professor an der kalifornischen Eliteuniversität Stanford; 2019 gewann er den renommierten Global Energy Prize für seine Beiträge zur Entwicklung effizienter Speichersysteme für elektrische Energie. 2017 ging dieser Preis in die Schweiz: Prof. Dr. Michael Grätzel erhielt den Preis damals für seine Verdienste bei der Entwicklung kostengünstiger und effizienter Solarzellen – bekannt unter dem Namen «Grätzel-Zellen».

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IBEE STUDER BRANDREPORT

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Photovoltaik-Innovation als Angriff auf etablierte Monopole Basierend auf fossilen Brennstoffen können Asien und Afrika niemals mobil und wohlhabend werden – deshalb setzt China auf erneuerbare Energien und Elektromobilität.

Die Unvorstellbarkeit von einem Leben ohne CO2-Emissionen wird relativiert durch die globale Dynamik der erneuerbaren Energien.

Photovoltaik (PV) ist mit unter 10 Rp/kWh die günstigste Technologie zum Ausbau der Stromproduktion, auch in der Schweiz.

1.1 MW-Solardach der Genossenschaft Solar St.Gallen bei Stadler Rail

liefert auf 43 km2 mehr Leistung (1,5 Gigawatt) als das Kernkraftwerk Gösgen.

Heini Lüthi-Studer Dozent für Renewable Energy Marketing, Vorstand vom Verband unabhängiger Energieerzeuger

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ie Schweiz zählt etwas mehr als 50 000 Landwirtschaftsbetriebe. Energiewirte, die Solarstrom produzieren, gibt es bald doppelt so viele. Über 14 000 neue Photovoltaik-Anlagen werden jährlich in der Schweiz installiert. Im Verband unabhängiger Energieerzeuger (vese.ch) tauschen sich PV-Produzenten und Solargenossenschaften über ihre Erfahrungen mit Investitionen in die dezentrale erneuerbare Energieversorgung aus. Eine davon ist die Genossenschaft Solar St.Gallen, welche 2013 mit Beteiligung von über 100 Genossenschaftern auf zwei Olma-Messehallen eine PV-Anlage finanziert hat. Damals war es eine Errungenschaft, Solarstrom auf dem Niveau vom Haushalts-Stromtarif zu produzieren – zu rund 24 Rp/kWh. Als 2017 zwei weitere Hallendächer mit Solarmodulen belegt werden, genügt ein Rückliefertarif von 10 Rp/kWh für den wirtschaftlichen Betrieb. Seit Dezember 2019 beliefert die Genossenschaft den neuen Stadler Rail Standort St. Margrethen günstiger mit Solarstrom vom Dach als aus dem Netz. Solarstrom ist konkurrenzfähig. Aber weil einige Schweizer Elektrizitätswerke weniger als 8 Rp/kWh vergüten (siehe vese. ch/pvtarif ), ist ein wirtschaftlicher Betrieb oft mit hohem Eigenverbrauch möglich.

China übernimmt die Führung Anders ist die Ausgangslage in Asien und Afrika. In Sri Lanka produziert ein Solarmodul einerseits 30 bis 50 Prozent mehr Solarstrom – ohne grosse saisonale Schwankung. Anderseits vergütet das Ceylon Electricity Board über 8 Rp/kWh, denn Dieselstrom, der ansonsten zur Deckung vom wachsenden Energiehunger zugekauft werden muss, ist deutlich teurer. Auch in Indien liefern Solarparks mittlerweile Strom unter 4 Rp/ kWh, sodass die Kohle-Verstromung global rückläufig ist. 2013 wurde der PV-Zubau in Deutschland politisch ausgebremst; seither sind die Chinesen nicht nur in der Herstellung von Solarmodulen, sondern auch bei deren Installation führend. Der grösste Solarpark Chinas

Photovoltaik-Zubau weltweit Nachdem 2017 gut die Hälfte der PV-Module in China verbaut wurden, ist der Markt heute wieder diversifizierter. In Spanien hat sich 2019 der Solarstromanteil im Strommix auf 18% nahezu verdoppelt, weitere 20% kommen aus Windkraft. In Ägypten wurde der Benban Solarpark auf 37 km2 ausgebaut. Seit 2017 liefert ein 33 Megawatt Solarpark in Burkina Faso 5 Prozent vom nationalen Strombedarf – halb so teuer wie die dominierende Diesel-Stromversorgung. In Ruanda sollen bis 2024 alle Haushalte elektrifiziert sein – 48 Prozent davon mit Solarsystemen. Nur mit unbegrenzten erneuerbaren Energien haben Entwicklungsländer eine wirtschaftliche Perspektive. Die Solarindustrie wird sich in den kommenden Jahren mehr als verzehnfachen – was nicht utopisch ist. 2008 wurde weltweit 6 Gigawatt Photovoltaik-Leistung installiert, heute werden jährlich über 100 Gigawatt verbaut. Der weltweite Kernkraft-Zubau war in diesen Jahren hingegen nie über 5 Gigawatt. Utopisch ist die Vorstellung, dass sich die Erdölförderung verdoppeln liesse, sodass jeder Chinese Autofahren kann wie ein Europäer. Dass China in Solar- und Windkraft sowie Elektromobilität die

Führungsrolle übernommen hat, ist der einzig logische Weg zu nachhaltigem Wohlstand.

Von der Energiewende zum Ende der westlichen Wirtschaftsdominanz Um «America First» zu halten, hätte die Entwicklung erneuerbarer Energien noch konsequenter unterdrückt werden müssen. Die Erdölgeschichte ist geprägt von Monopolen: Als das erste Erdöl in den USA aus dem Boden schoss, musste Rockefeller die Konkurrenz aufkaufen, um einen kostendeckenden Preis zu erzielen. Das Monopol fossiler Brennstoffe, auf dem der Wohlstand der USA und der europäischen Nationen basiert, ist gefährdet durch preiswerte Solar- und Windkraft. Die nachfolgende Graphik zeigt, wie sich der Preis von 3 kWh Erdöl, die zur Produktion von einer kWh Elektrizität nötig sind, im Verhältnis zu den Solarstrom-Gestehungskosten entwickelt hat. Solarstrom für Elektromobilität ist heute günstiger als Erdöl für den Verbrennungsmotor. Aufgrund der Konkurrenz durch erneuerbare Energien kann Erdöl trotz Knappheit nicht beliebig teuer werden.

Um konkurrenzfähig zu bleiben, muss der Erdölpreis mit den sinkenden Solarstromkosten mithalten

Die Solarindustrie wird sich in den kommenden Jahren mehr als verzehnfachen – was nicht utopisch ist.

Innovation kommt mit schöpferischer Zerstörung.

Innovation kommt mit schöpferischer Zerstörung.

Automobil-Zulieferer und Garagisten fürchten um ihre Existenz, wenn sich die Elektromobilität durchsetzt.

Weltweit stehen 9 Millionen Arbeitsplätze im Kohlebergbau auf dem Spiel – werden jedoch durch 15 Millionen neue Jobs in der Erneuerbaren-Energie-Branche überkompensiert. Der Niedergang einer Nation beginnt, wenn die etablierten Wirtschaftsakteure, die vom Status Quo profitieren, politisch stark genug sind, um schöpferische Zerstörung zu unterdrücken. Bisweilen wirken die Marktkräfte gegen die fossile Industrie; auch Donald Trump konnte den Konkurs vom grössten Kohlekonzern der USA nicht verhindern. Dass Investitionen aus dem fossilen Energiegeschäft abgezogen werden sollen, ist nicht nur eine ökologische Forderung, sondern eine ökonomische Empfehlung. Die Milliarden-Kredite, welche in den USA in das Erdöl-Fracking investiert wurden, mögen bei einem Ölpreis unter 45 USD nicht rückzahlbar sein. Eine Währung ist nicht mehr wert, als die Kredite, aus welchen sie geschöpft wurde. Ob sich erneuerbare Energien durchsetzen, ist nicht nur eine technologisch und ökologisch bedeutende Frage. Erneuerbare Energien sind der Schlüssel zur Überwindung einer historisch erkämpften globalen Einkommensungleichheit. Wie wird sich die Schweiz positionieren, wenn Asien und Afrika mit erneuerbaren Energien zu Kräften kommen? Können Wohlstandsprivilegien verteidigt werden, oder werden wir Teil einer ausgeglicheneren Welt, die von der Kraft der Sonne getrieben wird?

National-konservativer Widerstand gegen erneuerbare Energien und Elektromobilität ist nachvollziehbar, aber kaum zukunftsweisend.

Zum Autor Heini Lüthi-Studer ist Dozent für Renewable Energy Marketing und Vorstand vom Verband unabhängiger Energieerzeuger (vese.ch). Mit ibee studer entwickelt er PV-Projekte in Westafrika, Sri Lanka und für Solargenossenschaften in der Schweiz. Sein internationales Portfolio an Solar- und Windkraft-Investitionen spart jährlich etwa tausend Tonnen CO2.

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BUILDING TECHNOLOGIES

WWW.FOKUS.SWISS

Der Einfluss von neuen Gebäudetechnologien auf die Energiewirtschaft Experten wie Khalil Amine sagen voraus, dass die Nutzung von Energie die grösste Herausforderung der Zukunft darstellt. Gebäudetechnologien leisten dabei einen nicht unwesentlichen Beitrag. «Fokus» zeigt, welche dies sind und welchen Stellenwert sie beim Erreichen der Umweltziele einnehmen.

TEXT LARS MEIER

W

ie gehen wir mit der Nutzung unserer Energieressourcen um? Mit dieser Frage werden wir uns laut Prognosen von Experten wie Khalil Amine in Zukunft am meisten beschäftigen. Die Art, wie wir gegenwärtig bauen und wohnen, sorgt bereits heute in einem hohen Mass für die Zukunft vor. Denn unser Zuhause ist nicht nur eine Wohnunterkunft, sondern bietet auch eine Entwicklungsmöglichkeit als Energieproduzent. Dass diese Leistungsstärke aber in vielen Fällen noch nicht vollkommen ausgeschöpft wird, zeigt bereits ein Spaziergang durch jede beliebige Schweizer Ortschaft: Beispielsweise bilden Solaranlagen an Hausfassaden oder -dächern immer noch eine Seltenheit. Zu Unrecht, denn das Potenzial diesbezüglich ist gewaltig: Laut Zahlen des Bundesamts für Energie könnte bis zum Jahr 2050 rund ein Fünftel des aktuellen Strombedarfs durch Photovoltaik erzeugt werden. Das Jahr, welches aktuell noch drei Jahrzehnte von uns entfernt in der Zukunft liegt, stellt dabei nicht nur einen zufällig gewählten Richtwert dar, sondern ist eng mit einem politischen Entscheid in Bezug auf Energie verknüpft (siehe Infobox).

Umweltfreundliche Lösung Besonders die Umwelt profitiert von Photovoltaikanlagen: Diese sparen fossile Brennstoffe ein und haben so eine Reduktion der Kohlendioxidemissionen zur Folge. Dies ist aber nicht der einzige Vorteil: Über ihre Lebensdauer erzeugen Anlagen dieser Art unter dem Strich sogar mehr Energie, als bei ihrer Herstellung

benötigt worden ist. Im Gegensatz zu Anlagen anderer Art kommt es zudem weder zu einer Geruchs- noch einer Lärmbelästigung. Letzten Endes liegt das Kernargument auf der Hand oder scheint genauer gesagt am Himmel: Die Sonne scheint jeden Tag – man läuft somit nicht Gefahr, dass die Energiequelle versiegt.

Stichwort Smart Home Doch nicht alle Gebäudetechnologien sind auch von aussen sichtbar. Die Funktionsweise von Smarthomes eröffnen sich beispielsweise erst im Inneren des Gebäudes. Doch was bezeichnet dieser Begriff überhaupt? Ein Smarthome ist, wie es der Name schon verrät, ein intelligentes Zuhause. Dies erfolgt durch eine Vernetzung zahlreicher verschiedener Anwendungen, was unter anderem wiederum Monitoring und Management von ausserhalb möglich macht.

herunterfahren, um die tatsächliche Ab- in vermeintliche Anwesenheit zu verwandeln.

Energieeffizienz von Smarthomes Aktuellen Prognosen zufolge befinden sich Smarthomes eindeutig auf dem Vormarsch: Laut «statista» setzten in der Schweiz 2017 rund 540 000 Haushalte auf den Nutzen von Smarthomes, 2024 sollen es bereits 1,25 Millionen sein – die Zahl wird sich also mehr als verdoppeln.

Konkrete Beispiele sind etwa Licht, welches beim Betreten eines Raumes mit Bewegungsmelder aktiviert wird oder die Heizung, welche sich je nach vorherrschender Aussentemperatur autonom ein- oder ausschaltet.

Bezüglich der Energieeffizienz bieten Smarthomes ebenfalls grosses Potenzial, was sich an einfachen Beispielen verdeutlichen lässt: Eine Heizung, welche sich bei Bedarf ein- oder ausschaltet, verbraucht deutlich weniger Energie als eine, welche rund um die Uhr läuft. In vielen Fällen läuft die Heizung den ganzen Tag, obwohl niemand zuhause ist – begründet mit dem Argument, dass niemand im Winter am Abend in eine klirrend kalte Wohnung zurückkehren will. Mit der neuen Technologie ist es aber möglich, dass sich die Heizung vor der Heimkehr wieder einschaltet, damit man dennoch ein angenehm warmes Zuhause betreten kann.

Die verschiedenen Funktionen steigern somit sowohl die Lebensqualität als auch den Komfort. Aufgrund der Möglichkeit der Fernsteuerung kommt weiterhin der sicherheitstechnische Vorteil zum Tragen: Auch wenn man etliche Kilometer von zuhause entfernt ist, lassen sich so dennoch Lichter einschalten oder Rollläden

Die Rolle von Smart Metern Eine zentrale Rolle spielen ebenfalls Smart Meter. Dabei handelt es sich um einen intelligenten Stromzähler, welcher im Austausch mit den jeweiligen Gerätschaften verbunden ist und die digitalen Daten empfängt und sendet. Smart Meter stellen ebenfalls einen Teil der

Energiestrategie 2050 dar. Die schlauen Messgeräte ermöglichen so etwa, die grössten Stromverbraucher im Haushalt aufzudecken sowie diese zu überwachen oder gegebenenfalls sogar auszuschalten.

Prognosen hin oder her: Feststeht, dass das 21. Jahrhundert grosse Herausforderungen für die Menschheit bereithält – neben der globalen Erwärmung auch die effiziente Nutzung unserer Energieressourcen. Wer etwas aktiv beitragen möchte, muss also gar nicht weit suchen – die Neugestaltung und Ergänzung der eigenen vier Wände kann bereits ein erster wichtiger Schritt sein.

BRANDREPORT JOULIA

Duschen gegen den Klimawandel

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und kostengünstiger erreicht, was vor allem auch die Investoren interessiert. Zudem lassen sich die unwirtschaftlichen Spitzenbezüge in Mehrfamilienhäusern und Hotels reduzieren, und die Heizung kann sogar kleiner ausgelegt werden.

ie viel Energie im warmen Duschwasser steckt, weiss Christoph Rusch als studierter Maschinenbauingenieur auswendig.

Genau 4187 Joules sind notwendig, um einen Liter Wasser um ein Grad zu erwärmen. Doch dass bei Neubauten der Energiebedarf fürs warme Wasser bereits gleich hoch ist wie für die ganze Raumheizung, war ihm hingegen neu. Umso erstaunlicher, dass man diese Energie beim Duschen nach nur zwei Sekunden Gebrauch bereits wieder in den Abfluss «entsorgt».

Eine simple Kaltwasserumleitung sollte es werden, direkt in der Duschrinne drin, welche die Wärme des abfliessenden Duschwassers aufnimmt. Dieses vorgewärmte Kaltwasser sorgt am Duschmischer dafür, dass weniger Heisswasser zugemischt werden muss für den warmen Duschgenuss, was viel Energie, CO2 und auch Kosten einspart.

Zum Glück arbeitet Rusch beim Innovationshaus Creaholic in Biel, welches solche Innovationen gezielt fördert. Im interdisziplinären Team wurden viele Ideen skizziert, verworfen, optimiert und nach Jahren der Entwicklung auch zertifiziert. «Dies war auch gleich eine der grössten Hürden, denn in der Schweiz gabs damals noch keine solchen Produkte und somit auch keine

Dass Energieeffizienz und CO2-Reduktion einmal derart wichtige Themen werden würden, daran hätte anlässlich Joulias Firmengründung im 2010 wohl keiner zu denken gewagt. Duschgenuss mit gutem Gewissen sind heute aktueller denn je und das mittlerweile fünfköpfige Team in Biel freut sich darüber, dass mit ihrer cleveren Duschrinne bereits mehrere Tausend Bäder ausgerüstet werden konnten.

Prüfgrundlagen dafür», schmunzelt Rusch. Heute sind die Joulia-Duschrinnen in der Schweiz, Europa und England für den direkten Anschluss ans Trinkwasser zugelassen. Sogar bei den MuKen und dem MinergieNachweis sind Joulias Duschrinnen anrechenbar. Mit dem neuesten Modell Joulia-Twinline kann dank der effizienten Wärmerückgewinnung auf bis zu 46 Prozent des gesamten Warmwassers «verzichtet» werden.

Die Minergie-Grenzwerte werden dadurch einfacher

Doch sind nicht nur durch geplättelte Duschen möglich.

Innovative Hersteller von Duschen aus Mineralwerkstoff sind auf den WRG-Zug aufgesprungen und beziehen von Joulia den hocheffizienten Wärmetauscher für ihre eigenen Produkte. Dieser Mehrwert kommt auch sehr gut bei den Hoteliers an, wie der Umbau von den 86 Duschen mit Joulias WRG im Hotel Terrace in Engelberg eindrücklich beweist. hello@joulia.com

Energiestrategie 2050 – das Wichtigste in Kürze: Infolge der Reaktorkatastrophe von Fukushima 2011 haben Bundesrat und Parlament den schrittweisen Ausstieg der Schweiz aus der Kernenergie beschlossen.

Im Zuge dessen hat der Bundesrat die Energiestrategie 2050 erarbeitet. Das zentrale Anliegen ist die effizientere Nutzung von Energie sowie ein Umbau des Energiesystems in der Schweiz. Konkret bewegt man sich dabei von der Atomkraft weg und hin zu klimaneutralen und erneuerbaren Energieträgern wie Sonne, Wind oder Wasser – wozu zu einem grossen Teil auch Gebäudetechnologien beitragen können.

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BORNER AG BRANDREPORT

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Mit Hochspannung in die Zukunft Stromtanken im Herzen der Schweiz In der Elektromobilität herrscht Aufbruchsstimmung. Allerdings bleibt die Versorgung der Schweiz mit Ladestationen für Elektroautos ein Hemmschuh. In Oensingen SO wurde Ende März ein Vorzeigestandort realisiert, der das Potenzial sogenannter Schnellladeinfrastrukturen aufzeigen soll. Die Borner AG war massgeblich an der Umsetzung dieses Vorhabens beteiligt – indem sie ein Transformatorengebäude der besonderen Art beisteuerte.

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ie Schweiz setzt zunehmend auf die Elektromobilität. Das zeigen u.a. die Zahlen der verkauften E-Autos, die rasant ansteigen. Und obschon ihr Anteil am Gesamtbestand der Personenwagen hierzulande mit ca. 15 000 Fahrzeugen gerade einmal 0,6 Prozent ausmacht, darf man für die künftige Entwicklung optimistisch sein. «Nicht umsonst sagen sämtliche Prognosen der EMobilität bis zur Mitte dieses Jahrhunderts steile Wachstumskurven voraus», sagt Domenic Lanz, CEO der Gofast.

Die Gofast (www.gofast.swiss) steht hinter der E-Mobilität und ihren Chancen für Gesellschaft und Umwelt. «Darum haben wir die Chance genutzt, in Kooperation mit der Borner AG den optimalen Standort für Schnellladeinfrastrukturen in Oensingen zu realisieren», erklärt Domenic Lanz.

Trafostationen mit Durchblick Die Borner AG hat für dieses Pionierprojekt zwei Transformatorenstationen beigesteuert, in der aktuell ein Trafo mit einer Leistung von 1250 kVA den Strom auf 400 Volt Niederspannung heruntertransformiert. Daneben in der zweiten Gebäudestation befindet sich der Technikraum mit Niederspannungs-Schaltgerätekombination (SK), Wechselrichter der Solaranlage, sowie Steuerung und Pufferbatterie. «Diese wird in Oensingen zur Reduktion der Leistungsspitzen eingesetzt», erklärt Käser. ist ein engmaschiges Netz von gut verfügbaren und leistungsstarken Ladestationen enorm wichtig.

«Diese Station dient quasi als Paradebeispiel einer Stromtankstelle», sagt Hans Käser, Key Account Manager Verkehr und Infrastruktur der Borner AG. Das Unternehmen ist der führende Anbieter von modernen Infrastrukturlösungen zur elektrischen Energieverteilung im Bereich von 400 bis 24 000 Volt.

Schneller laden, weiter fahren Aus diesem Grund hat sich das Schweizer Startup-Unternehmen Gofast auf den Ausbau und Betrieb eines Schweizer Schnellladenetzes spezialisiert. «Schnellladen» bei Gofast bedeutet, dass eine maximale Ladeleistung von 150 Kilowatt oder mehr erreicht wird. Als Daumenregel gilt, dass damit in zehn Minuten Ladezeit rund 150 km zusätzliche Reichweite gewonnen werden kann.

Eine zentrale Herausforderung bei der Umstellung auf elektrischen Antrieb stellt noch immer die Bereitstellung einer funktionierenden Ladeinfrastruktur dar. Viele Automobilisten haben noch Bedenken, dass sie mit ihren Elektrowagen keine weiten Fahrten unternehmen können.

Und diese Bedenken sind nicht ganz unbegründet: Gerade bei längeren Fahrten über weite Distanzen, aber auch in urbanen Räumen mit hohem Verkehrsaufkommen,

Der Vorzeigestandort in Oensingen SO demonstriert, wie es in der Schweiz in ein paar Jahren tatsächlich an vielen Gofast-Stromtankstellen aussehen könnte: Mehrere Ladesäulen versorgen die insgesamt acht Ladeplätze mit einer Leistung von momentan 150 Kilowatt pro Ladesäule. Ein markantes Dach mit transparenten Solarpanels schützt die Kunden vor Schnee und Regen und produziert nebenbei noch lokalen und erneuerbaren Strom.

Die beiden Transformatorengebäude, welche nebeneinander platziert wurden, sind unterschiedlich gross und haben entsprechend auch unterschiedliche Anwendungen. Oder besser gesagt: Sie verfügen über unterschiedliche Bestückungskomponenten. So ist die kleinere MIDI-Transformatorenstation (BTS 2552) mit einem Transformator (1250 kVA), sowie einem Reserveplatz für einen weiteren Trafo und die ganze Mittelspannung ausgestattet. In der grösseren MIDI-Gebäudestation (BTS 3052) ist die Niederspannungsschaltgerätekombination untergebracht, sowie die ganze PV-Anlage von Gofast. Der Boden musste hier explizit verstärkt werden, damit die Tragbarkeit der Batteriekomponenten gewährleistet werden konnte.

«Speziell an der Montage war, dass die Sekundärverkabelung nicht wie gewohnt schon im Werk in Reiden vorbereitet und angeschlossen werden konnte, sondern nach dem Stellen der beiden Beton-Gebäude vor Ort vollzogen werden musste». Um die dazu benötigte Montagezeit

möglichst kurz zu halten, waren vier Monteure der Borner AG vor Ort. Das Stellen und Montieren der Gebäudestationen, Kabelkeller, Vorschächte sowie das Einbringen des Transformators wurde an einem Tag realisiert. «Es war ein spannendes und herausforderndes Projekt», erinnert sich Hans Käser. Um es in der vorgegebenen Zeit realisieren zu können, kamen u.a. auch ein Pneukran sowie zwei Tieflader zum Einsatz. Alle Beteiligten leisteten im wahrsten Sinne des Wortes Schwerstarbeit: Die Beton-Gebäude (ohne Kabelkeller, Transformator und Vorschacht) wiegen rund 20, bzw. 16 Tonnen. Über die Borner AG Die Borner AG ist der führende Anbieter von modernen Infrastrukturlösungen zur elektrischen Energieverteilung im Bereich von 400 bis 24 000 Volt. Rund 40'000 Verteilkabinen und 4000 Gebäudestationen sind schweizweit für 800 zufriedene Kunden im Einsatz.

F. Borner AG Hans Käser Key Account Manager hans.kaeser@borner.ch M +41 79 195 44 37 Kreuzmatte 11 / Postfach CH-6260 Reiden www.borner.ch

EGON AG BRANDREPORT

Solarstrom mit Nachbarn und Mietern teilen: ein Gewinn für alle!

Die Investition in eine Solarstromanlage ist für Vermieter und Stockwerkeigentümer attraktiv.

D

ie Preise für Solarstromanlagen sind in den letzten Jahren massiv zurückgegangen. Solaranlagen sind nun in der Schweiz kostengünstiger als der Neubau jedes anderen Kraftwerktyps (Wind, Wasser, Kernkraft). Verschiedene Studien haben aufgezeigt, dass mit Solarstromanlagen auf Schweizer Hausdächern und Fassaden jährlich mehr Strom erzeugt werden könnte, als wir in der Schweiz benötigen!

Der Ausbau des Solarstroms steht vor zwei Herausforderungen: Erstens muss die Investition in eine Solarstromanlage auch für diejenigen Gebäudebesitzer interessant sein, welche den Solarstrom nicht selber nutzen, wie z.B. Vermieter von Mehrfamilienhäusern.

Zweitens soll der Zubau von Solarstrom möglichst wenig Belastung für das Stromnetz zur Folge haben.

Im Jahr 2018 hat die Schweiz deshalb eine weltweit einmalige Regelung erlassen: Besitzer einer Solarstromanlage können einen Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV ) bilden und den Solarstrom an die Teilnehmer des ZEV verkaufen. Konkret bedeutet das, dass Gebäudebesitzer den Solarstrom vom eigenen Dach an die Mieter, Stockwerkeigentümer und sogar an Nachbarn verkaufen dürfen. Und das zum gleichen Preis, den diese bisher für ihren Netzstrom gezahlt haben. Dank den inzwischen stark gesunkenen Kosten für Solarstromanlagen ist das eine rentable Investition, die zusätzlich den Wert und die Attraktivität des Gebäudes erhöht! Die Nutzung des Stroms innerhalb des Gebäudes entlastet zudem das Stromnetz. egonline: die clevere Lösung zur Abrechnung von Solarstrom In einem ZEV erhalten die Mieter keine Stromrechnung mehr vom Elektrizitätswerk. Der Vermieter oder die Immobilienverwaltung verrechnet über die Nebenkosten

zusammen mit Wasser und Wärme auch den Strom für jeden einzelnen Mieter. Das Tool egonline der Schweizer Firma Egon AG bietet dafür eine sichere Lösung. egonline rechnet für jeden einzelnen Bezüger fair und transparent ab, wie viel Solar- und Netzstrom er bezieht.

Die egonline-Plattform erstellt die Energiekostenabrechnungen, auf Wunsch auch für Wasser und Wärme, sowie die allgemeinen Nebenkosten. Mieter und Eigentümer können im egonline-Portal aktuelle Grafiken

ihres eigenen Verbrauchs ansehen. Und egonline überwacht die Solarstromanlage und die Heizung mit aktuellen Wetterdaten. So wird der rentable Betrieb sichergestellt. Zu den Nutzern von egonline gehören private Besitzer von kleinen Mehrfamilienhäusern, Stockwerkeigentümer, Besitzer von Reiheneinfamilienhäusern, Pensionskassen, Gewerbezentren und teilweise ganze Quartierzusammenschlüsse. Gerne beraten wir interessierte Gebäudebesitzer zum Thema ZEV!

vlnr: Erich Lottenbach-Zimmermann, Esther und Josef Keller-Ammann; Bauherren, Planer, Verwalter, Stockwerkeigentümer.

Die PV-Anlage auf ihrem Dach liefert Strom für 7 Wohnungen. Mit egonline rechnen sie Strom, Wärme und allgemeine Nebenkosten zusammen ab.

Egon AG General Wille-Strasse 59 CH-8706 Feldmeilen T +41 58 680 20 05 energie@egonline.ch www.egonline.ch

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Wärmekomfort und Umweltschutz – passt das?

Oder sind das unüberwindliche Gegensätze? Nicht unbedingt. Denn bei der Nutzung von Nah- und Fernwärmenetzen bekommt man komfortabel Wärme und schont trotzdem die Umwelt.

Und mit modernen Simulations- und Planungswerkzeugen für Ingenieure und Betreiber lassen sich solche Wärmenetze exakt planen und bei geringer Umweltbelastung sicher betreiben.

D

as Weissbuch «Fernwärme Schweiz – VFS Strategie» zeigt, dass der Komfortwärmebedarf in der Schweiz bis ins Jahr 2050 mit ca.

38 Prozent durch Fern- und Nahwärme gedeckt werden könnte. Aus dem Merkblatt Fernwärme der Hochschule Luzern geht hervor, dass insgesamt 700 000 Haushalte über Thermische Netze versorgt werden könnten. Dadurch kann durchschnittlich 2500 Liter Öl pro Haushalt substituiert werden. Das wäre eine Senkung der CO2-Emission um 5 Mio. Tonnen.

Was sind Thermische Netze?

Thermische Netze können durch ihre Betriebstemperatur und die Betriebsweise unterschieden werden.

Die Betriebsweise beschreibt die Fliessrichtung des Heizungswassers (gerichtet oder ungerichtet) und die Fliessrichtung der Energie (unidirektional oder bidirektional). Ist die Bilanzierung der Energieflüsse nicht Null, müssen die entstehenden Defizite oder Überschüsse durch Speicherentladung bzw. -beladungen oder zusätzliche Energielieferanten erfolgen.

Stanet bietet die Möglichkeit, die verschiedenen Thermischen Netze in der Fernwärme zu modellieren. Diese Netzmodelle in Stanet dienen der Planung und der Nachrechnung von Energieflüssen. Die Netzform spielt für Stanet keine Rolle. Das können unidirektionale oder bidirektionale Netze sein.

Arbeiten mit Stanet Bereits in der Vorstudie von Fernwärmenetzen arbeitet das planende Ingenieurbüro mit Stanet. Das Netz kann manuell aufgezeichnet werden. Sei es als schematische Darstellung oder in topografisch richtiger Lage mit Hintergrundkarten aus einem Web Map Service (WMS).

Auch die Wärmeverluste werden in dieser Vorphase bereits in die Berechnung einfliessen. Sie benutzen die Rohrbibliothek mit den Angaben über Isolation der Leitung mit dem Wärmeverlustfaktor und somit wird auch der Wärmeverlust für Stanet berechenbar. Die notwendige Pumpenleistung wird ebenfalls mit der Simulation berechnet. Mit diesen Angaben können jeweils die Pumpengrössen vorbestimmt werden.

Darstellung eines Gebäudes in Stanet mit den Energieflüssen für Kühlen und Heizen.

Bilden Sie mit Stanet verschiedene Gruppen, um für ausgewählte Gebiete die Berechnung der Anschlussdichte oder Wärmedichte durchzuführen. Setzen Sie bereits in dieser frühen Phase über Abnehmer (mit oder ohne Verbrauchsprofile) Ihre Schlüsselkunden in der geplanten Zone ein. Über den WMS können Sie auch schon eine mögliche Trassenführung in Betracht ziehen.

Durch die Definition von eigenen Feldern im Leitungsobjekt gibt Stanet Ihnen die Möglichkeit, bereits wirtschaftliche Betrachtungen durchzuführen. Das kann zum Beispiel eine Abschätzung von Investitionskosten des Leitungsbaus sein.

Definieren Sie in der Vorstudie für jeden Leitungsabschnitt, welche Einbausituation aufgrund der Topografie (Flur, Strasse etc.) vorhanden ist. Da mit dem WMS eine georeferenzierte korrekte Lage des Netzes vorhanden ist, kann die Länge für diese Berechnungen der Kosten benutzt werden.

Wird nun diese Vorstudie positiv bewertet, können Sie mit Stanet das geplante Netz weiter gemäss Ihrem Projektablauf ausbauen und verfeinern. Sie bestimmen die Leitungsdimension (Abschätzung durch automatische Durchmesserbestimmung) und legen die Rohrdimension über einen definierten Druckabfall (z.B. 250 Pa/m) fest. Das Projekt wird ergänzt mit den geplanten Verbrauchern und ihren spezifischen Abnahmeprofilen.

Auch in der letzten Phase, wenn das Netz betrieben wird, ist Stanet eine wertvolle Unterstützung. Thermische Netze liefern im Betrieb Daten. Das sind Durchflüsse, Drücke, Temperaturen, Energiemengen etc. Diese Messdaten können in der Fachschale «Fernwärme» eingepflegt werden. Ein Vergleich mit dem Ist-Zustand und der Simulation ist sehr wertvoll. Erkenntnisse aus diesen Simulationsläufen mit den Messdaten tragen massgeblich dazu bei, das Netz zu optimieren.

Netzerweiterung mit Stanet und Ausblick Das Netz wächst weiter und der Betreiber muss nun prüfen, wie zwei vorher unabhängige Netze mit zwei eigenen Wärmeerzeugern verbunden werden können. Sollen beide Wärmezentralen gleichberechtigt beibehalten werden, oder wird eine Zentrale für die

Grundlast ausgebaut etc? Stanet begleitet das Thermische Netz von der Vorstudie bis zur Ausführung und im Betrieb für die Betriebsoptimierung. Wird das Netz im GIS (Geographische Informationssysteme) lagegenau erfasst, kann der Import aus dem GIS ins Stanet erfolgen. Verschiedene Importschnittstellen sind vorhanden.

Ungerichtete bidirektionale Netze können von Stanet verarbeitet werden. Der Einsatz von dezentralen Pumpen inkl. einer logischen Steuerung für jede Pumpe ist mit diesem Simulationstool möglich. In solchen Netzen, wo auch «Kälte» abgegeben wird, ist der Einbau eines Speichers notwendig. Stanet bietet auch hier eine Möglichkeit, die Speicherkapazität auszugeben.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass ein solches Werkzeug dem Planer und Betreiber von Thermischen Netzen eine wertvolle Unterstützung bietet und mithilft, die Energiestrategie 2050 des Bundes zu erreichen.

Hersteller: STANET Ingenieurbüro Fischer-Uhrig, Berlin Beratung, Vertrieb und Schulung in der Schweiz: BOLT Engineering, Albisstrasse 26, 8915 Hausen am Albis www.bolt-engineering.ch

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016

SMART GRID

WWW.FOKUS.SWISS

Wie wird das Stromnetz intelligent?

Damit die Schweiz die Energiewende erfolgreich vollziehen kann, ist ein gesellschaftlicher Wandel nötig: Denn nur wenn Staat, Unternehmen und Konsumenten bewusst mit endlichen Ressourcen umgehen, klappt der Umstieg auf erneuerbare Energien. Doch die Energiewende setzt einen weiteren wesentlichen Wandel voraus – einen technischen.

TEXT SMA

E

s klingt einleuchtend: Anstatt Energie aus Nuklearkraft oder fossilen Brennstoffen wie Kohle und Öl zu gewinnen, macht man sich die Kräfte von Sonne, Wind und Wasser zu Nutze.

Diese Art der Stromerzeugung schont die Umwelt und ist somit nachhaltig. Zudem sind diese Energiequellen prinzipiell unbeschränkt verfügbar. Gleichzeitig wird die Gewinnung von nachhaltigem Strom dank des technischen Fortschritts immer effizienter.

Diese Faktoren machen die «saubere» Energie immer wettbewerbsfähiger. Hinzu kommt, dass auch Verbraucherinnen und Verbraucher nachhaltige Energie vermehrt einfordern.

Der Schweizer Strommarkt befindet sich dementsprechend im Wandel: Während 2016 gemäss Bundesamt für Energie (BFE) der gesamte erneuerbare Anteil am schweizerischen Elektrizitätsverbrauch bei rund 55 Prozent lag, waren es 2018 bereits 62 Prozent. Interessant ist die Zusammensetzung dieses erneuerbaren Energiemix: 56 Prozent stammen aus Grosswasserkraft und rund sechs Prozent aus Photovoltaik, Wind, Kleinwasserkraft sowie Biomasse.

Technisch anspruchsvoll Während dieser Trend zwar begrüssenswert ist und auch im Sinne der «Energiestrategie 2050» des Bundes girsberger_296x147mm.qxp 20.03.20 16:23 Seite 1

verläuft, stellt die Energiewende gleichzeitig auch Herausforderungen an die Betreiber der Stromnetze.

Das Grundproblem: Zwar sind erneuerbare Energien prinzipiell unlimitiert verfügbar – aber eben nicht zu jeder Zeit. Der Zusammenhang liegt auf der Hand: Scheint keine Sonne, stoppt die Stromproduktion der Photovoltaikanlagen. Herrscht nicht genügend Niederschlag, stockt die Produktion im Wasserkraftwerk.

Weht kein Wind, dreht keine Turbine.

Warum ist das problematisch? Weil sich elektrische Energie noch immer nur vergleichsweise ineffizient speichern lässt. Das bedeutet, dass während der «Aufbewahrung» stetig Energie verloren geht. Gleichzeitig kann man Strom aus erneuerbaren Quellen nicht «on demand» produzieren, sondern eben nur dann, wenn die Gegebenheiten durch die Natur stimmen. Das könnte theoretisch zu Versorgungsengpässen führen.

Zum Beispiel dann, wenn tagsüber zwar viel Solarstrom generiert wird, dieser aber genau abends, wenn der Strombedarf deutlich höher ist, nicht zur Verfügung steht. Ein weiteres Problem stellt gemäss BFE die zunehmend dezentrale Stromversorgung dar: Statt grosser Kraftwerke werden in Zukunft immer mehr Privathaushalte und Bürogebäude zu Stromlieferanten. Diese Quellen sinnvoll zu bündeln und die «Energielogistik» zu sichern, ist komplex.

Smarte Bausteine schaffen ein intelligentes Netz Wie kann man diesen Herausforderungen begegnen?

Gemäss BFE kommen hier die intelligenten Netze ins Spiel, sogenannte Smart Grids. Als ein Smart Grid wird ein elektrisches System verstanden, das unter Einbezug von Mess- sowie digitaler Informations- und Kommunikationstechnologien den Austausch elektrischer Energie aus verschiedenen Quellen mit den Konsumenten sicherstellt. Smart Grids sind also in der Lage, dank intelligenter Steuerung die fluktuierende Elektrizitätserzeugung aus erneuerbaren Energien mit dem Stromverbrauch auszubalancieren. Smart Grids sind somit das Resultat der Digitalisierung der Stromnetze und gewährleisten damit laut BFE «einen sicheren, effizienten und zuverlässigen System- und Netzbetrieb.» Gleichzeitig tragen sie dazu bei, den Netzausbaubedarf zu verringern.

Damit das System aber überhaupt weiss, wer welchen Strombedarf hat, wer wie viel Energie produziert und wo mögliche Engpässe entstehen, müssen diese Daten an der Quelle gesammelt werden. Hier kommen die Smart Meter ins Spiel. Dabei handelt es sich um intelligente Messsysteme, die das BFE als wichtige Elemente der intelligenten Netze bezeichnet. Smart Meter übermitteln den Stromverbrauch der Kunden automatisch an den Energieversorger. Da sie ins Kommunikationssystem des Smart Grids eingebunden sind, sollen sie

künftig in der Lage sein, die Distribution von Strom bedarfsgerecht mitzusteuern. Damit tragen Smart Meters zur Erhöhung der Energieeffizienz bei und unterstützen die neuartigen Funktionalitäten des Netzes. Intelligente Messsysteme sind dementsprechend ein integraler Bestandteil der «Energiestrategie 2050».

Kompetenz in der Datenverarbeitung nötig Damit tausende Smart Meters Informationen sammeln können, die dann zum Smart Grid gebündelt werden, müssen Unmengen an Daten gesammelt, ausgewertet und interpretiert werden. Das stellt ganz neue Herausforderungen an die Betreiber der Netze und deren ITInfrastruktur. Fachleute betonen, dass man sich hierfür die Prinzipien von Big Data zu eigen machen muss. Das bedeutet, dass derart grosse Datenvolumen verarbeitet werden müssen, dass gewöhnliche Methoden an ihre Grenzen stossen. Die Netzbetreiber werden sich daher überlegen müssen, wie sie mit der künftigen Datenflut umzugehen gedenken und welche technischen Mittel ihnen dafür zur Verfügung stehen. Ebenfalls wichtig werde es gemäss Marktkennern sein, dass diese technischen Abläufe Anbieter-unabhängig ablaufen können, damit keine Sollbruchstellen entstehen. Das wiederum setzt voraus, dass die Datenverarbeitung System- und Plattform-unabhängig funktionieren muss. Die dafür notwendige Koordination wird eine Herausforderung darstellen.

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OPTONET AG BRANDREPORT

017

Innovatives ICT-Netzwerk für smarte Energie Die Optonet AG mit Sitz in Zuzwil bietet Lösungen für Kommunikationsinfrastruktur an. Ihre Produktpalette reicht von Glasfaserkomponenten über Switches bis hin zu Gateways.

Markus Weber, CEO der Firma, spricht im Interview über die Energieversorgung und erklärt, was innovative Kommunikationsnetze für ein Nutzenpotenzial haben.

Markus Weber CEO der Optonet AG

Markus Weber, was verstehen Sie unter «smarter Energie»?

Energie ist eine unabdingbare Grundlage für unseren Alltag und Wohlstand. Sie ist in verschiedenen Formen, Trägern und Zuständen vorhanden und kann mehr oder weniger effizient umgewandelt werden. «Smart» ist eigentlich nicht die Energie selbst, sondern deren Einsatz, Steuerung und Management aus technischen, ökologischen und kommerziellen Gründen.

Wie muss dabei die elektrische Energie eingestuft werden?

Ihr kommt eine besondere Rolle zu, da sie sich aus verschiedenen Formen erzeugen lässt, einfach zu den Verbrauchern zu transportieren ist und mit geringen Verlusten in Geräten und Infrastrukturen erneut umgewandelt werden kann. Allerdings ist die elektrische Energie auch eine heikle Form, die ein gutes Management braucht, um die Qualität und Netzstabilität sicherzustellen. Dies wird durch die immer vielschichtigere und dezentralere

Erzeugung (u.a. Photovoltaik, Wind, Kleinkraftwerke, Speicherung, etc.) sowie deren Volatilität verstärkt.

auch heiklen Gut (Erfassung, Datenschutz, Missbrauch, regulatorische Einschränkungen, etc.).

Weshalb rückt «Energie» aktuell immer stärker in den Fokus der Öffentlichkeit und Politik?

Sicher haben die Ziele der Energiestrategie 2050 des Bundes die Aufmerksamkeit in einer ersten Runde erhöht. Die breite Wahrnehmung und der Druck auf die Politik wurde aber klar durch die weltweite Klimabewegung und -diskussion akzentuiert.

Wie kann daraus breiter Nutzen geschaffen werden?

Es muss gelingen, die verschiedenen Stakeholder zusammenzubringen, in die Lösung einzubeziehen und damit zwischen Angebot, Verbrauch, Verhalten und Anreizen dynamische und agile Lösungen zu schaffen. So kann «smarte Energie» entstehen, welche auch ein wichtiger Baustein für «Smart City» und nicht zuletzt für «Smart Home» ist. In entsprechenden, neuen Businessmodellen können dabei die sehr unterschiedlichen Bedürfnisse der einzelnen Anspruchsgruppen eingebracht werden.

Welche Bedeutung kommt in diesem Zusammenhang der «Innovation» zu?

Innovation im Sinne von Erneuerung, willentlicher Veränderung und Kreativität braucht Ideen, Engagement und auch Ressourcen. Mit dem gestiegenen, öffentlichen Druck erhalten diese Aspekte Anschub und Rückenwind. Dabei werden vorhandene Technologien neu kombiniert, verbunden und vernetzt, bestehende Strukturen überdacht und ganz neue Ansätze entwickelt.

Was muss man sich unter solchen Ansätzen vorstellen?

Eine wichtige Voraussetzung ist dabei unter anderem die Netztransparenz. Vereinfacht gesagt geht es um verschiedene Parameter und Informationen innerhalb und entlang eines Energie-Versorgungsnetzes. Dies können die Netzqualität, die Auslastung, die Energieflussrichtung, die Planung bis hin zur Zusammensetzung von Erzeugern, Bezügern und Prosumern sein. Die entsprechenden Daten sind dazu eine wichtige Voraussetzung und werden somit zu einem wertvollen, aber

Welche technischen Voraussetzungen braucht es dazu?

Um die verschiedenen Quellen, Speicher und Verbraucher steuern und managen zu können, müssen diese auch technisch verbunden sein. Dazu braucht es ein ICT-Netz, intelligente Geräte, Sensoren und Schnittstellen. Über einen Datenkonzentrator oder Gateway werden die Messwerte gesammelt, lokal aufbereitet und allenfalls direkt für Massnahmen verwendet. Zudem können daraus Informationen über das Netzwerk an eine zentrale Stelle weitergegeben werden (siehe dazu beiliegende Graphik). Entsprechende Herausforderungen, Anforderungen, Normen und Standards, wie auch technische Grundlagen und Ansätze werden aktuell in gemischten Stakeholder Arbeitsgruppen als Leitfaden bearbeitet und weiterentwickelt.

Weitere Informationen: www.optonet.ch

INTERVIEW SMA

ETURNITY AG BRANDREPORT

Automatisierte Beratung offenbart neue Chancen im Heizungsbereich Das Thema Klimawandel ist nicht mehr wegzudenken.

Fakt ist, das letzte Jahrzehnt beinhaltete die wärmsten Jahre seit Beginn der Wetteraufzeichnungen.

E

s ist eine Zeit, in der jeder einen Beitrag leisten und verstärkt auf seinen CO2-Verbrauch achten möchte.

Da passt es nicht ins Bild, dass gemäss BAFU der Grossteil der Gebäude nach wie vor mit Öl oder Gas beheizt wird, obwohl Immobilienbesitzer aus einer Vielzahl an ökonomisch attraktiven Alternativen wählen können.

Schlechter Ruf der Heizungsbranche muss nicht sein In der gesamten Schweiz werden gemäss FWS jährlich bis zu 50 000 Heizsysteme verkauft. Ideal – müsste man meinen – schliesslich arbeitet noch immer eine Vielzahl der Heiztechnologien mit fossilen Energieträgern. Wenn diese überwiegend ersetzt werden, kann hier ein beträchtlicher Beitrag zur CO2-Reduzierung geleistet werden.

Es kommt jedoch immer noch häufig zu Kaufentscheidungen, die eine Verwendung fossiler Rohstoffe bedingt, obwohl klimafreundlichere Varianten schon lang am Markt mithalten können und besser zu den Ansprüchen gepasst hätten. Die Gründe hierfür sind allerdings erkenn- und lösbar.

Ein grosser und stetig wachsender Markt ist überladen mit verschiedenen Informationen, eine Recherche raubt Zeit. HauseigentümerInnen sehen sich mit einer Vielfalt an Technologien konfrontiert, die jeweils in verschiedenen Bereichen, wie CO2-Ausstoss, Unterhaltskosten, Investitionskosten und Lebensdauer überzeugen. Sie fühlen sich mit all diesen Informationen überfordert und nicht abgeholt – und treffen in der Not eine unpassende Entscheidung bezüglich Ihrer Heizsysteme.

Warum Beratung zum teuersten Gut wird Es braucht das richtige Know-how und eine individuelle Beratung zu den verschiedenen Bereichen, um den Kunden zum optimalen Ergebnis zu führen. Das heisst

aber auch, dass der Druck auf EnergieversorgerInnen und InstalleurInnen steigt.

Die mehrstufigen und arbeitsintensiven Beratungsprozesse sind es letztendlich auch, die Kosten für Heizsysteme in die Höhe treiben, mit negativen Auswirkungen auf die Wettbewerbsfähigkeit vieler Installateure.

Digitalisierung war noch nie so wichtig Eine Digitalisierung der Prozessschritte bei Installateuren und Energieversorgern kann diesen Problemen entgegenwirken. Durch die Zeitersparnis profitieren die Unternehmen stark davon. Jede Projektinformation, von der Lead-Akquise und Beratung, bis zum Verkauf ist mühelos in ein digitales System übernommen. Simulationsresultate verschiedener Heiztechnologien, Stücklisten und Komponentenparameter lassen sich dabei direkt in informative Kundenofferten umwandeln.

Die Möglichkeiten, die eine solche Automatisierung bietet, sind vielfältig und reichen von Materialbestellungen beim Grosshändler, bis hin zu vorausgefüllten administrativen Formularen, beispielsweise für die Impulsberatung «erneuerbar heizen». Dadurch lässt sich der Beratungsprozess letztendlich viel effizienter gestalten und wichtige Fragen zur Zusammensetzung von Investitionskosten, laufenden Unterhaltskosten oder CO2-Emissionen, können direkt beantwortet werden.

An Erfolg lässt sich arbeiten Die innovativen Softwarelösungen von Eturnity machen aus der Theorie die Praxis, indem sie den gesamten Beratungsprozess digitalisieren. Mit nur wenigen Angaben zu Kunde und Gebäudeinfrastruktur ermöglichen sie eine professionelle Simulation verschiedener Heiztechnologien.

Das Ergebnis sind individuelle Offerte, die sich gezielt anpassen lassen, kombiniert mit verständlichen Visualisierungen. Eturnity hat damit ein Werkzeug geschaffen, das den Wünschen der Endkunden entgegenkommt und sie in einem unübersichtlichen Markt abholt.

Gleichzeitig entlasten die digitalisierten Prozesse die Ressourcen der Berater.

Der Mix macht’s In Sachen Klimafreundlichkeit ist es der Mix, der ausschlaggebend sein kann. Durch die Kombination verschiedener Technologien wie Photovoltaik, Heizungen, Batterien oder Solarthermie lassen sich noch klimafreundlichere Gebäudesysteme verwirklichen.

Diese verschiedenen Technologien können auch in den Softwarelösungen von Eturnity mühelos kombiniert werden.

Beispiel-Angebot für ein Wärmesystem

Jetzt heisst es also: Nicht am digitalen Markt verzweifeln, sondern mitwachsen!

Es braucht das richtige Know-How und eine individuelle Beratung zu den verschiedenen Bereichen, um den Kunden zum optimalen Ergebnis zu führen.

Für weitere Informationen über die Eturnity AG und unsere Produkte laden wir Sie ein, unsere Website zu besuchen (www.eturnity.ch) oder uns direkt zu kontaktieren (beratung@eturnity.ch / 081 511 64 64). Wir freuen uns, von Ihnen zu hören!

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018

DACHNUTZUNG

WWW.FOKUS.SWISS

Die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten von Dächern Nachhaltigkeit ist derzeit in aller Munde. Wie nutzen wir unsere Ressourcen bestmöglich? Eine Antwort liegt in unserer Wohnsituation: Dächer beinhalten enormes Potenzial zur Energienutzung, welches aber noch nicht voll ausgeschöpft wird. Ein Einblick in die Konzepte dahinter und in die sich daraus ergebenden Chancen.

TEXT LARS MEIER

E

s vergeht kein Tag, an dem wir, egal ob alt oder jung, nicht auf Strom angewiesen sind. Erst wenn es zu einem Stromausfall kommt, merken wir, für wie viele Dinge wir Strom benötigen: zum Kochen, Fernsehen, Heizen oder zum Benutzen und Aufladen von elektronischen Geräten wie Computer oder Handy. Die wenigsten setzen sich aber mit der Frage auseinander, woher der Strom aus der Steckdose eigentlich kommt. Aktuell ist die Wasserkraft die führende Quelle: Etwas mehr als die Hälfte des generierten Stroms in der Schweiz stammt aus Wasserkraftwerken.

Die Gesellschaft verändert sich jedoch rasend schnell, was zahlreiche Herausforderungen mit sich bringt: Sowohl die Verteilung von Ressourcen als auch der Aspekt der Nachhaltigkeit wollen durchdacht sein. Denn der Bedarf an Strom nimmt immer mehr zu: Beispielsweise hat sich der Strombedarf laut Zahlen des Schweizerischen Wasserwirtschaftsverbands seit 1950 versechsfacht.

Solar- statt Wasserenergie Die Art, wie wir wohnen und wie wir die Gegebenheiten unseres Zuhauses nutzen, spielt jetzt, siebzig Jahre später, für die Nutzung von Ressourcen eine zentrale Rolle. Mit dem Wandel der Gesellschaft findet auch ein Umdenken bezüglich der Generierung von Strom und dessen Quellen statt. Dabei rückt der Fokus zunehmend auf Dächer: Diese bieten in vielerlei Hinsicht grosses Potenzial, wobei ein wichtiger Punkt die Generierung von Strom darstellt. Das Erkennen des Energiepotenzials von Dächern ist alles andere als neu: So hat das

Bundesamt für Energie (BFE) im Herbst das Solarstrompotenzial der Schweizer Hausdächer ermittelt und kam auf sage und schreibe 50 Terrawattstunden (TWh) pro Jahr. Diese enorme Zahl kann man sich folgendermassen besser vorstellen: Eine 100-Watt-Lampe kann mithilfe einer Kilowattstunde 10 Stunden brennen.

Eine Terrawattstunde entspricht nun einer Milliarde Kilowattstunden. Mit der Energie der ermittelten 50 Terrawattstunden könnte man nun 50 Milliarden 100-Watt-Lampen zehn Stunden lang brennen lassen.

Energiepotenzial von Schweizer Dächern Eine ebenfalls vom BFE geführte Website gibt Einblick in das Strom- und Wärmepotenzial von Dächern und Fassaden von Gebäuden. So kann für jedes Gebäude in der Schweiz durch das Eingeben der jeweiligen Adresse ermittelt werden, wie gut sich die Liegenschaft für die Energienutzung eignet. Ein Beispiel: Das Bundeshaus eignet sich nur mittelmässig für die Strom- und Wärmeproduktion, denn total könnte es entweder Solarstrom im Wert von bis zu 3100 Franken pro Jahr oder Solarwärme für 7 Prozent weniger Heizkosten generieren. Das Potenzial hängt dabei jeweils von mehreren Faktoren ab (siehe Infobox).

Weiteres Nutzungspotenzial von Dächern Dächer können aber noch für viel mehr genutzt werden: Sie bieten Platz für Terrassen, Pools, Fussballplätze oder Grünanlagen und Gärten für den Anbau von Lebensmitteln. In einem Zeitalter, in welchem Platz eine begrenzte Ressource ist, kommt dieser Aspekt

besonders zum Tragen. Zudem wird er noch an Wichtigkeit zunehmen, wie Prognosen voraussagen: Aktuell leben etwas mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten, wobei diese Zahl stetig zunimmt. 2030 werden voraussichtlich 5,2 Milliarden Menschen Bewohner einer Stadt sein. Ein Dach ist also weitaus mehr als ein Schutz vor Witterung – es ist ein Raum, der erst mit der richtigen Ausgestaltung und Planung sein volles Potenzial ausschöpft. Nebst der Stromgenerierung und dem Bieten von Platz für bereits erwähnte Optionen eignen sich Dächer auch bestens für die Erzeugung von Warmwasser und Windenergie, genauso wie in Zukunft für die Lieferung von Drohnenpaketen.

Nutzung von Flachdächern Das Anbauen von Nahrungsmitteln in oder um städtische Gebiete ist inzwischen bereits so etabliert, dass es sogar einen eigenen Fachbegriff besitzt: «Urban Farming», oder auf Deutsch: «Urbane Landwirtschaft». «Urban Farming» erfreut sich weltweit grosser Beliebtheit; Beispiele dafür sind die Berliner Prinzessinnengärten oder «Sky Greens», eine vertikale Anlage in Singapur. Zurzeit existieren bereits Systeme, die sich explizit auf Flachdächern zur Stromgewinnung mit Optionen zu den bereits vorgestellten Nutzungspotenzialen kombinieren lassen. Diese Systeme lösen sowohl Platz- und Statikprobleme auf Flachdächern und kombinieren Funktionselemente, Gestaltungsmöglichkeiten und lokale Energieerzeugung. So ist auch das Einrichten von Dachterrassen und Begrünungsmöglichkeiten möglich.

Nebst dem hohen erzeugten Anteil an lokalem Strom geht auch die Produktion von Warmwasser auf das System zurück.

Nutzung von Schrägdächern Viele der erwähnten Möglichkeiten lassen sich aber nur explizit auf Flachdächern umsetzen. Das heisst aber nicht, dass sich Schrägdächer nicht optimal nutzen lassen können. Mit einem ausgeklügelten Mikrowindsystem lässt sich auch das Potenzial eines Schrägdachs voll ausschöpfen. Dabei wird eine Windturbine auf dem Dach platziert, deren Rotoren sich automatisch mit der Hauptwindrichtung ausrichten. In Kombination mit einer Solaranlage stellt dieses System bezüglich der lokalen Energieerzeugung die einfachste Kombination von Solar- und Windstrom dar. Ein solches System kann mit mehreren Vorteilen auftrumpfen: Es ist einfach am Dach zu befestigen und führt letzten Endes zur Einsparung von Mast- und Verkabelungskosten.

Zentrale Faktoren für das Energiepotenzial von Dächern (Solarenergie): 1. Standort / Technologie: Solarwärme vs. Photovoltaik 2. Anzahl Bewohner im Haus / System: Nur Warmwasser vs. Warmwasser und Heizung 3. Ausrichtung des Hauses / Neigung des Dachs 4. Grösse der Anlage

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ERNEUERBARHEIZEN.CH BRANDREPORT

019

Heizung ersetzen – Klima schützen – Geld sparen Der Umstieg auf einheimische, erneuerbare Energie bringt Vorteile. Er leistet nicht nur einen Beitrag fürs Klima, sondern unterstützt auch das einheimische Gewerbe.

Die Seite erneuerbarheizen.ch zeigt auch in Zeiten des Coronavirus wie.

D

ie 2,3 Mio. Schweizer Gebäude verursachen rund 33 Prozent der gesamten CO2-Emissionen. Wer eine Heizung hat, die 10-jährig oder älter ist, sollte jetzt über einen Ersatz nachdenken. Durch den Umstieg auf einheimische, erneuerbare Energien lässt sich der CO2-Ausstoss beim Heizen auf nahezu null senken. Das Programm «erneuerbar heizen» von EnergieSchweiz unterstützt dabei.

Der Bundesrat will, dass die Schweiz ab 2050 unter dem Strich keine Treibhausgasemissionen mehr ausstösst. Das Programm «erneuerbar heizen» von EnergieSchweiz leistet dazu einen wichtigen Beitrag. Es zeigt, dass der Umstieg von fossilen Heizungen auf einheimische, erneuerbare Energie sehr wirksam ist.

Noch sind rund 900 000 Öl- und Gasheizungen in Betrieb. Sollen die Schweizer Gebäude ab 2050 kein CO2

mehr ausstossen, müssen ab 2020 jedes Jahr 30 000 fossile Heizungen ersetzt werden.

Das Programm «erneuerbar heizen» unterstützt Installateure und Beraterinnen bei ihrer täglichen Arbeit.

Hausbesitzerinnen und Hausbesitzer bekommen Antworten auf ihre Fragen und erhalten professionelle Beratungsangebote. Viele Kantone unterstützen diese Angebote finanziell.

Erneuerbar heizen für eine gesunde Umwelt Alle erneuerbaren Heizsysteme haben gemeinsam, dass sie die CO2-Emissionen reduzieren, den Wiederverkaufswert der Liegenschaft positiv beeinflussen und das einheimische Gewerbe unterstützen. Ein erneuerbares Heizsystem schützt zudem die einheimische Tier- und Pflanzenwelt. Für fast jedes Haus gibt es die passende, erneuerbare Lösung.

Was kostet eine klimafreundliche Heizung?

Bei der Auswahl des Heizsystems sollte man nicht nur die einmaligen Investitionskosten beachten, sondern auch die voraussichtlichen Energie- und Betriebskosten über die ganze Lebensdauer. Mit dem Online-Heizkostenrechner lassen sich die effektiven Kosten ganz einfach berechnen. www.erneuerbarheizen.ch/heizkostenrechner Beratung und Planung sind wichtig Der Ersatz der Heizung ist finanziell und ökologisch eine wichtige Entscheidung. Der Heizungsersatz sollte frühzeitig geplant werden: Fällt die Heizung plötzlich aus, entsteht Zeitdruck. Mit der Impulsberatung «erneuerbar heizen» kommt man rasch ans Ziel.

Wir empfehlen den geschulten Impulsberaterinnen und Impulsberatern aufgrund des Coronavirus zwar, momentan keine Besichtigung bei Ihnen zu Hause durchzuführen. Aber man kann sich trotzdem bereits jetzt über die erneuerbaren Heizsysteme informieren und eine Impulsberaterin respektive einen Impulsberater ausfindig machen, um einen Termin nach der hoffentlich baldigen Normalisierung der Corona-Situation zu buchen.

Finden Sie die nächstgelegene Impulsberaterin oder den nächstgelegenen Impulsberater auf der Website. Diese Fachperson steht Ihnen bei Fragen zur Seite. Die Impulsberatung wird von vielen Kantonen gefördert.

Die Webseite erneuerbarheizen.ch hält alle Informationen für Sie bereit. Nutzen Sie die Chance: Steigen Sie auf eine Heizung mit erneuerbarer Energie um. Damit investieren Sie in die Zukunft Ihrer Kinder und Enkel.

Sollen die Schweizer Gebäude ab 2050 kein CO2 mehr ausstossen, müssen ab 2020 jedes Jahr 30 000 fossile Heizungen ersetzt werden.

ÖKOFEN-SCHWEIZ GMBH BRANDREPORT

Endlich unabhängig vom fossilen Heizöl Familie Grob hat ihr Eigenheim im Jahr 2015 umfassend saniert. Bis vor Kurzem sorgte eine alte Öl-Heizung, mit einem jährlichen Verbrauch von ca. 3000 Litern importiertem Heizöl für den Wärmebedarf des 250 m² grossen Hauses. Um in Zukunft nachhaltiger und effizienter zu heizen und die Sanierung komplett abzuschliessen, musste schliesslich im Oktober 2019 die Öl-Heizung der neuen Pellematic Compact weichen. Mit der platzsparenden Pellematic Compact heizt Familie Grob nun nicht nur CO2-neutral, sondern leistet auch einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz.

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eg vom Öl, hin zu erneuerbarer Energie.

Das war das Ziel bei der Heizungssanierung von Marcel Grob aus Winznau. Holz ist ein Rohstoff, der immer wieder nachwächst. In der Schweiz sogar schneller, als er derzeit verbraucht wird.

Die Pelletversorgung ist damit auch dann gesichert, wenn die Nachfrage steigt. Das wirkt sich positiv auf den Preis aus, der seit Jahren stabil und zudem günstiger ist als Öl und Gas. So bringt die Pelletheizung hinsichtlich der Energiekosten ein Einsparpotenzial von etwa 20 Prozent gegenüber fossilen Energieträgern mit. Die Handhabung der Pellets ist ausserdem völlig staub- und geruchsfrei: Aus dem Tankwagen werden sie direkt in das Lager eingeblasen – im Hause Grob ist dies ein Pelletgewebetank – vollautomatisch über ein Vakuumsaugsystem zum Kessel transportiert und dort umweltfreundlich verbrannt. 6,5 Tonnen Pellets kann der Bauherr in seinem Keller lagern, dort, wo früher der Heizöltank stand. Doch Marcel Grob

war es nicht nur wichtig, mit nachwachsenden Rohstoffen zu heizen. Auch möglichst regional sollten sie sein, um lange Transportwege zu vermeiden, die ihrerseits Energie benötigen und Emissionen verursachen. Da Pellets in der Schweiz produziert werden – übrigens aus Sägemehl und Hobelspänen, wie sie im Sägewerk anfallen – und durch den Pelletslieferanten aus dem gleichen Dorf angeliefert werden, haben sie nur eine kurze Reise hinter sich.

Smartes Energiemanagement für noch weniger Verbrauch Bei der Heizungssteuerung werden verschiedene Parameter berücksichtigt. Für seine Pelletheizungen hat Ökofen deshalb die intuitive Heizungsregelung Pelletronic Touch entwickelt, die entweder über ein Touch-Bedienteil oder per App gesteuert werden kann. Nicht nur Bedarf und Verbrauch werden exakt ermittelt und visualisiert, der Regler kann selbstständig Wetterdaten aus

dem Internet abrufen und so den Heizungsbetrieb optimal auf diese abstimmen. Da die Anlage witterungsgeführt ist, reguliert sich die Wärmeerzeugung über die Aussentemperatur auch dann, wenn der Regler nicht an das Internet angebunden ist.

Für alle geeignet – auch dank attraktiver Förderung Ökofen-Pelletheizungen sind nicht nur für Einfamilienhäuser geeignet, sondern ebenso für Mehrfamilienhäuser, öffentliche Gebäude oder gewerbliche Objekte.

Sanierungs- und Altbauobjekte können problemlos umgerüstet werden. Die Kosten für eine Umrüstung der Heizungsanlage variieren, abhängig vom Umfang der notwendigen Arbeiten. Kantonale Förderprogramme helfen bei der Finanzierung. «Der zuständige Installateur hat die Heizungssanierung innerhalb einer Woche realisiert. Dank der platzsparenden Pelletlagerung im

Gewebetank war es sogar möglich, den Pelletkessel und den Gewebetank im ehemaligen Öltankraum einzubauen. Den frei geworden Platz im ehemaligen Heizraum können wir gut gebrauchen», freut sich der Bauherr.

In jedem Fall verbessert eine Pelletheizung die energetische Effizienz von Gebäuden. Hinzu kommt, dass die Energiekosten beim Heizen mit Pellets meist noch geringer ausfallen als die Energieeffizienzklasse vermuten lässt.

Bauherren und Eigenheimbesitzer freuen sich deshalb nicht nur über niedrige Kosten für die Energieversorgung, sondern leisten mit einer Pelletheizung einen massgeblichen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz. Ökofen ist Spezialist für Pelletheizungen und seit 1997 einer der weltweit führenden Anbieter innovativer Lösungen im Sektor der erneuerbaren Energien. Von sparsamen und komfortablen Pelletheizsystemen bis hin zu platzsparenden Pelletttanks. Ob für Einfamilienhäuser, Gemeinden oder Gewerbe, hier sind Sie an der richtigen Adresse, wenn es um das Heizen mit Holzpellets geht!

Weitere Informationen: www.oekofen.ch Kontakt ÖkoFEN-Schweiz GmbH Pius Schwarzentruber 6122 Menznau Tel. 041 493 04 55 p.schwarzentruber@oekofen.ch www.oekofen.ch

Der Ökofen-Servicetechniker erklärt Marcel Grob die Anlage.

Pelletheizung und Gewebetank kompakt im Heizraum montiert.

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