Bauen Sie Wohneinheiten, die weniger verbrauchen Energie ist in den letzten zehn Jahren zu einem Ziel geworden, das viele Architekten, Designer und Verbraucher gleichermaßen teilen. Aber ist es möglich, ein Haus zu bauen, das tatsächlich mehr Energie produziert, als es verbraucht?
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Ein kürzlich gestartetes Experiment der University of California-Davis hofft, genau das zu beantworten.
Das Ziel des Honda Smart Home US, einer Zusammenarbeit zwischen dem Autohersteller und Wissenschaftlern der Universität, besteht darin, herauszufinden, ob es nicht nur möglich ist, den kombinierten CO 2 -Fußabdruck von Auto und Heim, der 44 Prozent der ausgestoßenen Treibhausgase ausmacht, zu beseitigen in den USA, aber auch, um den Strom wieder ins Netz zu bringen.
Das experimentelle 2-Zimmer-Apartment mit einer Fläche von 1.944 Quadratmetern im westlichen Dorf der University of California in Davis wurde Ende letzten Monats enthüllt. Drei Jahre lang wird eine Gruppe von bis zu vier Fakultäten und Mitarbeitern in der Wohnung leben, während Forscher überwachen, wie sie sich unter den alltäglichen Anforderungen der menschlichen Bewohner verhalten. Die Forscher hoffen, dass die Gruppe im September einziehen wird.
Während ein herkömmliches Haus ähnlicher Größe etwa 13, 3 Megawattstunden Strom pro Jahr verbraucht, würde das Smart Home nach Computersimulationen durch eine Reihe energiesparender Modifikationen einen geschätzten Jahresüberschuss von 2, 6 Megawattstunden erzielen.
Wie bei anderen "Net-Zero" -Konzept-Häusern wird die Stromversorgung der Smart Unit über eine Reihe von auf dem Dach montierten Solarmodulen bereitgestellt. Strom wird durch eine 9, 5-Kilowatt-Solar-Photovoltaikanlage aus Sonnenlicht umgewandelt und dann durch das von Honda entwickelte HEMS (Home Energy Management System) geleitet, eine weiße Wandbox, die in einem Raum neben der Garage montiert ist. Das Gerät ist so programmiert, dass der Strom aus erneuerbaren Energien so effizient wie möglich im ganzen Haus verteilt wird. Die Forscher sagen, dass alle Heiz-, Kühl-, Wasser-, Beleuchtungs- und Haushaltsgeräte über die Panels mit Strom versorgt werden. Das Haus erzeugt auch genug Energie, um einen Honda Fit aufzuladen, ein elektrisches Plug-in-Fahrzeug, das die Insassen für den täglichen Pendelverkehr nutzen werden.
"Wir alle wissen, dass Autos zur globalen CO2-Emission beitragen, aber es ist nicht der Löwenanteil", sagt Projektleiter Michael Koenig. "Wir untersuchen sowohl Fahrzeuge als auch die gebaute Umwelt und wie sie koordiniert werden können, um ihre Auswirkungen auf die natürliche Umwelt vollständig zu verringern."
Überschüssige Energie wird auf eine 10-kWh-Lithium-Ionen-Batterie verteilt, die das Haus bei Stromausfall oder Bedarfsspitzen mit Strom versorgt. Wenn die Nachfrage außergewöhnlich hoch ist, beispielsweise in den Sommermonaten, kann das Haus die gespeicherte Energie sogar in das Stromnetz einspeisen. vermutlich würde die energie gegen geld oder in form von gutschriften auf stromrechnungen an versorgungsunternehmen zurückgekauft.
Das Honda Smart Home zielt nicht als erstes darauf ab, mehr Energie zu produzieren, als es verbraucht. Ähnliche energieeffiziente Prinzipien finden Sie im passiven Design des "Active House" in Dänemark und im Energiemanagementsystem des "Zero Home" in Utah. Es zeigt jedoch die Vision eines großen Autoherstellers, wie das umweltfreundliche Zuhause der Zukunft - mit Elektroauto im Schlepptau - aussehen wird.
Das Haus verfügt über eine geothermische Strahlungsheizungs- und Klimaanlage, die die natürliche Wärme des Bodens nutzt und in das Haus pumpt, wo das Wasser gekocht und die Innentemperatur reguliert wird. Ein fortschrittliches LED-Beleuchtungssystem hilft auch, den Energieverbrauch zu senken, indem es die Veränderung der natürlichen Lichtverhältnisse im Laufe des Tages nachahmt. Glühbirnen strahlen tagsüber helles, blaues Licht aus und verwandeln sich abends allmählich in einen Bernsteinton, der nicht nur weniger Energie benötigt, sondern auch mit den zyklischen Schlafmustern des Körpers zusammenarbeitet, so die Forscher.
Einige passive Energiesparideen wurden ebenfalls in das Design des Hauses einbezogen. An der Südseite des Hauses befinden sich fünf große Fenster mit Jalousien, die in den Wintermonaten am meisten Sonnenlicht und im Sommer am wenigsten Sonnenlicht aufnehmen. Dadurch wird der Strombedarf für das Heizen und Kühlen in Innenräumen reduziert. Die sechs kleineren nach Norden ausgerichteten Fenster speichern im Allgemeinen nur sehr wenig Wärme und eignen sich daher ideal für die Belüftung. Die Verwendung von doppelten Pfostenwänden, die eine bessere Isolierung ermöglichen, sowie von kühlendem Dachmaterial und einer isolierten Betonplatte tragen dazu bei, den Energieverbrauch des Hauses weiter zu verringern.
Keines dieser Konzepte ist völlig neu; Es ist die Art und Weise, wie sie zusammen verwendet werden (und die Einbeziehung von Autoladefähigkeiten), die das Projekt auszeichnet. Während es Verbesserungen gibt, die zu noch größeren Energieeffizienzgewinnen hätten führen können, wollte das Forschungsteam nach Ansicht von Koenig bei etablierten Mainstream-Techniken bleiben, anstatt einige der experimentelleren Konzepte wie diese Wasserrecyclingdusche an anderer Stelle zu testen.
Während der Testphase werden die Forscher verschiedene Batteriegrößen testen, die Lern- und Selbstkorrekturfähigkeiten von HEMS verbessern und etwaige Ineffizienzen beheben. Und nur weil das Haus theoretisch mehr Energie produziert, als es benötigt, bedeutet dies nicht, dass die Bewohner vom Haken sind: Der Stromverbrauch wird überwacht, und die Bewohner werden sich auch zu Gesprächen über ihre Gewohnheiten und Lebensbedingungen hinsetzen.
Alle Daten werden irgendwann online verfügbar sein. Derzeit ist es jedoch noch zu früh, um festzustellen, wann diese Funktionen für Renovierungs- oder Neubauzwecke verfügbar sein werden.
"Letztendlich wird es an den Forschungs- und Entwicklungsmitarbeitern liegen, zu entscheiden, ob es sinnvoll ist, das Gelernte zu nehmen und ein Produkt für die Verbraucher zu entwickeln", sagt er. "Damit wollen wir zeigen, dass wir es sind." Veränderungen bewirken und etwas aufbauen können, das direkt zu den Lösungen beiträgt. "
