Energiaipar hatása
az építésgazdaságra
Definíció
Az energiaipar olyan iparág, amely különböző energiaforrások előállításával, feldolgozásával, tárolásával, szállításával foglalkozik. Magába foglalja a kőolaj- és földgázkitermelést, a szén- és uránbányászatot, az erőművekben történő villamosenergia-termelést és az alternatív energiaforrások hasznosítását (például szél-, víz- vagy napenergia). Emellett fontos szerepet játszik a gazdaság működésében, mivel az energiatermelés és felhasználás az élet összes területén kis vagy nagy léptékben fontos szerepet játszik.
Az energiát két csoportba oszthatjuk a felhasználás alapján: fosszilis és megújuló energia. Fosszilis energia a csak évmilliók alatt megújuló energia (pl.: földgáz, kőolaj, szén); megújuló energiának tekintjük az olyan energiaforrásból származó energiát, mely emberi léptékben “sosem fogy ki” (ilyen például a napenergia, a szélenergia, a biomassza). A nemzetközi tendencia szerint az utóbbi évek során előtérbe került a megújuló energia felhasználása (de legalábbis az erről folyó diskurzus).
Az energia jogi szabályozásának kérdéskörével az energiajog foglalkozik. Ebbe a témakörbe tartozik többek között egy erőmű létesítése, energia beszerzése vagy energiaipari tranzakciók, magánvezetékek és állami beruházások kezelése is. Ilyen témákkal energiajogászok, energetikai szakjogászok, illetve energiajoggal foglakozó ügyvédek foglalkoznak.
1. ábra: Lakossági energiafelhasználás (forrás: MEKH)
Az energiaipar és az építésgazdaságtan kapcsolatának megértése segíthet az épületek energiahatékonyságának javításában, valamint a fenntartható építési és kivitelezési módszerek fejlesztésében. A két terület együttműködése lehetővé teszi a fenntartható épületek tervezésének és megvalósításának hatékonyabbá tételét, amely hosszú távon pozitív hatással lehet az épületek üzemeltetésére és a környezetre is.
Történet
Az energiaipar és az építés kapcsolata több évtizedes múltra tekint vissza. Az energiaforrások felhasználása az épületekben a múlt században jelentős mértékben növekedett, miközben az épületek tervezése és megépítése egyre összetettebbé vált. A két terület közötti kapcsolat azonban csak az utóbbi évtizedekben vált tudatosabbá.
Az energiaipar története az emberiség történetével együtt fejlődött. Az emberek törekedtek arra, hogy hasznosítsák a környezetükből nyert energiát, hogy megkönnyítsék az életüket és javítsák az életszínvonalukat. Az energiatermelés kezdetben emberi és állati erőforrásokra, valamint a szél- és vízenergiára támaszkodott, például a víz- és szélmalmokra, azonban az ipari forradalom hatalmas változást hozott az energiaiparba.
2. ábra: Energia felhasználás alakulása az USA-ban 1775-2009 /forrás: Annual Energy Review 2009/
Az első áttörés a szén használata volt az iparban. A szénbányászat és a szénégetés az iparosodás fő motorja lett a 18. és 19. században, amikor megjelentek a gőzgépek. Ez új lehetőségeket nyitott az energia előállítása és felhasználása terén, így a szén volt az elsődleges energiaforrás.
Az 1800-as évek végén azonban a villamos energia megjelenése új korszakot nyitott az energiaiparban. Az első elektromos generátort 1866-ban mutatta be Werner von Siemens, és az elektromos árammal működő lámpák, motorok és gépek széles körben elterjedtek az iparban és a háztartásokban.
A 20. század elején azonban újabb forradalmi változás következett be az energiaiparban, mivel megjelent a kőolaj és a földgáz, amelyek felhasználása gyorsan elterjedtek az energiaiparban. Az első olajfúrások az 1860-as években történtek, de a valódi áttörés az 1900-as évek elején következett be az USA-ban, amikor a Texas-i Spindletop olajmező felfedezésre került. Az elektromos energia előállítása és terjesztése is jelentősen fejlődött ebben az időszakban. Az elektromos energia előállítására használt erőművek és a villamos hálózatok kialakítása lehetővé tette az energiatermelés nagyobb hatékonyságát és az energia szélesebb körű elérhetőségét. Az energiaipar azonban nem csak fejlődött, hanem kihívásokkal is szembenézett az idők során. Az energiaválságok, az energiaforrások kimerülése és a klímaváltozás globális kihívásai jelentősen befolyásolták az energiaipar fejlődését. Az energiahatékonyság és a megújuló energiaforrások használata az utóbbi évtizedekben egyre fontosabbá vált az energiaiparban.
A nukleáris energia az 1950-es években jelent meg az energiaiparban. Az első nukleáris erőmű 1954-ben épült az USA-ban. Elterjedése annak volt köszönhető, hogy az egyik legolcsóbban előállítható volt, és tiszta energiát biztosított.
3. ábra: Megújuló energia története /forrás: EcoMENA/
Az elmúlt évtizedekben azonban egyre inkább felmerült az igény az megújuló energiaforrásokra, mint például a napenergiára, a szélenergiára és a geotermikus energiára. Az újrahasznosítható energiatermelés növekvő jelentősége következtében az energiaipar egyre inkább elmozdul a hagyományos fosszilis tüzelőanyagokról a megújuló energiaforrásokra alapozott termelésre.
Az építőipar és az energiaipar közötti kapcsolat az iparosodás korában kezdődött, amikor az első energiatermelő és -fogyasztó létesítményeket építették. Az ipari forradalom idején az építőipar az energiaipar igényeit kielégítő nagy méretű épületeket, erőműveket és infrastruktúrát hozott létre.
Az épületek és az infrastruktúra energiaigényeinek növekedése az utóbbi évtizedekben további összefüggéseket teremtett az építőipar és az energiaipar között. Az energiahatékonyságra való egyre nagyobb figyelem miatt az épületek és az infrastruktúra tervezése és építése során egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek az energiatakarékosságra és a megújuló energiaforrások használatára.
Az építőipar és az energiaipar közötti kapcsolat azonban nem csak az építési folyamat során jelenik meg. Az energiaipar termékei, például az épületek fűtésére és hűtésére szolgáló berendezések és a világítás, jelentős részét képezik az épületek energiafogyasztásának.
A kapcsolat az építőipar és az energiaipar között tehát mindig is szoros volt, és az utóbbi években a fenntarthatóbb építési megoldásokra való igény tovább növelte a kapcsolat jelentőségét. Az építőipar és az energiaipar közös felelőssége a környezeti fenntarthatóság előmozdítása és a széndioxid-kibocsátás csökkentése.
Fontos személyek
Az energiaipar legfontosabb cégei a következőek:
Shell: A Royal Dutch Shell az egyik legnagyobb nemzetközi olaj- és gázcég a világon. Eredetileg a Shell Transport and Trading Company néven indult, és azóta világszerte nagy jelentőséggel bír az olaj- és gáztermelés, valamint a finomítás terén. Az utóbbi években a Shell erőteljesen fektet az alternatív energiába, például a napenergiába és a tiszta technológiákba.
4. ábra
ExxonMobil: Az ExxonMobil az Egyesült Államok egyik legnagyobb olaj- és gázcége, és globális szinten is meghatározó szereplő a szektorban. A cég tevékenysége kiterjed az olaj- és gázkitermelésre, finomításra és forgalmazásra. Az ExxonMobil is fokozatosan növeli az alternatív energiába való beruházásait, és kutatási programokat indított a környezetbarát technológiák fejlesztésére.
5. ábra
BP: A BP, korábban British Petroleum néven is ismert, az egyik legnagyobb nemzetközi olaj- és gázcég. A vállalat széles körű tevékenységet folytat az olaj- és gázkitermelés, finomítás, forgalmazás és kereskedelem terén. A BP szintén hangsúlyt helyez az alternatív energiára, és a közelmúltban jelentős beruházásokat hajtott végre a megújuló energiaforrásokba, például a napenergiába és a szélenergiába.
6. ábra
Enel: Az Enel egy olasz energetikai vállalat, amely az egyik legnagyobb energiaszolgáltató a világon. Az Enel különböző energiatermelési formákkal foglalkozik, beleértve a szén-, gáz-, víz- és szélenergiát. Az elmúlt években az Enel erőteljesen növelte megújuló energiába történő beruházásait, és törekedett a fenntarthatóbb energiaforrások használatára.
7. ábra
Tesla: A Tesla egy amerikai vállalat, amely a villanyautók, energia-tároló rendszerek és napenergia-termékek gyártásával foglalkozik. A Tesla a világ egyik vezető innovátoraként ismert a fenntartható energia terén, és jelentős hatást gyakorolt a járműiparra és az energiaiparra egyaránt.
8. ábra
Fontos megjegyezni, hogy az energiaiparban számos más szereplő is aktív, és a technológia fejlődésével és a fenntarthatóbb energiatermelés iránti növekvő igényekkel folyamatosan változik a versenyképesség. Az említett cégek azonban kiemelkednek a globális energiaiparban való jelentőségük és tevékenységük alapján.
Az energiaiparral kapcsolatos közgazdászok között számos elismert és híres szakember található.
Daniel Yergin: Daniel Yergin a világ egyik legelismertebb energiaipari szakértője és közgazdásza. Ő az "Olaj" című könyvével vált igazán híressé, amelyet Pulitzer-díjjal jutalmaztak. Yergin kutatásai és munkái jelentős hatást gyakoroltak az olajipar és a világenergia-piacok elemzésére és megértésére.
9. ábra
Amory Lovins: Amory Lovins a fenntartható energia és az energiahatékonyság egyik elismert szakértője. Ő a Rocky Mountain Institute (RMI) társalapítója és vezetője, és kiemelkedő munkát végzett a megújuló energiák területén. Lovins úttörőnek számít az energiahatékony épületek, a megújuló energiát használó járművek és az energiahatékony üzleti stratégiák terén.
10. ábra
Joseph Stiglitz: Joseph Stiglitz Nobel-díjas közgazdász, aki a gazdasági fejlődés és a globális gazdaságpolitika terén tett kiemelkedő kutatásokat. Bár nem közvetlenül energiaipari szakember, Stiglitz munkái értékes betekintést nyújtanak az energiaipar gazdasági hatásaira és a fenntartható gazdasági fejlődés lehetőségeire.
11. ábra
Fatih Birol: Fatih Birol a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) vezetője. Ő az egyik legbefolyásosabb személy az energiapolitika és az energiaipar terén. Birol a globális energiafogyasztás és -termelés trendjeinek elemzésével és a fenntartható energiaforrásokkal kapcsolatos stratégiák kidolgozásával járul hozzá a világenergia-piacok megértéséhez és alakításához.
A fenntartható építészet terén több elismert és híres személy is van, akik kiemelkedő munkát végeztek ezen a területen.
12. ábra
Norman Foster: Sir Norman Foster angol építész és tervező, aki világszerte elismert a fenntartható építészet terén. Ő az egyik legbefolyásosabb kortárs építész, és alkotásai a technológia és az innováció kiemelkedő példái. Foster jelentős figyelmet fordít az energiatakarékosságra, az újrahasznosított anyagok használatára és a zöld infrastruktúrára.
13. ábra
Renzo Piano: Renzo Piano olasz építész, aki az egyik legismertebb és legelismertebb fenntartható építészeti tervezők közé tartozik. Az építészeti alkotásai között megtalálható a híres Pompidou Központ Párizsban és a Kaliforniai Akadémiai Tudományok Intézete San Franciscóban. Piano tervezési filozófiájában a természeti környezettel való harmonikus kapcsolat és a környezeti fenntarthatóság kiemelt szerepet kap.
14. ábra
Bjarke Ingels: Bjarke Ingels dán építész, aki az éghajlatváltozás kihívásaira kreatív megoldásokat kereső tervezők közé tartozik. Alkotásai közé tartozik a Bjarke Ingels Group (BIG) által tervezett számos ikonikus épület, amelyek magukban foglalják a fenntartható építészet elveit és a környezeti hatás minimalizálását.
15. ábra
William McDonough: William McDonough amerikai építész és tervező, aki az "Együtt boldogulás" elvét alkalmazza a tervezésben és a fenntartható fejlődésben. McDonough az úgynevezett "Cradle to Cradle" (bölcsőtől bölcsőig) tervezési elvét hirdeti, amely az anyagok újra hasznosítására, a környezeti hatás minimalizálására és az emberi jólét előmozdítására törekszik.
16. ábra
A fenntartható építészet terén számos kivitelező cég jelentős hozzájárulást tesz a fenntartható és környezetbarát építési projektek megvalósításához.
Skanska: A Skanska egy skandináv székhelyű építőipari cég, amely világszerte ismert a fenntartható építészet terén végzett munkájáról. Célkitűzéseik között szerepel az alacsony széndioxid-kibocsátású projektek, az energiahatékonyság és a megújuló energiaforrások használata. A Skanska elkötelezett a zöld építési standardok, például a LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) és a BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) iránt.
17. ábra
Turner Construction: A Turner Construction az Egyesült Államok egyik legnagyobb építőipari vállalata, amely elkötelezett a fenntarthatóság iránt. Cégük olyan épületeket és infrastruktúrát épít, amelyek energiatakarékosak, környezetbarátak és az egészséges munkakörnyezetet elősegítik. A Turner Construction elkötelezett az innovatív technológiák és zöld megoldások alkalmazása iránt a projektjeik során.
18. ábra
Lendlease: A Lendlease egy nemzetközi ingatlan- és építőipari vállalat, amely kiemelt figyelmet fordít a fenntartható építészetre és az ökológiai hatások minimalizálására. Az építkezéseiken a Lendlease célja az alacsony széndioxid-kibocsátású épületek létrehozása, a megújuló energiaforrások használata és az erőforrások hatékony felhasználása.
19. ábra
Balfour Beatty: A Balfour Beatty az Egyesült Királyság vezető építőipari vállalata, amely nagy hangsúlyt fektet a fenntarthatóságra és a környezetvédelemre. Céljuk a fenntartható technológiák és gyakorlatok alkalmazása a projektjeik során, valamint az energiahatékonyság növelése és a széndioxid-kibocsátás csökkentése.
20. ábra
A lényeg rövid bemutatása
Magyarországon az ipari célú energiafelhasználásának nagyjából 6,9% - át az építőipar használja fel építőanyag előállításra és kivitelezések során. Ezzel ellentétben a lakosság által felhasznált energia, amely a fűtésre, hűtésre, melegvíz előállításra, főzésre és világításra használnak fel, sokkal nagyobb az épület megépítésére használt energiánál. Ezek a komfortkövetelmények fenntartásáért felelős felhasználási módok nagy része nem hatékony formában hasznosítja az energiát. Viszont energiahatékony és energiatakarékos házak építésével korlátozható lenne ez a felhasználás és hosszabb távon kifizetődővé is válna az eleinte befektetett magasabb energia az építéskor.
A hazánkban felhasznált energia 40%-át termeljük meg és a 60%-át pedig külföldről hozzák be. A megtermelt energiából keveset exportálunk és a túltermelő európai országokból importáljuk. Emiatt és a lakókörnyezetünk rossz energiaháztartása miatt az energiaárak itthon viszonylag magasak.
Az energiahatékony és energiatakarékos építkezés és épületek viszont segíthetnek ezen a problémán. A fokozatos építőanyag fejlesztések és technikai újítások lehetővé teszik, hogy az épületeket kevesebb energia felhasználásával megfelelő komfort körülményeket képesek biztosítani. Az épületszerkezetek hőszigetelésével, korszerű gépészettel és árnyékoló rendszerrel lehet akár meglévő házakat is korszerűsíteni. Ez az egyszeri, nagyobb költségű beruházás hosszú távon jobban megéri pénzügyi és környezetbarát szempontból.
Összefoglaló, az építésgazdasági hatások kiemelése
Az épített környezetnek nagy hatása van az energiatermelésre, fogyasztásra és fenntarthatóságra, így az építésgazdaságtan és az energiagazdaság szorosan összefüggenek. Az építés előtt a tervezési folyamatoknál már fontos az új energiahatékony alternatívák feltárása és használása. Az épített környezet, beleértve az épületeket és az infrastruktúrát, jelentős mértékben befolyásolja az energiaigényt. A megfelelő tervezéssel és kivitelezéssel az épületek energiafelhasználása csökkenthető, például a hőszigeteléssel, az energiahatékony fűtési és hűtési rendszerekkel, az energiatakarékos világítással és az okosenergia-kezeléssel.
Az alternatív energiaforrások, mint például a napenergia, a szélenergia vagy a geotermikus energia kiaknázása segíthet csökkenteni a fosszilis energiák iránti függőséget és az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását. A passzív védelem ugyanúgy fontos a tervezés során, mint például a megfelelő szigetelés, a napelemek használata, az energiatárolás és a passzív hűtési technikák, elősegítik az energiahatékony működést és hozzájárulnak a fenntarthatósághoz.
Ha a körültekintő tervezés nem lehetséges vagy már megépült épület korszerűsítéséről beszélünk, akkor is a befektetett energia és pénz hosszútávon megtérül és így hozzájárul a városok kiegyensúlyozott energiafelhasználásához.
Sztorik, érdekességek
Nemzeti Energiastratégia 2030: Nemzeti Energiastratégia 2030 célja, hogy Magyarország biztosítsa az ország energiabiztonságát, növelje az energiahatékonyságot és a megújuló energia felhasználását és csökkentse a szén-dioxid kibocsátást a következő évtizedben. Sok más iparág mellet az építőipar szempontjából is fogalmaz meg elvárásokat. A stratégia részletes intézkedéseket tartalmaz az energiaimport függőség csökkentésére, az épületek, ipari folyamatok és közlekedés energiahatékonyságának növelésére, valamint a megújuló energiaforrások hasznosítására. Az energiaipar modernizációját és az innováció előmozdítását is hangsúlyozza. A Nemzeti Energiastratégia 2030 hosszútávú célja a fenntartható és gazdaságilag versenyképes energiaellátás biztosítása Magyarország számára.
Az Energiastratégia külön tárgyalja az energiaipar egyes területekben rejlő lehetőségeket, illetve a szektorok nehézségeit (áramszektor/hőpiac/gázpiac)
A stratégiában szereplő adatok szerint az épületenergetikai fejlesztések kulcsfontosságúak az energiahatékonyság javításához. Jelenleg Magyarországon az összes felhasznált energia 40%-át az épületeinkben használjuk fel, nagyrészt az épületek hűtésére, illetve fűtésére fordítjuk az energiát, melyből a lakosság és a tercier szektor részesedése nagyjából 60%. Ennek oka, hogy az ország lakásállományának 70%-a hőtechnikai szempontból korszerűtlen, nem teljesítik a támasztott korszerű követelményeket. Az utóbbi pár évben ez az arány javult a lakossági energiahatékonysági programoknak köszönhetően, de egy budapesti lakás fűtési energiafelhasználása még mindig kétszerese egy hasonló alapterületű bécsi lakásnak. Ezért a meglévő épületállomány korszerűsítése és így a fűtési energiafelhasználás csökkentése
(30%-kal – 84 PJ-lal) az Energiastratégia egyik kiemelt célja.
21. ábra: magyar épületállomány hőenergiafelhasználás referencia értékei /forrás: KÉK Munkacsoport
A közlekedés mellett az épületenergetika a legnagyobb energia-megtakarító szektor, ezért az EU-val együtt az ország is nagy hangsúlyt fektet ennek a területnek a (költség)hatékonyabb és fenntarthatóbb irányba való terelésére.
Érdekes és innovatív projekt: Nincs hűtés, nincs fűtés. Míg az épületek egyre kevesebb energiát igényelnek, egyre többet kell költeni a fenntartására és a szolgáltatásokra, amelyek szükségesek az energia csökkentés fenntartásához. Az épületek működése, mint erőművek, erőteljesen emlékeztetnek a modernizmus ígéreteire. Az egyetlen zavaró tényező ebben az ideális világban az emberi tényező. A Bebaumschlagereberle-nak nincs szándéka a természetet technológiával helyettesíteni ebben az irodaházban Lustenau-ban, Ausztriában. Céljuk inkább értelmes összefüggések kialakítása a felhasználó számára. Az épületnek nincs fűtési, szellőztetési vagy hűtési rendszere, az energiaáramlást szoftver szabályozza. Mindemellett ez egy kőépület, falakkal, ajtókkal és magas belmagasságú helyiségekkel. Kevés nem megújuló energia szükséges hozzá, és egyszerű építészeti megoldásokkal teremtenek jó közérzetet, amelyet a kellemes arányok és az egyértelmű használat hoz létre. Az ehhez szükséges szerkezeti és energetikai alapok bemutatják a Bebaumschlagereberle által 28 év alatt felépített szakértelmet. A burkolat üreges fal szerkezettel rendelkezik, minden fal 36 centiméter vastag téglákból áll. Ennek a kapcsolt héjnak a belső rétege biztosítja a nagy nyomószilárdságot, míg az külső réteg hatékony szigetelést garantál. A mély ablakkeretek csökkentik a hőbeáramlást, míg a belső részben elhelyezett szellőzők szenzorokkal vezérelve kellemes belső klímát biztosítanak. Például télen a hőenergia biztosítja a magas energiafelvételt, és az ablakszellőzők csak akkor nyílnak ki, ha a szobában a széndioxid mennyisége nő. Nyáron a forró időjárás során az éjszakai órákban nyílnak a szellőzők, hogy természetes hűtést biztosítsanak. A szenzorok a lakók normális tevékenységét is támogatják, egy hosszú távon is érvényes épület koncepcionális, esztétikai és mindennapi szempontból.
22. ábra: 2226
A vályogházak számos energetikai előnnyel rendelkeznek, ami részben magyarázza népszerűségüket a fenntartható építészet terén.
Természetes hőszigetelés: A vályogfalak rendkívül jó hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkeznek. A vályog kiváló hőtároló képessége miatt a ház belseje hosszabb ideig megtartja a kellemes hőmérsékletet. Ez azt jelenti, hogy a vályogházak télen jobban megtartják a meleget, míg nyáron hűvösebbek maradnak.
Energiahatékonyság: A jó hőszigetelő tulajdonságoknak köszönhetően a vályogházak kevesebb energiafelhasználást igényelnek a fűtéshez és a hűtéshez. Ez csökkenti az energiafogyasztást és a kapcsolódó költségeket.
Természetes légáramlás: A vályogfalak légáteresztők, ami lehetővé teszi a természetes légáramlást a házban. Ez javítja a beltéri levegő minőségét és csökkenti a nedvességet és a penészképződést.
Fenntartható anyagok: A vályog építőanyaga természetes és fenntartható eredetű. A vályogtégla gyakran helyben, a helyi agyagból készül, ami csökkenti a szállítási költségeket és a környezeti terhelést.
Környezetbarát: A vályog építészet környezetbarát megoldást jelent, mivel a vályog anyaga természetes és újrahasznosítható. Az építési folyamat során kevesebb energia és káros anyag kerül felhasználásra, és az épület végül is könnyebben bontható és újrahasznosítható.
23. ábra: vályogház
A Terrán cég napelemes tetőcserepei forradalmi megoldást jelentenek az energiahatékony épületek tervezésében és a megújuló energiaforrások kihasználásában. Ezek a tetőcserepek kombinálják a hagyományos tetőfedő anyagok esztétikáját a napenergia termelésének lehetőségével.
A Terrán napelemes tetőcserepek külső megjelenésükben megegyeznek a hagyományos tetőcserepekkel, így harmonikusan illeszkednek az épület megjelenésébe. Azonban belőlük találhatók fotovoltaikus cellák, amelyek napenergiát alakítanak át elektromos energiává. Ez lehetővé teszi, hogy a tetőfelületet kihasználják az energia termelésére, anélkül, hogy megváltoztatnák az épület megjelenését.
A Terrán napelemes tetőcserepek számos előnnyel járnak:
Környezetbarát: A napelemes tetőcserepek tiszta és megújuló energiát termelnek, csökkentve ezzel a fosszilis tüzelőanyagok felhasználását és a szén-dioxid-kibocsátást. Ez hozzájárul a klímaváltozás elleni küzdelemhez és a fenntartható energiaellátáshoz.
Energiahatékonyság: A napelemes tetőcserepek lehetővé teszik a házak számára, hogy saját elektromos energiát termeljenek. Ez csökkenti az energiafelhasználást a hálózatról és hozzájárul az energiaköltségek csökkentéséhez.
Rugalmasság: A napelemes tetőcserepek sokféle épületre alkalmazhatók, beleértve a lakóházakat, irodákat, üzleteket stb. Ráadásul a cserepek modulárisak, így a rendszer mérete és teljesítménye testre szabható az adott épület energiaigényei szerint.
Tartósság: A Terrán napelemes tetőcserepei kiváló minőségű anyagokból készülnek, így hosszú élettartammal rendelkeznek. Jól ellenállnak az időjárási viszonyoknak, például az esőnek, hónak és szélnek.
A Terrán napelemes tetőcserepek jelentős lépést jelentenek az épületek energetikai teljesítményének javítása és az alternatív energiaforrások kiaknázása terén. Az ilyen típusú tetőcserepek segítségével az épületek aktív részeseivé válhatnak az energiatermelésnek, hozzájárulva a fenntartható építészet és a zöld energia terjedéséhez.
24. ábra: Terrán GENERON tetőcserép
Aspern Smart City Research
Az Aspern Smaprt City Research 2013-ban azzal a céllal indult, hogy meglévő házakon és rendszereken teszteljék az energiafelhasználást optimalizáló, fenntarthatóságot célzó és környezetvédelemre összpontosító városfejlesztési koncepciókat. A projekt során gyakorlatilag egy új városrész épült, ahol 10 ezer lakás és több, mint 25 ezer lakos részvételével vizsgálják az új gazdaságos, energiahatékony megoldásokat. A kutatás 17 felhasználási területre összpontosít, melyek széles skálája a hűtési-fűtési rendszerek új megközelítéseitől kezdve az elektromos autók energiatárolóként való lehetséges felhasználásáig terjed. A projekt eredetileg 5 évre vonatkozott, de 2018-ban a résztvevők úgy döntöttek, hogy meghosszabbítják a kutatás élettartamát még öt évvel, így éppen idén, 2023-ban lesz vége.
A kutatás négy területre fókuszál: a „Smart Building”-re - energiatakarékos és erőforrás-takarékos működésű építészetre, a „Smart Grid”-re - az elektromos hálózatok digitalizálására, a „Smart ICT”-re – begyűjtött adatok okos kezelésére és döntéshozásra és végül a „Smart User”-re – amely a lakosság bevonását jelenti a fenntarthatóságba.
25. ábra: ASCR kutatási területei /forrás: smartcity.wien.gv.at/
Smart Building
Európában az energiafelhasználás 40%-át az épületek energiafelhasználása teszi ki, ezért ezen a területen a megújuló energia felhasználásának nagy jövője lesz a felhasznált energia csökkentésében. Szinte magától értetődő, hogy a kutatás ezzel a területtel is foglalkozik. Az „intelligens épületek” kutatási terület az épületeket, mint megújuló energia termelőket kutatja. Úgy keresik a lehetséges megtakarításokat, hogy közben a lehető (és megkívánt) minőséget biztosítják a lakók számára, a lehető legalacsonyabb építési és fenntartási költségek mellett.
A kutatási területen öt épület szolgál konkrét kutatási épületként, melyek funkciója eltérő: egy lakóépület, egy diákszálló, egy oktatási kampusz, egy irodaépület (sportlétesítményekkel és garázzsal). A kutatás fókuszpontjában az e-autók intelligens töltésének kérdései kerülnek.
A területre a legkorszerűbb technológiát telepítették: az épületekbe integrált fotovoltaikus rendszer – azaz napelem rendszer magába az épületek tetejére, homlokzatába vagy annak részeként lett felszerelve és az általa termelt energiát maguk az ottani lakosok használják fel.
Eredmények
A program összességében nagyon pozitívan zárult sok területet lefogva. Az épületek energiafogyasztásának menedzselésével és megújuló energiákkal képesek voltak nagy mennyiségben visszafogni a szén-dioxid kibocsátásukat. Az energia hálózat operálása sokkal hajlékonyabb lett így is csökkentve az energiafelhasználást és a hozzájárult a jövőben építendő rendszerek jobb kihasználhatóságához. Az összekapcsolódó hálózat segített a lakosoknak a környezet-barátibb gondolkodás felvételében. Végül az energiaellátás egy okos városban szorosabb együttműködést igényel az ingatlanfejlesztők, a lakásszektor, az energiaszolgáltatók és a technológiai szolgáltatók között.
Statisztikák, a terület számokban
26. Ábra A megújuló energiák 2016 környékén a 3. helyre kerültek a bruttó rendelkezésre álló energiák között, ami a tervek szerint 2030-ra már az 1. helyen fog állni.
27. Ábra Európa legnagyobb energia importja a mai napig is a kőolaj és az idővel megnövekedett földgáz.
28. Ábra Európában 2016-ig folyamatosan növekedett a különböző energiák exportja. 2016-után jelentősen esett az üzemanyag és a természetes földgáz exportja a többi energiahordozó mellett.
29. Ábra Az elmúlt 30 évben a leggyakrabban használt energiaforrás a kőolaj mind a mai napig. Szintén jól látható, hogy míg a fosszilis tüzelőanyagok jelentősen visszaestek, addig a megújuló energiaforrások felkerültek a 3. helyre.
30. Ábra 2021-ben, az EU-ban felhasznált energia országok szerinti megoszlása. Németország, Ukrajna, Olaszország és Spanyolország teszi ki az EU energiafelhasználásának az 50%-át, míg Magyarország csupán 1,89%-át.
31-32. Ábra Az építőipar teljesítménye követi a gazdaság teljesítményét, a 2020 közepén mutatkozó megtorpanást, a viszonylag gyors kilábalás időszaka követte
33a/33b ábra A Covid-19 korlátozások enyhítését követően 2021-ben az épületek energiaigénye közel 4%-kal nőtt 2020-hoz képest (2019-hez képest 3%-kal), ami az elmúlt évtized legnagyobb éves növekedése. A villamos energia az épületek energiafelhasználásának körülbelül 35%-át tette ki 2021-ben, szemben a 2010-es 30%-kal. 2021-ben az összes épület végfelhasználása tekintetében a térhűtés iránti kereslet nőtt a legnagyobb mértékben, 2020-hoz képest több mint 6,5%-kal.
34a/34b ábravGlobálisan a MEPS által lefedett végső energiafelhasználás már meghaladja a 80%-ot a lakossági hűtőszekrények és klímaberendezések esetében, szemben a 2010-es kétharmaddal, a lámpáknál pedig valamivel több mint 75%-kal, ami több mint 30 százalékpontos javulás ugyanebben az időszakban.
35. Ábra Évekig tartó stagnálás után az épületágazat energiahatékonysági intézkedésekbe történő teljes befektetése 2021-ben több mint 15%-kal nőtt, amely növekedés, ha tartós marad, összeegyeztethető lenne a nettó nulla forgatókönyvben szereplő szintekkel (évi 11%). . A beruházások növekedése azonban már 2022 első felében is lassult, mivel az építési és anyagköltségek történelmi csúcsokat értek el, és Európa több országában is megszűnnek az ösztönzött energiahatékonysági beruházások közvetlen ösztönzése.
36 ábra: a rendelkezésre álló eneria szektoronkénti megoszlása 2020-ban. Az energia jelentős részét a háztartások használják fel, elsősorban fűtésre és hűtésre.
37. Ábra Az országok százalékos energiafelhasználása az energiaforrások alapján. Magyarországon a legnagyobb százalékban földgáz és kőolaj biztosítja az energiát, amik jelentős része importálva van pl. Oroszországból.
38. ábra: egy főre jutó energiafelhasználás az EU területén. Ez a szám a kontinensen Norvégiában, Finnországban, Belgiumban és Hollandiában a legmagasabb, míg Portugáliában, Romániában és Görögországban a legalacsonyabb.
39. Ábra Az egyes európai országok importenergia függőségének mérete látszik a térképen. Magyarország a skálán középen helyezkedik el, míg Görögország vagy Skócia erősen függ az importált energiától. A legfüggetlenebb országok közé tartozik Svédország és Norvégia.
TCP stratégiai jövőképe:
· Minden ország 2030-ig nulla szén-dioxid-kibocsátásra kész kódokat tűz ki az új épületekre
· A meglévő épületállomány közel 20%-ának 2030-ra szén-dioxid kibocsátásra alkalmas felújítása ambiciózus, de szükséges
· K. 600 millió hőszivattyú telepítése 2030-ig, amelyek az épületek fűtési igényének 20%-át fedezi
· 2030-ra kb. 100 millió háztartás támaszkodik tetőtéri napelemekre
· 2030-ra az épületek villamosenergia-felhasználásának mintegy 40%-át napelemes és szélenergia biztosítja
· 2030-ra 350 millió épületegység csatlakozik távenergia hálózathoz, amely a helyiségek fűtési szükségletének mintegy 20%-át biztosítja
· A napenergia technológiát 2030-ra kb. 400 millió lakásban telepítik
· 2025-ig 100%-os LED-es világítási értékesítés megcélzása
· A lakossági szokások változása 2030-ra a fűtési és hűtési energiafelhasználás csökkenéséhez vezet
· 2030-ra az elektromos autók a világszerte eladott járművek több, mint 60%-át teszik ki, és az épületekbe szerelt töltők megfelelő megnövekedését igénylik
TÉNYEK ÉS SZÁMOK
Az épületek kb.
- EU energiafogyasztásának 40%-a
- Az energiával összefüggő üvegházhatású gázok kibocsátásának 36%-a
Az épületek a legnagyobb energiafogyasztók Európában:
A hűtés, fűtés, és a használati melegvíz adja az általunk elfogyasztott energia 80%-át.
Az épületgépészeti villamosenergia-fogyasztás a globális villamosenergia fogyasztás közel 55%-át teszi ki.
A nagy irodaházak a légkondicionáló az energiafogyasztás 20%-át teheti ki.
A klímaberendezések egyszerű 1%-os hűtése további 10%-os energiafogyasztást jelenthet.
A tetők fehérre festése évi 1 gigatonnával csökkentené az üvegházhatású gázok kibocsátását, ami 250 millió járműnek felel meg.
Mesterséges intelligencia véleményezése
A mesterséges intelligencia segítségül hívása kézenfekvő megoldásnak tűnt, ám be kellett látnunk, hogy sok kérdésben korrigálásra, pontosításra szorul az általa adott válasz.
A ChatGPT tudása csak a 2021 előtti adatokra terjed ki, ami -megítélésünk szerint- egy ilyen gyorsan változó iparág elemzése esetében nehézségeket szülhet, mert a legfrissebb tendenciákra, változásokra, szabályokra így nem tud reagálni, nem ismeri ezeket. Előfordult, hogy források felsorolására kértük a ChatGPT-t és adott több olyan forrást, melyek vagy nem is léteznek, vagy már nem elérhetőek.
A mesterséges intelligencia által adott válaszok felülbírálás, átgondolás nélküli felhasználása -csakúgy, mint bármilyen másik forrás esetében- kétséges. Tapasztalataink szerint a válaszok általában a valóságnak megfelelőek és a témában relevánsak, de többször előfordult, hogy irreleváns, felszínes vagy hamis információkat osztott meg velünk a ChatGPT. A kapott válaszok tartalma azonban rajtunk is múlik, hiszen fontos a pontos, lényegre törő és érthető kérdésmegfogalamzás is.
Összességében úgy véljük, hogy a mesterséges intelligencia jelenlegi tudásával segítség tud lenni számunkra a mindennapi és akár a tudományos életben is, de önmagában még nem helyettesíti az emberi munkát, gondolkodást és ösztönös reakciót. Ez természetesen nem zárja ki, hogy pár éven belül, sok fejlesztés és tanulás után ezeket a feladatokat is ellássa. Saját bevallása szerint a folyamatos tanulás és a kutatás révén igyekszik fejleszteni és bővíteni a tudását az energiaipar és az építésgazdaságtan területein is.
Szakirodalom, web
Nemzeti Fejlesztési Minisztérium: Nemzeti Energiastratégia 2030. 2012. https://2010-2014.kormany.hu/download/4/f8/70000/Nemzeti%20Energiastratégia%202030%20teljes%20változat.pdf (utolsó elérés: 2023.05.24.)
Developing energy solutions for everyday urban life. Smart City-Stadt Wien, https://smartcity.wien.gv.at/en/aspern-smart-city-research/ (utolsó elérés: 2015. 05. 24.)
Terran Generon napelemes tetőcserép https://terran-generon.hu/
Baumschlager Eberle Architekten: 2226: innovatív irodaépület 2006-2013 https://www.baumschlager-eberle.com/werk/projekte/projekt/2226/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
KSH: Végső energiafelhasználás KSH (2021) https://www.ksh.hu/stadat_files/ene/hu/ene0006.html (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
KSH: A háztartások végső energiafelhasználása felhasználási célok szerint [petajoule] (2021) https://www.ksh.hu/stadat_files/ene/hu/ene0007.html (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
FEHÉR Enikő: Mitől energiahatékony az épület. Homeinfo, https://www.homeinfo.hu/epitkezes-felujitas/503-mitol-energiahatekony-egy-epulet (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
Statisztikák:
Műszaki és technológiai ismeretek: Energetika az építőiparban; Megújuló energiaforrások https://muszakiesinformatikaineveles.wordpress.com/6-osztaly-uj/eroforrasok-es-termeles/energetika-az-epitoiparban-epitoipari-intezkedesek-a-hoenergia-celszeru-felhasznalasara-szigeteloanyagok/
KSH, Építőipar tps://www.ksh.hu/epitoipar
Történelmi idővonal a megújuló energiáról EcoMENA 2022: https://www.ecomena.org/historic-timeline-of-renewable-energy/
4. ábra: Shell: tevékenységük: Shell https://www.shell.hu/about-us/what-we-do.html (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
5. ábra: ExxonMobil: Our Global Organization: ExxonMobil https://corporate.exxonmobil.com/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
6. ábra: BP: Who we are: BP https://www.bp.com/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
7. ábra: Enel: About Us: Enel https://www.enel.com/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
8. ábra: Tesla https://www.tesla.com/en_eu (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
9. ábra: Daniel Yergin: About – Daniel Yergin https://www.danielyergin.com/about (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
10. ábra: Amory Lovins: John Vidal, Energy efficiency guru Amory Lovins: ‘It’s the largest, cheapest, safest, cleanest way to address the crisis’, The Guardian https://www.theguardian.com/environment/2022/mar/26/amory-lovins-energy-efficiency-interview-cheapest-safest-cleanest-crisis (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
11. ábra: Joseph Stiglitz: Joseph Stiglitz - BIO https://www8.gsb.columbia.edu/faculty/jstiglitz/bio (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
12. ábra: Fatih Birol: John Kerry, Time, 2021 https://time.com/collection/100-most-influential-people-2021/6095810/fatih-birol/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
13. ábra: Norman Foster: John Zukowsky, Britannica, https://www.britannica.com/biography/Lord-Norman-Foster (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
14. ábra: Renzo Piano: rpbw http://www.rpbw.com/people (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
15. ábra: Bjarke Ingels: BIG https://big.dk/people (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
16. ábra: William McDonough: https://mcdonough.com/william-mcdonough/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
17. ábra: Turner: About Us: Turner https://www.turnerconstruction.com/about-us (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
18. ábra: Skanska Who we are: Skanska https://www.skanska.hu/skanska-magyarorszagon/a-skanska-rol-roviden/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
19. ábra: Lendlease: About Us: Lendlease https://www.lendlease.com/us/about-us/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
20. ábra: Balfour Beatty: How we work: Balfour Beatty https://www.balfourbeatty.com/how-we-work/ (utolsó elérés: 2023. 05. 27.)
21. ábra: magyar épületállomány hőenergiafelhasználás referencia értékei /forrás: KÉK Munkacsoport
22. ábra: Baumschlager Eberle Architekten: https://www.baumschlager-eberle.com/
23. ábra: Pannon Építőműhely Kft., Vályogfalazatok típusai: https://www.pannonmuhely.hu/kivitelezes.php?energiatakarekos=31
24. ábra: Terrán napelemes tetőcserép: https://terran-generon.hu/
25. ábra: ASCR kutatási területei: smartcity.wien.gv.at
26. ábra: Eurostat: Bruttó rendelkezésre álló energia, EU, 1990-2020, (utolsó elérhetőség: 2023.04.28 11:00) https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/nrg_bal_c/default/table?lang=en
27. ábra: Eurostat: Energiahordozók importja, EU, 1990-2020, (utolsó elérhetőség: 2023.04.28 11:00) https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/nrg_bal_c/default/table?lang=en
28. ábra: Eurostat: Energiahordozók exportja, EU, 1990-2020, (utolsó elérhetőség: 2023.04.28 11:00) https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/nrg_bal_c/default/table?lang=en
29. ábra: Eurostat: Az összes elérhető energia hordozó szerint, EU, 1990-2020, (utolsó elérhetőség: 2023.04.28 11:00) https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/nrg_bal_c/default/table?lang=en
30. ábra: Eurostat: Az Európai Unio teljes energiamérleg, (utolsó elérhetőség: 2023.04.28 11:00) https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/nrg_bal_c/default/table?lang=en
31. ábra: Prof. Dr. Boros Anita: Fenntartható építésgazdaság MATE 2022.06.22 https://kozbeszerzes.hu/media/documents/Dr._Boros_Anita_Fennterthat%C3%B3_%C3%A9p%C3%ADt%C3%A9sgazdas%C3%A1g.pdf
32. ábra: ábra: Prof. Dr. Boros Anita: Fenntartható építésgazdaság MATE 2022.06.22 https://kozbeszerzes.hu/media/documents/Dr._Boros_Anita_Fennterthat%C3%B3_%C3%A9p%C3%ADt%C3%A9sgazdas%C3%A1g.pdf
33/a. ábra: IEA 202; Épületek energiafogyasztása tüzelőanyag szerint a nettó nulla forgatókönyvben 2010-2030, Link: https://www.iea.org/reports/buildings, License: CC BY 4.0
33/b. ábra: IEA 202; Végső energiafogyasztás az épületszektorban 2021, Link: https://www.iea.org/reports/buildings, License: CC BY 4.0
34/a. ábra: IEA 202; Az energiafogyasztás aránya kiválasztott végfelhasználások esetében, amelyekre az energiahatékonysági minimumkövetelmények vonatkoznak 2000-2021, Link: https://www.iea.org/reports/buildings, License: CC BY 4.0
34/b. ábra: IEA 202; A minimális kötelező összehasonlító címkékkel lefedett kiválasztott végfelhasználások energiafogyasztásának aránya 2000-2021, Link: https://www.iea.org/reports/buildings, License: CC BY 4.0
35. ábra: IEA 202; Éves beruházás az energiahatékonyságba az épületek szektorában a nettó nulla forgatókönyv szerint 2017-2030, Link: https://www.iea.org/reports/buildings, License: CC BY 4.0
36. ábra: Eurostat: A rendelkezésre álló eneria szektoronkénti megoszlása. Az energia jelentős részét a háztartások használják fel, elsősorban fűtésre és hűtésre, (utolsó elérhetőség: 2023.04.28 11:00) https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/nrg_bal_c/default/table?lang=en
38. ábra: Eurostat: Egy főre jutó energiafelhasználás az EU területén, (utolsó elérhetőség: 2023.04.28 11:00) https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/nrg_bal_c/default/table?lang=en
39. ábra: Eurostat: Az Európai Unio teljes energiamérleg, (utolsó elérhetőség: 2023.04.28 11:00) https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/nrg_bal_c/default/table?lang=en
A tanulmányt készítette: Daragó László Ferenc, Mantuano Eszter, Rátosi Noémi, Zsitvai Kata