Stavať nízkoenergeticky alebo energeticky pasívne?

Vo svojej štúdii pre britskú vládu vyzdvihol A. Stern naliehavosť klimatickej ochrany pre stabilitu svetového hospodárstva – do konca 21. storočia treba obmedziť emisie CO2 viac ako o 50 %. Väčším rizikom pre hospodársky rast a blahobyt nie sú náklady na uplatňovanie klimatickej ochrany, ale pretrvávajúca nečinnosť a nárast emisií.

Nová správa Medzinárodnej komisie pre klimatické zmeny z februára 2007 jednoznačne preukázala tieto výsledky:

• klimatické zmeny sú v plnom prúde a pri pokračujúcom trende hospodárenia budú mať ešte v tomto storočí také negatívne účinky na ekosystém, hospodárstvo a životné podmienky ľudí, aké ešte nikdy v histórii,
• klimatické zmeny sú zapríčinené ľudskými vplyvmi, prevažne výrobou energie z fosílnych energetických nosičov; miera ďalších zmien klímy v budúcnosti závisí od množstva emisií CO₂ uvoľnených do atmosféry,
• ešte vždy možno predchádzať najhorším prejavom globálneho otepľovania, čo však vyžaduje zásadné obmedzovanie emisií CO₂ v celosvetovom meradle, a to výrazne pod súčasnú úroveň.

Štandardný scenár Medzinárodnej agentúry pre energiu je však v rozpore s uvedenými požiadavkami klimatickej ochrany, pretože v nasledujúcich 20 rokoch predpokladá nárast primárnej energetickej spotreby viac ako o 50 %, a to prevažne z fosílnych palív. Tento scenár by mal za následok ďalší enormný nárast emisií CO₂ s rizikom ťažko predpovedateľných škôd.

Nízkoenergetický štandard sa u nás stále považuje za ambiciózny spôsob výstavby, ktorý si hľadal cestu pomerne zdĺhavo. Aj v medzinárodnom meradle prevláda uspokojenie s názorom, že nízkoenergetický štandard je dostatočne dobrý – veď ním dosiahneme výrazné úspory v porovnaní so staršími budovami, a tým aj odbremenenie životného prostredia. Bolestivým zistením však je, že práve takéto vyjadrenia sú jednými z najväčších prekážok udržateľného rozvoja a bránia využívaniu obrovského potenciálu, ktorý je momentálne k dispozícii [50]. Toto zistenie má dva dôvody, ktoré možno objasniť zohľadnením časových údajov vyplývajúcich z grafu na obr.

Význam maximálne zmysluplnej miery opatrení na zlepšenie energetickej efektívnosti je najlepšie prezentovať na príklade renovácie budovy, pretože táto miera vyplýva z cyklu výmeny stavebných prvkov: každé opatrenie je ekonomické, a teda aj zmysluplné iba vtedy, ak sa vykonáva v prirodzenom cykle výmeny. Napríklad dnes ani nikdy v budúcnosti nie je zmysluplné vymeniť neporušené okno za nové iba pre energetickú úsporu – na to sú súvisiace základné náklady jednoducho privysoké (viac ako 270 €/m² ušetrené náklady by sa pohybovali približne pri 0,25 €/kWh). Stavebné prvky by mali byť vylepšené, ak je ich výmena alebo renovácia zo stavebnotechnického hľadiska i tak potrebná.

Graf na obrázku sa týka dvoch rozličných prístupov.

Dosiahnuteľné energetické úspory v scenári s maximálnou rýchlosťou uskutočnenia (2,3 %/a) na príklade NSR: len za podmienky najvyššej efektivity (koncept EPD) možno do roku 2040 dosiahnuť nevyhnutné úspory o 50 %. „Starými“ technológiami NED sa dá dosiahnuť iba polovica vytýčeného cieľa.

Scenár 1
Aplikácia bežných opatrení komponentmi NED:

• hodnoty U stien, striech a suterénnych stropov asi 0,3 W/(m² . K), čo zodpovedá hrúbke tepelnoizolačnej vrstvy 10 až 15 cm,
• použitie donedávna bežných nových okien (Uw = 1,46 W/(m² . K)),
• minimálna výmena vzduchu bez rekuperácie,
• výroba tepla kondenzačným kotlom alebo tepelným čerpadlom.

Touto stratégiou možno pri maximálne zmysluplnej miere uskutočnenia znížiť spotrebu energie na vykurovanie do roku 2040 o 25 %. Všetky čiastkové opatrenia sú realizovateľné hospodárnym spôsobom.

Scenár 2
Aplikácia mimoriadne efektívnych opatrení komponentmi EPD:

• hodnoty U stien, striech a suterénnych stropov asi 0,15 W/(m² . K), zodpovedajúce hrúbke tepelnoizolačnej vrstvy 20 až 30 cm,
• použitie okien s tepelnoizolačným trojsklom (Uw = 0,80 W/(m² . K))
• inštalácia vetracieho systému s rekuperáciou (účinnosť viac ako 80 %),
• výroba tepla kondenzačným kotlom alebo tepelným čerpadlom, resp. kompaktným agregátom.

Touto stratégiou možno pri maximálne zmysluplnej miere uskutočnenia do roku 2040 znížiť spotrebu energie na vykurovanie až o 50 %. Aj pri tejto stratégii sú všetky čiastkové opatrenia realizovateľné hospodárnym spôsobom, hoci energeticky podmienené investičné náklady sú približne dvojnásobné rovnako sú však dvojnásobné aj úspory energetických nákladov. Porovnanie oboch časových radov poukazuje na to, aká dôležitá je pri každom čiastkovom opatrení najvyššia ekonomicky obhájiteľná energetická efektívnosť – iba tak možno dosiahnuť energetické úspory v čase, ktorý ešte máme k dispozícii.

Z časovej dynamiky tohto vývoja vyplýva druhý, ešte významnejší dôvod nevyhnutnosti princípu keď už, tak už. Môžeme to ilustrovať na príklade: zateplením fasády tepelnoizolačnou vrstvou s hrúbkou 10 cm sa dosiahnu (nevýrazné) energetické úspory, avšak fasáda bude najbližších 50 rokov nedotknutá – sanácia musí totiž počas tohto obdobia vydržať, ak má byť ekonomicky zdôvodniteľná. Opätovné zateplenie fasády s dosiahnutou hodnotou U asi 0,3 W/(m² . K) sa však neskôr vôbec neoplatí. Fixné náklady takéhoto opatrenia, pozostávajúce z postavenia lešenia a nánosu omietky, sú pri 70 €/m² také vysoké, že realizácia už nikdy nebude zmysluplná (ušetrené náklady by potom boli viac ako 0,16 €/kWh) [50]. To platí aj pre ostatné opatrenia: realizácia mierneho vylepšenia nevyhovujúceho stavebného prvku je prekážkou, ktorá v dohľadnom čase znemožňuje úplné využitie energeticky úsporného potenciálu.

Systematickou analýzou uvedených súvislostí je jasné, prečo má princíp okamžitého využitia najúčinnejších prostriedkov efektivity pri novostavbách a renováciách takú dôležitosť.

Článok je súčasťou publikácie: Nagy, E.: Nízkoenergetický a energeticky pasívny dom, Bratislava, JAGA GROUP, s. r. o., 2009