Nullenergiegebäude: Die gesamte verbrauchte Nutzenergie entspricht der gesamten erzeugten erneuerbaren Energie

Von Fouad Sabry

Was ist ein Nullenergiegebäude

Ein Nullenergiegebäude (ZEB), auch bekannt als Nullenergiegebäude (NZE) oder Nullenergiegebäude (ZNE). , ist ein Gebäude mit Netto-Null-Energieverbrauch. Das bedeutet, dass die Gesamtenergiemenge, die das Gebäude auf Jahresbasis verbraucht, der Menge an erneuerbarer Energie entspricht, die am Standort oder in anderen Definitionen durch erneuerbare Energiequellen außerhalb des Standorts unter Verwendung von Technologien wie Wärmepumpen, hocheffizienten Fenstern und Isolierung erzeugt wird , und Sonnenkollektoren. Andere Bezeichnungen für diesen Gebäudetyp sind Zero Net Energy. Während ihrer Lebensdauer sollten diese Bauwerke in der Lage sein, im Durchschnitt weniger Treibhausgase in die Atmosphäre freizusetzen als vergleichbare Nicht-ZNE-Gebäude. Es gibt Zeiten, in denen sie Treibhausgase ausstoßen und nicht erneuerbare Energiequellen nutzen, aber es gibt auch Zeiten, in denen sie den Energieverbrauch und die Erzeugung von Treibhausgasen an anderen Orten um den gleichen Betrag verringern. Das Streben nach Nullenergiegebäuden wird nicht nur durch den Wunsch motiviert, die Umgebung weniger negativ zu beeinflussen, sondern auch durch den Wunsch, Geld zu sparen. Die Finanzierbarkeit von Nullenergiegebäuden wird durch die Verfügbarkeit von Steuervorteilen und Einsparungen bei den Energieausgaben sichergestellt. Die Initiative für virtuelle Nullenergiegebäude (nZEB) ist eine ähnliche Idee, die von der Europäischen Union und anderen kooperierenden Nationen angenommen und umgesetzt wurde. Ziel der Initiative ist es, dass bis zum Jahr 2020 alle neu errichteten Gebäude in der Umgebung die nZEB-Kriterien erfüllen.

Ihre Vorteile

(I) Erkenntnisse und Validierungen zu folgenden Themen:

Kapitel 1: Nullenergiegebäude

Kapitel 2: Erneuerbare Energien

Kapitel 3: Solarenergie

Kapitel 4: BedZED

Kapitel 5: Solare Warmwasserbereitung

Kapitel 6: Umweltauswirkungen der Stromerzeugung

Kapitel 7: Nachhaltig Energie

Kapitel 8: Niedrigenergiehaus

Kapitel 9: Plusenergiehaus

Kapitel 10: Passivhaus

Kapitel 11 : Nachhaltige Architektur

Kapitel 12: Mikroerzeugung

Kapitel 13: Erneuerbare Wärme

Kapitel 14: Energieeffizienz im britischen Wohnungsbau

Kapitel 15 : Solarklimatisierung

Kapitel 16: Solarenergie

Kapitel 17: BrightBuilt Barn

Kapitel 18: Grüne Nachrüstung

Kapitel 19: Creative Energy Homes

Kapitel 20: CO2-freies Wohnen

Kap Kapitel 21: Gebäude mit Nullheizung

(II) Beantwortung der häufigsten Fragen der Öffentlichkeit zum Thema Nullenergiegebäude.

(III) Beispiele aus der Praxis für den Einsatz von Nullenergiegebäuden in vielen Bereichen.

(IV) 17 Anhänge zur kurzen Erläuterung von 266 neuen Technologien in jeder Branche, um ein umfassendes 360-Grad-Verständnis von Nullenergie-Gebäudetechnologien zu erhalten.

Wer dieses Buch Eignet sich für

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Bastler und diejenigen, die über grundlegende Kenntnisse oder Informationen für jede Art von Nullenergiegebäude hinausgehen möchten.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 18. Okt. 2022

Buchvorschau

Urheberrecht

Nullenergiegebäude Copyright © 2022 von Fouad Sabry. Alle Rechte vorbehalten.

Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf in irgendeiner Form oder mit elektronischen oder mechanischen Mitteln, einschließlich Informationsspeicher- und -abrufsystemen, ohne schriftliche Genehmigung des Autors reproduziert werden. Die einzige Ausnahme ist ein Rezensent, der kurze Auszüge in einer Rezension zitieren kann.

Cover entworfen von Fouad Sabry.

Dieses Buch ist ein Werk der Fiktion. Namen, Charaktere, Orte und Ereignisse sind entweder Produkte der Phantasie des Autors oder werden fiktiv verwendet. Jede Ähnlichkeit mit realen Personen, lebenden oder toten, Ereignissen oder Schauplätzen ist völlig zufällig.

Bonus

Sie können eine E-Mail an [e-mail] mit dem Betreff Nullenergiegebäude: Gesamtenergieverbrauch gleich der gesamten erzeugten erneuerbaren Energie senden und Sie erhalten eine E-Mail mit den ersten Kapiteln dieses Buches.

Fouad Sabry

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Vorwort

Warum habe ich dieses Buch geschrieben?

Die Geschichte des Schreibens dieses Buches begann 1989, als ich Schüler der Secondary School of Advanced Students war.

Es ist bemerkenswert wie die STEM-Schulen (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik), die jetzt in vielen fortgeschrittenen Ländern verfügbar sind.

STEM ist ein Lehrplan, der auf der Idee basiert, Schüler in vier spezifischen Disziplinen - Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik - in einem interdisziplinären und angewandten Ansatz auszubilden. Dieser Begriff wird typischerweise verwendet, um eine Bildungspolitik oder eine Lehrplanwahl in Schulen anzusprechen. Es hat Auswirkungen auf die Entwicklung der Arbeitskräfte, nationale Sicherheitsbedenken und die Einwanderungspolitik.

Es gab eine wöchentliche Klasse in der Bibliothek, in der jeder Schüler jedes Buch frei wählen und 1 Stunde lang lesen kann. Ziel des Kurses ist es, die Schüler zu ermutigen, andere Fächer als den Lehrplan zu lesen.

In der Bibliothek, während ich mir die Bücher in den Regalen ansah, bemerkte ich riesige Bücher, insgesamt 5.000 Seiten in 5 Teilen. Der Buchname ist The Encyclopedia of Technology, der alles um uns herum beschreibt, vomabsoluten Nullpunkt bis zu Halbleitern, fast jede Technologie wurde damals mit bunten Illustrationen und einfachen Worten erklärt. Ich fing an, die Enzyklopädie zu lesen, und natürlich konnte ich sie nicht in der 1-stündigen wöchentlichen Klasse beenden.

Also überzeugte ich meinen Vater, die Enzyklopädie zu kaufen. Mein Vater kaufte am Anfang meines Lebens alle technischen Werkzeuge für mich, den ersten Computer und die erste Technologie-Enzyklopädie, und beide haben einen großen Einfluss auf mich und meine Karriere.

Ich habe die gesamte Enzyklopädie in den Sommerferien dieses Jahres fertiggestellt, und dann begann ich zu sehen, wie das Universum funktioniert und wie man dieses Wissen auf alltägliche Probleme anwendet.

Meine Leidenschaft für die Technologie begann vor mehr als 30 Jahren und immer noch geht die Reise weiter.

Dieses Buch ist Teil von The Encyclopedia of Emerging Technologies, was mein Versuch ist, den Lesern die gleiche erstaunliche Erfahrung zu geben, die ich in der High School hatte, aber anstelle von Technologien des 20. Jahrhunderts  interessiere ich mich mehr für die aufkommenden Technologien, Anwendungen und Branchenlösungen des 21. Jahrhunderts.

The Encyclopedia of Emerging Technologies wird aus 365 Büchern bestehen, jedes Buch wird sich auf eine einzelne aufkommende Technologie konzentrieren. Sie können die Liste der neuen Technologien und ihre Kategorisierung nach Branchen im Teil von Coming Soon am Ende des Buches lesen.

365 Bücher, um den Lesern die Möglichkeit zu geben, ihr Wissen über eine einzige aufstrebende Technologie jeden Tag im Laufe eines Jahres zu erweitern.

Einleitung

Wie habe ich dieses Buch geschrieben?

In jedem Buch von The Encyclopedia of Emerging Technologies versuche ich, sofortige, rohe Sucheinblicke direkt aus den Köpfen der Menschen zu erhalten und ihre Fragen über die aufkommende Technologie zu beantworten.

Es gibt jeden Tag 3 Milliarden Google-Suchanfragen, von denen 20% noch nie zuvor gesehen wurden. Sie sind wie ein direkter Draht zu den Gedanken der Menschen.

Manchmal ist das Wie entferne ich Papierstaus. In anderen Fällen sind es die schmerzhaften Ängste und geheimen Sehnsüchte, die sie immer nur mit Google teilen würden.

In meinem Bestreben, eine unerschlossene Goldgrube an Inhaltsideen über Nullenergiegebäude zu entdecken, benutze ich viele Tools, um Autocomplete-Daten von Suchmaschinen wie Google zu hören, und kurbele dann schnell jede nützliche Phrase und Frage heraus, die die Leute um das Schlüsselwort Nullenergiegebäude stellen.

Es ist eine Goldgrube an Menscheneinblicken, die ich nutzen kann, um frische, äußerst nützliche Inhalte, Produkte und Dienstleistungen zu erstellen. Die freundlichen Menschen, wie Sie, wollen es wirklich.

Personensuchen sind der wichtigste Datensatz, der jemals über die menschliche Psyche gesammelt wurde. Daher ist dieses Buch ein Live-Produkt und wird ständig durch immer mehr Antworten auf neue Fragen zum Thema Nullenergiegebäude aktualisiert, die von Menschen wie Ihnen und mir gestellt werden, die sich über diese neue aufkommende Technologie wundern und mehr darüber erfahren möchten.

Der Ansatz für das Schreiben dieses Buches besteht darin, ein tieferes Verständnis dafür zu bekommen, wie Menschen rund um Nullenergiegebäude suchen, Fragen und Fragen aufzudecken, die ich nicht unbedingt aus dem Kopf heraus denken würde, und diese Fragen in super einfachen und verdaulichen Worten zu beantworten und das Buch auf einfache Weise zu navigieren.

Wenn es darum geht, dieses Buch zu schreiben, habe ich darauf geachtet, dass es so optimiert und zielgerichtet wie möglich ist. Dieser Buchzweck ist es, den Menschen zu helfen, ihr Wissen über Nullenergiegebäude weiter zu verstehen und zu erweitern. Ich versuche, die Fragen der Menschen so genau wie möglich zu beantworten und viel mehr zu zeigen.

Es ist eine fantastische und schöne Möglichkeit, Fragen und Probleme der Menschen zu erforschen und sie direkt zu beantworten und dem Inhalt des Buches Einsicht, Bestätigung und Kreativität hinzuzufügen - sogar Pitches und Vorschläge. Das Buch deckt reiche, weniger überfüllte und manchmal überraschende Forschungsbereiche auf, die ich sonst nicht erreichen würde. Es besteht kein Zweifel, dass erwartet wird, dass es das Wissen der potenziellen Leser erweitert, nachdem das Buch mit diesem Ansatz gelesen wurde.

Ich habe einen einzigartigen Ansatz angewendet, um den Inhalt dieses Buches immer frisch zu machen. Dieser Ansatz hängt davon ab, den Köpfen der Menschen zuzuhören, indem die Suchwerkzeuge verwendet werden. Dieser Ansatz hat mir geholfen:

Treffen Sie die Leser genau dort, wo sie sind, damit ich relevante Inhalte erstellen kann, die einen Nerv treffen und mehr Verständnis für das Thema schaffen.

Bleiben Sie am Puls der Zeit, damit ich Updates erhalten kann, wenn die Leute auf neue Weise über diese aufkommende Technologie sprechen, und Trends im Laufe der Zeit überwachen kann.

Entdecken Sie verborgene Schätze von Fragen, die Antworten auf die aufkommende Technologie benötigen, um unerwartete Einblicke und versteckte Nischen zu entdecken, die die Relevanz des Inhalts erhöhen und ihm einen entscheidenden Vorteil verschaffen.

Der Baustein für das Schreiben dieses Buches umfasst Folgendes:

(1) Ich habe aufgehört, die Zeit mit Bauchgefühl und Vermutungen über die von den Lesern gewünschten Inhalte zu verschwenden, den Buchinhalt mit dem gefüllt, was die Leute brauchen, und mich von den endlosen Inhaltsideen verabschiedet, die auf Spekulationen basieren.

(2) Ich habe solide Entscheidungen getroffen und bin weniger Risiken eingegangen, um in der ersten Reihe zu sehen, was die Leute lesen und wissen wollen - in Echtzeit - und Suchdaten zu verwenden, um mutige Entscheidungen darüber zu treffen, welche Themen aufgenommen und welche ausgeschlossen werden sollen.

(3) Ich habe meine Content-Produktion optimiert, um Content-Ideen zu identifizieren, ohne einzelne Meinungen manuell durchsuchen zu müssen, um Tage und sogar Wochen Zeit zu sparen.

Es ist wunderbar, den Menschen zu helfen, ihr Wissen auf einfache Weise zu erweitern, indem sie nur ihre Fragen beantworten.

Ich denke, der Ansatz, dieses Buch zu schreiben, ist einzigartig, da es die wichtigen Fragen sammelt und verfolgt, die von den Lesern in Suchmaschinen gestellt werden.

Bestätigungen

Ein Buch zu schreiben ist schwieriger als ich dachte und lohnender, als ich es mir jemals hätte vorstellen können. Nichts davon wäre ohne die Arbeit renommierter Forscher möglich gewesen, und ich möchte ihre Bemühungen würdigen, das Wissen der Öffentlichkeit über diese neue Technologie zu verbessern.

Widmung

Für die Erleuchteten, diejenigen, die die Dinge anders sehen und wollen, dass die Welt besser wird - sie mögen den Status quo oder den bestehenden Staat nicht. Du kannst ihnen zu sehr widersprechen, und du kannst noch mehr mit ihnen streiten, aber du kannst sie nicht ignorieren, und du darfst sie nicht unterschätzen, weil sie immer Dinge verändern ... Sie treiben die menschliche Rasse voran, und während einige sie als die Verrückten oder Amateure betrachten, sehen andere Genie und Innovatoren, weil diejenigen, die erleuchtet genug sind, um zu denken, dass sie die Welt verändern können, diejenigen sind, die es tun und die Menschen zur Aufklärung führen.

Epigraph

Ein Nullenergiegebäude (ZEB), auch bekannt als Net Zero Energy (NZE) Gebäude oder Zero Net Energy (ZNE) Gebäude, ist ein Gebäude mit Netto-Null-Energieverbrauch. Dies bedeutet, dass die Gesamtmenge an Energie, die das Gebäude jährlich verbraucht, der Menge an erneuerbarer Energie entspricht, die auf dem Gelände oder in anderen Definitionen durch erneuerbare Energiequellen außerhalb des Standorts erzeugt wird, wobei Technologien wie Wärmepumpen, hocheffiziente Fenster und Isolierungen sowie Sonnenkollektoren verwendet werden. Andere Namen für diesen Gebäudetyp sind eine Null-Netto-Energie Während ihrer Lebensdauer sollten diese Strukturen in der Lage sein, eine Menge an Treibhausgasen in die Atmosphäre freizusetzen, die im Durchschnitt niedriger ist als die vergleichbarer Nicht-ZNE-Strukturen. Es gibt Zeiten, in denen sie Treibhausgase ausstoßen und nicht erneuerbare Energiequellen nutzen, aber es gibt auch Zeiten, in denen sie den Energieverbrauch und die Erzeugung von Treibhausgasen an anderen Orten um den gleichen Betrag verringern. Das Streben nach Nullenergiegebäuden ist nicht nur durch den Wunsch motiviert, die Umwelt weniger negativ zu beeinflussen, sondern auch durch den Wunsch, Geld zu sparen. Die Finanzierbarkeit von Nullenergiegebäuden wird durch die Verfügbarkeit von Steuervorteilen und Einsparungen bei den Energieausgaben sichergestellt. Die Initiative Praktisch Nullenergiegebäude (nZEB) ist eine ähnliche Idee, die von der Europäischen Union und anderen kooperierenden Nationen akzeptiert und umgesetzt wurde. Ziel der Initiative ist es, dass bis  zum Jahr 2020 alle neu errichteten Gebäude in der Region den nZEB-Kriterien entsprechen.

Inhaltsverzeichnis

Urheberrecht

Bonus

Vorwort

Einleitung

Bestätigungen

Widmung

Epigraph

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1: Nullenergiegebäude

Kapitel 2: Solarenergie

Kapitel 3: BedZED

Kapitel 4: Solare Warmwasserbereitung

Kapitel 5: Energieentwicklung

Kapitel 6: Nachhaltige Energie

Kapitel 7: Niedrigenergiehaus

Kapitel 8: Plusenergiegebäude

Kapitel 9: Passivhaus

Kapitel 10: Nachhaltige Architektur

Kapitel 11: Mikroerzeugung

Kapitel 11: Hybridantrieb

Kapitel 9: Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung

Kapitel 14: Solare Klimatisierung

Kapitel 15: Solarenergie

Kapitel 15: Solarenergie

Kapitel 17: Photovoltaik-thermischer Hybrid-Solarkollektor

Kapitel 18: Kreative Energiehäuser

Kapitel 19: Null-Kohlenstoff-Gehäuse

Kapitel 20: ENERPOS

Kapitel 21: Gebäude ohne Heizung

Epilog

Über den Autor

Demnächst

Anhänge: Neue Technologien in jeder Branche

Kapitel 1: Nullenergiegebäude

Ein Gebäude mit Netto-Null-Energieverbrauch wird als Nullenergiegebäude (ZEB), Netto-Nullenergiegebäude (NZE) oder Null-Nettoenergie-Gebäude (ZNE) bezeichnet. Dies bedeutet, dass die Gesamtenergiemenge, die das Gebäude jährlich verbraucht, der Menge an erneuerbarer Energie entspricht, die auf dem Gelände erzeugt wird. Andere Namen für diesen Gebäudetyp sind ein Netto-Nullenergiegebäude (NZE) oder ein Null-Nettoenergie-Gebäude (ZNE).

Aufgrund der Tendenz, dass sich die Terminologie zwischen Nationen, Behörden, Städten, Gemeinden und Berichten unterscheidet, ist es wichtig, ein umfassendes Bewusstsein für diese Idee und ihre vielen Anwendungen zu haben, um ein flexibles Verständnis von sauberer Energie und erneuerbaren Energien zu haben. Die Internationale Energieagentur und die Europäische Union verwenden am häufigsten den Begriff Net Zero Energy, während Zero Net hauptsächlich in den Vereinigten Staaten verwendet wird.

Die typischen Strukturen, die den Bauvorschriften entsprechen, verursachen die Emission eines großen Teils der Treibhausgase und nutzen vierzig Prozent der gesamten Energie aus fossilen Brennstoffen in den Vereinigten Staaten und der Europäischen Union. Um einem so hohen Energiebedarf entgegenzuwirken, folgen immer mehr Gebäude dem Konzept der Klimaneutralität. Dieses Prinzip wird als Strategie zur Minimierung der Kohlenstoffemissionen und zur Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen angesehen. Auch wenn die Zahl der Nullenergiegebäude in den Industrienationen noch relativ gering ist, wächst die Relevanz und Attraktivität dieser Strukturen.

Die überwiegende Mehrheit der Nullenergiegebäude speichert ihre überschüssige Energie im Stromnetz; Einige Nullenergiegebäude sind jedoch nicht an das Netz angeschlossen und andere enthalten lokale Energiespeicher. Die Strukturen werden je nach Effizienz oft als Niedrigenergiehäuser oder Plusenergiegebäude bezeichnet. Diese Strukturen erzeugen ihre eigene Energie vor Ort durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Sonne und Wind und senken gleichzeitig ihren Gesamtenergieverbrauch durch den Einsatz hocheffizienter Beleuchtungs- und Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK). Das Ziel, einen Nettoenergieverbrauch von Null zu erreichen, wird zunehmend erreichbar, da die Kosten für erneuerbare Energiequellen weiter sinken und die Preise für konventionelle fossile Brennstoffe weiter steigen.

Die Fortschritte, die bei neuen Energietechnologien und Baumethoden erzielt wurden, waren hauptsächlich dafür verantwortlich, dass die Schaffung zeitgemäßer Strukturen mit Nullenergie möglich ist. Dazu gehören hochisolierende Spritzschaumdämmungen, Sonnenkollektoren mit hohem Wirkungsgrad, Wärmepumpen mit hohem Wirkungsgrad sowie dreifach- und vierfach verglaste Fenster mit niedrigem Emissionsgrad und hoher Isolierung. Die akademische Forschung, die genaue Energieeffizienzdaten für konventionelle und experimentelle Gebäude sammelt und Leistungsmerkmale für anspruchsvolle Computermodelle zur Abschätzung der Effektivität von technischen Entwürfen bietet, hat ebenfalls wesentlich zur Weiterentwicklung dieser Fortschritte beigetragen.

Gebäude, die überhaupt keinen Strom verbrauchen, können in Smart Grids eingebunden werden. Im Folgenden finden Sie eine Liste einiger der Vorteile, die diese Strukturen bieten:

Die Einbeziehung verschiedener Formen erneuerbarer Energiequellen

Die Integration von Elektroautos, die an das Netz angeschlossen sind, wird als Vehicle-to-Grid-Integration bezeichnet.

Konzepte des Null-Energieverbrauchs werden in die Tat umgesetzt.

Trotz der Tatsache, dass der Begriff der Netto-Null auf eine Vielzahl von Ressourcen wie Wasser und Müll angewendet werden kann, ist Energie aufgrund ihrer Bedeutung oft die erste Ressource, die ins Visier genommen wird:

Die Kosten für Energie, insbesondere für Strom und Brennstoffe zum Heizen wie Erdgas oder Heizöl, sind hoch. Daher kann die Senkung der verbrauchten Energiemenge Geld für den Eigentümer der Immobilie sparen. Wasser und Müll hingegen sind für den einzelnen Eigentümer eines Gebäudes durchaus erschwinglich.

Kohlenstoffemissionen sind mit dem Verbrauch von Energie verbunden, vor allem Strom und Brennstoff zum Heizen. Folglich ist die Reduzierung des Energieverbrauchs eine der effektivsten Möglichkeiten, den gesamten Kohlenstoff-Fußabdruck des Gebäudes zu senken.

Es gibt etablierte Methoden, die den Energieverbrauch von Gebäuden sowie ihren Kohlenstoffabdruck erheblich verringern können. Dazu gehören die Installation von Sonnenkollektoren auf dem Dach, der Austausch von Öfen durch Wärmepumpen, die Installation von Fenstern mit niedrigem Emissionsgrad, Dreifach- oder Vierfachverglasung und die Installation von Isolierungen in den Wänden und Decken.

In einigen Ländern gibt es staatlich geförderte Subventionen und Steuererleichterungen für die Installation von Wärmepumpen, Sonnenkollektoren, dreifach oder vierfach verglasten Fenstern und Isolierungen. Diese Maßnahmen reduzieren den Geldbetrag, den ein Gebäudeeigentümer ausgeben muss, um seine Struktur in ein Netto-Nullenergiegebäude umzuwandeln, erheblich.

Es gibt jedoch immer noch eine erhebliche Menge an Verschmutzung, die mit dem eingebetteten Kohlenstoff eines Gebäudes verbunden ist, auch wenn die Einführung von Nullenergiegebäuden Gebäude energieeffizienter macht und das Tempo verlangsamt, mit dem Kohlenstoffemissionen entstehen, sobald die Struktur in Betrieb ist.

Trotz der Tatsache, dass sie alle den gleichen Namen haben, kann Null-Nettoenergie je nach Kontext eine Reihe von verschiedenen Bedeutungen haben. Die Art und Weise, wie das Wort in Nordamerika und Europa verwendet wird, unterscheidet sich besonders voneinander.

Null Netto-Energieverbrauch am Standort

In dieser besonderen Art von ZNE, Die Menge an Energie, die von der Struktur benötigt wird, entspricht der Menge an Energie, die von den erneuerbaren Energiequellen auf dem Grundstück geliefert wird.

In den Vereinigten Staaten von Amerika bezieht sich Null-Netto-Energiegebäude im Allgemeinen auf diese Art von Gebäuden.

Null Netto-Energieverbrauch

Dieses ZNE erzeugt genau die gleiche Energiemenge, die verbraucht wird, einschließlich der Energie, die benötigt wird, um die Energie auf das Gebäude zu übertragen. Diese Kategorie berücksichtigt Energieverluste, die bei der Erzeugung und Übertragung von elektrischer Energie auftreten. Diese ZNEs müssen mehr Strom erzeugen als Strukturen, die keine Nettoenergie verbrauchen.

Netto-Null-Energieemissionen

Ein Nullenergiegebäude, auch bekannt als Null-Kohlenstoff-Gebäude (ZCB) oder Null-Emissions-Gebäude, wird weithin als eine Struktur verstanden, die Null-Netto-Energie emittiert und sich weder in den Vereinigten Staaten noch in Kanada (ZEB) befindet. Nach dieser Definition wird die Menge an Kohlenstoffemissionen, die durch die Nutzung fossiler Brennstoffe entweder vor Ort oder außerhalb entstehen, durch die Menge an erneuerbarer Energie ausgeglichen, die vor Ort produziert wird. Andere Definitionen berücksichtigen nicht nur die Kohlenstoffemissionen, die das Gebäude während seiner Nutzung erzeugt, sondern auch die Kohlenstoffemissionen, die während des Baus des Gebäudes entstehen, und die verkörperte Energie der Struktur. Einige Leute fragen sich, ob die Kohlenstoffemissionen, die durch Reisen zum und vom Gebäude verursacht werden, ebenfalls in die Berechnung einbezogen werden sollten oder nicht. Jüngste Arbeiten in Neuseeland haben eine Initiative gestartet, um die Verkehrsenergie der Gebäudenutzer in den Rahmen von Nullenergiegebäuden zu integrieren.

Netto Null Kosten

In dieser Art von Struktur werden die Kosten für den Erwerb von Energie durch Einnahmen aus dem Verkauf von vor Ort erzeugtem Strom an das lokale Stromnetz ausgeglichen, was die Kosten für den Kauf von Energie mehr als deckt. Dieser Status wird durch die Art und Weise bestimmt, in der ein Versorgungsunternehmen die Nettostromproduktion eines Gebäudes sowie die vom Gebäude verwendete Tarifstruktur gutschreibt.

Null-Energieverbrauch netto extern

Ein Bauwerk kann als Nullenergiegebäude (ZEB) bezeichnet werden, wenn es hundert Prozent der verbrauchten Energie aus nicht-fossilen Brennstoffen bezieht, auch wenn der Strom an einem anderen Ort erzeugt wird.

Netzfern

Eigenständige Nullenergiegebäude (ZEBs), die nicht mit einer Off-Site-Energieversorgungseinrichtung verbunden sind, werden als Off-the-Grid-Strukturen bezeichnet. Sie benötigen die Verteilung der Erzeugung erneuerbarer Energien und die Kapazität der Energiespeicherung (wenn die Sonne nicht scheint, der Wind nicht weht usw.). Eine Bauidee, die als energieautarkes Haus bekannt ist, ist eine, bei der das Gleichgewicht zwischen dem persönlichen Energieverbrauch und der Produktion eines Individuums stündlich oder sogar häufiger aufrechterhalten werden kann. Off-Grid-Leben ist in Häusern mit Energieunabhängigkeit möglich.

Netto-Nullenergiegebäude

Basierend auf wissenschaftlichen Analysen im Rahmen des Verbundforschungsprogramms Towards Net Zero Energy Solar Buildings

Positives Energiequartier

Positive Energy Districts (PED) sind Bezirke oder andere Metropolregionen, die jährlich mindestens so viel Energie erzeugen, wie sie verbrauchen. Diese Bezirke stellen eine Erweiterung einiger Ideen von Nullenergiegebäuden auf ein Niveau dar, das auf einen ganzen Stadtteil anwendbar ist. Es ist möglich, Ressourcen gemeinsam zu nutzen, Energieeffizienzsysteme über eine große Anzahl von Gebäuden hinweg zu verwalten und Skaleneffekte zu erzielen, wenn anstelle einzelner Gebäude vollständig positive Energiebezirke entwickelt werden. Dies ist der Grund für die Entwicklung positiver Energiequartiere.

Eine physische Grenze, die bestimmt, welche erneuerbaren Ressourcen berücksichtigt werden (z. B. im Grundriss des Gebäudes, vor Ort oder sogar außerhalb) bzw. wie viele Gebäude in die Bilanz einbezogen werden (einzelnes Gebäude, Cluster von Gebäuden), und eine Bilanzgrenze, die bestimmt, welche Energienutzungen in die Analyse einbezogen werden, sind beide Teil der Gebäudesystemgrenze. Die Gebäudesystemgrenze ist in zwei Teile unterteilt (z. B. Heizung, Kühlung, Lüftung, Warmwasser, Beleuchtung, Geräte, IT, zentrale Dienste, Elektrofahrzeuge und graue Energie usw.). Es ist wichtig zu beachten, dass die verschiedenen Optionen für die Versorgung mit erneuerbarer Energie in der Reihenfolge ihrer Priorität eingestuft werden können (z. B. nach dem Aufwand für Transport oder Umbau, Verfügbarkeit im Laufe der Lebensdauer des Gebäudes oder Replikationspotenzial für die Zukunft usw.), was zur Bildung einer Hierarchie führt. Es ist möglich, dafür zu plädieren, dass Ressourcen, die sich innerhalb der Gebäudegrundfläche oder vor Ort befinden, Vorrang vor Liefermöglichkeiten haben sollten, die von außerhalb des Standorts stammen.

Das Gewichtungssystem verwendet die physikalischen Einheiten der verschiedenen Energieträger und rechnet sie in eine Standardmetrik um (Standort-/Endenergie, erneuerbare Teile der Quelle / Primärenergie enthalten oder nicht, Energiekosten, äquivalente Kohlenstoffemissionen und sogar Energie- oder Umweltgutschriften), die dann den Vergleich und die Kompensation dieser verschiedenen Energieträger miteinander in einer einzigen Bilanz ermöglicht (z. B. kann exportierter PV-Strom importierte Biomasse kompensieren). Der relative Wert verschiedener Energieträger sowie die Menge der benötigten Energieerzeugungskapazität können durch Umrechnungs- und Gewichtungsvariablen beeinflusst werden, die politischem Einfluss unterliegen und daher asymmetrisch oder zeitabhängig sein können.

Es ist üblich anzunehmen, dass die Bilanzierungsperiode ein Jahr beträgt (geeignet für alle betrieblichen Energienutzungen). Ein kürzerer Zeitrahmen, z. B. monatlich oder saisonal, könnte ebenfalls in Betracht gezogen werden, zusätzlich zu einem Gleichgewicht über den gesamten Lebenszyklus (einschließlich grauer Energie, die auch annualisiert und zusätzlich zum betrieblichen Energieverbrauch gezählt werden könnte).

Die Energiebilanz kann durch eine dieser beiden Arten von Bilanzen erreicht werden: 1) Das Gleichgewicht zwischen der gelieferten/importierten und der exportierten Energiemenge (Überwachungsphase als Eigenverbrauch der vor Ort erzeugten Energie kann einbezogen werden); 2) Herstellung eines Gleichgewichts zwischen dem (gewichteten) Energiebedarf und dem (gewichteten) Energieangebot (während der Entwurfsphase unter Berücksichtigung der zeitlichen Verbrauchsgewohnheiten der regelmäßigen Endverbraucher).

B. für Beleuchtung, Geräte usw. fehlen).

Alternativ ist es denkbar, dass ein Jahressaldo auf der Grundlage monatlicher Nettowerte berechnet wird, wobei die monatlichen Residuen als Einzelkomponente in der Berechnung dienen.

Dies kann entweder als Last-/Erzeugungssaldo oder als Sonderfall der Import-/Exportbilanz gesehen werden, bei dem ein virtueller monatlicher Eigenverbrauch angenommen wird (siehe Abbildung 2 und vergleiche).

Zusätzlich zu ihrer Energiebilanz können Netto-Nullenergiegebäude durch ihre Fähigkeit definiert werden, entweder die Last des Gebäudes mit der von ihm erzeugten Energie abzugleichen (ein Prozess, der als Lastabgleich bezeichnet wird) oder auf eine Weise zu arbeiten, die den Anforderungen der Netzinfrastruktur in der Umgebung zugute kommt (Grind-Interaktion). Beides kann durch entsprechende Indikatoren vermittelt werden, die ausschließlich als Bewertungsinstrumente dienen sollen.

In den meisten Fällen sind die Maßnahmen, die während der Entwurfsphase eines Gebäudes ergriffen werden, um seinen Gesamtenergieverbrauch zu senken, diejenigen, die am meisten Geld sparen. Derzeit sind alle Technologien, die erforderlich sind, um Gebäude ohne Energie zu bauen, leicht zugänglich von der Stange.

Es ist möglich, die Leistung eines Gebäudes mit einer Vielzahl von Designvariablen wie Gebäudeausrichtung (relativ zum täglichen und saisonalen Sonnenstand), Fenster- und Türtyp und -platzierung, Überhangtiefe, Isolierart und Werte der Gebäudeelemente, Luftdichtheit (Bewitterung), Effizienz von Heizung, Kühlung, Beleuchtung und anderen Geräten,  sowie die Umgebung, in der sich das Gebäude befindet. Ausgefeilte 3D-Gebäudeenergiesimulationswerkzeuge stehen zur Verfügung. Diese Simulationen ermöglichen es den Planern, die wirtschaftlichen und finanziellen Konsequenzen der Kosten-Nutzen-Analyse des Gebäudes oder noch besser seiner Lebenszyklusbewertung abzuschätzen. Darüber hinaus helfen diese Simulationen den Designern, vorherzusagen, wie die Struktur funktionieren wird, bevor sie fertiggestellt ist.

Strukturen, die Nullenergie verwenden, sind solche, die erhebliche energiesparende Elemente in ihr Design integrieren. Die Verwendung von hocheffizienten Geräten (z. B. Wärmepumpen anstelle von Öfen) ist eine Möglichkeit, die für das Heizen und Kühlen benötigte Energiemenge zu reduzieren. Wärmepumpen sind etwa viermal so effizient wie Öfen. Zusätzliche Isolierung (insbesondere im Dachgeschoss und im Keller von Häusern), hocheffiziente Fenster (z. B. dreifach verglaste Fenster mit niedrigem Emissionsgrad), Zugsicherung, hocheffiziente Geräte (insbesondere moderne hocheffiziente Kühlschränke), hocheffiziente LED-Beleuchtung, passiver Solargewinn im Winter und passive Beschattung im Sommer, natürliche Belüftung und andere Techniken. Wärmepumpen sind etwa viermal so effizient wie Öfen. Diese Eigenschaften verschieben sich je nach den verschiedenen Klimazonen, in denen das Gebäude ausgeführt wird. Die Verwendung von Wassersparvorrichtungen, Wärmerückgewinnungseinheiten für Abwasser, die Nutzung von solarer Warmwasserbereitung und die Verwendung von hocheffizienten Warmwasserbereitungsgeräten sind alles Möglichkeiten, wie die Warmwasserbereitungslasten verringert werden können. Darüber hinaus kann die Verwendung von Oberlichtern oder Solarröhren