Hans ERHORN - Fraunhofer Bina Fiziği Enstitüsü Isı Teknolojisi Bölümü Şefi

Heike ERHORN-KLUTTIG - Fraunhofer Bina Fiziği Enstitüsü Isı Teknolojisi Bölümü

Enerji Konseptleri Grup Lideri 

 

Giriş

Yeniden düzenlenen Binaların Enerji Performans Direktifi (BEPD) Madde 9, üye ülkelerin 31 Aralık 2020 tarihine kadar tüm yeni binaların neredeyse sıfır enerjili binalar (NSEB) ve 31 Aralık 2018’den sonra da kamu tarafından kullanılan ve mülkiyeti kamu yetkililerine ait binaların neredeyse sıfır enerjili binalar olmasını sağlamaları şartını getirmiştir. Üye ülkeler neredeyse sıfır enerjili binaların sayısının artması için ulusal plan ve projeler ortaya koyacaklar ve yenilenme aşamasında olan binaların da neredeyse sıfır enerjili binalara dönüştürülmesini sağlayacak teşvik politikaları için önlemler geliştireceklerdir. 

Binaların Enerji Performans Direktifi Madde 2, neredeyse sıfır enerjili bir binayı ‘enerji performansı çok yüksek bina’ olarak tarif etmektedir. Neredeyse sıfır veya çok düşük miktarda enerjinin ise oldukça önemli miktarının binada veya bina yakınındaki bir yenilenebilir enerji kaynağından karşılanması gerekmektedir.  

 

Üye ülkeler Madde 2’de belirtilen bu tanımlamanın pratik uygulamasını sağlamaktan ve bu işlemleri ulusal planlarında göstermekten, belgelemekten sorumludur.

 

BEPD’nin tüm AB Üyelerine teklif ettiği işbirliği çalışması konu üzerindeki ulusal yaklaşımların karşılıklı gündeme getirildiği, fikir alışverişi ve tartışmanın yapıldığı ve ülkelerin ulusal yaklaşımlarını belirlerken karşılaştıkları zorlukları belirttikleri bir platform oluşturulmasıdır. Aynı zamanda NSEB’ların sayısını ve mevcut binaları NSEB’a dönüştürme yollarını artırıcı politikalar ve teşvikler bunların olası etkileri bakımından da ayrıntılı olarak analiz edilecektir. 

 

Binaların Daha Yüksek Enerji Performansına Giden Kesintisiz Yol

Birçok Avrupa ülkesinde binaların enerji performansları için şartları gösteren normlar 30 yıldan fazladır uygulamadadır. Genellikle çok iddialı hedefleri içeren pilot bina projeleri tasarlanmakta, gerçekleştirilmekte ve başarıyla değerlendirilmektedir. Aynı enerji performans seviyeleri bina uygulamalarına inşaat sektörünün en üst seviyesinde olan uygulayıcılarca aktarılmakta ve birkaç yıl sonra inşaat sektöründe yar alan inşaatçıların önemli bir kısmı da binalarında enerji performansı standardı olarak bu seviyeyi seçmektedir. Bu durum birkaç sene sonra hükümetlerin genel minimum enerji performans seviyesini bu seviyeye getirebilmesine imkân sağlamaktadır. Şekil 2 Almanya’da binaların enerji performansları şatlarının gelişmesini göstermektedir, birçok AB ülkesince kabul edilen politikalar için tipik bir örnektir. 

 

Bu arada, pilot uygulama olarak ‘plus energy houses-artı enerjili binalar’ inşaat sektörü pazarının önde gelen firmalarınca inşa edilmekte ve gerçekleştirilmektedir. Bunların yanında, binaların enerji talebini azaltmaya yönelik yenilikler de sürekli olarak geliştirilmektedir. Sürecin başlangıcında, enerji tasarruflarının düşük maliyetli olma potansiyeli, incelenerek bulunabileceği üzere, bugüne nazaran oldukça yüksekti. Yetmişli yılların başlarında yeni ve yaratıcı gelişmeler sayesinde esas potansiyel her yıl için 8 kWh/m² yıldı. Son birkaç yıl içinde, enerji tasarrufu etkisi yaklaşık yılda 4 kWh/m² ye düşmüştür, ancak hala önemli bir enerji tasarruf potansiyeli mevcuttur. Bu eğilimi esas alarak, yıllık enerji talebinin sadece inşaat sektöründeki yeniliklerin ileriye doğru bir projeksiyonunu yaptığımızda 2020 yılında yarıya düşeceği tahmin edilebilir. İlave olarak, enerji tedarikinin önümüzdeki yıllar içinde düzenli olarak fosil yakıtlardan yenilenebilir enerjilere doğru değişebileceği de tahmin edilmektedir. Böylece, primer enerji olan ısıtma enerjisi faktörü değerlerinin 2020 yılına kadar önemli ölçüde azalacağını bekleyebiliriz. Elektrik tüketimi belki büyük bir olasılıkla 2 kWhP/kWhD değerinin altına düşecektir, ancak, gaz ve petrol gibi diğer enerji taşıcılarının değerleri de bio-yakıtların ilavesi de esas alındığında azalacaktır. Bu eğilim sonuçta primer enerji talebinde 2020 yılına kadar 1/3 oranında azalma sonucunu getirecektir. Her iki gelişmenin bir arada toplanması büyük olasılıkla yeni binalardaki enerji talebini bugünkü değerin %40’ından daha az bir değere indirecektir. Bu ise Neredeyse Sıfır Enerji Binaların gelişmelerinde bir referans noktası olarak öngörülebilir.

 

Neredeyse Sıfır Enerji Bina Tanımının Ulusal Düzeydeki UygulamalarınınDurumu

BEPD ile uyumlu faaliyetler içindeki ilk faaliyetlerden biri NSEB tanımın ulusal düzeydeki mevcut uygulamalarının genel durumu elde etmek olmuştur. İnceleme sonunda sadece birkaç ülkenin bu konuda ulusal anlamda bir tanım yaptığı ortaya çıkmıştır. Birçok ülke hala tanımın nasıl olması gerektiği üzerinde çalışmalar yapmaktadır. Şekil 3 NSEB tanımının ulusal uygulamalarının genel olarak durumunu göstermektedir.

 

Sadece iki ülkenin hazır ve resmi olarak onaylanmış bir ulusal uygulaması vardır. Bir ilave ülkenin tanımlanmış uygulaması vardır. İki ülkenin ulusal uygulama üzerine tamamlanmış çalışması varken 10 ülke hâlâ böyle bir çalışma üzerinde çalışmaktadır. Sekiz ülke böyle bir çalışmaya daha ileriki bir tarihte başlayacaktır. Bu durum en iyi ihtimalle araştırmaya katılmayan diğer ülkeler için de geçerlidir. Bunun anlamı ise üye ülkelerin sadece %13’ünün NSEB nasıl tanımlanacağı hakkında kesin kanaatleri olmasıdır. Ülkelerin yarısından daha azı halen tanım üzerinde çalışmakta ve yaklaşık yarısı da bu tanım üzerinde 2012 yılında veya daha sonra çalışmaya başlayacaktır. Birçok ülke bu konu üzerine yeniden düzenlenen BEPD tarafından da istenildiği gibi en uygun maliyet çalışmasını yaptıktan sonra oda en erken 2013 yılı başında eğilme niyetindedir.  

 

NSEB uygulamasına birkaç ulusal yaklaşım ortak tutum içinde sunulmuş ve sonuçta uygulamaların ülkeden ülkeye tamamen farklı olacağı çok açık olarak belli olmuştur. Uygulamalar sıfır karbondan açık olarak belirlenmiş maksimum primer enerji değerlerine kadar değişmektedir. Yeniden düzenlenmiş Binaların Enerji Performans Direktifi tarafından da istenen primer enerji göstergesinin yanında birçok ülke aynı zamanda, binanın dış kabuğu  ve binanın hizmet sistemlerinin etkinliği ve bunların yanında üretilen yenilenebilir enerji ile ilgili ilave göstergeleri de dâhil etme eğilimindedir. 2020 yılına doğru hedeflerine (NSEB) doğru bir yol haritası formunda adım adım yaklaşım tarzı birçok ülkede planlanmaktadır. 

 

Neredeyse Sıfır Enerjili Binalar Tanımının Ulusal UygulamasınaBir Örnek: Danimarka 

Danimarka NSEB tanımına göre ulusal uygulamasını başlatmış iki ülkeden biridir. Binalar için minimum enerji performansı şartları enerji çerçeveleri olarak adlandırılan ifadelerle belirlenmiştir. Yeni binaların enerji çerçeveleri 2010, 2015 ve 2020 için sabitlenmiştir. Bunlar konut (konut olmayan ancak aynı amaçla kullanılan otel gibi binalar da dâhildir) ve konut dışı kullanılan binalar için farklıdır. Özel kullanım şartları, örneği yüksek havalandırma hızı, olan binalar için müsaade edilen enerji çerçevelerine ilaveler yapılmıştır. Enerji çerçevesi binaya verilen enerjiyi sınırlar ve ısıtma, havalandırma, soğutma, sıcak su ve binayı işletmek için gerekli olan elektrik enerjisini içerir. Konut dışı olarak kullanılan binalarda enerji çerçevesi aydınlatma enerjisini de içerir. Elektrik kullanımı bir dönüştürme faktörüyle çarpılmalı ve aşırı sıcaklıklar hesaplamaya yapılan ilavelerle cezalandırılmalıdır. 

 

Enerji çerçevelerinde aşağıdakiler için ek şartlar da bulunmaktadır:

• Binanın katlarına bağlı olarak W/m² cinsinden ısıl kayıplar

• Pencereler için toplam güneş enerjisi geçirgenliği ve transfer katsayısına dayanarak U-değerleri ve Eref (enerji referansı) değeri. 

• Minimum kazan verimi

• Boru izolasyonu

• Otomatik kontrol

• Düşük sıcaklıkta ısıtma

 

Maksimum enerji talebinin daha sıkı hale getirilmesi uygulamada üç etken faktör vasıtasıyla gerçekleştirilecektir: 

• İlk olarak, enerji verimliliği daha fazla bina hizmet sistemleri olan daha iyi yalıtılmış binalar yaparak;

• İkinci olarak, bu aynı zamanda birçok AB ülkesindeki durumdur, primer enerji faktörü  (Danimarka’da dönüşüm faktörü olarak adlanır) gerek elektrik gerekse bölge ısıtmasında azalacaktır. Bu durum Tablo 1 de gösterildiği gibi zaten öngörülmüştür ve otomatik olarak elektrik ve bölge ısıtması kullanan mevcut ve yeni tüm binaların primer enerji talebini azaltacaktır. Bölge ısıtması Danimarka’da binalar için oldukça yaygın olarak kullanılan bir enerji kaynağıdır. 

•  Etki eden son faktör ise binanın bulunduğu yerde veya çok yakınında yenilebilir enerji kullanımının artması beklentisidir. 

 

İlave Olarak Analiz Edilecek NSEB Konu Başlıkları

Ülke uzmanları Binaların Enerji Performans Direktifi’nde de belirtildiği gibi NSEB tanımıyla bağlantılı olarak birkaç önemli konuyu tartışmaya başladılar. Bu konular şunlardır:

• Hangi enerji konuları dikkate alınmış veya dikkate alınacaktır?

- Soğutma

- Aydınlatma

- Konut elektriği (yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerjiyi dengeleme yolu olarak mı?)

• Yenilenebilir enerjinin dağıtımı: 

- Hangisi tam olarak binanın bulunduğu yerde ve yakınında? “Yakın” ne kadar “yakındır”?

- Bio-kütle durumu (başka yerde mi yetiştiriliyor?)

- “Çok belirgin kısmı” nedir?

- Yenilenebilir enerjilerin faydalarıyla ilgili olarak dikkate alınması gereken sınırlamalar var mı? Örneğin: sadece kendi kullanacakları kadar mı enerji? Eğer böyleyse, nasıl hangi esasa göre dengeleniyor: yıllık mı, aylık mı, saatlik mi?

- Izgaralara beslenen elektrik enerjisinin durumu nedir?

- Yenilenebilir enerjinin iki kez dengelenmediğine (binada ve yerel veya genel primer enerji üretim tesisinde) nasıl emin olabiliyorsunuz? 

- Hangi yenilenebilir enerji kaynağı ulusal hesaplama standartlarıyla hesaplanabilir, hangileri şüphelidir veya tam açık değildir veya bilgiler hala eksiktir?

- Mevcut ulusal şartlar ve NSEB tanımının ulusal ölçekte uygulanması arasındaki ilişki, paralellik nedir? 

 

Binaların Enerji Performans Direktifi ile ilgili ortak çalışmalar yapısal bir şekilde tüm ulusal yaklaşımları gösteren bir matris üzerinde yapılacaktır. Toplantıda yukarıda listelenen tüm zorluklar ilave olarak analiz edilecek ve tartışılacak ve önemli sayıda ülkenin kendi NSEB tanımları üzerinde sonuca varmaları durumunda bu konu üzerine bir rapor yayınlanacaktır.