Het energieverbruik in gebouwen - van het verwarmen en koelen van uw huis tot het aanhouden van de lichten op kantoor - is verantwoordelijk voor meer dan een derde van alle uitstoot van kooldioxide (CO2) in de Verenigde Staten. Een vermindering van de CO2-uitstoot van gebouwen met 80% tegen 2050 zou daarom een ​​belangrijke bijdrage leveren aan de bestrijding van klimaatverandering. Een nieuw model ontwikkeld door onderzoekers van twee Amerikaanse nationale laboratoria suggereert dat het bereiken van dit doel de installatie van zeer energiezuinige bouwtechnologieën vereist, nieuwe operationele benaderingen, en elektrificatie van bouwsystemen die rechtstreeks fossiele brandstoffen verbruiken, naast een stijging van het aandeel elektriciteit opgewekt uit hernieuwbare energiebronnen. Hun werk verschijnt op 15 augustus in het tijdschrift Joule .

"Gebouwen zijn een substantiële hefboom om te proberen de totale nationale CO2-emissies te verminderen, aangezien ze verantwoordelijk zijn voor 36% van alle energiegerelateerde emissies in de VS, " zegt Jared Langevin, een onderzoekswetenschapper aan het Lawrence Berkeley National Laboratory en hoofdauteur van de studie. "Omdat de bouwsector op veel verschillende manieren energie gebruikt en verantwoordelijk is voor zo'n groot deel van de elektriciteitsvraag, gebouwen kunnen helpen bij het versnellen van de kosteneffectieve integratie van schone elektriciteitsbronnen, naast het bijdragen aan directe emissiereducties door een lager energieverbruik."

Om de omvang van mogelijke CO2-emissiereducties van de Amerikaanse bouwsector over meerdere decennia te schatten, de onderzoekers overwogen drie soorten efficiëntiemaatregelen:technologieën met hogere energieprestaties dan typische alternatieven, zoals dynamische ramen en luchtafdichting van muren, detectie- en controlestrategieën die de efficiëntie van bouwactiviteiten verbeteren, en ombouw van brandstofgestookte verwarmings- en waterverwarmingsapparatuur naar vergelijkbare systemen die op elektriciteit kunnen werken. Ze hebben ook overwogen hoe parallelle integratie van hernieuwbare energiebronnen in het elektriciteitsnet de schattingen van emissiereductie van elke maatregel voor gebouwefficiëntie en de gebouwensector als geheel zou verschuiven.

"Hoewel de CO2-uitstoot van gebouwen behoorlijk gevoelig is voor de broeikasgasintensiteit van de elektriciteitsvoorziening, maatregelen die de efficiëntie van de energievraag van gebouwen verbeteren, moeten deel uitmaken van de oplossing, Langevin zegt. "Om dicht bij de 80% emissiereductiedoelstelling te komen, is een gelijktijdige vermindering van de energievraag van gebouwen nodig. elektrificatie van deze vraag, en een aanzienlijke penetratie van hernieuwbare elektriciteitsbronnen — bijna de helft van de jaarlijkse elektriciteitsopwekking in 2050. Bovendien gebouwen kunnen de kosteneffectieve integratie van variabele hernieuwbare bronnen ondersteunen door flexibiliteit te bieden in hun operationele patronen als reactie op de behoeften van het elektriciteitsnet."

Resultaten onderzoeken voor specifieke efficiëntiemaatregelen, de onderzoekers identificeerden twee bijzonder veelbelovende wegen om de uitstoot te verminderen. De eerste omvat energiebesparende renovaties en upgrades van muren, ramen, daken, en isolatie - de zogenaamde gebouw-"envelop" -benaderingen die ook het woon- en werkcomfort voor de gebruikers van het gebouw kunnen verhogen. De tweede richt zich op slimme software die kan optimaliseren wanneer, waar, en in welke mate energie-intensieve gebouwverwarming, koeling, verlichting, en ventilatiediensten moeten worden geleverd.

De onderzoekers benadrukken dat het realiseren van deze strategieën en emissievoordelen afhankelijk is van aanvullende actie door beleidsmakers, fabrikanten en verkopers, professionals in de bouw, en consumenten. "Regelgeving en prikkels die de verkoop van efficiëntere, minder koolstofintensieve technologie-opties, onderzoek en ontwikkeling in een vroeg stadium die doorbraken in technologische prestaties mogelijk maken, agressieve marketing van die technologieën eens ontwikkeld, training voor lokale aannemers belast met de installatie van technologie, en de bereidheid van de consument om te overwegen nieuwere opties op de markt te kopen, zijn allemaal nodig om de 80% emissiereductiedoelstelling tegen 2050 te bereiken, ’ zegt Langevin.

Om de transparantie en herhaalbaarheid van hun analyse te bevorderen, de onderzoekers hebben hun efficiëntiemaatregelen en resultaatgegevens gepubliceerd, allemaal gegenereerd met Scout, een model dat jaarlijks wordt bijgewerkt om de belangrijkste veranderingen in het landschap van het energieverbruik en de elektriciteitsvoorziening van gebouwen weer te geven. "We kijken ernaar uit om deze analyse periodiek opnieuw te bekijken om opnieuw te beoordelen waar de uitstoot van de gebouwensector staat ten opzichte van de doelstelling voor 2050, onder zowel business-as-usual als meer optimistische scenario's van efficiënte technologie-adoptie en hernieuwbare elektriciteitsvoorziening, ' zegt Langevin.