Hi-Smart oktatásfejlesztési projekt: közel nulla energiaigényű és okos épületek

A Hi-Smart (Közel nulla energiaigényű és okos épületekhez kapcsolódó képzési anyag kidolgozása) nemzetközi projekt célja oktatási anyagok kidolgozása a felsőoktatásban résztvevő hallgatók és szakemberek számára. A projekt Magyarországon, Szlovákiában és Németországban támogatja az intelligens, energiahatékony épületek tervezését, építését és üzemeltetését. A multidiszciplináris tematika lefedi a fenntartható építési megoldásokat, épületgépészeti rendszereket, megújuló energiaforrásokat, valamint az épületekben alkalmazható okos (smart) technológiákat.

A projekt hozzájárul az egyre terjedő közel nulla energiafelhasználású épületek szakszerű kialakításához, igazodva az épületek energiahatékonyságáról szóló európai irányelv célkitűzéseihez. A 2022. augusztusáig tartó hároméves projekt során arra is hangsúlyt fektetünk, hogy a hallgatókat összehozzuk az iparági szereplőkkel, platformot biztosítva szakmai programok, épületlátogatások, ipari projektek keretében. A projektet ez Európai Unió Erasmus+ programja támogatja.

A 2018/844 EK irányelv (2018. május 30.) másodszor módosította az épületek energiahatékonyságáról szóló uniós irányelvet, mely a karbonsemleges gazdaság stratégiai céljának szellemében született, nagy hangsúlyt adva a közel nulla energiaigényű, valamint okos épületeknek. Az irányelv nemcsak a hazai jogszabályokba átültetés tekintetében jelent kihívást, hanem a szakma számára is. Ennek egyik lényeges eleme a szakmagyakorlók felkészítése az új feladatokra. Ennek támogatására indult el a HI-SMART nemzetközi oktatásfejlesztési projekt. Cikkünkben áttekintjük az irányelv legfontosabb kihívásait, a projekt célkitűzéseit és a keretében kidolgozott oktatási modulokat.

Az épületenergetikai irányelv módosítás

Az irányelv igazodik ahhoz a fő stratégiai célhoz, mely szerint az Európai Unióban 2050-ig az 1990-es szinthez képest 80-95 százalékkal kell csökkenteni az üvegházhatású gázkibocsátást. Ehhez a tagállamoknak hosszú távú épületfelújítási stratégiát kell kidolgozni a 2050-ig tartó időszakra. Ebben a következő elemeknek kell megjelenni:

  • nagy energiahatékonyságú és dekarbonizált épületállomány megvalósítása;
  • meglévő épületek közel nulla energiaigényű épületekké való, költséghatékony átalakítása;
  • mélyfelújítások ösztönzése;
  • energiaszegénység mérséklése;
  • intelligens technológiák és az energiaközösségekbe kapcsolt épületcsoportok kialakításának előmozdítása;
  • kitekintés az egészséggel, biztonsággal, tűzbiztonsággal és levegőminőséggel kapcsolatos vonatkozásokra;
  • piaci mechanizmus könnyítések;
  • energiahatékonyság-javításra irányuló pénzügyi intézkedéseket a megcélzott vagy megvalósult energiamegtakarításhoz kell kötni;
  • egyablakos ügyintézési rendszer kiépítése a fogyasztók számára, energetikai tanácsadási szolgáltatások biztosítása.

Közel nulla energiaigényű épületek és mélyfelújítások

Az irányelv módosítás számos új elemet tartalmaz, de nem módosítja érdemben a közel nulla energiaigényű épületek bevezetési folyamatát. Ugyanakkor a közel nulla energiaigényű (KNE) épületállomány 2050-re való megvalósításának célja előrevetíti azt, hogy előbb-utóbb elkerülhetetlen lesz a KNE követelmények kiterjesztése felújításokra is. A mostani módosítás ezt még nem írja elő, de 2025. végéig újabb irányelv módosítás várható. 

Az irányelv szorgalmazza ugyanakkor a mélyfelújítások erősítését, valamint az ún. épületfelújítási útlevél rendszerének bevezetését. A stratégiai cél nyilvánvalóan csak mélyfelújításokkal érhető el, viszont egy komplex felújítás sokszor gyakorlati, finanszírozási nehézségek miatt nem valósulhat meg egyszerre. Az útlevél célja egyfajta ütemezési menetrendet adni a mélyfelújításhoz, ha csak több lépcsőben van lehetőség a megvalósításra. Az energiatanúsítványok jelenleg csak szabályozatlan keretek között megfogalmazott, nagyon vázlatos, a gyakorlatban kérdéses hasznosságú javaslatokat tartalmaznak. Az EU Horizon 2020 programja keretében finanszírozott QualDeEPC projekt egy ilyen, mélyfelújításokat ösztönző, a felhasználói igényeket kielégítő, nemzetközi tanúsítási séma kidolgozása folyik, melyben tanszékünk is részt vesz.

Az ún. épületgépészeti rendszer kifejezés helyett bevezettük az épülettechnikai rendszer fogalmát, ami az épületgépészet mellett magába foglalja a napelemes rendszereket, az épületautomatikát, „épületokosítást” és a világítást is. Új elem, hogy rendszerszintű épülettechnikai követelményeket kell előírni. Eddig is voltak épületgépészeti követelmények, de csak a rendszerelemekre, nem a rendszer egészére.

Okos épületek, az épület és az elektromos autó, mint energiatároló

A megújuló energiát hasznosító rendszerek előtérbe kerülése nagy kihívást jelent hálózatüzemeltetési szempontból az energiatermelés rendszertelensége miatt. Megoldást az energiatárolási kapacitások növelése jelenthet, aminek egyik kulcseleme az elektromos autók akkumulátor-kapacitásainak kihasználása. Ez a magyarázata annak, hogy az irányelv előírásokat ad elektromos autó töltőpontok kiépítésére épületekhez kapcsoltan. Előírja többek között az új építésű és a jelentős felújítás alá vont, tíznél több parkolóhellyel rendelkező, nem lakáscélú épületek esetében elektromos autó töltőpontok kötelező kiépítését.

Előtérbe kerül továbbá az okos technológiák épületekben való kötelező alkalmazása, ami több lépcsőben, különböző intézkedéseken keresztül valósulna meg. Nem lakáscélú épületeket 2025-re fel kell szerelni épületautomatizálási rendszerekkel (290 kW felett). Lakóépületekben a következők kiépítését írja elő: „folyamatos elektronikus felügyeleti funkció (amely méri a rendszer hatékonyságát és tájékoztatja az épület tulajdonosát vagy kezelőjét, ha a hatékonyság jelentősen csökkent és ha szükség van a rendszer karbantartására), valamint hatékony ellenőrző funkciók az energiatermelési, -elosztási, -tárolási és -felhasználási optimum elérése érdekében”.

Fontos újdonság az okosépület-mutató bevezetése, egyelőre opcionális jelleggel. Az eredeti nevén „Smart Readiness” indikátor (SRI) azt hivatott kifejezni, hogy az épület milyen mértékben képes érzékelni, értelmezni, kommunikálni és hatékony választ adni a változó körülményekre az épülettechnikai rendszerek, energiaellátó hálózatok és az épület használói igények viszonyában. Az indikátor meghatározási módszertanának kidolgozása nem tagállami hatáskör, hanem uniós szinten történik. Az értékelés során meghatározott területeken (fűtés, HMV előállítás, hűtés, szellőzés, világítás, dinamikus épületburok, elektromos áramellátás, elektromos autótöltés, monitoring és szabályozhatóság) meghatározott kritériumok (energiamegtakarítás az épületekben, épületek flexibilitása – villamos- és távhőhálózat és energiatárolás viszonya, komfort, kényelem, egészség, karbantartás és hibajelzés, az épülettechnikai rendszer információinak kijelzése) szerint kell értékelni. Még nem dőlt el, hogy az SRI meghatározása kinek a feladata. Egyik lehetőség a tanúsítási folyamatba történő integrálás, de elképzelhető egy teljesen új szakértői hálózat létrehozása is.

A HI-SMART projekt

A fent említett oktatásfejlesztési kihívásokra hívtuk életre a HI-SMART projektet, melynek koordinátora az Energiaklub, további partnerei a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék), a Technische Universitaet Kaiserslautern (Németország) és a Pozsonyi Műszaki Egyetem (Slovenska Technicka Univerzita Bratislave). Az alapvető probléma, hogy a közel nulla energiaigényű épületek és az intelligens technológiák olyan speciális ismereteket igényelnek, melyekkel a szakmagyakorlók többsége egyelőre nem rendelkezik. A közeljövőben az ilyen épületek létesítésére várhatóan tömeges igény fog mutatkozni, így magasan képzett tervezőkre, szakértőkre is. Ezért szükség lesz új szakemberek képzésére, valamint a már gyakorló szakemberek továbbképzésére.  A projektben ezért oktatási modulokat dolgozunk ki kétféle célcsoportnak: egyrészt egy részletesebb tananyagot a felsőoktatásban részt vevő BSc és MSc hallgatók számára, másrészt rövid intenzív képzési csomagot a gyakorló építőipari szakemberek számára. A projektben kidolgozott tananyag hat modulra bontva készül el, melyek a következők:

1. modul - Jogszabályi háttér: uniós irányelvek (EPBD, RES, EED), közel nulla energiaigényű épület meghatározása, stratégiák és cselekvési tervek, energia statisztikák

2. modul - Közel nulla energiaigényű épületek szerkezetei: tervezési stratégiák, a napenergia passzív felhasználása, nagy hatékonyságú hőszigetelés, nyílászárók, árnyékolástechnika

3. modul - Energiatakarékos épülettechnikai rendszerek: energiahatékony hőtermelés, okos szivattyúk, hulladékhő hasznosítás épületekben

4. modul - Megújuló energiák hasznosítása épületekben: napenergia termikus és fotovillamos hasznosítása, biomassza felhasználása az épületgépészetben, hőszivattyúk

5. modul - Intelligens épületek: okosmérők, intelligens vezérlés és automatika, fogyasztó oldali magatartás-menedzsment (Demand Side Management), okos városok, okos hálózatok

6. modul - Környezeti és gazdasági hatáselemzés: fenntarthatóság, globálköltség elemzés / életciklus-elemzés, fenntarthatósági indikátorok, új építés és felújítás, további szempontok (pl. Kényelem, tűzvédelem), környezeti épületminősítési rendszerek

A reguláris egyetemi képzésben a tananyagokat már teszteljük, több MSc. tárgyba integráltan (Megújuló energiaforrások az épületgépészetben, Intelligens épületek, Épületenergetika, Épületgépészeti rendszerek dinamikus szimulációja). A mintakurzusok során a hallgatók között kérdőíves felméréseket végzünk, hogy a tapasztalatok alapján továbbfejleszthessük a tananyagot. A szakmagyakorlók továbbképzését Magyarországon a Magyar Mérnöki Kamara akkreditált továbbképzési rendszerében tervezzük folytatni egy egynapos képzési program keretében. A programot az MMK már akkreditálta és 2021 során több helyszínen valósítjuk meg. A készülő tananyagok szakkönyv formájában is elérhetők lesznek magyar és angol nyelven, előreláthatóan 2022-től.

Köszönetnyilvánítás

A HI-SMART az Európai Bizottság által a 2019-1-HU01-KA203-060975 számú támogatási megállapodás alapján finanszírozott projekt.

 

A QualDeEPC projektet az Európai Unió Horizon 2020 programja támogatja (szerződésszám: 847100).