belépés / regisztráció
2020. november 26. csütörtök
Aktuális lapszám

Lezárult a DEnzero projekt II.

Az Európai Unió országai az energetikai igényekhez viszonyítva csekély mennyiségű hagyományos fosszilis energiahordozó tartalékkal rendelkeznek, ezért nagy mennyiségű importra szorulnak. Az Európai Parlament számos direktívát fogadott el, amelyek célja az energiahatékonyság növelése, az energiafogyasztás csökkentése, illetve a megújuló energiaforrások széleskörű alkalmazása. A cikk első részében ismertettük az épületenergetika, a városklíma, az épületgépészeti, az épületmechatronikai és a víz/szennyvíz hasznosítása munkacsoportok tevékenységeit.

 

A víz/szennyvíz hasznosítása munkacsoportunk (vezető: Dr. Bodnár Ildikó) csapadékvizekkel folytatott vizsgálatai alapján megállapítottuk, hogy a csapadékesemények rendszertelensége, valamint az éves csapadékösszegek közötti jelentős különbségek miatt az épületek vonatkozásában összegyűjtött csapadékvizek elsősorban kiegészítő szerepben vehetőek csak figyelembe a vízszükségletek kielégítse során. Elvégeztük egy általános csapadékhasznosító rendszer beruházás- értékelését, melynek eredményeképpen azt kaptuk, hogy az általunk vizsgált jelentős átalakításokat nem igénylő lakóépületre, vagy egy új építésű ingatlanra a rendszer diszkontált megtérülési ideje kevesebb, mint 10 év.

A háztartásokban és a különböző típusú épületekben történő vízhasználatok során a szürkevizek (pl. fürdő-, mosó-, mosogatóvizek) a csapadékvízhez képest bár szennyezettebb formában keletkeznek, de kezelésüket követően rendszeres újrahasználatot biztosítanak. Ezen megfontolás alapján különböző eredetű szürkevíz minták széles körű elemzését is elvégeztük, ennek során megállapítottuk, hogy a fürdővizek a legkevésbé szennyezettek, így kezelésük és újrafelhasználásra való alkalmassá tételük lényegesen egyszerűbb eljárásokat kíván meg, mint a mosó-, illetve mosogatóvízből származó szürkevizeké. A minták tárolása során esetlegesen bekövetkező változásokat is megvizsgáltuk és megállapítottuk, hogy a tárolás hatására az alapparaméterek jelentős mértékben nem változnak, a szervesanyag tartalom viszont a különböző frakciók esetében eltérő változásokat mutat. A szürkevizek minőségi és mennyiségi jellemzőinek vizsgálata alapján megállapítottuk, hogy a kezelési megoldások közül a mechanikai kezelések önállóan nem érhetnek el kellő tisztítási hatásfokot, így azok kémiai kezelésekkel történő kiegészítése szükséges. Kezelési megoldásokra vonatkozó kísérleteinkben különböző koagulálószerek alkalmazásával jelentős minőségi javulást tudtunk igazolni. Ezen túl foglalkoztunk a kibocsátott használt vizek környezetre gyakorolt hatásának elemzésével, amelynek során a mintaterületként választott Hortobágy- Berettyó vízgyűjtő egység vizsgálatával az Észak Alföldi Régió legfontosabb felszíni vízjavító stratégiára és intézkedéseire adható tanácsok, vagy módszerek kidolgozására koncentráltunk.

Vizsgálataink eredménye alapján javaslatokat fogalmaztunk meg a korábban hulladékként kezelt vizek hasznosíthatóságára, az energiahatékonyság javítására.

Cellulóz-farming munkacsoport

(vezető: Prof. Dr. Fári Miklós)

Kutatási projektünk fő célja volt, hogy a hazai szántóföldi biomassza előállítási programok keretében egy új alternatívát kínáljunk az évelő, lágyszárú energia és/vagy biomassza növények körében. Elsősorban a hazai klímát jól tűrő, kertjeinkben már adaptálódott Arundó (Arundo donax L. – olasz nád) ökotípusokkal és egyéb Malvaceae-fajokkal, pl.: Sida (Sida hermafrodita – amerikai selyemmályva) végeztünk biológiai, genetikai és biotechnológiai kutatásokat.

Kutatásaink során begyűjtöttünk több hazai klímára adaptálódott, vélhetően hidegtűrő Arundó ökotípust, kidolgoztunk hagyományos, ún. makro-dugványozási és in vitro, mikro-dugványozási technológiákat, amelyek kombinálásával 1 db in vitro arundó hajtásból, 11-12 hónapos nevelés alatt, 400–450 db arundó palánta állítható elő. A Debreceni Egyetem Biomassza Bemutató Kertjében vad populációból származó Sida termesztett állományából új fajták szelekcióját végeztük el. Kidolgoztunk egy kétlépéses magkezelési eljárást (seed priming), amellyel sikerült a Sida magok nagyon alacsony csírázási százalékát 50-60%-kal megnövelni. Mind a két növényfajból előállított szaporítóanyagok (magok, in vitro embriógén tenyészetek, dugványok stb.) kiváló nemesítési alapanyagként szolgálnak hagyományos, új molekuláris, poliploidizációs, mutációs, szomaklonális nemesítési célból egyaránt. Az ezekből előállított palánták elengedhetetlenek a növény szélsőséges viszonyokon való tűrőképességének tanulmányozásához. Eredményeinket összesen 7 szakcikkben, 5 magyar és 2 külföldi tudományos konferencián mutattuk be munkatársainkkal.

A felsorolt, akár marginális területeken is termeszthető bioipari feldolgozásra alkalmas, speciális cellulózösszetételű, évelő, lágyszárú energianövények ideális kiszolgálói, illetve kiegészítői lehetnek a hazai megújítható energiabázisnak.

Környezeti munkacsoport

(vezető: Prof. Dr. Kerényi Attila)

  • Meghatároztuk a szilárd biomassza égetéséből származó CO2- kibocsátást különböző méretű családi házak esetén, figyelembe véve a háztartáshoz tartozó erdők nyelő funkcióját is.
  • Meghatároztuk a tiszaszentimrei biogáz erőmű teljes életciklusra vonatkozó karbon lábnyomát, és elkészítettük az erőmű költség-haszon elemzését.
  • Megvizsgáltuk a sekély geotermikus rendszerek környezeti hatásait, különös tekintettel a talajhőmérsékleti változásokra és a kapcsolódó CO2-kibocsátásra.
  • A debreceni mintaterületen a hiperspektrális adatok felhasználásával azonosítottuk a tetőfedő anyagok típusát. A lézerszkennelt (LIDAR) adatokból automatikus módszerrel kinyertük a tetők geometriai adatait és meghatároztuk a PV panelek telepítésére alkalmas tetősíkokat.

Költség-optimum munkacsoport

(vezető: Dr. Szűcs Edit)

Célunk olyan szoftver létrehozása volt, amely egyszerű, könnyen kezelhető, kevés műszaki tudást igényel és segítségével a laikus felhasználók útmutatást kapnak egy tervezett energetikai korszerűsítéssel kapcsolatban. A program segítségével többféle korszerűsítési kombináció is megvizsgálható, amelynek végén az egyes változatokkal elérhető energia megtakarításokat kapjuk eredményül. Nagyszámú épületváltozatra és épületgépészeti megoldásra, mint bemenő adatok kombinációira előre meghatároztuk a kimenő adatokat, amelyeket a program adatbázisban tárol. A felhasználói adatfelvétel tulajdonképpen az adatbázisban már meglévő lehetőségek kiválasztásához szükséges. Azonban ez sem egyszerű, tekintettel a független változók (inputok) számára. A rendszer érzékenysége alapján meg kell határozni a bemenő adatok felbontási finomságát. Ebben az esetben a kapott eredmények a reális bemenő adathalmazhoz tartoznak, tévedésre csak akkor kerülhet sor, ha a felhasználó nem jól választott bemenő adatot. Az ilyen jellegű hiba csökkentése érdekében a felhasználók számára egy szemléltető ábrán látható a kiválasztott építészeti, vagy épületgépészeti megoldás. A felhasználó a sikeres alap adatbevitelt követően kiválaszthatja a tervezett fejlesztéseket: utólagos hőszigetelés, nyílászáró csere, hőtermelő csere, megújuló energiaforrás alkalmazása.

A kimenő adatok:

  • Számított éves energiahordozó felhasználás
  • Számított éves energiafelhasználás
  • Számított éves primer energia felhasználás
  • Számított éves ÜHG kibocsájtás CO2 ekv értékben megadva
  • Épület energetikai besorolása a jelenlegi előírások szerint és a 2020-as előírások szerint

A kimenő adatokat meghatározza a szoftver a jelenlegi (korszerűsítés előtti) állapotra, és a felhasználó által összeállított tervezett állapotra is.

Épületinformatika munkacsoport

(vezető: Dr. Csík Árpád)

A DEnzero projekt keretében végzett alapkutatási tevékenységünk központi elemének egy épületenergetikai szakértői rendszer tekinthető.

A kutatások során olyan eljárások kidolgozására fókuszáltunk, amelyek egy későbbi fázisban megvalósításra kerülő kísérleti fejlesztést követően könnyedén átültethetők a hétköznapi szakmai gyakorlatba. Fő alapelvnek tekintettük az erőforrások lehető legnagyobb mértékű, vagyis optimális kihasználását. A véges gazdasági, energetikai, környezeti erőforrásokkal való felelősségteljes gazdálkodás szükségszerűvé teszi ezen erőforrások maximális kiaknázását. Ez az alapelv sarkalatos pontjává vált annak a szektornak, amely a legnagyobb mértékű energiafogyasztást generálja. Az épületek üzemeltetését magában foglaló szektor a teljes hazai primer energia felhasználásának 40%-áért felelős.

Az elért eredmények gyakorlati relevanciájának demonstrációja céljából bemutatunk egy javasolt munkafolyamatot, amely egyszerűségénél fogva problémamentesen integrálható a megszokott mérnöki gyakorlatba. A háttérben működő algoritmusok lehetővé teszik, hogy az adott földrajzi, gazdasági, technikai keretek között a hazai szabályozási rendszernek megfelelően maximalizáljuk a hatékonyságnövekedést, és a jelenleg elérhető szakmai színvonalhoz képest ténylegesen optimális eredményeket adjunk.

Környezetjogi munkacsoport

(vezető: Prof. Dr. Fodor László)

Az energiaágazat szabályozását három szinten vizsgáltuk: a nemzetközi, az európai uniós és a tagállami normák szintjén. Legáltalánosabb megközelítésben az ökológiai fenntarthatóság követelményének érvényesülésével foglalkoztunk, ami a hipotézisünket visszaigazolva megfelelő mércének mutatkozott a szabályozás tartalmi értékeléséhez, javaslatok megfogalmazásához, mégpedig a szabályozás alapelveitől le egészen a legsajátosabb, ágazati intézkedésekig. A megújuló energiák támogatásának modelljei, az energiahatékonysági irányelv, az épületek, közúti gépjárművek és háztartási eszközök energetikai követelményei és jelölésük, a bioüzemanyagok fenntarthatósági kritériumai, az ökodizájn egyaránt a kutatás tárgyait képezték. Egy másik, ehhez szorosan kapcsolódó megközelítésben az igazságosság, illetőleg a demokratikus eljárások érvényesülését követtük nyomon, amihez az atomenergiával kapcsolatos döntéseket, az energiarendszer decentralizációját, az Európai Unió és a tagállamok közötti kompetenciamegosztást vizsgáltuk első sorban, valamint feltártuk a német szabályozás megfelelő elemeit, amelyek között számos modellértékű megoldást azonosítottunk. A német vonatkozású kutatások a kötelező átvételi rendszer, az atomenergia környezeti követelményei, a kibocsátási kvótarendszer, a kínálatoldali technológiai szabályozás (pl. energiatárolás, a széndioxid felszín alatti tárolása, a kapcsolt energiatermelés, a hálózatfejlesztés) legfontosabb kérdéseire terjedtek ki. A kutatás legfontosabb eredményeit két monográfiában foglaltuk össze, amelyek címe: „Energiajog az ökológiai fenntarthatóság szolgálatában illetve Klímavédelem az energiajogban. Szabályozási modellek Németországból”. Téziseink – tekintve, hogy az uniós követelményeket teljes körűen átfogják, komoly jogdogmatikai háttérre, és az ökológiai szempontból talán legmodernebb mércére támaszkodnak – jól hasznosíthatók a formálódó hazai szabályozás értékeléséhez és továbbfejlesztéséhez. Csaknem valamennyi, általunk közölt eredmény a szakirodalomban teljesen hiánypótló, a kérdéseinkre adott válaszaink relevanciáját máris számos idegen szakirodalmi hivatkozás jelzi. A kutatásra egy 2014-ben indított, doktori iskolai kurzus támaszkodik, és a közeljövőben egy, a jogász, alapképzésben résztvevő hallgatók számára is indítunk egy fakultatív tárgyat.

Társadalomtudományi munkacsoport

(vezető: Dr. Kozma Gábor)

Az energiatudatos építkezést megtestesítő passzív házak számának növekedése az új évezred első évtizedében gyorsult fel a gazdasági válság hatására, ugyanakkor mérséklődött a növekedés mértéke. A passzív házak földrajzi elterjedését vizsgálva elsősorban Németország és Ausztria szerepe emelhető ki, az utóbbi években ugyanakkor a technológia tökéletesedése következtében már nőtt a többi földrajzi régió szerepe is.

Az épületek funkciók szerinti megoszlását tekintve a legfontosabb szerepet a lakófunkció játssza, ugyanakkor ebben a tekintetben egyrészt jelentős időbeli változások tapasztalhatóak (fokozatosan nőtt az egyéb funkciók fontossága), másrészt az épületek országon belüli földrajzi fekvése is fontos befolyásoló tényezőnek tekinthető (eltérések a nagyvárosok, a szuburbán régiók és a vidéki térségek között). A passzív házak alapterületében az egyes funkciók között jelentős eltérések figyelhetőek meg, emellett a lakófunkció vonatkozásában az egyes országcsoportok eltérő jövedelmi viszonyainak hatása is kimutatható.

A helyi önkormányzatok energiapolitikával kapcsolatos tevékenységének vizsgálata során megállapítható, hogy az észak-alföldi régió települései a jövőjük tervezésekor nagy hangsúlyt helyeznek az energiahatékonyság kérdéskörére, és vezetőik is fontos célként határozzák meg a megújuló energiák használati szintjének növelését.

Az észak-alföldi régió lakossága körében végzett kérdőíves felmérés eredményei szerint a takarékosság gondolata fellelhető a válaszadók körében, de ez nem az energiatakarékosságot, hanem a költség-takarékosságot jelenti elsődlegesen a számukra. Az olcsóbb, alternatív energia bevonásával képzelik el mindezt, nem az energiatakarékos eszközök használatával. Az energiatakarékos építési módokról (passzív házakról) általában ismerősöktől, televízióból, írott sajtóból értesültek a válaszadók. Annak ellenére, hogy a lakások közel 90%-ában van számítógép, az internet csak harmadik az információforrások sorában. Bár nem ismerik pontosan a döntéshez szükséges tényeket (messze felülbecslik az építéshez kapcsolódó költségnövekedést), tizedük mindenképp passzívházat építene, közel felük pedig csak a pénztől teszi függővé pozitív döntését. Az iskolázottság összefüggésében komoly eltéréseket lehet felfedezni a modern építési technológiákra vonatkozó ismeretekben. A magasabb iskolai végzettséggel rendelkezők felhasználják az internetet, szaklapokat és az ismerőseik is segíthetnek nekik műszaki kérdésekben. A passzívház-technológia elfogadását a közép-, vagy alapszinten képzettek körében szükséges hatékonyan népszerűsíteni olyan csatornákon, amelyek számukra elérhetők. A televízió, az írott sajtó és az oktatás lehet az a terület, ahol ez eredményeket hozhat.


A projekt megvalósítási időszaka: 2013.01.01-2014.12.31.
Támogatás mértéke: 498.939.410 Ft
A Debreceni Egyetem támogatása: 458.905.466 Ft
A Széchenyi István Egyetem támogatása: 40.033.944 Ft
http://www.denzero.unideb.hu/
Szakmai vezető: Dr. Kalmár Ferenc
Pénzügyi vezető: Ary Tamás
Projektmenedzser: Dr. Csomós György
Projekt asszisztens: Dr. Lakatos Ákos

Dr. Kalmár Ferenc
főiskolai tanár, szakmai vezető
DE Épületgépészeti és Létesítménymérnöki Tanszék

A szerzõ egyéb cikkei:

  Szén-dioxid-koncentráció alakulásának vizsgálata egy oktatási épületben
  Lezárult a DEnzero projekt I.

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam