Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Energie BFE Forschungsprogramm Energie in Gebäuden 08.03.2016 / Rolf Moser und Andreas Eckmanns Aufruf zur Projekteingabe im Forschungsprogramm „Energie in Gebäuden“ Ausgangslage Die Energieforschung leistet einen wichtigen Beitrag zur Effizienzsteigerung und zur Anwendung von erneuerbaren Energien. Der Bereich Gebäude trägt nach wie vor ein grosses Gewicht dieser Aufgabe: rund 1.6 Mio. Gebäude in der Schweiz verursachen rund die Hälfte des Primärenergiebedarfs. Die Aktivitäten des BFE-Forschungsprogramms Energie in Gebäuden orientieren sich am Energieforschungskonzept des Bundesamtes für Energie, das alle vier Jahre aktualisiert wird. Das Konzept für die Jahre 2017 bis 2020 ist noch in Bearbeitung, es wird aber voraussichtlich im Bereich Gebäude und Städte folgende Schwerpunkte umfassen: 1. Bauerneuerung: Hierbei gehen die Überlegungen über sinnvolle technische Massnahmen hinaus. Die Fragestellungen betreffen immer stärker die Einflüsse auf den Bauprozess und die Motivation der Entscheidungsträger, um die Sanierungsrate zu erhöhen. 2. Einfluss der Nutzer: Die Nutzer beeinflussen den Energiebedarf von modernen Gebäuden stärker als die Bauqualität. Die Erforschung der Zusammenhänge, von Kenngrössen und möglicher Einflussnahmen stehen allerdings noch am Anfang. Die Entwicklung neuer Strategien und von Ansätzen für neue Produkte hat deshalb einen hohen Stellenwert. Dabei darf die Stabilität der Konzepte nicht vernachlässigt werden (Low-tech versus High-tech). Auch Überlegungen zum Komfortanspruch und zur Suffizienz, im Sinne der Frage nach dem rechten Maß, spielen in diesem Themenkreis eine wichtige Rolle. 3. Energie-Vernetzung: In der Energieversorgung von Gebäuden und Städten wird Elektrizität, aber auch Niedertemperaturenergie eine wichtige Rolle spielen. Kleinere thermische Netze, gegebenenfalls mit einer Saisonspeicherung im Untergrund, gewinnen an Bedeutung. Die Netze sorgen für einen Ausgleich zwischen zentraler und dezentraler Produktion und den Bezügern. Das Forschungsprogramm interessiert sich dabei für das Zusammenspiel zwischen Gebäuden und von Gebäuden zu den thermischen Netzen wie auch zum Elektrizitätsnetz. 4. Aktivhaus: Das Gebäude als Kraftwerk hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Das Potenzial der dezentralen Energieproduktion ist aber noch nicht ausgeschöpft, so beispielsweise bei Fassaden, und soll sowohl bei Neubauten wie auch bei Sanierungen noch umfassender genutzt werden. 5. Smart Cities: Die Einführung smarter Technologien hat einen nachhaltigen Einfluss auf unser Verhalten und auf den Energiekonsum. Die Forschung konzentriert sich hierbei auf die vernetzte Betrachtung von Technologien und Systemen (Mobilität, Infrastruktur, Energieversorgung und IT) sowie die Entwicklung entsprechender Betriebskonzepte und Businessmodelle auf der Ebene von Städten und Gemeinden. Der vorliegende Aufruf zur Projekteingabe beschränkt sich auf die Schwerpunkte 1 – 3. Die weiteren Schwerpunkte werden in einem späteren Aufruf thematisiert. Weitere Unterlagen zu den Forschungsprogrammen des Bundesamtes für Energie finden sich auf der Homepage: www.energieforschung.ch 2016_03_08 Aufruf Forschung Gebaeude.docx 1/6 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Energie BFE Forschungsprogramm Energie in Gebäuden Zielsetzung Mit dem vorliegenden Aufruf zur Projekteingabe werde Fachleute, Firmen und Forschergruppen aufgefordert, Vorschläge für Forschungsprojekte im Programm Energie in Gebäuden einzureichen. Zu den zentralen Schwerpunkten sind nachfolgend detaillierte Themenskizzen zusammengestellt. Die dort aufgeführten Detailthemen zeigen aktuelle Aspekte, die in den Projektvorschlägen nicht vollständig abgebildet werden müssen. Die Projektvorschläge sollen in Form von Forschungsanträgen im Detail ausformuliert werden. Das entsprechende Formular kann auf der Programm-Homepage heruntergeladen werden. Das Forschungsprogramm möchte mit diesem Aufruf sein Projekt-Portfolio erweitern und ruft einen weiten Kreis von Fachpersonen dazu auf, ihre Ideen zu Forschungsprojekten einzureichen. Es ist vorgesehen, insgesamt 12 Projekte mit einem Bundesbeitrag von insgesamt 1.8 Mio. Franken zu unterstützen. Die Projekte weisen in der Regel eine Laufzeit von 2 - 3 Jahren auf. Einzugebende Dokumente Für eine Projekteingabe werden folgende Dokumente gefordert: § Die Projekte sollen in Form von Gesuchen im Detail ausformuliert werden. Die entsprechenden Formulare können auf der BFE-Homepage heruntergeladen werden unter: - Gesuch um Finanzbeitrag (Forschung und Entwicklung) http://www.bfe.admin.ch/forschunggebaeude/02096/index.html?lang=de&dossier_id=01467 Ablauf Folgende Termine sind vorgesehen: § Versand der Unterlagen, Publikation auf der BFE-Homepage 08.03.2016 § Allfällige Fragen per Mail an Rolf Moser ([email protected]). 23.03.2016 § Fragenbeantwortung 30.03.2016 § Eingabe von Gesuchen per E-Mail an Rolf Moser ([email protected]) 25.04.2016 § Der Eingang wird per E-Mail rückbestätigt (ansonsten bitte nachfragen). § Auswertung der Eingaben durch den Programmleiter, den BFE-Bereichsleiter und die Programm-Begleitgruppe § 01.06.2016 Anschliessend Rückmeldung an die Gesuchsteller - Zustimmend ohne Auflagen - Zustimmend, aber mit Auflagen (Gesuch muss überarbeitet werden) - Ablehnend, mit Begründung 2016_03_08 Aufruf Forschung Gebaeude.docx 2/6 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Energie BFE Forschungsprogramm Energie in Gebäuden Beurteilungskriterien Das BFE beurteilt die Projektanträge aufgrund der Beilage: „Checkliste für die Forschungsförderung“. Es zieht dazu die Begleitgruppe des Forschungsprogramms bei. Folgende Kriterien werden beurteilt: § Formale und inhaltliche Zulassungskriterien § Q1 Organisation: Kompetenzen, Organisation, Vorgehensweise, Methodik, Arbeitsplan § Q2 Exzellenz: Vorarbeiten, Qualität der Inputs, Erfahrung, Anerkennung, Potenzial § Q3 Projektinhalt: Relevanz, Wertschöpfung, Innovationsgehalt, Kosten/Nutzen, Subsidiarität § Q4 Chancen, Risiken: Energetisches Potenzial, Akzeptanz, Nachhaltigkeit § Q5 Diffusion: Umsetzungspotenzial, Multiplikationspotenzial, Öffentliches Interesse, Internationale Zusammenarbeit Die Beurteilung der Kriterien erfolgt mit Bezug auf die Themenskizzen #01 - #03. Beilagen § Drei Themenskizzen #01 - #03 mit Detailthemen zu den Schwerpunkten des Aufrufs § Checkliste für die Forschungsförderung 2016_03_08 Aufruf Forschung Gebaeude.docx 3/6 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Energie BFE Forschungsprogramm Energie in Gebäuden Forschungsprogramm Energie in Gebäuden: Aufruf zur Projekteingabe Themenskizze #01: Bauerneuerung und Performance Gap Titel: Schwerpunkt 1: Bauerneuerung und Performance Gap Beschrieb: Die Erneuerungsrate für Gebäudehüllen im Bestandsbau liegt bei unter 1% und entspricht damit nicht den Erwartungen zur Zielerreichung gemäss SIA-Effizienzpfad und der Energiestrategie 2050. Sanierungen erfolgen häufig in Etappen und ohne gesamtheitliches Energiekonzept. Sanierte Gebäude – aber auch Neubauten – erreichen darüber hinaus nicht die erwarteten Energie-Zielwerte (Performance Gap). Wohl haben sich die Forschungsanstrengungen in diesem Bereich in den letzten Jahren erhöht, es gibt aber noch viele offene Fragen und ein grosses Optimierungspotenzial. Detailthemen: § In Anknüpfung an bereits realisierte Projekte der Energieforschung der Stadt Zürich und eigenen Projekte des Forschungsprogramms (SANETAP, HEMSAN): Besseres Verständnis der Motivation der Besteller von Sanierungen. Darauf basierend sollen Empfehlungen für Massnahmen zur Erhöhung der Erneuerungsrate abgeleitet werden. § Insbesondere sollen Kenntnisse zum Thema „Lebensdauer einzelner Bauteile“ vertieft werden. Auf Grundlage einer Literaturrecherche sollen angepasste Sanierungsstrategien abgeleitet werden. § Literaturrecherche zum aktuellen Stand der Kenntnisse zum Thema „Performance Gap“ im Bestand, nach Sanierung und bei Neubauten, Bewertung und Empfehlungen für mögliche Forschungsvertiefungen. § Zusammenstellung bekannter oder Erhebung neuer Energieverbrauchsdaten unsanierter und sanierter Gebäude in verschiedenen Nutzungskategorien. Darauf basierend weiterführende Untersuchungen zur Erklärung des „Performance Gap“, sowohl bei Neubauten als auch vor/nach Sanierungen. Der grosse Einfluss des Nutzerverhaltens oder neuer Nutzertypen (z.B. Doppelverdiener ohne Kinder) auf den Energieverbrauch bilden Schlüsselelemente zu seinem Verständnis. 2016_03_08 Aufruf Forschung Gebaeude.docx 4/6 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Energie BFE Forschungsprogramm Energie in Gebäuden Forschungsprogramm Energie in Gebäuden: Aufruf zur Projekteingabe Themenskizze#02: Einfluss der Nutzer Titel: Schwerpunkt 2: Einfluss der Nutzer Beschrieb: Mit der Optimierung von Gebäudehülle und Haustechnik und dem dadurch abnehmenden Energiebedarf der Gebäude nimmt der Einfluss der Nutzer zu. So ist ein wichtiger Faktor für die Differenz zwischen erwartetem und effektivem Energiebedarf (Performance Gap) das Nutzerverhalten: Raumtemperatur, Lüftungsverhalten oder Storen-Bedienung entsprechen nicht den Annahmen über das Nutzerverhalten, wie es in den Berechnungsnormen abgebildet ist. Diese Effekte beeinflussen nicht nur den Heizwärmebedarf sondern auch den Energiebedarf für das Warmwasser, die Kühlung, die Beleuchtung oder die Bedienung von Haushaltsgeräten. Erkenntnisse zum situativ unterschiedlichen Nutzerverhalten und den zugrunde liegenden Entscheidungskriterien fehlen heute weitgehend. Detailthemen: § Ergänzungen zu bestehenden Untersuchungen über nutzerabhängige Bedarfswerte, die den Energiebedarf beeinflussen (z.B. Beleuchtungsanforderungen, Komfortbedürfnis, Warmwasserbedarf, etc.) § Besseres Verständnis der Motivationen der Nutzer, ihrer Verhaltensmuster in Standardsituationen und deren Einfluss auf den Energiebedarf § Auswirkung der technischen und optischen Ausgestaltung der Nutzerschnittstellen auf das Nutzerverhalten und den Energiebedarf § Auswirkung von Rückmeldungen zum Energiebedarf und zu Betriebskennzahlen auf das Nutzerverhalten und den Energiebedarf § Unterschiede im Nutzerverhalten bei Bestandsbauten und Neubauten 2016_03_08 Aufruf Forschung Gebaeude.docx 5/6 Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Energie BFE Forschungsprogramm Energie in Gebäuden Forschungsprogramm Energie in Gebäuden: Aufruf zur Projekteingabe Themenskizze#03: Energie-Vernetzung Titel: Schwerpunkt 3: Energie-Vernetzung Beschrieb: Bestehende Netze werden oft nicht optimal betrieben. Zudem wird das Potenzial der Energie-Vernetzung heute aus verschiedenen Gründen zu wenig ausgeschöpft: Vernetzungen bedingen eine Zusammenarbeit über die Grenze des einzelnen Objektes hinaus. Die Infrastruktur benötigt teils hohe Investitionen, was bei unstabilen Energiepreisen die Entwicklung hemmt. Diesen Schwierigkeiten stehen grosse Chancen gegenüber: In vernetzten Projekten können Energiequellen oder Speicher effizient und wirtschaftlich genutzt werden, die in einzelnen Objekten nicht zur Verfügung stehen. Die Verbindung von Objekten zu einem Netz ermöglicht auch Optimierungen im Lastprofil und in der Speicherung. Detailthemen: § Auslegeordnung zur Effizienz und zu Problemen bei bestehenden Hoch- und Niedertemperaturnetzen, daraus abgeleitet Empfehlungen zur Dimensionierung und zum energieeffizienten Betrieb von Netzen. § Verschiedene Randbedingungen wie beispielsweise die Verfügbarkeit von Elektrizität (bzw. entsprechenden finanziellen Anreizen) werden in Zukunft dazu führen, dass bei Gebäuden nicht der Energiebedarf, sondern die verfügbare Leistung die technischen Konzepte definieren. Es ist unklar, inwiefern sich diese Randbedingungen auf den zukünftigen Energiebedarf und auf die Leistungsspitzen auswirken. § So wird beispielsweise der Überhang an Elektrizität zu gewissen Tages- und Jahreszeiten die Energieversorgung der Gebäude immer stärker beeinflussen. Diese Entwicklung kann Auswirkungen auf bisherige Spielregeln in der Gebäudeversorgung haben: Müssen dezentrale Elektroboiler wirklich ersetzt werden oder sind sie im Sommer willkommene Senken für PV-Strom? Ist es sinnvoll, im Sommer auf die Kühlung zu verzichten, wenn gleichzeitig ein Überhang an PV-Strom zur Verfügung steht? § In Bestandsquartieren kann die Vernetzung und Wärmeversorgung mit erneuerbaren Energiequellen in Kombination mit gezielten Massnahmen zur Bedarfssenkung eine wirtschaftlich tragbare Alternative zur vollflächigen Hüllensanierung darstellen. Potenzial, Chancen und Risiken dieser Strategie sollen vertieft untersucht werden. 2016_03_08 Aufruf Forschung Gebaeude.docx 6/6 Auszug aus dem BFE Energieforschungskonzept 2017‒2020 (Entwurf Stand Feb. 2016) H Checkliste für die Forschungsförderung Die Checkliste ist für technologieorientierte Forschungsprojekte ‒ insbesondere gemäss den Kapiteln 0 und 3.2 ‒ anzuwenden. Bei nicht-technologieorientierten Projekten (Kapitel 3.3) sind die mit * gekennzeichneten Kriterien nicht anwendbar. Ein Projekt muss sämtliche Zulassungsbedingungen erfüllen, damit es qualitativ bewertet werden kann. Sind eines oder mehrere Zulassungskriterien nicht erfüllt, wird das Projekt zurückgewiesen. Für Pilot-, Demonstrations- und Leuchtturmprojekte existiert eine separate Vollzugsweisung38 Zulassungskriterien Formale Kriterien: Kriterium F1 F2 F3 F4 F5 Erfüllt Sind die eingereichten Unterlagen vollständig (Gesuch plus allfällige Beilagen)? Sind die benötigten Angaben und Informationen vollständig (Budgetplan, Zahlungsplan, usw.)? Ist der Antrag verständlich geschrieben? Ist die Einwilligung von allen involvierten Projektpartnern schriftlich nachgewiesen? Bei Ausschreibung: Wurde das angegebene Eingabedatum eingehalten? Tabelle 6 ja ja nein nein ja ja ja nein nein nein Checkliste für Förderung von Forschungsprojekten: formelle Zulassung Inhaltliche Kriterien: Kriterium I1* I2 I3 I4 I5* I6* Tabelle 7 Erfüllt Richtet sich das Vorhaben an der Versorgungssicherheit der Schweiz aus und hat das Potenzial zur mittel- oder langfristigen Reduktion des Energieverbrauchs bzw. der Treibhausgasemissionen oder der Substitution nicht erneuerbarer Energie? Stimmt das Vorhaben mit den wissenschaftlich anerkannten Grundsätzen überein (z.B. physikalische Gesetze)? Dürfen die Projektergebnisse öffentlich zugänglich gemacht werden? Liegt das Vorhaben im Kompetenzbereich des BFE bzw. innerhalb der ausgeschriebenen Themen? Ist das Vorhaben zweckgerichtet und anwendungsorientiert und dienen die Resultate einer praktischen Anwendung (staats-, geschäfts- oder kundengetriebene Zielsetzung)? Liegt die aktuelle Technologiereife im für das Programm passenden Wertschöpfungssegment (TRS gemäss Kap. 3)? ja nein ja nein ja ja nein nein ja nein ja nein Checkliste für Förderung von Forschungsprojekten: inhaltliche Zulassung Begründung bei Nichterfüllung der Zulassungskriterien: 38 www.bfe.admin.ch/pilotdemonstration Energieforschungskonzept des Bundesamts für Energie 2017–2020 51/57 Auszug aus dem BFE Energieforschungskonzept 2017‒2020 (Entwurf Stand Feb. 2016) Qualitative Kriterien Die Bewertung erfolgt auf einer Skala von 1-5 mit folgender Bedeutung: 1 ungenügend 2 unbefriedigend 3 ausreichend 4 gut 5 sehr gut Um ein Projekt fördern zu können, müssen die Mindestbewertungen pro qualitativem Kriterium (Q1 bis Q5) erreicht oder übertroffen werden. Die darunter stehenden Aspekte fliessen in die Bewertung ein, stellen aber keine Sub-Kriterien dar. Sie dienen als Anhaltspunkte für eine gesamtheitliche Bewertung. Kriterium Q1 Mindestbewertung Organisation 3 Kompetenzen, Organisation Sind alle für das Projekt wesentlichen Kompetenzen abgedeckt? Ist eine klare Projektorganisation vorhanden? Vorgehensweise, Methodik Ist die vorgeschlagene Vorgehensweise für die angesprochene Fragestellung geeignet? Ist die Methodik adäquat zur Lösung der Fragestellung? Arbeitsplan Ist der vorgeschlagene Arbeitsplan realistisch und effizient angelegt? Sind klare und überprüfbare Etappenziele vorhanden? Q2 Exzellenz 3 Vorarbeiten, Qualität der Inputs Kann das Projektteam auf geleisteten Vorarbeiten aufbauen? Sind die Inputs von guter Qualität? Erfahrung, Anerkennung Weist das Projektteam breite Erfahrung auf od. geniesst breite Anerkennung (anerkannte Fachleute auf ihrem Gebiet)? Potenzial Ist im Projektteam Erfolgspotenzial erkennbar? Q3 Projektinhalt 3 Politische/strategische/wissenschaftliche Relevanz Ist das Projekt relevant und trägt zu einem Schwerpunkt des EF-Konzepts inhaltlich bei? Ist es Teil einer internationalen Zusammenarbeit im Rahmen der IEA, der EU-Forschungsprogramme oder anderer Kollaborationen (z.B. DACH)? Wertschöpfung, Innovationsgehalt Lassen die Ergebnisse eine hohe Wertschöpfung für die Schweiz – in wirtschaftlicher oder wissenschaftlicher Hinsicht – erwarten? Baut das Projekt wesentliches Wissen oder Know-How auf und/oder verfolgt innovative, neuartige Ansätze? Kosten/Nutzen-Verhältnis, Subsidiarität Stiftet das Projekt einen hohen Nutzen im Verhältnis zu den damit verbundenen Kosten? Sind Eigen- und Drittmittel in angemessener Höhe zugesagt? Energieforschungskonzept des Bundesamts für Energie 2017–2020 52/57 Auszug aus dem BFE Energieforschungskonzept 2017‒2020 (Entwurf Stand Feb. 2016) Q4 Chancen, Risiken 3 Energetisches Potenzial Weist die Technologie/das Verfahren ein energetisches Potenzial auf oder hat Potenzial dazu, entsprechendes gesellschaftliches Verhalten zu beeinflussen? Akzeptanz Wird die Technologie/das Verfahren nicht kontrovers diskutiert und/oder sind keine ausgeprägten Opponenten erkennbar? Nachhaltigkeit Tragen die Ergebnisse zur nachhaltigen Entwicklung auf nationaler oder globaler Ebene bei? Q5* Diffusion keine Umsetzungspotenzial Ist im Projektantrag ein Umsetzungsplan vorhanden? Ist das Projektteam für die weitere Technologieentwicklung selber kompetent oder hat bereits mögliche Abnehmer? Sind für die Umsetzung Wirtschaftspartner adäquat zur Technologiereife (vergl. Anhang TRS) eingebunden? Multiplikationspotenzial Weist die Technologie/das Verfahren technische oder wirtschaftliche Vorteile auf? Öffentliches Interesse, Internationale Zusammenarbeit Löst das Vorhaben/Projekt öffentliches Interesse. Tabelle 8 Checkliste für Förderung von Forschungsprojekten: qualitative Kriterien Die Checkliste kann von der Website der Energieforschung des BFE, www.energieforschung.ch heruntergeladen werden. Begründung bei Nichterfüllung der Qualitätskriterien: Energieforschungskonzept des Bundesamts für Energie 2017–2020 53/57
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