Ilmaston lämpenemisen kiihtyessä aurinkosuojauksen pitäisi olla ensimmäinen ratkaisu rakennusten ylikuumenemisen torjunnassa.

SCOPE

Euroopassa on yhä kuumempaa. Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) mukaan vuoteen 2050 mennessä ilmastointia vaativien päivien määrä kasvaa keskimäärin noin 30 prosenttia. Tämä lisää merkittävästi rakennusten tilojen jäähdytykseen liittyvää energiantarvetta ja siihen liittyviä kasvihuonekaasupäästöjä tulevina vuosikymmeninä.

Guidehousen, joka on johtava maailmanlaajuinen julkisten ja kaupallisten markkinoiden konsulttipalvelujen tarjoaja, hiljattain tekemä tutkimus osoittaa, että automatisoidulla auringonsuojauksella voidaan minimoida energiankulutus, vähentää suurelta osin kasvihuonekaasupäästöjä ja samalla sopeuttaa eurooppalainen rakennuskanta ilmastonmuutoksen vaikutuksiin, kuten kasvavaan ylikuumenemisongelmaan.

Aurinkosuojauksen automatisoitu toiminta mahdollistaa aktiivisen jäähdytyksen tarpeen optimaalisen vähentämisen keskikesällä ja kauden puolivälissä, joihin tässä tutkimuksessa keskitytään, ja aurinkoenergian optimaalisen hyödyntämisen talviaikaan lämmi-tystarpeen minimoimiseksi.

Nykyisin alle 50 prosentissa EU:n rakennuksista on aurinkosuojalaitteet, ja suuri osa näistä rakennuksista ei saavuta optimaalista suorituskykyä manuaalisen ohjauksen vuoksi.

MENETELMÄ

Guidehouse-tutkimuksessa käytetään vakiintuneita perustietoja ja tehdään ennusteita ilmastointilaitteiden tulevista päästöistä Euroopassa, jotka on määritelty ”tavanomaiseksi toiminnaksi” (Business As Usual, BAU), ja verrataan niitä mahdollisiin päästöihin skenaariossa, jossa 70 prosenttia ilmastointilaitteita tarvitsevista rakennuksista on varustettu automaattisella auringonsuojauksella, mikä on määritelty ”suositeltavaksi toteutukseksi”.

Laskemalla BAU- ja vaihtoehtoisten skenaarioiden välinen ero ote-taan huomioon kaksi aurinkosuojauksen käyttöönoton vaikutusta:

  • Nykyisten tilojen jäähdytysjärjestelmien jäähdytyskuormituksen vähentäminen.

  • Vältetään uusien ilmastointilaitteiden lisäämistä tai vhennetään niiden tehoa, koska niitä ei tarvita miellyttävän sisäilmaston aikaansaamiseksi uusissa ja olemassa olevissa rakennuksissa vuoteen 2050 mennessä.

Kuva 1: Kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen dynaamisella auringonsuojauksella.

Planeetta: CO2-päästöjen vähentämisstrategia

Dynaamisella auringonsuojauksella voidaan kustannustehokkaasti pysäyttää ennustettu ilmastoinnin kasvava tarve. Se on keskeinen teknologia, jolla voidaan tukea kasvihuonekaasupäästöjen vähen-tämis- ja sopeutumistavoitteita. BAU-skenaariossa 45 prosenttia Euroopan rakennuksista tarvitsee ilmastointia vuoteen 2050 men-nessä, kun se nykyisin on 28 prosenttia. Suositussa skenaariossa, jossa dynaaminen julkisivuvarjostus toteutetaan tehokkaasti, tämä määrä pysyisi ennallaan (kuva 2), jolloin kasvihuonekaasupäästöt vähenisivät 58 prosenttia. (kuva 1)

Suositeltavassa varjostusskenaariossa voitaisiin välttää jopa noin 100 miljoonaa tonnia kumuloituja CO2-ekv-päästöjä verrattuna BAU-skenaarioon nykyhetken ja vuoden 2050 välillä.

100 Mt CO2-ekv-päästöjen vähentäminen vastaa 22 miljoonan auton3 vuotuisten CO2-päästöjen vähentämistä.

Jopa 100 miljoonaa tonnia kumuloituneita CO2-ekv-päästöjä2 voitaisiin välttää „Suositeltavassa“ auringonsuojausskenaariossa.

1 “Aurinkosuojaus - Kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisen ja ilmastonmuutokseen sopeutumisen synergiavaikutus. The potential to disrupt increasing cooling demand and overheating in European buildings”, Guidehouse Germany GmbH, 5. marraskuuta 2021.
2 CO2-kertoimet ovat linjassa vuoden 2021 EPBD-vaikutustenarvioinnin kanssa ja perustuvat Euroopan komission ilmastotavoitesuunnitelmaan 2030.

Yhteiskunta : energiatehokkuusstrategia

Energiankulutuksen osalta dynaamisen aurinkosuojauksen käyttöönotto voi säästää jopa noin 60 % tilojen jäähdytykseen käytettävästä sähköstä vuoteen 2050 mennessä eli noin 870 TWhel säästettyä loppuenergiaa, joka kertyy vuodesta 2020 vuoteen 2050. Säästö, jonka loppukäyttäjät maksavat energialaskuissa.

Automaattinen aurinkosuojaus optimoi energiatehokkuuden myös talvella. Verrattuna kiinteään varjostukseen tai manuaa-lisesti käytettävään dynaamiseen varjostukseen automaattinen dynaaminen aurinkosuojaus voi myös maksimoida auringon tuottaman hyödyn.

Tämä 870 TWhel vastaa suunnilleen 47 miljoonan asukkaan Espanjan4 energian loppukulutusta vuonna 2020.

Kuva 2: Dynaaminen aurinkosuojaus voi pysäyttää ennustetun suun-tauksen, jonka mukaan ilmastointilaitteiden tarve kasvaa.

Kuva 3: Dynaamiseen varjostukseen tehty investointi on selkeästi yli-kompensoitu ilmastointilaitteiden ja niiden sähkönkäytön kustannusten välttämisellä.

Kuva 4: Lopulliset energiansäästöt aurinkosuojauksen avulla.

Ihmiset: kustannustehokas strategia

Tutkimus osoittaa lisäksi, että dynaaminen aurinkosuojaus mahdollistaa ilmastoneutraaliuden saavuttamisen vuosisadan puoliväliin mennessä huomattavasti pienemmillä kokonaiskus-tannuksilla. Vaaditun muutoksen kustannukset jäävät paljon pienemmiksi kuin toimimatta jättämisen tai toiminnan viiväs-tymisen kustannukset.

Mitä muutoksen toteuttaminen maksaa? Tutkimuksessa tar-kasteltiin dynaamisemman aurinkosuojauksen toteuttamisen kustannuksia ja todettiin, että etukäteispääomamenot (CAPEX) ovat suurelta osin kustannusneutraalit verrattuna ilmastointilait-teiden asennuksen vastaaviin vaatimuksiin. Tämän lisäksi jatkuvat käyttökustannukset (OPEX) tuovat huomattavia säästöjä.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että siirtymällä ilmastointilaitteista dynaamisiin aurinkosuojajärjestelmiin voitaisiin saavuttaa noin 285 miljardin euron kumulatiiviset säästöt vuodesta 2020 vuoteen 2050. Tätä summaa voidaan verrata esimerkiksi Luxemburgin (64 miljardia euroa *5 ) ja Suomen (237 miljardia euroa *5 ) BKT:hen5 vuonna 2020.

285 miljardin euron potentiaalinen säästö = Suomen ja Luxemburgin kaltaisten maiden BKT vuonna 2020.

3. https://energyfactor.exxonmobil.com/reducing-emissions/carbon-capture-and-storage/putting-houstons-carbon-capture-and-storage-potential-into-perspective/
4 Lähde: Eurostatin tiedot vuodelta 2020
5 Bruttokansantuote (BKT) on maan kaikkien lopputuotteiden ja palvelujen markkina-arvo tiettynä vuonna.