Hostětín na cestě k nefosilnímu zásobování energií

- realizované projekty a další záměry

 

 Yvonna Gaillyová¹, Radim Machů, Ludvík Trnka, Jan Hollan², Drahomír Orsák³

 

¹ Ekologický institut Veronica, Panská 9, 602 00 Brno, e-mail: yvonna.gailly@ecn.cz

² Ústav technologie stavebních hmot a dílců, FAST, VUT Brno, hollan@ped.muni.cz

³ Starosta obce Hostětín

 

 

Abstract: From the two ways which can lead to a fossil-free commune, Hostetin (230 inhabitants, a village in White Carpathians) pursued at first the renewable sources one. Solar heat by simple, do-it-yourself systems started to be in used in 1997, ten houses (out of 80) are supplied this way now. The inclination of citizens toward local energy sources and location far from the existing gas pipelines led to building a woodchip heating plant and a heat network, going through a whole village (apart from a distant old mill). This project became one of the three ones testing the AIJ way of reducing greenhouse emissions, with Dutch participation. Further activities in the village demonstrate the use of natural materials for construction, hi-tech solar technology, and should show a passive building standard too (for a planned Center for Sustainable Rural Development).

 

Keywords: woodchip district heating, AIJ, solar heating, large TiNOX collector, loadbearing strawbale construction, thick thermal insulation, adobe

 

Úvod

Malá obec Hostětín s 227 obyvateli se nachází na východní Moravě v Chráněné krajinné oblasti Bílé Karpaty nedaleko slovenské hranice. Za poslední dekádu se v Hostětíně podařilo realizovat a pro rozvoj obce využít spektrum ekologických projektů počínaje kořenovou čistírnou odpadních vod, přes instalaci desítky solárních systémů, vybudování obecní biomasové výtopny se zásobováním více než 80% domů teplem, až po malou moštárnu a postupně vznikající vzdělávací centrum.

Projekty rozvíjí obec Hostětín ve spolupráci a partnerství s občanskými sdruženími (zejména Českým svazem ochránců přírody - ZO Veronica a Nadací Veronica), dále s dřívějším okresním a dnes krajským úřadem a se Správou CHKO Bílé Karpaty. Náročnější projekty se rozvíjeli i s řadou dalších partnerů - českých i zahraničních.

Jako v řadě podobných obcí i zde využívala většina obyvatel k vytápění domů elektřinu nebo lokální topeniště na hnědé uhlí. V Hostětíně neexistovalo centrální vytápění a neuvažovalo se o zavedení zemního plynu. Ze dvou možných cest k nefosilní budoucnosti obce se nejdříve začalo v Hostětíně rozvíjet využívání obnovitelných zdrojů energie. Zejména kombinace slunce a biomasy představuje koncept využití obnovitelných zdrojů, který je hospodárný a přináší významné redukce emisí CO₂ .

Výtopna na biomasu

Po roce 1990 byl Hostětín identifikován jako vhodné místo pro předvedení alternativního systému vytápění a ohřevu vody, a sice centrální výtopnou na biomasu. Vzhledem ke značným zásobám biomasy v této oblasti se tento zdroj jevil jako velmi slibný i co se týče možností dalšího rozšiřování trhu s energetickým využitím biomasy. Navíc právě energie z biomasy skýtá příležitost propojit přínosy environmentální se sociálními a ekonomickými.

Původně byla výtopna v Hostětíně jedním ze čtyřiceti obdobných zařízení v oblasti Bílých Karpat navržených ambiciózním projektem Okresního úřadu v Uherském Hradišti. Tento záměr bohužel neodolal řadě zcestných vlivů státní energetické politiky – zejména státní podpoře elektrického přímotopného vytápění z počátku devadesátých let a poté masivní plynofikaci venkovských oblastí. Neméně frustrující pro vedení řady obcí byla nesmírná administrativní i argumentační náročnost přípravy a financování projektů využívajících obnovitelné zdroje energie.

Demonstrační projekt zahrnuje instalaci soustavy s kotlem nizozemského výrobce KARA Energy Systems o výkonu 732 kW_th spalujícím  dřevní štěpku a vybudování teplovodní sítě o délce 2,8 km v celé obci. Stavba byla dokončena v květnu 2000 a provoz výtopny byl zahájen na začátku topné sezóny v říjnu 2000.

Vybudování biomasové výtopny v Hostětíně se podařilo jen díky výjimečné podpoře místní samosprávy a občanů i dalších českých i zahraničních partnerů – financujících i organizačních. Nizozemská vláda zařadila projekt mezi jeden ze dvou projektů podporovaných v rámci procedury Activities Implemented Jointly - AIJ – zaměřené na testování opatření JI navrženého v rámci Kjótského protokolu. Více než 50% celkových nákladů na biomasovou soustavu (výtopna, lokální síť, předávací stanice) bylo ovšem financováno z českých zdrojů – zejména ze Státního fondu životního prostředí.

Výtopna využívá palivo – dřevní štěpku z okolních lesů a především pil. Roční spotřeba je asi 500 – 600 tun štěpky a roční produkce tepla (dle měření v topné sezóně 2002/2003) představuje 3 500 GJ poskytovaných 90% budov v obci.

Roční úspora emisí CO₂ vypočtená metodikou pro určování base-line je 1500 tun ročně.

 

Solární ohřev vody

Svépomocné systémy

Již 10 z celkových 80 domů v Hostětíně je vybaveno solárními systémy pro ohřev teplé užitkové vody, které byly postupně instalovány od července 1997. Systémy byly vyvinuty jako svépomocné a občané se sami podíleli na jejich instalaci. V principu se jedná o systémy s jednoduchým kolektorem s plochou 6m² a akumulačním zásobníkem na 700 litrů vody. Absorbér je hliníkový s neselektivním nátěrem. Popis systémů včetně montážní příručky lze nalézt na www.veronica.cz/hostetin/centrum/slunce.html roku 1998 fungovala v Hostětíně malá dílna podporující svépomocné instalace. Vznikla v rámci programu ZO ČSOP Veronica nazvaného Slunce pro Bílé Karpaty. V rámci tohoto programu bylo v oblasti instalováno na soukromých domech i veřejných budovách 35 těchto systémů. Na základě měření v některých domácnostech je doložen solární výtěžek cca 2000 kWh ročně, kterým je nahrazen nejčastěji elektrický ohřev TUV.

Velkoplošný solární systém s vrstveným zásobníkem izolovaným slaměnými balíky.

V roce 2001 byl na střechu moštárny v Hostětíně instalován velkoplošný (36 m²) solární systém využívající technologie TINOX. Tento systém byl rovněž instalován svépomocí s využitím a ve spolupráci s rakouskou nevládní organizací AEE, která se podporou svépomocných instalací zabývá již 10 let a jejíž činnost v této oblasti přispěla k masivnímu rozvoji využívání solárního ohřevu v řadě rakouských spolkových zemí.

Velkoplošný kolektor ohřívá velmi zajímavý solární zásobník, který byl rovněž postaven svépomocný. Využívá ocelovou nádobu o objemu 10 m³, v níž je instalována sada speciálních trubek s otvory v různých výškách opatřených chlopněmi. Toto řešení umožňuje vrstvení solárně ohřáté vody dle teplot a rovněž odběr různě teplé vody podle způsobu užití (TUV, přitápění, podpora technologie moštárny).

Pro izolování zásobníku jsme využili slaměné balíky o rozměrech 4 x 5 x 6 dm. První vrstva izolace přiléhající k ocelovému válci je tvořena pěticentimetrovou minerální vatou, neboť teplota válce může v extrémních případech přesáhnout 100 stupňů. Další dvě vrstvy byly „zděny“ z pevných slaměných balíků, které byly kladeny tak, aby stébla sláma měla svislou orientaci.

Použitím slámy se dosáhlo slušné tloušťky izolace při nízké ceně. Běžný způsob izo­lování tepelných zásobníků používá izolačních tlouštěk menších, než by bylo vhodné, neb cena běžných „levných“ komerčních izolační materiálů je přes tisíc korun za metr krych­lový. V našem případě tvořila komerční minerální vata jen dvacetinu objemu izolace, stejně tak základový polystyrén. Přesto se na ceně izolačních materiálů podílely dvěma třetinami z celkové sumy necelých pěti tisíc korun při objemu izolačního materiálu téměř čtyř desí­tek metrů krychlových.

Instalovaná solární plocha v maličkém Hostětíně dnes dosahuje hodnoty 100 m² , s níž lze dosáhnout úspory přibližně 30 000 kWh ročně. Za předpokladu, že ušetřených 1000 kWh elektřiny odpovídá úspoře zhruba 750 kg emisí CO₂ , můžeme její solární přínos k ochraně klimatu ocenit asi 22 ušetřenými tunami CO₂ ročně. Detailní monitoring chování velkoplošného TiNOX systému je v současné době teprve instalován.

V rámci zmíněného solárního programu proběhla řada vzdělávacích tréninků, seminářů a konferencí, které měly za cíl povzbudit zájem o solární ohřev jak mezi obyvatelstvem a místními samosprávami, tak u místních řemeslníků. Solární program dále pokračuje a předpokládá se, že zejména v letním půlroce bude potřeba teplé vody pokryta solárním ohřevem. Doposud domácnosti používají pro letní ohřev zejména elektřinu.

Graf. 1: Zdroje tepla pro vytápění a ohřev teplé vody v Hostětíně (odhad)

Centrum modelových ekologických projektů pro venkov – plán výstavby pasivní budovy

Nezvyklá komplexnost ekologických projektů realizovaných v Hostětíně a okolí přirozeně vedla k záměru vybudovat na těchto základech vzdělávací centrum nabízející kromě zkušeností z realizovaných projektů rovněž další environmentální vzdělávání pro řadu cílových skupin. Pro podporu tohoto záměru, který se v současné době postupně rozvíjí, je v Hostětíně plánována stavba budovy poskytující seminární a pracovní zázemí. Budova je projektována česko-rakouským týmem, který se bude snažit využít nejlepší zkušenosti s výstavbou výborně izolované budovy využívající v maximální míře šetrné technologie. Plánování budovy je pojímáno jako permanentní vzdělávací workshop a stejným způsobem by měla probíhat i samotná stavba.

V současné době byly pilotně vyzkoušeny některé stavební technologie – například využití slaměných balíků. V roce 2002 byl vystavěn zahradní sklad, v němž byly balíky použity jako nosný prvek. Dokumentace této stavby je přístupna na adrese www.veronica.cz/hostetin/slama Dalším testem byla výše popisovaná izolace solárního zásobníku a v současné době je ve výstavbě sklad pro potřeby moštárny, též izolovaný pomocí balíků slámy v kombinaci s minerální vlnou.

 

 

obr1.: Situační mapa ekologického centra Hostětín

1 - Centrum modelových ekologických projektů - plán výstavby

2 - moštárna (ročně 150 t ovoce)

3 - rekonstruovaná stará dřevěná sušírna ovoce (ročně 4 t ovoce)

4 - kořenová čistírna odpadních vod

5 - biomasová výtopna (90% připojených budov)

6 - nově sazené ovocné bio - sady

bílá hvězdička - instalované kolektory