Zatopit si létem

Dům, který v zimě nepotřebuje k topení plyn a skoro ani elektřinu, je realitou. Česko však radši "pálí" evropské předpisy.

Nenápadný rodinný domek na kraji vesnice Hamry nedaleko Hlinska na první pohled nevypadá jako splněný sen ekologického nadšence. Stojí pod travnatou strání lemovanou lesíky, na střeše má jen pár solárních panelů. Ničím nepřekvapuje, a přece dovede cosi velmi pozoruhodného: vzít si v létě teplo z okolního vzduchu a uložit si je na zimu. Trpělivě si je střádá do země a v chladných měsících roku je odtud čerpá pro vytápění i ohřev vody.
Ospalá atmosféra slunečného jarního dopoledne v Hamrech jako by však symbolizovala i něco víc. Již od prvního ledna příštího roku začnou v Česku platit nové předpisy, podle nichž se mají stavět pouze rodinné domy s "téměř nulovou spotřebou energie". Pohled do evropských směrnic a doporučení napovídá, že by to měly být domy nejen dokonale izolované, ale zároveň takové, které si vyrobí většinu energie z obnovitelných zdrojů, tedy ze slunce, větru či biomasy.
To zní jako naprostá revoluce. Člověk by tak čekal záplavu výpadů proti Evropské unii, která změnu iniciovala. Na úřadech by se měli prát o stavební povolení všichni, kdo chtějí stavět ještě postaru, tedy levněji. A k novostavbě do Hamrů by se měli sjíždět zástupci stavebních firem. Nic z toho se ale neděje. Vypadá to, že Česko si s obnovitelnými zdroji dál příliš velkou hlavu nedělá – natož když jde o další "vítr z Bruselu".

Prohřátý kus skály

Každý, kdo si v Česku dává na střechu solární panely, musí zvážit, jaký výkon potřebuje. Za pošmourných zimních dnů může střešní elektrárna vyrobit až desetkrát méně proudu než za letního počasí – a pokud majitel chce, aby v zimě "utáhla" topení a ohřev vody, nevystačí s elektrickým kotlem. Dokonce ani moderní tepelné čerpadlo, stroj, který odebírá teplo ze země či vzduchu a přenáší je do domu, mu to nezajistí. Musí hledat revoluční řešení, nebo mu nezbude než elektrárnu dramaticky zvětšit. Jenže co si pak počít s nadbytkem proudu v létě? Česko velmi brzy zrušilo garantované výkupní ceny a brání tomu, aby se majitelé střešních instalací stávali významným zdrojem elektřiny v síti.
Vědci z Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT proto začali přemýšlet o domě, který by tento problém vyřešil, a přitom vystačil s relativně malou střešní elektrárnou. Rodinné i bytové domy, které si ukládají letní teplo na zimu, se už staví třeba ve Švýcarsku. Jako zásobník využívají podzemní nádrž vody, která se v létě ohřívá pomocí tepelného čerpadla a v zimě slouží jako tepelný rezervoár. "Jsou to ale předimenzované a drahé systémy. U nás by něco takového vyšlo na dva a půl milionu korun, což je pro rodinný dům moc," říká Tomáš Matuška ze zmíněného centra. "Začali jsme hledat cesty, jak to udělat levněji."
Výsledkem je právě dům rodiny Věžníkových, který vyhovuje i nejpřísnějším evropským předpisům na využití "zelené" energie. Podobné stavby pomáhají omezit emise skleníkových plynů, a tím i klimatické změny. Nejenže šetří energii – jde také o to, z čeho si ji berou, jestli z fosilních paliv, nebo odjinud. Víc než polovina elektřiny, která se v Česku používá pro vytápění, pochází ze spalování uhlí – a právě na elektrické síti je dům značně nezávislý. Stojí totiž na prohřátém "kusu skály". Zvenku se ke zdi domu tiskne plochá bílá skříň výměníku, v němž za letních měsíců teplý vzduch ohřívá vodu. Ta pak prostřednictvím tepelného čerpadla nejen hřeje vodu do koupelny a kuchyně, ale také teplem "nabíjí" půldruhého metru hluboký zemní zásobník mezi základy domu.
"První nápad byl, že vykopeme jámu, dáme tam trubky, vrátíme zeminu a udusáme ji, to vše v několika vrstvách. Stavebník ale kroutil hlavou, prý by se to prodražilo. Napadlo nás tedy nic nebagrovat, jen natáhnout jednu plastovou trubku," vysvětluje Matuška, jak se rodily plány na tepelnou anomálii pod domem. Stavitelé tak nechali na místě původní horninu a do její horní části položili jen v jedné vrstvě zmíněnou hadovitě se vlnící trubku. Horninový masiv pod budoucí základovou deskou domu pak po stranách a svrchu zaizolovali. Trubkou v létě proudí teplá voda a ohřívá okolní zem, v zimě teče trubkou voda studená, odebírá nastřádané teplo a pomocí tepelného čerpadla je předává jak užitkové vodě, tak vodě pro podlahové topení.
Dům má za sebou první zimu v ostrém provozu a ukázalo se, že zemní zásobník funguje podle předpokladů: koncem loňského léta byla teplota v jeho svrchní části 35 stupňů, letos ke konci dubna už jen devět stupňů. Celou zimu teplo poslušně proudilo do domu, nejen z prostoru mezi základy, ale i z větších hloubek.
Zásobník není izolován zespodu a teplo se při letním nabíjení dostává i níže a rozlévá se do okolí.
Stavba domu vyšla Věžníkovy na šest milionů korun. Převratné vytápění se zaplatilo z osmimilionového výzkumného projektu, na němž se podílela Technologická agentura ČR, zmíněné centrum ČVUT a soukromá firma Regulus, jež nabízí úsporné topení. Většina peněz šla na výzkum a monitoring, topný systém včetně solární elektrárny na střeše stál "jen" asi půl milionu. Pro majitele podobných domů je to dražší než obvyklejší varianty ekologického vytápění, ale peníze se vrátí – v porovnání s běžnou kombinací tepelného čerpadla a fotovoltaiky se má systém zaplatit do deseti let.

Oblafnout Brusel

Přesto takový dům nemá v Česku šanci. Počáteční investice je přece jen značná a schází legislativa, která by podobná řešení prosazovala. "Dům jsme navrhli pro dobu, která teprve přijde. Zatím jsme v téhle oblasti po Rumunsku nejhorší v Evropě," říká již citovaný Matuška. Času přitom bylo dost. Evropská unie už v roce 2010 vydala směrnici, ve které žádá, aby se na konci dekády stavěly už jen budovy s téměř nulovou spotřebou energie, jejichž energetické potřeby by "měly být ve velmi významném rozsahu pokryty z obnovitelných zdrojů".
S poněkud vágní formulací Brusel přišel ve víře, že ji členské státy pochopí jako výzvu a najdou cesty, jak ji naplnit. Některé země očekávání splnily, premiantem je Dánsko (viz rámeček). Většina států neoslnila, evropský průměr za duchem směrnice zaostává, Slovensko je mírně podprůměrné. Česko si počíná schizofrenně: povinnost, aby nové domy "ve značném rozsahu" používaly obnovitelnou energii, si dalo do zákona; ale jeho prováděcí předpis, vyhláška o energetické náročnosti budov z roku 2013, to nevyžaduje. "Ministerstvo průmyslu a Státní energetická inspekce ji přesto posvětily. Vůbec nereflektovali, že odporuje zákonu, takže by měla být zrušena. Formulace, kterými svůj verdikt obhajují, připomínají Hlavu XXII," říká Matuška.
Česko tak připouští v příští dekádě i domy, které jsou ve využití "zelené energie" pětkrát až desetkrát horší, než zní doporučení Bruselu. "Požadavkům vyhoví i dobře zateplená budova s plynovým kotlem, takže obnovitelné zdroje skutečně vůbec nepotřebujete. Česko chce Evropskou unii vždycky oblafnout," kroutí hlavou Matuška.
Není proto divu, že nástup vyhlášky prošel bez otřesů. Pro velké bytové domy začala platit loni v lednu. "Krátce předtím se objevily obavy developerů, že požadavky nedokážou splnit a že vyhláška zdraží bydlení. Vysvětlovali jsme jim, že ani ne, protože její požadavky jsou nastaveny měkce," říká ředitel aliance Šance pro budovy Petr Holub. "To samé se nedávno odehrávalo kolem malých bytových domů. Ale k výraznému zdražení ani tady nedošlo." Poslední na řadě jsou domy rodinné, jichž se vyhláška dotkne od ledna příštího roku. Ředitel odboru energetické účinnosti a úspor na ministerstvu průmyslu Vladimír Sochor je překvapen, že české předpisy někdo pokládá za benevolentní: "Jsme naopak odbornou veřejností napadáni, že jsme moc přísní!" říká. Později připouští, že vyhláška, která prochází novelizací, má oproti doporučení Evropské komise "rezervy" - a slibuje, že bude od roku 2022 zpřísněna.
V totéž věří i citovaný Petr Holub, člen pracovní skupiny, která novelizaci připravuje. Nové rodinné a bytové domy budou muset využívat obnovitelné zdroje v míře, která nás posune na evropský průměr, velké administrativní budovy se k průměru aspoň přiblíží. Jiné hlasy z branže však tvrdí, že podobné návrhy velké zastání nemají. Každopádně to bude debata, v níž se argumentuje tím, že důležité jsou jen úspory energie, a nikoli její zdroj. Jenže Evropská unie vidí v obnovitelných zdrojích budoucnost, a nejít tímto směrem znamená dál obcházet nejen její směrnice a doporučení, ale také české zákony.

Hledání hranic

Podle Tomáše Matušky nemůžeme ve využití obnovitelných zdrojů soupeřit s Dánskem, které přebytek větrné energie posílá v podobě tepla v létě do země a v zimě si jej opět bere (nikoli v rodinných domcích, ale ve velkém v systémech centralizovaného vytápění). Mohli bychom se ale vyrovnat třeba Německu, které patří v Evropě ke slušnému průměru a má podobnou legislativu jako my.
A dům v Hamrech by v Německu nejspíš zaujal. "Vlastně jsme nevymysleli nic nového, jen jsme poskládali existující přístupy," říká skromně Matuška. Majitel domu Martin Věžník, pracovník zmíněné firmy Regulus a fanda chytrých topných systémů, mu oponuje – pár unikátních nápadů by prý se u něj doma najít dalo. Kromě levného zemního zásobníku, který nakonec vyšel jen asi na 40 tisíc korun, k nim patří automatická regulace otáček tepelného čerpadla. Zásobník se v létě nabíjí čistě pomocí solární elektřiny a "špinavý" proud ze sítě nepotřebuje – když slunce svítí málo, čerpadlo posílá teplo do zásobníku ve volnějším tempu, naopak za jasného počasí "jede" na plné obrátky. Tím snižuje uhlíkovou stopu domu.
Unikátní vytápění zřejmě nezůstane v domě napořád. "Budu tady časem testovat zase něco jiného. Něco vymyslí a zase mi to sem dají, když už jsou tu instalovaná všechna ta měření," říká o spolupráci s ČVUT Martin Věžník. Jeho dům skutečně připomíná vědeckou laboratoř – systém neustále monitoruje asi 50 hodnot zachycujících energetické toky a teplotní pole pod domem i mimo něj.
Sám majitel ostatně konstruktérům život neusnadňuje. Přál si, aby v topných "žilách" domu kolovala voda, nikoli dražší a méně ekologická nemrznoucí směs, což znamenalo další komplikaci: voda, která v podmínkách studené Vysočiny celou zimu proudí zemním zásobníkem? Start systému na podzim 2017 tak očekávali všichni s napětím. Šlo hlavně o to, že tepelné čerpadlo čas od času automaticky zvyšuje výkon, aby se při vyšších otáčkách promazal kompresor, a protože v zemi už nemusí zbývat dost tepla, může zamrznout a zničit se.
Naštěstí to byly plané obavy. Míra soběstačnosti, kterou dům během první "ostré" zimy prokázal, odpovídá simulacím: téměř z 85 procent využil během roku pro vytápění, ohřev vody a provoz topného systému obnovitelnou energii "sklizenou" z fotovoltaiky a teplého letního vzduchu. Nefunguje tedy stoprocentně, nicméně 15 procent energie odebraných ze sítě pokládají vědci z ČVUT za velmi slušný výsledek. Zvlášť v situaci, kdy Češi produkují zhruba desetkrát více emisí, než odpovídá udržení růstu globální teploty pod dvěma stupni Celsia. "Měli bychom se tedy v emisích alespoň desetkrát uskromnit. Náš dům je s tím v souladu. Zkoušíme, kam až lze v úsporách zajít, a zjistili jsme, že je spousta možností," věří Matuška.