technische gebäudeausrüstung
Werbung
TECHNISCHE GEBÄUDEAUSRÜSTUNG FAKTENSAMMLUNG FÜR ARCHITEKTEN STAND APRIL 2017 PROF. JÖRG PROBST, FACHBEREICH ARCHITEKTUR IMPRESSUM HERAUSGEGEBEN DURCH PROF. JÖRG PROBST HOCHSCHULE BOCHUM Januar 2017 MITARBEIT Simon Küsters Felix Probst INHALT 1. ALLGEMEINE RAHMENBEDINGUNGEN UND VORAUSSETZUNGEN • • • • • • • • • • • ENERGIE- ENERGIEUMWANDLUNG SPEZIFISCHE WÄRMEKAPAZITÄTEN WIRKUNGSGRADE LUFTWECHSELRATE EMISSIONEN GESTALTUNGRAUM QUALITÄTEN BEHAGLICHKEIT ENERGIEKONZEPT PRE- UND REBOUND EFFEKT CARBON FOOTPRINT GRAUE ENERGIE INHALT 2. PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN • • • • • • • • • • • GESETZLICHE RAHMEN FÜR NACHHALTIGE GEBÄUDE DAS ABKOMMEN VON PARIS DAS ERNEUERBARE-ENERGIEN-GESETZ DAS ERNEUERBARE-ENERGIEN-WÄRME-GESETZ DIE ENERGIE EINSPARUNGSVERORDNUNG 2016 DAS KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG-GESETZ 2015 DIE DIN 18599 DIE DIN 4108 DIE DGNB-LEED UND BNB-LABEL PASSIVHAUSTANDARD PLUSENERGIEHAUSSTANDART INHALT 3. ENERGIEERZEUGUNG UND –UMWANDLUNG • • • • • • • • 4. SOLARTHERMIE SOLARTHERMISCHE HEIZUNGSUNTERSTÜTZUNG PHOTOVOLTAIK PHOTOVOLTAIK-EIGENENERGIEERZEUGUNG KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG WINDKRAFT KLEINWINDKRAFT ENERGIESPEICHER REGENERATIVE ENERGIEN • • • • BIOGAS HACKSCHNITZEL HOLZPELLETS WÄRMEPUMPEN • GEOTHERMIE • LUFT • ABWASSER INHALT 5. HEIZSYSTEME • • • • • • • 6. GAS-BRENNWERTTECHNIK BESTANDTEILE EINER HEIZUNGSANLAGE HEIZENERGIEVERTEILUNG HEIZKÖRPER / FLÄCHENHEIZUNG EIGENSCHAFTEN HEIZKÖRPER-TYPEN HEIZSYSTEME FÜR WOHNGEBÄUDE HEIZ- UND KÜHLSYSTEME KÜHLUNG • • • • • KÜHLLASTEN KÜHLBEDARF SPEZIFISCHE KÄLTE WERTE FUßBODENKÜHLUNG DECKENKÜHLUNG INHALT 7. ENERGIEANWENDUNG • • • • 8. BERGRIFFE LÜFTUNGSANLAGEN LÜFTUNGSANLAGEN LÜFTUNGSMETHODEN WÄRMERÜCKGEWINNUNG BEI LÜFTUNGSANLAGEN BELEUCHTUNG • • • • BEGRIFFE LICHT BELEUCHTUNG BELEUCHTUNGSANFORDERUNGEN SONNENSCHUTZSYSTEME INHALT 9. WIRTSCHAFTLICHKEIT • INVESTITIONSMETHODEN • ANNUITÄT • LEBENSZYKLUSKOSTEN 10. ENTWÄSSERUNGSPLANUNG • ENTWÄSSERUNGSGESUCH • SCHMUTZWASSERENTWÄSSERUNG • REGENWASSERENTWÄSSERUNG ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN ENERGIE – UND ENERGIEUMWANDLUNG • Energie lässt sich von einer in die andere Form umwandeln (z.B. potenzielle in kinetische Energie) • Energie verwandelt sich immer von einem höheren in ein tieferes Energieniveau (Entropie) • Energieumwandlung ist immer mit einem Wirkungsgrad verbunden (Wirkungsgrad = Output zu Input; der Wirkungsgrad ist immer < 100%) Energieumwandlung von potentieller Lageenergie zu kinetischer Bewegungsenergie: m Epot = m · g · h h 1 Ekin = 2 · m · v² v m ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN ENERGIEUMWANDLUNG Primärenergie Fossile Primärenergieträger • • • • erneuerbare Primärenergieträger • • • • • • • Steinkohle Braunkohle Erdöl Uran Solarenergie Umweltenergie Geothermie Biomasse Windenergie Wasserenergie Gezeitenenergie Endenergie Strahlungsenergie • Steinkohle thermische Energie • Fernwärme (erwärmtes Heizwasser • Fernkälte chemisch gebundene Energie • • • • • • • • Braunkohle-Briketts Steinkohle-Briketts Heizöl Pflanzenöl Erdgas Flüssiggas Biogas Stückholz, Pellets, Hackschnitzel Elektroenergie ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN ENERGIEUMWANDLUNG Nutzenergie Raumklimatisierung • • • • Heizung Kühlung Befeuchtung Entfeuchtung Warmwasserbereitung Antriebe, Hilfsenergie • • • • Lüfter Pumpen Stellantriebe Sonstige Hilfsenergie Beleuchtung Allgemeinstrom ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN EIGENSCHAFTEN VERSCHIEDENER ENERGIETRÄGER ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN SPEZIFISCHE WÄRMEKAPAZITÄT • Wasser 1,163 Wh/kg · K • Holz ca. 0,36 bis 0,7 Wh/kg · K • Beton, Marmor, Stein ca. 0,25 Wh/kg · K • Luft 0,3 Wh/kg · K (entspricht 0,33 Wh/m³ · K) • Eis 92 Wh/kg · K • Torf ca. 0,52 Wh/kg · K • Sand, Glas ca. 0,25 Wh/kg · K LATENTE WÄRME • Eis • Schmelzwärme 0 °C 92,64 Wh/kg • Wasser 0 °C • Wasser • Verdampfungswärme 100 °C ca. 630 Wh/kg • Dampf 100 °C ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN WIRKUNGSGRADE • Brennwertkessel • 108 % (bei Zugrundlegung des unteren Heizwertes HU) • Solarthermische Anlage • 25 % • Photovoltaikanlage • 15 % • PKW • 33 % • Großkraftwerk • 40 % • Wärmepumpe • 400 % (COP = Coefficient of Performance) • Lüftungsanlage • 80 – 90 % ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN CO2 EMISSIONEN BEISPIELE • Durchschn. Stromverbrauch eines Ein-Personen-Haushalts (2.050 kWh/a): • Durchschn. Stromverbrauch eines Zwei-Personen-Haushalts (3.440 kWh/a): ca. 2.215 kg CO2 • Durchschn. Stromverbrauch eines Drei-Personen-Haushalts (4.050 kWh/a): ca. 2.608 kg CO2 • Durchschn. Stromverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts (4.940 kWh/a): ca. 3.181 kg CO2 • Flug einer Person von München nach Berlin ca. • Flug einer Person von München nach New York ca. 1.500 kg CO2 • Betrieb eines Kühlschranks für ein Jahr (ca. 220 kWh/a) ca. 129 kg CO2 • Ein Jahr Auto fahren (bei 12.000 km/a und ca. 7L/100 km) ca. 2.450 kg CO2 • Einsparung einer LED gegenüber einer 100 W-Glühlampe (1.600 kWh) ca. 920 kg CO2 • Flug einer Person von München nach New York ca. 1.500 kg CO2 • Gesamt-CO2-Emissionen PKW in Deutschland (Stand 2010) 109 Mio t CO2 • CO2-Emissionen aus dem Emissionshandel 2012 405 Mio t CO2 ca. 1.320 kg CO2 130 kg CO2 Gesamtemissionsfaktor Strom 0,576 kg/kWh Diesel 3,155 kg/L Heizöl 3,092 kg/L Benzin 2,874 kg/L Flüssiggas 1,821 kg/L Holzpellets 0,137 kg/kg ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN SPEZIFISCHE CO2 EMISSIONEN • Strom ca. 580 g/kWh • Gas ca. 220 g/kWh • Öl ca. 310 g/kWh • Pellets ca. 18 g/kWh • Holzhackschnitzel ca. 12 g/kWh • Verkehr • Bahn • PKW • Flugzeug ca. 55 g/kWh ca. 100-280 g/kWh ca. 330 g/kWh ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN GESTALTUNGRAUM QUALITÄTEN ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN GESTALTUNGRAUM QUALITÄTEN ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN OPTIMALER FENSTERFLÄCHENANTEIL – INTEGRATION VON TAGESLICHT UND KUNSTLICHT • Optimaler Fensterflächenanteil: • Reduziert den Strombedarf für Kunstlicht • Optimiert den Kühlbedarf durch innere Lasten und Kunstlicht • Optimiert Wärmegewinne im Winter • Der optimaler Fensterflächenanteil liegt bei etwa 50% ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN BEHAGLICHKEIT • Behaglichkeit ist ein Funktionszusammenhang aus Luftfeuchte, Luftgeschwindigkeit und Temperatur. . • Bei unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlichen Luftbewegungen fühlen wir uns unterschiedlich behaglich. • Indikatoren für Luftqualität • • • • • • Feuchte (relativ) 50% CO2-Gehalt < 1.000 – 1.500 ppm Einhaltung von MAK-Werten Einhaltung von VOC-Werten Außenluftqualität: CO2 < 300 ppm Unerwünschte Stoffe: Ozon, SO2, NOX ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN BEHAGLICHKEITSASPEKTE Thermische Behaglichkeit Wärme Kälte Schall Echo Oberflächen Materialien Akustische Behaglichkeit Haptische Behaglichkeit Feuchte ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN BEHAGLICHKEIT Kennfeld der Raumtemperatur nach DIN 1946, Teil 2 ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN ENERGIEKONZEPT ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN PRE-BOUND UND REBOUND EFFEKTE ÜBERLAGEN DIE ERGEBNISSE DER ENERGIEEFFIZIENZSTEIGERUNG • Die spezifische Wohnfläche steigt und überlagert die Energieeinsparung ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN CARBON FOOTPRINT - BEWERTUNG VON CO2 EMISSIONEN • Hilfestellung zur selbstständigen Verringerung des eigenen CO²Ausstoßes • Unter der Berücksichtigung von Lebensbereichen • Wohnen (CO²-Ausstoß durch Heizen und Strom) • Mobilität (CO²-Ausstoß durch Autofahren, ÖPNV, Fliegen) • Ernährung (CO²-Ausstoß durch Ess- und Trinkverhalten, Herkunft der Lebensmittel) • Privater Konsum (CO²-Ausstoß durch Kaufverhalten, Hotel, Kultur, Gesundheit, Dienstleistungen) • Öffentlicher Konsum (CO²-Ausstoß durch Emissionen, die vom Staat verursacht werden) • Footprint eines Menschen in Afrika 2,3 t / Mensch • Footprint eines Menschen in Europa 18 t / Mensch • Das Ziel vom Pariser Abkommen 2015 heißt 2,5 t / Mensch weltweit ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN WESENTLICHES KRITERIUM BEI DER ZERTIFIZIERUNG: GRAUE ENERGIE • Ein wesentliches Kriterium bei der Zertifizierung eines Gebäudes ist die Untersuchung des Aufwandes an Energie bei der Gebäudeerstellung,Baustoffe und Antransport: graue Energie PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN GESETZLICHE RAHMEN FÜR NACHHALTIGE GEBÄUDE • EnEV, Stand 2016 (Überarbeitung in 2019 erwartet) • Erneuerbares Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) • DIN 4108 für sommerlichen Wärmeschutz • F-Gas VO für den Einsatz von Kältemitteln • Ökodesign-Richtlinie (DEU) PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN DAS ABKOMMEN VON PARIS • 194 Länder beschließen einheitlich bis zum Jahr 2050 die Ziele : Nettotreibhausemissionen auf Null reduzieren • nur noch 20 % des heutigen CO2-Ausstoßes zu erzeugen • Die verbleibende CO2-Mengen durch Kompensation, wie z.B. Pflanzen und Wälder aufzunehmen • Die Erderwärmung auf unter 2°C zu reduzieren Der momentaner Trend geht in Richtung 2,7°C • FinanzschwacheNachhaltiges Länder werden ab demBauen Jahr 2020 mit insgesamt 100 Mrd. Dollar von finanziell stärkeren Ländern unterstützt Ressourcen schonen Werte erhalten Qualität verbessern Lebenszyklusorientiert bauen Komfort steigern Effizienz erhöhen Bauprozesse optimieren Nachhaltigkeit bewerten PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN DAS ERNEUERBARE ENERGIEN GESETZ • Die Aktuelle Novellierung stammt aus dem Jahr 2016 • Das EEG erlaubt regenerativen Energien zur Stromerzeugung den bedingungslosen Netzzugang • Strom aus erneuerbaren Energien wird zu jeder Zeit bevorzugt in das Netz eingespeist • Das EEG gewährt eine feste Vergütung für die eingespeiste Energiemengen, je nach Energieform (für kleine Photovoltaikanlagen, im Jahr 2016, durchschnittlich 12,5 Cent/kWh) • Durch die Förderung entstandenen Kosten werden durch eine Umlage an die Stromkunden verteilt, welche im Jahr 2016 bei 6,35 Cent/kWh lag • Netzbetreiber müssen einem Betreiber erneuerbare Energien einen hinreichenden Netzzugang zu gewährleisten • Entstandene Kosten zur Installation und Instandhaltung der Netze werden über das Netznutzungsentgelt abgewälzt PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN ERNEUERBARE-ENERGIEN-WÄRME-GESETZ • Das EE Wärme G ist seit dem 01.01.2009 in Kraft. (die aktuelle Fassung ist aus dem Jahre 2016) • Ziel ist die Schonung fossiler Ressourcen und Minderung der Abhängigkeit von Energieimporten • Die Grundlage bildet die Weiterentwicklung der Technologien zur Nutzung von erneuerbaren Energien • Der Anteil der erneuerbaren Energien soll orientiert am Endenergieverbrauch für Wärme und Kälte bis zum Jahr 2020 auf 14 % zu steigern • Grundlage ist die Verpflichtung an alle Neubauten mit einer Nutzfläche von mind. 50 m² den Wärme-/ Kältebedarf anteilig mit erneuerbaren Energien zu decken • Der Anteil der reg. Energie ist abhängig von eingesetzter Energiequelle: • Thermische solare Strahlungsenergie: mind. 15 % Deckung • Feste oder flüssige Biomasse: mind. 50 % Deckung • Geothermie: mind. 50 % Deckung • Hintergrund: unterschiedliche Investitions- und Brennstoffkosten • Sonderregelung bei öffentlichen Gebäuden: • Pflicht besteht auch bei Bestandsgebäuden, die grundlegend renoviert werden -> Vorbildfunktion des öffentlichen Sektors PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN ENERGIEEINSPARVERORDNUNG 2016 ENEV • Seit dem 01.01.2016 in der aktuellen Fassung in Kraft • Darin enthalten eine wesentliche Verschärfung gegenüber der EnEV 2014 • Z.B. die Anhebung der energetischen Anforderungen für Wohngebäude, sowie Nicht-Wohngebäude • Z.B. die Senkung des Jahres-Primärenergiebedarfs für Neubauten um 25% • Die Einführung des Energieausweises bei Verkauf oder der Vermietung zur Angabe von energetischen Kennwerten, sowie der Energieeffizienzklasse (A+ bis H) • Sowie die Berechnung des Jahres-Heizwärmebedarfs über die ReferenzGebäude Methode • In 2017/2018 ist die Zusammenlegung des EE Wärme G und der EnEV geplant PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG-GESETZ PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN DIN 18599 • Methode der Bewertung des Gesamtenergieeffizienz von Nichtwohngebäuden • Berechnung von Nutz-, End-, und Primärenergiebedarf für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwasser und Beleuchtung • Seit der EnEV 2009 Berechnung nach DIN 18599 für alle Gebäude DIN 4108 • Formuliert die Anforderungen an den Wärmeschutz im Hochbau • Festlegung für den winterlichen- und sommerlichen Wärmeschutz (4108 Teil 6) • Fest verankert in der EnEV • Mindestanforderungen an den Feuchteschutz, um hygienisch einwandfreie Verhältnisse zu schaffen • Keine Anforderungen an den Wohnkomfort formuliert • Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs • Nutzerverhalten werden nicht berücksichtigt PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN DGNB – DEUTSCHE GESELLSCHAFT FÜR NACHHALTIGES BAUEN • Gründung im Jahr 2007 • Zertifizierungssystem für nachhaltiges Bauen • 6 Kategorien für die Bewertung mit dem Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit (Ökologische-, Ökonomische-, Soziokulturelle und funktionelle Qualität, sowie Technische-, Prozess-, und Standortqualität) • Zertifikate unterteil in 3 Stufen: Gold, Silber und Bronze • Ziel: Zertifizierung und Ausbildung international anwendbar und bekannt machen LEED – LEADERSHIP IN ENERGY AND ENVIRONMENTAL DESIGN • Gründung im Jahr 1993 • Amerikanisches System für Entwicklung und Planung sogenannter „Green Buildings“ • Ökologisch extrem leistungsstarke Gebäude entwickeln • 7 Kategorien für die Bewertung mit dem Schwerpunkt auf Umwelt (Sustainable Sites, Water Efficiency, Energy & Atmosphere, Materials & Resources, Indoor Environmental Quality, Innovation in Design und Regional Priority) • Zertifikate unterteilt in 4 Stufen: Zertifiziert, Gold, Silber, Platin PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN BNB-LABEL – BEWERTUNGSSYSTEM NACHHALTIGES BAUEN • Kriterienkatalog zur ganzheitlichen Betrachtung und Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten für Gebäude • Kooperation mit dem DGNB • Betrachtung des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes unter Berücksichtigung der ökologischen-, ökonomischen und soziokulturellen und prozessualen Aspekten • Bezieht sich vorerst auf nationale Verwaltungs- und Bürogebäude • Basiert auf derzeit gültigen deutschen Gesetz, Richtlinien und Verordnungen/Normen PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN PASSIVHAUSSTANDARD • Der Passivhausstandard ist die Weiterentwicklung des Niedrigenergiehauses,- entwickelt durch W. Feist, Passivhausinstitut • Das Passivhaus benötigt im Vergleich zu einem konventionellem Wohnhaus 80% - 90% weniger Heizenergie • Dies wird erreicht durch die konsequente Nutzung von Solaren Gewinnen und der Wärme von Personen im Zusammenspiel mit einer wärmedämmenden Gebäudehülle und einer hocheffizienten Lüftungsanlage • Für frische Luft sorgt ein Lüftungssystem mit hocheffizientem Wärmetauscher (Wärmerückgewinnungsgrad 85%), welcher zusätzlich den Restwärmebedarf decken kann • Es steht somit für eine hohe Behaglichkeit bei geringem Energiebedarf • Die Mehrkosten zu konventionellem Bauen betragen etwa 20% • • • • Hochgedämmte Gebäudehülle U< 0,15 Vermeiden von Wärmebrücken Passive Solarenergienutzung durch Südorientierung Kompakter Baukörper • • • • • Superverglasung und Superfensterrahmen Luftdichtheit Wärmerückgewinnung aus Abluft Hocheffiziente Stromspargeräte Trinkwassererwärmung durch Solarkollektoren PLANERISCHE RAHMENBEDINGUNGEN PLUSENERGIEHAUS-STANDARDS • Passivhausstandard mit Energieerzeugungsüberschuss • durch den Einsatz von regenerativen Energieerzeugungsquellen wie: • Photovoltaik • Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) • Brennstoffzellen • Das Hauptziel eines Plusenergiehauses liegt in einem intelligentem Energiemanagement um die selber erzeugte Energie möglichst effizient zu nutzen • Als Bilanzkreis gilt das gesamte Gebäude, inkl. Gebäudetechnik ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG SOLARTHERMIE Solarthermische Anlagen erzeugen warmes Wasser, genutzt für: • Warmwasserbereitung (Deckungsgrad 50-60%) • Heizungsunterstützung (Deckungsgrad 20-40%) • Durchflussstruktur ist Harfen- oder Mäanderförmig • Die Installationskosten für einen 4-Personen Haushalt liegen momentan bei 5.000 – 7.000 € • Eine Anlage rentiert sich in 5 – 7 Jahren • Eignet sich zur Einbindung in Passiv/Plusenergiehäuser als Wärmeversorger ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG SOLARTHERMISCHE HEIZUNGSUNTERSTÜTZUNG • Für eine solarthermische Heizungsunterstützung werden etwa ca. 2-3 m² / Person benötigt • Wasserspeicher sind mit ca. 60 - 80 Liter / m² Kollektorfläche zu dimensionieren • Im Bestand können bis zu 30 - 40 % des Gesamtwärmebedarfs abgedeckt werden, im Neubau (Niedrigenergie- bzw. Plusenergiehäuser) kann ein deutlich höherer Deckungsanteil realisiert werden • Kombinierte Warmwasser- und Heizungsunterstützung werden vom Bundesamt BAFA gefördert (90 € / m², mindestens aber 1.500 €) ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG PHOTOVOLTAIK Photovoltaikanlagen generieren Strom aus der Sonneneinstrahlung • Montage • Auf dem Dach • Im Dach • Fassadenintegriert • Freiland • Die Installationskosten liegen momentan bei 900-1100 € / kWp • Die Stromerzeugungskosten liegen zwischen 8 und 11 ct / kWh • Wird seit Novellierung des EEG-Gesetz vorwiegend zur Eigenversorgung genutzt ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG PHOTOVOLTAIK EIGENENERGIEERZEUGUNG • Die Eigennutzung bei Ein-/ Mehrfamilienhaushalten wird durch die Novelle 2016 gestärkt • Bei sinkender Vergütung für die Einspeisung in das öffentliche Netz (13 ct/kWh Stand: März 2016) bietet die Eigennutzung die verbleibende Grundlage für einen wirtschaftlichen Betrieb • Zzgl. Förderung der KFW für Stromspeicher • Besonderheit: selbsterzeugter Strom ist EEG Umlagepflichtig (zu 40 %) • Anlagen bis zu einer Leistung von 10 kWp können weiterhin umlagefrei für die Eigennutzung genutzt werden (10 kWp = ca. 80 - 100 m² Dachfläche = Ein-/Zweifamilienhäuser ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG (KWK) • Eine KWK-Anlage erzeugt gleichzeitig Strom und Wärmeenergie, Primärenergieträger sind Gas und Öl • Bei dem Verbrennungsverfahren wird mechanische Energie erzeugt die mit einem Generator in Strom (30 %) umgewandelt wird und die dabei entstandene Ab-Wärme (70 %) wird zu Heizzwecken genutzt • Die Einspeisung von überschüssigem Strom im Rahmen des KWK-Gesetz geregelt • KWK-Anlagen sind in Teilen von der Strom- und Erdgassteuer befreit • Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich nach 3 bis 5 Jahren bei 4000 Betriebsstunden pro Jahr, solange gleichzeitig Strom und Wärme benötigt wird Die Vergütung von KWK-Anlagen ist verschiedene Gruppen getrennt und sind gültig bis zu dem Jahr 2010: • Kleine Anlagen bis 50 kW Nennleistung erhalten für 10 Jahre eine Vergütung von 5,41 Cent/kWh • Anlagen mit einer Leistung von 50kW<P<2MW werden zusätzlich mit 1,94 Cent/kWh vergütet ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG (KWK) • Erfolgsfaktoren der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) • Der wirtschaftliche Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplung im Wesentlichen von folgenden Parametern ab • Möglichst hoher Anteil Eigenstromnutzung der erzeugten Strommenge • Hoher Nutzungsgrad und hohe Stromkennzahlen der Aggregate • Günstige Energiebezugskonditionen für Gas • Mindestlaufzeit Laufzeiten der Aggregate von 4000 h/a • Idealerweise mehr als 6.500 Vollbenutzungsstunden, d.h. Betrieb in der Grundlast ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG WINDKRAFT • Kleine Windkraftgeneratoren(2 - 5 kW) generieren Strom i.d.R. zur Deckung des Eigenbedarfes • Große Windkraftanlagen (1.000 - 5.000 kW) speisen den Strom in öffentliche Netz ein,- Vergütung nach EEG (Investitionskosten ca. 850 €/kW) • Funktionsprinzip: • Der Roter setzt die Windenergie in mechanische Drehbewegung um • Das Getriebe übersetzt die niedrige Drehzahl der Rotorwelle in eine höhere Drehzahl für den Generator ( Enercon WK ohne Getriebe ) • Der Generator setzt die Bewegungsenergie des Windes in elektrische Energie um • Sensoren überwachen den Windgenerator und lenken die Windführungseinrichtung ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG KLEINWINDKRAFT • Kleinwindkraft-Anlagen erzeugen Strom für einzelne Verbraucher, z.B.: Privathäuser, Gewerbe- und Bürogebäude • Häufig werden sie mit Solaranlangen kombiniert, so wird im windstarken Herbst und Winter wird die Solaranlage optimal ergänzt • Kleinwindkraft-Anlagen werden im direkten Umfeld zum Verbraucher genutzt ENERGIEERZEUGUNG UND UMWANDLUNG ENERGIESPEICHER Fensterkollektor mit PCM-Speicher Solar Aquiferspeicher Warmwasserspeicher Sprinklertank Speicherfähigkeit Wasser Salze & Paraffine Zeolithe Solar PCModer Paraffin-Speicher Solar Warmwasser Speicher 60 kWh/m³ 120 kWh/m³ 200-500 kWh/m³ REGENERATIVE ENERGIE BIOGAS-ANLAGE • Die Biogas-Produktion eignet sich zur energetischen Verwertung von Gülle, zusätzlich werden Kofermente wie Mais und Gras eingesetzt • Die Biomasse wird in einem Fermenter durch Mikroorganismen abgebaut, wobei Methan und Kohlendioxid entsteht • Die Reste der Biomasse können als Dünger genutzt werden, es wird weniger Mineraldünger verwendet • Das Biogas wird einem BHKW zugefügt, welches Strom und Wärme erzeugt • Ein Teil der Prozesswärme (10 %) wird genutzt, um den Fermenter zu beheizen • Überschüssiges Gas kann in einer Gasaufbereitungsanlage mit weiterem Methan angereichert werden und in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist werden • Beispiel für die Produktion: 1 Rind (ca. 500 kg) = 1 Gasausbeute pro Tag = max. 1,5 Kubikmeter Gas (das entspricht ca. 1 Liter Heizöl) REGENERATIVE ENERGIE HOLZHACKSCHNITZELFEUERUNG • Erzeugung von Wärmeenergie durch Verwertung vor Ort anfallender, sonst kaum vermarktender forstwirtschaftlicher Resthölzer • Einsatzbereich : 100 bis 2.000 kW (größere Anlagen für z.B. Mehrfamilienhäuser, Produktionsstätten, Verwaltungsgebäuden) • Holzhackschnitzelfeuchte 30 - 50% • 4 Ladungen pro Jahr • Kohlenstoffdioxid-Grenzwert im Rauchgas 0,4 g/m² • Es wird ein ausreichend großer Lagerraum genötigt, der sich leicht von außen erreichen lässt (LKW-Anlieferung) • Eine Tonne Holzhackschnitzel (ca. 70 €) hat einen Brennwert von ca. 3.400 kWh, das entspricht 340 L Öl oder 360 m³ Gas • Holzheizungen werden vom Bundesumweltministerium gefördert • Anlagen bis 100 kW + mindestens 30 L Pufferspeicher, je kW-Heizleistung 3.500 € REGENERATIVE ENERGIE HOLZPELLETFEUERUNG • Erzeugung von Wärmeenergie, durch die Verbrennung von Pellets, z.B. für Wohnhäuser geeignet und in der EnEV und EEWärmeG angerechnet • Wirkungsgrad von bis zu 90 % • Der Einsatzbereich liegt bei 3 bis 100 kW • Es werden 2 – 4 Pellet-Ladungen pro Jahr benötigt (abhängig vom Verbrauch) • Restfeuchte von weniger 10 %, Aschegehalt von weniger als 0,5 % • Die Investitionskosten sind etwa dreimal so hoch wie ein konventioneller Kessel • Auf die gesamte Betriebsdauer gesehen ist eine Pellet-Heizung ggf. günstiger , Pellet-Kosten ca. 30 € / MWh • Ideale Kombinationsmöglichkeiten bieten sich mit einer Solaranlage zur WW Gewinnung und Heizungsunterstützung mit einem groß dimensionierten Wärmespeicher REGENERATIVE ENERGIE WÄRMEPUMPENSYSTEME • Eine Wärmpumpe hebt mit Hilfe von elektrischer Energie die Umweltenergie (zum Beispiel aus dem Boden mit 10 °C) in einen nutzbaren Bereich in Form von Wärme mit 35 Grad im Vorlauf der Heizung an • Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe , der COP – Coefficient of Performance liegt zwischen 3 und 7 (300-700 % der eingesetzten elektrischen-Energie wird Wärme) • Mögliche Energiequellen sind: Luft, Wasser, Erdwärme und Abwasser • Energieaufnahme: Ein flüssiges Kältemittel wird zu einem Verdampfer geleitet, wo es mit der Umweltwärme in Verbindung gebracht wird und verdampft • Energieniveau heben: Von dort gelangt es zu einem Verdichter, wo es stark komprimiert und so auf hohe Temperaturen gebracht wird • Energie in die Nutzung abgeben: Das heiße Kältemittel wird einem zweiten Wärmeaustauscher zugeführt, wo es die Wärme auf das Heizsystem übertragt und dadurch wieder flüssig wird • Energieniveau senken: Um wieder Umweltwärme aufnehmen zu können bewirkt ein Expansionsventil eine Temperatur- und Druckabsenkung • Diese Vorgang wird ein einem Kreislauf ständig wiederholt REGENERATIVE ENERGIE WÄRMEPUMPENSYSTEME Erdsonde + WP Grundwasser + WP Erdkörbe + WP Erdkollektor + WP trockener Boden 10-15 W/m² feuchter Boden 15-20 W/m² sehr feuchter Boden 25 W/m² wasserfeuchter Boden 25-30 W/m² Grundwasser 30-40 W/m² Erdkanal REGENERATIVE ENERGIE WÄRMEPUMPEN - GEOTHERMIE • Ist eine unerschöpfliche Energiequelle • Unterscheiden wird in drei verschrienen Arten • oberflächennahe Geothermie: bis 100 m Tiefe • geothermische Geothermie: bis 4.500 m Tiefe • petrothermische Geothermie: bis 5.000 m Tiefe • petrothermische Geothermie nutzt die Wärme aus dem tiefen Gestein für die Stromerzeugung • Oberflächennahe Geothermie wird häufig für Einfamilienhäuser verwendet • Effiziente Anlagen werden durch das Marktanreizprogramm (MAP) finanziell gefördert REGENERATIVE ENERGIE WÄRMEPUMPEN - LUFT • Der Planungsaufwand für eine Luft-Wärmepumpe ist im Vergleich zu den anderen Wärmepumpen gering. Es müssen keine Grundstücks- und wasserrechtliche Bedingungen eingehalten werden, da keine Bohrungen nötig sind • Die Außenluft stellt die Wärmequelle dar, die mittels eines Außenventilators angesaugt wird • Beim Ansaugen der Luft entstehen hörbare Geräusche. Der Aufstellort ist in Entfernung zu Ruhezonen (Schlafzimmer) zu suchen • Die angesaugte Temperatur in der Außenluft reicht aus um ein Kältemittel in der Wärmepumpe zum verdampfen zu bringen, welches innerhalb des Wärmepumpen-Kreislaufs zirkuliert • Die Luftwärmepumpe kann auch im Winter den Heizwärmebedarf decken, der Wirkungsgrad sinkt von ca. 400 % auf 100 % bei -20 Grad. • Die Investitionskosten sind gering,- die Betriebskosten (Strom) hoch REGENERATIVE ENERGIE WÄRMEPUMPEN - ABWASSER • Häusliches und industrielles Abwasser haben ein hohes Potential an Wärme, die weitestgehend ungenutzt der Kanalisation zugeführt wird • Mit der Abwasserwärmerückgewinnung wird die im Abwasser enthaltene thermische Energie genutzt • Eine Abwasser-Wärmepumpe kann mehrere Häuser zentral mit Wärme versorgen • Häufig wird zusätzlich zur Abwasser-Wärmepumpe noch ein Heizkessel eingesetzt, um die Wärmebedarfsspitzen an kalten Wintertagen zu erreichen (bivalente Wärmepumpen-Anlage) HEIZSYSTEME GAS-BRENNWERTTECHNIK • Warmwasserheizungen (Kessel), Primärenergie Gas • Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht Kohlendioxid CO² und Wasser H²O in Form von Wasserdampf • Der Wasserdampf wird in einem Gas-Brennwertkessel mit Hilfe Rücklaufwassers aus dem Heizsystem bis unter den Taupunkt abgekühlt • Bei der Umwandlung von Wasserdampf zu flüssigen Kondensat wird Wärme freigesetzt • Die zusätzliche Wärme wird dem Heizsystem zugefügt, sodass sie nicht über die Abgase verloren gehen • Die Temperatur des Rücklaufwassers muss unter 57 °C liegen, denn erst unterhalb des dieser Temperatur wird der Wasserdampf wieder zu Wasser • Die Gas-Brennwerttechnik arbeitet mit einer an die Außenlufttemperatur angepassten Betriebstemperatur • In dieser Weise erzielt die Gas-Brennwerttechnik Wirkungsgrade bis zu 111 % HEIZSYSTEME BESTANDTEILE EINER HEIZUNGSANLAGE • Konventionelle Energieumwandlung und -erzeugung • Kessel zur Umwandlung von fossilen Brennstoffen, wie Gas, Öl, Holz in Wärmeenergie • Brennwertkessel zur Nutzung der Kondensationsenergie des Wasserdampfes im Abgas • Energieumwandlung durch Umweltenergien • Wärmepumpen mit Luft oder Geothermie • Solarkollektoren für die Gewinnung von Solarenergie in Form von Wärme • Energieverteilungssystemdurch Flächen • Flächenheizsysteme, wie Fußboden- und Wand- sowie Deckenheizung • Energieverteilsystem durch Heizkörper • Strahlungsheizkörper • Konvektoren • Regelungstechnische Einrichtung • Zentrale Regelung • Thermostatventil • Einzelraumsteuerung HEIZSYSTEME HEIZENERGIEVERTEILUNG • Fußbodenheizung • Deckenheizung Leistung: Vorlauf: Strahlung/ Konvektion: Kosten: Leistung: Vorlauf: Strahlung/ Konvektion: Kosten: 40 - 50 W/m² 30 - 35°C 90 / 10 30 - 65€ / m² 30 - 60 W/m² 30 - 35°C 100 / 0 70 - 230€ / m² • Deckenstrahlplatten • Flachheizkörper Leistung: Vorlauf: Strahlung/ Konvektion: Kosten: Leistung: Vorlauf: Strahlung/ Konvektion: Kosten: 80 W/m² 80 - 100°C 100 / 0 75 W/m² 35 - 55°C 70 / 30 30 -65 € / m² HEIZSYSTEME VERGLEICH HEIZKÖRPER / FLÄCHENHEIZUNG HEIZSYSTEME EIGENSCHAFTEN VON HEIZKÖRPERTYPEN • Plattenheizungen • Meistverwendeter Heizkörper-Typ • Hoher Anteil an Strahlungswärme (50 – 70 %) • Ein-, Zwei- und Dreireihige Anordnung mit /ohne Konvektorblechen • Kompakt, platzsparend, leicht, energiesparend • Geringer Wasserdurchsatz, günstiger Preis • Röhrenheizkörper • Ein- und mehrreihige Anordnungsmöglichkeiten • Gute Anpassung an räumliche Gegebenheiten • Unterschiedlichste Sonderformen und Farben erhältlich • Alle Heizflächen sind leicht zu reinigen • Konvektoren • Geringe Trägheit, daher schnelle Aufheizung der Räume • Als Bodenkonvektoren ideal für große Fensterflächen • Hoher Anteil an Konvektionswärme • Staubaufwirbelung und starke Luftzirkulation • Schwierige Reinigung • Hohe Anschaffungskosten und bauliche Maßnahmen (Bodenvertiefung) HEIZSYSTEME HEIZSYSTEME FÜR WOHNGEBÄUDE HEIZSYSTEME HEIZSYSTEME FÜR WOHNGEBÄUDE HEIZSYSTEME HEIZSYSTEME FÜR WOHNGEBÄUDE HEIZSYSTEME HEIZ- UND KÜHLSYSTEME Leistung Heizen • Heizkörper 100 W/m² Leistung Kühlen - Temperatur Kosten 40 - 90 °C 35 – 60 € / m² • Gebläsekonvektoren 100 W/m² 50 W/m² 90 / 70 °C 50 – 100 € / m² • Fußbodenheizung 70 W/m² 25 W/m² 50 / 45 °C 50 – 85 € / m² • Deckenheizung 50 W/m² 80 W/m² 40 / 35 °C 70 – 230 € / m² • Betonkernaktivierung 40 W/m² 40 W/m² 30 / 28 °C 45 – 90 € / m² • Lüftungsanlagen 30 W/m² 20 W/m² 90 / 70 °C 60 – 105 € / m² 100 W/m² 100 W/m² 90 / 70 °C 40 – 80 € / m² • Umluftheizung KÜHLUNG KÜHLLASTEN Innere Kühllasten QP Wärmeabgabe von Personen + QB Wärmeabgabe von Beleuchtung + QM Wärmeabgabe von Geräten + QG Wärmeabgabe von Stoffdurchsatz + QC Sonstige Wärmeabgabe = QL innere Kühllasten Äußere Kühllasten QW Wärmestrom durch Wand + QT Wärmetransmission durch Fenster + QS Wärmeeinstrahlung durch Fenster + QFl Wärmeeintrag durch Fugenlüftung = QA äußere Kühllasten Kühllast QKR = QL(t) + QA(t) Nennkühllast QKR, Nenn = max. QKR(t) KÜHLUNG KÄLTEBEDARF • Maßnahmen zur Minimierung des Kältebedarf • Gute Wärmedämmung • Fenster mit niedrigem g-Wert • Sonnenschutzeinrichtungen • Leuchten mit hoher Beleuchtungseffizienz • Elektronische Geräte mit niedrigen Anschlusswerten • Vermeidung von zusätzlichem Feuchteeintrag KÜHLUNG SPEZIFISCHE KÄLTE WERTE KÜHLUNG FUßBODENKÜHLUNG • Fußbodenheizungssysteme werden im Sommer zur Kühlung genutzt • Geringe Investitionskosten (zzgl. zur Heizung ein Wärmetauscher) • Die erreichbare Kühlleistung richtet sich nach der Kaltwassertemperatur, der effektiven Übertragungsfläche und dem Belag der Kühlfläche im Raum (Teppich mit PU Unterbahn ist ungeeignet) • Eine Fußbodenkühlung ist für gut geeignet für geringe Kühllasten von 15-25 W/m2 • Passive und aktiver Fußbodenkühlung: • Bei der passiven Kühlung wird z.B. die Grundwassertemperatur als Kühlquelle genutzt • Bei der aktiven Kühlung wird die Kälte mittels einer Kältemaschine hergestellt KÜHLUNG DECKENKÜHLUNG • Die Deckenkühlung gehört zu den Flächenkühlsystemen • Als Kühlmedium wird Wasser in geschlossenen Kreisläufen verwendet • Um die Bildung von Tauwasser zu vermeiden, darf das Wasser die Temperatur von ca. 16 °C nicht unterschreiten • Es werden natürliche Ressourcen, wie das Erdreich oder Grundwasser zur Vorkühlung verwendet werden • Kühldecken geben keine Kälte ab, sondern entziehen der Raumtemperatur die Wärme • Unterscheiden wird zwischen Strahlungs- und Konvektionskühldecken • Strahlungsdecken bilden eine geschlossene Oberfläche, die Kühlung erfolgt überwiegend über den hohen Strahlungsanteil, es können Kühlleistungen bis ca. 110 W/m² erreicht werden • Konvektionsdecken überwiegen mit ihrem konvektiven Teil, die abgehängten Decken bilden eine offene Konstruktion, die die Konvektion und somit die Kühlleitung erhöht, es können Kühlleistungen bis zu 220 W/m² erreicht werden BELEUCHTUNG BEGRIFFE Φ Lichtstrom lm Lichtleistung einer Lichtquelle Φ=I*Ω I Lichtstärke cd Teil des Lichtstroms in eine Richtung (LVK) I= Φ/Ω M aß für die Helligkeit L= I/A` Lichtstrom, der auf eine Fläche trifft E= Φ/A L Leuchtdichte cd/m 2 E Beleuchtungstärke lx Raum, Tätigkeiten Nennbeleuchtungsstärke • Büro 300 – 500 Lux • Großraumbüro 750 – 1.000 Lux • Technisches Zeichnen 750 Lux • Werkstatt 200 – 300 Lux • Farbkontrolle 1.500 Lux • Kesselhaus 100 Lux • Kantinen 200 Lux • Toiletten, Umkleiden 100 Lux BELEUCHTUNG BELEUCHTUNG Klarer Himmel Bedeckter Himmel • Beleuchtungsstärke E bis 100.000 lx bis 20.000 lx • Leuchtdichte L bis 4 Mio. cd/m² bis 10.000 cd/m² • Farbtemperatur T 5.600 K 5.000 – 10.000 K • Solarkonstante: 1.367 W/m² Strahlung außerhalb der Atmosphäre • Reflexionsgrad • Bestimmt den Anteil der Strahlungsmenge, der beim Auftreten auf Materialien zurückreflektiert wird • Absorptionsgrad • Bezeichnet den Anteil der Strahlung, der von einer Oberfläche aufgenommen wird • Transmissionsgrad • Beschreibt den Anteil der Strahlung, der durch ein Bauteil hindurch gelassen wird • Die Summe von Reflexion, Absorption und Transmission ergibt 100 % BELEUCHTUNG BELEUCHTUNGSANFORDERUNGEN • Arbeitsstättenverordnung (ASVO) • Verkehrswege 30 Lux • Arbeitsräume 300 Lux (in 85cm Höhe, flimmerfrei, blendfrei, gleichmäßig • Tageslichtnutzung min 10% der Bodenfläche als Lichteintrittsfläche • Energiebedarf ca. 8 W/m2 ( EnEV ) • Beleuchtungsstärke • normales Büro • tageslichtorientierte Arbeitsplatze 500 Lux 300 Lux Leuchtdichte • Wände • Decken • Arbeitsflächen 50 – 100 cd/m² 100 – 300 cd/m² 120 cd/m² • Leuchtfarbe neutral weiß • Farbwiedergabe Ra 70 -90 • BELEUCHTUNG OPTIMALER FENSTERFLÄCHENANTEIL BELEUCHTUNG FESTSTEHENDE SONNENSCHUTZSYSTEME Lichtschwert Innen Seitliches Oberlicht Lichtschwert mit Lichtlenkung Seitliches Oberlicht Innen BELEUCHTUNG BEWEGLICHER SONNENSCHUTZ Lamellen Lamellen mit Prismen Lamellen mit Lichtlenkung Lamellen im Scheibenzwischenraum BELEUCHTUNG TAGESLICHTNUTZUNGS- UND SONNENSCHUTZSYSTEME Raumgestaltung Nordlicht-Shed Lamellen / Stores Oberlichter Baulicher Sonnenschutz Lightpipes / Trichter ENERGIEANWENDUNG LÜFTUNGSANLAGEN Wohnungsweise Raumweise • Neubau Einfamilienhaus • 40-60 €/m2 Wohnfläche • bei 120 m² • 4.800-7.200 € • Sanierung Mehrfamilienhaus • 4.000€ je Wohneinheit • 700€ pro Raum Lufttechnik Prozesslufttechnik Prozesstechnische Anlagen Raumlufttechnik Raumlufttechnische Anlagen Freie Lüftungssysteme Schachtlüftung Fugenlüftung Lüftungsanlagen Fensterlüftung Klimaanlagen Schachtlüftung ENERGIEANWENDUNG LÜFTUNGSMETHODEN • Lüftungsmethode • Fensterlüftung • Querlüftung • Stoßlüftung • Dauerlüftung • 0,8-facher Luftwechsel möglich • Lüftungsanlagen • Zentral • Wohnungsweise • Raumweise • Wohnungslüftung • Lüftungsbedarf pro Person 30 entspricht 0,3 bis 0,8-fachem Luftwechsel einer Wohnung • Bedarf in einem Büro 40 • Lüftungsbedarf für Mindestfeuchteschutz 100 ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN LUFTWECHSELRATE • Wohngebäude nach EnEV • Luftwechselrate: 0,6 bis 0,7 • Bürogebäude • Luftwechselrate: 1,0 bis 1,5 • Schulen • Luftwechselrate: 4,0 bis 5,1 • Wohnraum • 30 m³ pro Person und Stunde • Küche • 40 bis 60 m³ Pro Person und Stunde • Bad • 20 bis 40 m³ Pro Person und Stunde ALLG. RAHMENBEDINGUNGEN LÜFTUNGSANLAGE WÄRMERÜCKGEWINNUNG WIRTSCHAFTLICHKEIT INVESTITIONS-METHODEN Verfahren zur Betrachtung der ökonomischen Vorteilhaftigkeit Statisches Verfahren Dynamisches Verfahren mit einheitlichem Kalkulationssatz mit unterschiedlichen Zinssätzen für Anlage und Aufnahme finanzieller Mittel Kostenvergleichsrechnung Kapitalmethode Vermögenswertmethode Gewinnvergleichsrechnung Dynamische Amortisationsrechnung Sollzinsmethode Statische Amortisationsrechnung Interne Zinsfußmethode Rentabilitätsrechnung Rentabilitätsrechnung Wirtschaftlichkeit beruht auf einer Definition Methode der vollständigen Finanzpläne (VOFI) WIRTSCHAFTLICHKEIT STATISCHE METHODEN Amortisationsrechnung – Ziel – Risikobetrachtung A= Investitionskosten = Kapitalrückfluss in Jahren Ersparnis / a UMFASSENDE BETRACHTUNGEN DER WIRTSCHAFTLICHKEIT Vollkostenberechnung • Variable kosten (Energiekosten, Wartungskosten, Prüfkosten) • Fixkosten (Kapitalkosten, feste jährliche Kosten, Steuern) • Erlöse: feste- und variable Erlöse (Grundpreis und Arbeitspreis) • Vorgehensweise: • Betrachtungszeitraum festlegen • Jahreskosten bestimmen • Zins und Tilgung festlegen (Annuität) • Erlöse definieren WIRTSCHAFTLICHKEIT ANNUITÄTENTABELLE Annuität zeigt eine über den Betrachtungszeitraum Bleibende Belastung aus Zins und Tilgung WIRTSCHAFTLICHKEIT LEBENSZYKLUSKOSTEN MIT KONSTANTEM EIGENKAPITAL Investition 7000 € Eigenkapital 2000 € Jahre 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 585 585 585 585 585 585 585 585 585 585 Finanzierung 5000 € bei 3 % Annuitätische Tilgung €/a Ersparnis €/a EK-Rückführung €/a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Gewinn €/a 415 415 415 415 415 415 415 415 415 415 Eigenkapitalverzinsung %/a 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 20,75 20,75 20,75 20,75 20,75 20,75 20,75 20,75 20,75 20,75 SCHMUTZWASSER ENTWÄSSERUNG BESTANDTEILE EINES ENTWÄSSERUNGSGESUCHS • Lageplan M 1: 1.000 mit folgenden Eintragungen • Maßstab, Nordpfeil, Lage und Flurstücks-Nummer des Baugrundstücks und der benachbarten Grundstücke mit Angabe der Eigentümer und – soweit vorhanden – der Straße und Hausnummer • Vorhandenen und geplante bauliche Anlagen mit Angabe der Nutzung, Geschosszahl, Dachform, Höhenlage des Erdgeschossfußbodens zur Straße und zum Baugrundstück • Lage, Anordnung und Abmessung der vorhandenen, geplanten oder zu beseitigenden Entwässerungsanlagen, Führung der Abwasserleitungen außerhalb der Gebäude mit lichter Weite und Fließrichtung sowie die Sohlenhöhe der Anschlussstelle an den weiterführenden, in der Regel öffentlichen Kanal • Lage der vorhandenen oder geplanten Brunnen, Sickeranlagen, Revisionsschächte usw., soweit nicht in größerem Maßstab dargestellt SCHMUTZWASSER ENTWÄSSERUNG SCHMUTZWASSERENTWÄSSERUNG Bemessungsgrundlage – Schmutzwasserabfluss Qtot = QWW + QC + QP Qtot = der gesamte Schmutzwasserabfluss, in Liter je Sekunde [l/s] Qww = der Schmutzwasserabfluss, in Liter je Sekunde [l/s] QC = der Dauerabfluss, in Liter je Sekunde [l/s] QG = der Pumpenförderung, in Liter je Sekunde [l/s] QWW = K · ∑ DU Qww = der Schmutzwasserabfluss, in Liter je Sekunde [l/s] K = Abflusskennzahl, ergibt sich aus Gebäudeart und Abschlusscharakteristik ∑DU = Summe der Anschlusswerte, in Liter je Sekunde [l/s] SCHMUTZWASSER ENTWÄSSERUNG SCHMUTZWASSERENTWÄSSERUNG SCHMUTZWASSER ENTWÄSSERUNG SCHMUTZWASSERENTWÄSSERUNG REGENWASSER ENTWÄSSERUNG DACHENTWÄSSERUNG Bemessungsgrundlage – Regenwasserabfluss Q=C·A· r(D, T) 10.000 Q = Regenwasserabfluss, in Liter je Sekunde [l/s] C = Abflussbeiwert, abhängig von der Art der Niederschlagsfläche A = wirksame Niederschlagsfläche in m² r(D, T) = Berechnungsregenspende, in Liter je Sekunde und Hektar [l/s · ha], ermittelt auf statistischer Grundlage A = LR · B R A = wirksame Niederschlagsfläche in m² LR = Trauflänge in Meter [m] BR = horizontale Projektion der Dachtiefe von der Traufe bis zum First REGENWASSER ENTWÄSSERUNG DACHENTWÄSSERUNG REGENWASSER ENTWÄSSERUNG REGENWASSERENTWÄSSERUNG
