zeleganz

BS2
Building Systems
& Solutions
Zeleganz®
Das ganzheitliche System für den emissionsfreien Gebäudebetrieb.
Warmwasser
Lüf ten
Heizen / Kühlen
Nominiert für den
Umweltpreis 2016
2
3
Hauptfunktionen
Die Kernaufgaben von Zeleganz
sind das CO2-freie Heizen, das Kühlen der Räume an warmen Sommertagen, das Lüften und die Bereitstellung von Warmwasser.
Zeleganz steht für:
Zero Emission
Die Gebäudetechnik von Zeleganz verursacht im Betrieb keine
Treibhausgase und keine Radioaktivität. Der im Winter benötigte
Zusatzstrom muss gleichzeitig aus
erneuerbaren Energiequellen stammen. Deshalb ist Zero Emission
Supply Investment (ZESI) Bestandteil von Zeleganz.
Low Ex
Durch den möglichst grossen Einsatz von Energie aus niederwertigen
Wärmequellen wird der Verbrauch
von Exergie tief gehalten. Wichtig ist
diesbezüglich auch die hohe Effizienz der Zeleganz-Technologien, die
einen tiefen Stromverbrauch sicherstellt.
Warmwasser
Lüf ten
Heizen / Kühlen
Ganz
Zeleganz ist ein ganzheitliches
System mit optimal aufeinander
abgestimmten Komponenten. Es
passt sich der Gebäudegrösse und
Art der Gebäudenutzung an. Die
BS2 AG bietet neben der ZeleganzBasis ergänzende Module an und
stellt von der Planung bis hin zur
Inbetriebnahme alle technischen
Schnittstellen sicher.
Zero Emission ohne Aufpreis
Mit dem ganzheitlichen Gebäudetechniksystem Zeleganz sinken
Strombedarf und Betriebskosten Ihrer Immobilie so weit, dass sie ohne
Mehrkosten CO2-frei betrieben wer‑
den kann, unabhängig davon, ob es
sich um einen Neubau oder um ein
saniertes Gebäude handelt. Zeleganz
entspricht den Richtlinien von 2SOL
– und geht auf dem Weg zum emissionsfreien Gebäude sogar noch
einen Schritt weiter. Wie tief die Lebenszykluskosten eines ZeleganzGebäudes ausfallen im Vergleich
mit auf fossilen Brennstoffen basierenden Systemen, sehen Sie auf
Seite 7. Sie werden überrascht sein!
Kompromisslose architektonische
Gestaltungsfreiheit
Die einzelnen Komponenten von
Zeleganz sind kompakt und lassen
sich einfach in der Struktur eines Gebäudes unterbringen. Damit passt
sich die Gebäudetechnik der Architektur an und nicht umgekehrt. Architektonische Gestaltungsfreiheit
und viel Raum zum Wohnen und
Arbeiten bleiben mit Zeleganz erhalten. Dies ist insbesondere bei Sanierungen von Vorteil.
Komfortable Gebäudetechnik
Die Zeleganz-Gebäudetechnik
bietet hohen Nutzerkomfort beim
Wohnen und Arbeiten. Sie sorgt für
ganzjährlich angenehme Temperaturen im Gebäude und gewährleistet eine konstant gute Luftqualität
– und das bei einem minimalen Wartungsaufwand. Die integrierte Systemregelung ist bedienungsfreundlich und bietet ein übersichtliches
Monitoring.
Wir beraten Sie gerne bei der
Planung Ihres Gebäudetechniksystems! Nehmen Sie mit
uns Kontakt auf für weitere Informationen, eine erste Grob‑
auslegung oder Vermittlung
von Kontakten zu qualifizierten Planungsingenieuren und
Installateuren.
System 2SOL
Das Energiesystem
2SOL versorgt
Gebäude emissions‑
frei mit Strom,
Wärme und Kälte.
Die überschüssige
Sonnenenergie
wird während der
warmen Monate im
Erdreich gespeichert,
um sie bei Bedarf,
insbesondere in den
Wintermonaten,
nutzen zu können.
Exergie
Low Ex bezieht sich
auf das ExergieKonzept der Thermo‑
dynamik. Es ist eine
Erweiterung des
reinen Energieerhal‑
tungsgesetzes und
führt eine Bewer‑
tung der Qualität
unterschiedlicher
Energieformen ein.
Low Ex Design
sorgt dafür, dass die
geforderte Qualität
des Verbrauchers mit
jener des Erzeugers
abgestimmt wird.
Beispiel: Hochwer‑
tige chemische
Brennstoffe (100 %
Exergie) werden
nur dort eingesetzt,
wo sie nicht durch
niederwertigere
Wärmequellen,
zum Beispiel Um‑
weltwärme, ersetzt
werden können.
Funktione
Mit Zeleganz® zum emissionsfreien und wirtschaftlichen Gebäude
4
5
Der ökonomische und ökologische
Ansatz von Zeleganz sprengt bisherige Systemgrenzen. Wie bei allen
Produkten von BS2 liegt auch Zeleganz ein ganzheitlicher Systemgedanke zugrunde, der nicht nur das
Gebäude selbst, sondern auch die
lokalen Gegebenheiten einbezieht.
Die hocheffizienten und patentierten Technologien von Zeleganz
sorgen dafür, dass Gebäude mit
einem minimalen Stromverbrauch
und ohne Aufpreis emissionsfrei
versorgt werden können.
Emissionsfreiheit
Die hohe Effizienz des ZeleganzSystems schafft die Grundlage dafür, dass der von externen Quellen
bezogene Stromverbrauch äusserst
tief gehalten wird. Das Zero Emis‑
sion Supply Investment (ZESI)
stellt sicher, dass das Gebäude
auch in den Wintermonaten mit
CO2-freiem Strom, der aus reinen
Photovoltaikanlagen aus Südeuropa
stammt, betrieben werden kann.
Wirtschaftlichkeit
Zeleganz ist so ausgerichtet, dass
die Gesamtkosten über den Lebenszyklus hinweg betrachtet tiefer liegen als bei gängigen, auf fossilen
Brennstoffen basierenden Gebäudetechniksystemen.
Teilen Sie uns die Eckdaten
Ihres Bauvorhabens mit, und
wir erstellen Ihnen eine Grobkostenrechnung für den Gebäu‑
debetrieb mit Zeleganz über
den gesamten Lebenszyklus
hinweg.
Mit Zeleganz schonen Sie nicht
nur die Umwelt, sondern profitieren
auch von tiefen Gesamtkosten für
den Gebäudebetrieb.
Funktionsweise und
Hauptkomponenten
Der konsequente Verzicht auf
den Einsatz fossiler Brennstoffe, die
hohe Effizienz der Wärmepumpe
und die nachhaltige Bewirtschaftung des Erdreichs bilden die Basis
von Zeleganz.
Je niedriger der von einer Wärmepumpe zu überwindende Temperaturhub zwischen Quelle und Senke
ist, desto effizienter kann die Wärmepumpe die benötigte Wärme be‑
reitstellen. Zeleganz nutzt mit seiner bis zu 450 m tiefen MembranErdwärmesonde die hohe Quellentemperatur der tiefen Erdschichten
und arbeitet mit einer Quellentemperatur nahe an der gewünschten
Raumtemperatur.
Damit das Erdreich selbst bei intensiver Nutzung durch die Erdwärmesonde mit den Jahren nicht auskühlt, bewirtschaftet Zeleganz das
Erdreich nachhaltig, indem die im
Winter entzogene Wärme im Sommer wieder zugeführt wird. Dies ist
insbesondere in dichten Siedlungsstrukturen eine Grundvoraussetzung für einen langfristig effizienten und nachhaltigen Einsatz von
Erdwärmesonden. Für die Regeneration des Erdreichs können mehrere Wärmequellen genutzt werden, beispielsweise die thermische
Energie des Hybridkollektors oder
die Abwärme aus den Räumen. Die
Abwärme wird über die Kühlfunktion der Bodenheizung zur Regeneration genutzt und erhöht somit die
Systemeffizienz.
Neben der Wärmefunktion für
das Heizen der Räume verfügt die
hocheffiziente Niederhub-Wärmepumpe auch über eine Kühlfunktion. So entsteht selbst bei hochsommerlichen Temperaturen ohne
separate Klimaanlage ein angenehmes Raumklima.
Drosselventilen oder ungeregelten
Wärmeverteilsystemen. Die bedarfs‑
geregelten Kleinpumpen lassen das
Heizwasser in den Heizungssträngen zirkulieren und sorgen so für
eine optimale Temperatur in den
Wohnungen und Büros.
Die in die Niederhub-Wärmepumpe integrierte Systemregelung
orchestriert das reibungslose Zusammenspiel aller Zeleganz-Komponenten.
Lüftungsmodul
Die Flächenheizung kann je nach
Bauobjekt über Boden- oder Decken‑
heizung, allenfalls auch über grosszügig dimensionierte oder aktive
Radiatoren erfolgen. Diese Flexibilität ist insbesondere bei Sanierungen wichtig, um schützenswerte
Bausubstanz und Architektur erhalten und dennoch das Gebäude emis‑
sionsfrei betreiben zu können.
Raumautomationsmodul
Zeleganz-Basis ist mit einer Modbus-Schnittstelle ausgerüstet. Dadurch kann auf Wohnungsebene
eine individuell bedienbare Raumautomation ergänzt werden. Durch
das Raumautomationsmodul mit
der digitalSTROM-Technologie erhöht sich der Bedienungskomfort
von Gebäude- und Raumautoma‑
tion, und es erschliessen sich unzählige weitere Anwendungen.
Ein integriertes Lüftungssystem,
wie zum Beispiel WESCO BALANCE
mit der BS2 Airbox, erhöht den Kom‑
fort für die Bewohner und für die
Nutzer von Büro- und anderen Ge‑
werbebauten. Es sorgt für hohe Luftqualität in den Räumen und leistet
durch Wärmerückgewinnung aus der
Raumluft einen Beitrag an die saisonale Regeneration des Erdspeichers.
Modulbeschriebe mit detaillierten
Informationen und Datenblätter der
Produkte erhalten Sie direkt von uns.
3a
6
1 NiederhubWärmepumpe
Zeleganz-Basis
Zusammen mit ZESI für den im
Winter benötigten CO2-freien Zusatzstrom bilden die Membran-Erdwärmesonde und die NiederhubWärmepumpe mit der integrierten
Systemregelung die Zeleganz-Basis.
Die saisonale Regeneration des Erdreichs und die lokale Produktion
von Sommerstrom sind Randbedingungen, die für Zeleganz zwingend
erforderlich sind.
Zeleganz passt sich den Bauvorhaben an. Drei Module ergänzen die
Zeleganz-Basis und können einzeln
oder kombiniert eingesetzt werden.
3b
5
3a Hybridkollektor
3b ZESI
4 AktivHeizkreisverteiler
5 Lüftungssystem
4
6 Warmwasser‑
aufbereitung
1
Wärmeverteilungsmodul
Der Aktiv-Heizkreisverteiler ist
die effiziente Alternative zu konventionellen Heizkreisverteilern mit
2 MembranErdwärmesonde
2
Modu
Gebäude und Umgebung – eine Einheit
6
7
Die Energiestrategie 2050 des Bundesrates fordert einen emissionsfreien Schweizer Gebäudepark.
Das lässt sich nur mit hocheffizienter Technik und konsequentem
Einsatz erneuerbarer Energien erreichen. Zeleganz beweist, dass
dies bereits heute und ohne Mehrkosten machbar ist.
Um die Kosten des Einsatzes fossiler Brennstoffe mit denen der erneuerbaren, emissionsfreien Energiequellen zu vergleichen, muss
man bei einer Lebenszyklusbetrachtung auch Energieträgerkosten und
Unterhaltskosten berücksichtigen.
Richtkosten
Eine betriebsbereit installierte Zeleganz-Anlage mit einer
Heizleistung von 17 kW bedingt Investitionskosten von
rund 180 000 CHF.
Zeleganz ist skalierbar, wobei
die Erweiterungskosten mit zunehmender Systemgrösse stark
abnehmen. Die jährlichen Unterhaltskosten liegen bei weniger als 300 CHF.
In den initialen Kosten von
180 000 CHF sind inbegriffen:
Systemplanung / Auslegung
Niederhub-Wärmepumpe
mit integrierter Systemregelung und Monitoring
zur Anlagenüberwachung
bis zu 450 m MembranErdwärmesonde
Hybridkollektoranlage
ZESI
hydraulische und elektrische
Installation aller Anlagenteile
Zwar liegen die Investitionskosten für Zeleganz über denen von Ölund Gasheizungen. Diese initialen
Mehrkosten werden jedoch mit den
tiefen Unterhaltskosten und durch
das Wegfallen von Energiekosten
mittelfristig wieder kompensiert.
Mehrere Faktoren wirken sich positiv auf die Kostenrechnung von
Zeleganz aus:
die Sonne schickt keine Rechnung
Die von der Sonne zur Verfügung
gestellte Energie wird durch die
Membran-Erdwärmesonde im Erdreich gespeichert. So kann die in den
Sommermonaten geerntete Wärme genutzt werden. Der saisonal
regenerierte Erdspeicher steht dem
Gebäude jederzeit als Wärmequelle
zur Verfügung. Und sobald die Sonne scheint, wird der Speicher wieder
aufgeladen.
Marginaler Anteil an netzstrom
Die hocheffiziente NiederhubWärmepumpe und die anderen auf
sie abgestimmten Komponenten
senken den Strombedarf vom Netz
insbesondere in den Wintermonaten auf ein Minimum. Dem eingekauften Netzstrom steht der Ertrag
des Hybridkollektors gegenüber.
In der Jahresbilanz ist der Stromertrag der Hybridkollektoranlage
mehr als doppelt so gross wie der
Bedarf der Wärmepumpe und der
Umwälzpumpen. Der in ertragsreichen Sonnenstunden erzielte Überschuss an Strom kann ins Netz eingespeist und verkauft werden. Oder
er wird den Bewohnern zur Verfügung gestellt, beispielsweise für
Elektromobilität.
Jederzeit Co2-freier Strom
Für Stunden oder Tage, an denen
der Hybridkollektor aufgrund nicht
ausreichender Sonneneinstrahlung
keinen oder zu wenig Strom produziert, stellt die Investition in eine
Stromproduktion aus erneuerbaren
Energien (ZESI) sicher, dass das Gebäude jederzeit CO2-frei betrieben
wird.
Hohe Versorgungssicherheit
Die Vergangenheit hat gezeigt,
dass geopolitische Ereignisse ein
Risiko für die Versorgungssicherheit darstellen und sich stark auf
die Energiepreise auswirken, insbesondere beim Erdöl. Mit Zeleganz
werden die Energiekosten Ihrer Immobilie planbar, und die Versorgungssicherheit ist gewährleistet.
ab einem gewissen Punkt mehr als
in eine Wärmebedarfsminimierung
durch starke Isolation.
deutlich tiefere unterhaltskosten
Die Unterhaltskosten sind bei
Zeleganz minimal: Photovoltaik ist
grösstenteils wartungslos, so auch
die Membran-Erdwärmesonde. Die
Niederhub-Wärmepumpe ist, beispielsweise im Vergleich zu einem
Ölbrenner, wartungsarm. Und auch
der für den Wärmetransport benötigte lokale Wasserkreislauf kommt
mit wenig Wartung aus. Dies sind
entscheidende Vorteile gegenüber
fossilen Systemen, deren Energieträger nicht nur gefördert, sondern
auch aufbereitet und hergeschafft
werden müssen. Diese der lokalen
Verbrennung vorgelagerten Schritte verursachen erhebliche Kosten
und müssen vom Bewohner des Gebäudes getragen werden.
Jahreskosten
im Vergleich
Sanierung mit
Zeleganz inkl.
Erneuerung der
Gebäudehülle:
‑ tiefere Kosten,
‑ mehr Komfort,
‑ deutlich umwelt‑
freundlicher
als der Ersatz einer
Öl‑Heizung.
Minimalinvasiver Eingriff
Bei Umbauten und Sanierungen
profitieren Bauherrschaft und Bewohner davon, dass Zeleganz mit
minimalen Eingriffen installiert
werden kann. Die Räume bleiben
während der Sanierung zu einem
emissionsfreien System bewohnbar. Dadurch entfallen die Kosten
des für die Bewohner unangenehmen temporären Umzugs während
der Sanierung eines Gebäudes.
Die hohe Effizienz der ZeleganzGebäudetechnik sowie die am
Standort geerntete und eingelagerte
Energie führen zu einem äusserst
tiefen Strombedarf. Dadurch wird
eine weniger starke Dämmung der
Gebäudehülle notwendig. Dies führt
neben Raumgewinn, Senkung von
grauer Energie und grösserer gestalterisch-konstruktiver Freiheit zu
weiteren Kosteneinsparungen. Dadurch lohnt sich die Investition in
eine Zeleganz-Wärmeaufbereitung
Sanierung
mit Zeleganz
Heizungsersatz
Ölheizung erneuert,
Gebäudehülle bestehend
Gebäudetechnik erneuert,
Gebäudehülle saniert
8 807 CHf / a
energiekosten
43 CHf / a
1 235 CHf / a
Unterhaltskosten
673 CHf / a
2 603 CHf / a
Kapitalkosten technik
5 688 CHf / a
Kapitalkosten Hülle
5 238 CHf / a
Jahreskosten total
11 642 CHF / a
Co2-Emissionen
2,2 kgCo2-equ / m2a
12 645 CHF / a
49,9 kgCo2-equ / m a
2
annahmen:
Gleiches Gebäude, Baujahr 1980 mit einer energiebezugsfläche von 570 m2; sämtliche Kosten und emissionswerte pro Jahr inkl. amortisation, Unterhalt, Betrieb und entsorgung; Kapitalverzinsung: 1.5%; Wärmebedarfs-,
Leistungs- und amortisationsberechnung nach Sia; Strompreis: 0.17 CHf / kWh; Ölpreis: 0.09 CHf / kWh;
CO2-emissionen: kgCO2-equ / m2a (GWP) nach BafU, 2014, inklusive graue emissionen
KoStEn
Zeleganz® zahlt sich aus – ökologisch und ökonomisch
8
9
Zeleganz ist so flexibel konzipiert,
dass es auf die Anforderungen von
Wohnhäusern ebenso reagieren
kann wie auf diejenigen von Büround Gewerbehäusern – unabhängig davon, ob es sich dabei um neue
oder sanierte Gebäude handelt.
Zeleganz bietet grossen Spielraum für eine kostenoptimierte und
sanfte Transformation des archi‑
tektonischen Bestands. Dank seiner effizienten Arbeitsweise und
des damit einhergehenden tiefen
Strombedarfs kann auf übermässige Dämmung der Gebäudehülle
verzichtet werden. Die bei Zeleganz
vorgesehene Raumkühlung ist für
Gewerbe- und Wohnräume gleicher‑
massen interessant. Die Abwärme
aus dem Gebäude gelangt durch
die Zeleganz-Kühlfunktion ins Erd‑
reich und unterstützt die thermische Leistung des Hybridkollektors. So wird durch die Kühlung im
Sommer die Systemeffizienz in den
Wintermonaten zusätzlich erhöht.
Zeleganz-Basis
Zeleganz minimiert das Risiko
von Planungsfehlern und reduziert
die Installationskosten. ZeleganzBasis ist auf das energetische und
ökonomische Optimum zwischen
der Niederhub-Wärmepumpe und
der Länge der Membran-Erdwärmesonde dimensioniert.
Die Basiseinheit beinhaltet
wichtigsten Komponenten für
emissionsfreien Betrieb eines
bäudes. Zeleganz besteht aus
genden BS2-Komponenten:
die
den
Gefol-
Niederhub-Wärmepumpe
à 17 kW Heizleistung mit
integrierter Umschaltung
und Systemregelung
Membran-Erdwärmesonde
von bis zu 450 m
5–8 Aktiv-Heizkreisverteiler
mit je 5 Kleinpumpen
Airbox
Zeleganz-Basis mit einem jährlichen
Heizwärmebedarf
bis
40 MWh und einer maximalen
Heizleistung von 17 kW entspricht
typischerweise einem Mehrfamilienhaus mit 5 bis 8 Wohnungen
im Neubau, 3 bis 6 bei einer Sanie‑
rung oder einem Bürobau mit
600 bis 800 m2 Energiebezugsfläche. Weichen die Projektspezifika‑
tionen von diesen Grössenordnungen ab, können mehrere Basisein‑
heiten kombiniert werden. Bei Sanierungsprojekten verringert sich
die maximale Energiebezugsfläche
aufgrund des höheren spezifischen
Heizwärmebedarfs.
Wegen der einfachen Skalierbarkeit eignet sich das System für
Mehrfamilienhäuser aller Grössen,
Wohnsiedlungen, Bürogebäude und
Zweckbauten aller Art. Bei Einfamilienhäusern wird Zeleganz mit
einer kürzeren Membran-Erdwärmesonde ausgeliefert und gleichzeitig technisch und ökonomisch
optimiert. Das System kann dem
angestrebten Ausbaustandard und
dem gewünschten Komfort-Level
individuell angepasst werden.
Dimensionierung
Bei der Heizungsvorlauftemperatur richtet sich Zeleganz nach den
2SOL-Richtlinien:
Neubau: max. 30° C
Sanierung: max. 40° C
Warmwasseraufbereitung bei
Neubau und Sanierung: max. 50° C
Diese Temperaturen werden mit
einer Flächenheizung, einer Vergrösserung der Radiatorenflächen
oder dem Einsatz von Aktiv-Heizkörpern als Heizverteilsystem sowie mit Frischwassertechnik zur
Aufbereitung von Brauchwarmwasser erreicht.
ZeleganzPrinzipschema
Hydraulische
Verschaltung der
Niederhub-Wärme‑
pumpe mit der Erd‑
wärmesonde und dem
Solarkreis. Sekun‑
därseitig werden
die Brauchwarm‑
wasseraufbereitung,
das Heizverteil- und
Lüftungssystem
eingebunden. In die
Niederhub-Wärme‑
pumpe sind das
Umschaltventil sowie
die Systemregelung
integriert.
Ihr Planungsingenieur überprüft
projektspezifisch sämtliche Angaben und passt den Leistungsumfang einzelner Komponenten so an,
dass Zeleganz auf Ihr Bauvorhaben
in idealer Weise zugeschnitten wird.
PVT
Ein Zeleganz-System wird immer
so geplant, dass der Erdwärmespeicher zu mindestens 80 % regeneriert
wird. Als Wärmequelle eignen sich
Hybridkollektoren besonders gut.
WW
(Küche mit
el. DH)
A-HKV
Die Realisierung eines Zeleganz-Bauprojektes bedingt eine
integrale Planung. Wir unterstützen Sie gerne bei der Suche
nach geeigneten Planungs- und
Umsetzungspartnern.
Sämtliche Spezifikationen und
Anforderungen sind in unseren
technischen Datenblättern, die
wir Ihnen auf Anfrage gerne zusenden, detailliert aufgeführt.
Umschaltventil
T
M-EWS
T
T
NH-WP
Airbox
HZG
AUSLEGUNG
Ein System – viele Einsatzmöglichkeiten
Technisches Schema Zeleganz® Basiseinheit
Stand: 19.10.2015, BS2 AG
10
11
Die BS2 Niederhub-Wärmepumpe
ist auf den Betrieb in Niedertemperatur-Hubsystemen wie dem
2SOL-System optimiert. Durch die
ideale Auslegung und sorgfältige
Auswahl der Komponenten sowie
durch die integrierte Steuerung
werden Leistungszahlen (COP) von
7,3* und 8,8** erreicht.
Niederhub‑
Wärmepumpe
für den hocheffi‑
zienten Heiz‑ und
Kühlbetrieb mit
Systemregelung.
Das integrierte
Umschaltventil
ermöglicht den
Wechsel zwischen
Heiz‑ und Kühl‑
betrieb sowie die
Umkehrung der
Fliessrichtung
in der Membran‑
Erdwärmesonde.
Wärmepumpe
Die leistungsgeregelte Niederhub-Wärmepumpe ist ausgelegt auf
die Entzugsleistung und Quellentemperatur der tiefen MembranErdwärmesonde und auf die niedrige Vorlauftemperatur des Wärmeabgabesystems (Bodenheizung,
Airbox). Im Weiteren ist das neue,
von BS2 patentierte Umschaltventil in die Wärmepumpe eingebaut.
Es erlaubt eine Umschaltung zwischen Heiz- und Kühlbetrieb sowie
von Wärmeentzug auf Regeneration über die Erdwärmesonde. Das
Umschalten erfolgt mittels Vertauschung der Wasserströme innerhalb
der Wärmepumpe. Das Umschaltventil kehrt zudem die Fliessrichtung in der Erdwärmesonde um, wodurch die hydraulische Installation
deutlich vereinfacht wird.
Die Wärmepumpe bietet die Anschlüsse für das Wärmeabgabesystem, für die Erdwärmesonde und für
die Regenerationswärmequelle wie
beispielsweise den Hybridkollektor.
Im Gegensatz zu konventionellen Wärmepumpen erreicht die BS2
Niederhub-Wärmepumpe auch im
Kühlbetrieb einen hohen COP.
* Heizen: W10 / W30
** Kühlen: W17 / W30.5
Systemregelung
Die Niederhub-Wärmepumpe
wird mit einer 2SOL-Systemregelung geliefert. Diese regelt den Betrieb von Wärmepumpe und Umschaltventil sowie der Peripheriegeräte, wie Umwälzpumpen und
Solarkreislauf. Sie sorgt für ein reibungsloses Zusammenspiel der
verschiedenen Komponenten und
schaltet automatisch bedarfsgerecht
zwischen den Betriebsmodi Heizen,
Kühlen, Warmwasser-Aufbereitung
und Regeneration des Erdreichs um.
Bei Bedarf kann die Systemregelung für Sollwertvorgaben und
Anlagenüberwachung an ein übergeordnetes Leitsystem angeschlossen werden, was insbesondere für
die Koordination der technischen
Systeme in grösseren Anlagen von
Interesse ist.
Für einen optimierten Anlagenbetrieb kann die Raumautomation auf
Wohnungsebene per Modbus oder
IP-Schnittstelle mit der Systemregelung verbunden werden. Das Gleiche bietet sich an, wenn eine erhöhte
Eigenstromverbrauchsquote im Zusammenspiel mit lokal erzeugtem
Photovoltaikstrom angestrebt wird.
WÄRMEPuMPE
BS2 niederhub-Wärmepumpe – Herz des effizienten Systems
12
13
Die neuartige koaxiale BS2 Membran-Erdwärmesonde ermöglicht
den wirtschaftlichen Einsatz tiefer Sonden bei hoher Quellentemperatur von bis zu 23° C. Durch
die Wärmespeicherung mit dieser
Membran-Erdwärmesonde kann
ganzjährig eine hohe Quellentemperatur für die Wärmepumpe bereitgestellt werden.
Anstelle eines starren Rohres verfügt die Membran-Erdwärmesonde
über eine flexible Membran. Die
Membran wird zusammengefaltet
in das Bohrloch abgeteuft und anschliessend mit Wasserdruck ausgeweitet, sodass sie sich direkt an die
Bohrlochwand legt. Im Gegensatz
zu konventionellen Erdwärmesonden ist keine Hinterfüllung mit Zement und Bentonit mehr nötig. Die
Kontaktfläche des Wärmeträgers
zum umliegenden Gestein vergrössert sich. Dadurch wird die Gesamtleistung der Sonde deutlich erhöht.
Das isolierte Innenrohr der Membran-Erdwärmesonde verringert die
Wärmeübertragung zwischen Vorund Rücklauf. Dies ermöglicht eine
vollständige Regeneration des Erdreichs und zusätzliche, effiziente
Wärmeeinspeicherung, ohne dass
die Temperaturen des Untergrundes über die Betriebsjahre hinweg
verändert werden. Dies ist vor allem
in dicht besiedelten Regionen sehr
wichtig, da das Erdreich sonst im
Laufe der Jahre zwischen den benachbarten Erdwärmesonden auskühlt und dadurch Temperatur und
Leistung abfallen.
Die wichtigsten Vorteile der Membran-Erdwärmesonde im Vergleich
zu herkömmlichen Sonden
Winter
Die Membran-Erdwärmesonde ist
besonders gut geeignet für die Nutzung tiefer Erdschichten. Über eine
Länge von 450 m beträgt der gesamte
Druckverlust lediglich rund 0,3 Bar.
Dadurch können sehr kleine Umwälzpumpen mit einem tiefen Leistungsbezug eingesetzt werden.
14° C
3 Bar
10° C
Mit der tiefen Membran-Erdwärmesonde werden Gesteinsschichten mit Temperaturen von 23° C
bis 30° C bewirtschaftet. Die hohen
Sonden-Austrittstemperaturen beeinflussen den COP der Wärmepumpe positiv. Je höher der COP,
desto tiefer ist der Bedarf an elektrischer Leistung bei gleichbleibender
Heizwärmeleistung. Die MembranErdwärmesonde ist somit ideal geeignet für die Kombination mit der
BS2 Niederhub-Wärmepumpe.
Verschiedene Wärmequellen wie
Solarwärme, Prozessabwärme und
Abwärme aus der aktiven Gebäudekühlung eignen sich für die saisonale Speicherung im Erdreich. Die im
Winter stattfindende Abkühlung
des Bodens wird durch die Rückspeisung von Wärme im Sommer
kompensiert.
entladen
Sommer
3 Bar
30° C
23° C
Die hohe Temperatur erlaubt
es, die Membran-Erdwärmesonde
mit reinem Wasser auszulegen.
Dass auf eine Hinterfüllung und
auf Frostschutzmittel verzichtet
werden kann, ist insbesondere bei
Grundwasservorkommen von grossem Vorteil.
laden
Betrieb der
MembranErdwärmesonde
Im Sommer wird
Wärme über das
Zentralrohr in das
Bohrloch transpor‑
tiert und dabei das
Erdreich saisonal
regeneriert.
Im Winter wird die
gespeicherte Wärme
über das kühle, in die
Membran gepumpte
Wasser nutzbar.
ERDWÄRME
BS2 Membran-Erdwärmesonde – Wärme aus 450 m Tiefe
Hybridkollektor und ZESI – Solarenergie zu jeder Zeit
15
Zeleganz versorgt das Gebäude mit
Wärme und Strom durch Nutzung
von Sonnenenergie. Ein PVT-Hy‑
bridkollektor kombiniert Photovoltaik mit soltarthermischen Kollektoren. Er wandelt Solarstrahlung
in Strom und nutzbare Wärme um.
Bei gleichzeitigem Ertrag und Bedarf wird der Sonnenstrom direkt
verwertet. Bei einem Strombedarf
zu Zeiten ohne lokalen Solarertrag
wird der Strom mit ZESI zeitgleich
erneuerbar produziert.
Die Synergie der beiden Systeme Photovoltaik und Solarthermie
führt durch aktive rückseitige Kühlung zu einem höheren elektrischen
Wirkungsgrad der Photovoltaik.
Gleichzeitig wird die thermische
Energie kontrolliert abgeführt und
für die Regeneration des Erdspeichers genutzt.
Hybridkollektoren werden als
Einzelmodule für Aufdachanlagen
von mehreren Firmen angeboten.
BS2 bietet ein neuartiges Konstruk‑
tionsprinzip an, bei welchem die
Funktionen der Hybridkollektoren
vollständig in die Gebäudehülle integriert sind. Dieses System eignet
sich für Dächer ab ca. 6° Neigung
und bietet gegenüber Einzelmodulen zusätzliche Vorteile:
Materialeinsparungen
Der Kollektor bildet die äusserste
Witterungsschicht. Die Dachdäm‑
mung erhöht den thermischen Ertrag des Kollektors.
Freie Wahl der sichtbaren
Oberfläche
Beliebige Photovoltaikmodule mit
Glasrückseite, wahlweise hoch‑
effiziente, monokristalline Module oder kostengünstige Dünnschichtmodule, können montiert
werden. Geometrie, Farbe und
Zelltechnologie sollen sich der
Dachgestaltung unterordnen und
nicht umgekehrt.
Baubewilligung und Subventionen
Ganzflächige Anlagen führen zu
einer homogeneren Erscheinung
der Dachhaut und werden dadurch höchsten ästhetischen An‑
sprüchen gerecht. Zudem profitieren dachintegrierte Photovoltaikanlagen von einem erhöhten
KEV-Tarif.
Vorfabrikation
Das BS2-Hybriddach wird grossflächig vorfabriziert. Dies führt
zu niedrigen Planungs-, Herstellungs- und Installationskosten.
Bei Gebäudesanierungen können
die aktiven Schichten auf einen
bestehenden Dachstuhl aufgebaut werden.
ZESI
Strom kann im Gegensatz zu Wärme problemlos über weite Distanzen hinweg transportiert werden.
Vor diesem Hintergrund wird die
Hybridkollektoranlage auf Schweizer Dächern hinsichtlich der thermischen Regeneration des Erdreichs
im Sommer dimensioniert. Reine
Photovoltaik wird nur dort eingesetzt, wo kein thermischer Bedarf
besteht.
Ein Gebäude in der Schweiz hat
einen jährlichen Strombedarf, der
nur zum Teil von vor Ort erzeugtem
Solarstrom gedeckt werden kann.
Im Winter benötigt das Gebäude
mehr Strom, als die eigene Photovoltaikanlage liefern kann. Eine
Anlage im Süden Europas generiert
hingegen selbst an einem Wintertag
auf einer vergleichsweise kleinen
Fläche jene Menge an Solarstrom,
die dem Strombedarf des Schweizer
Gebäudes an diesem Tag entspricht.
Eine Kopplung der Systeme über
Projekt- und Landesgrenzen hinaus
ist technisch und finanziell vorteilhaft. 40 Wochen im Jahr wird ein Gebäude in der Schweiz von der eigenen Stromproduktion ausreichend
gespeist. Während der verbleibenden 12 Wochen speist die Anlage
im Süden die äquivalente Leistung
an PV-Strom ins Netz. Strom aus
fossilen Kraftwerken wird dadurch
überflüssig.
Um die vollständige Emissionsfreiheit eines Zeleganz-Gebäudes
zu garantieren, bietet die BS2 AG
das Zero Emission Supply Investment, kurz: ZESI, an. Damit werden
Photovoltaikanlagen auf Dächern
in Südeuropa mitfinanziert, die
zwischen Dezember und Februar
den Strombedarf der Gebäudetechnik in der Schweiz decken können.
Mit ZESI investieren Sie in eine in
Südeuropa gelegene Produktionsanlage, die für einen vollständig emis‑
sionsfreien Gebäudebetrieb sorgt.
So
14
16
17
Der Aktiv-Heizkreisverteiler von
BS2 ist die innovative Alternative
zu konventionellen Heizkreisverteilern mit Drosselventilen oder
ungeregelten Wärmeverteilsystemen. Die Wärmeverteilung erfolgt
statt über Drossel- und Stellventile
über kleine Zirkulationspumpen,
die bei Heiz- oder Kühlbedarf von
der Regelung eingeschaltet werden.
Der Aktiv-Heizkreisverteiler ermöglicht dank Bedarfsregelung und
einer beispielsweise über digitalSTROM einfach zu installierenden
Klimasteuerung höchsten Wohnkomfort. In Kombination mit der
2SOL-Steuerung lässt sich der Betrieb des Gebäudetechniksystems
ohne komplexe Automationstechnik weiter optimieren. Dadurch
kann die Vorlauftemperatur auf der
Abgabeseite weiter reduziert und
ein effizienterer Betrieb der Niederhub-Wärmepumpe erreicht werden.
Der Aktiv-Heizkreisverteiler wird
inklusive Pumpengehäuse vormontiert geliefert und wie ein konventioneller Heizkreisverteiler an die
Wärmeverteilung der Wohnung
angeschlossen. Die Pumpenmotoren werden digitalSTROM-ready
geliefert und kurz vor Inbetriebnahme auf das Pumpengehäuse aufgeschraubt. Es ist nur eine gewöhnliche 230 -V-Steckdose notwendig,
um die Pumpen elektrisch anzuschliessen. Der ideale Montageort
im Mehrfamilienhaus ist die Steigzone im Treppenhaus mit wohnungsexternem Zugriff. Über den
digitalSTROM-Konfigurator kann
das System parametriert und in Betrieb genommen werden.
Der Bewohner kann das Raumklima direkt per Smartphone mit der
digitalSTROM Climate App oder
einem entsprechend kompatiblen
Raumthermostat steuern.
Einbausituation
Der Aktiv‑Heizkreis‑
verteiler wird wie
ein konventioneller
Heizkreisverteiler
unterputz installiert.
Bedarfsgeregelte
230 ‑V‑Kleinpumpen
sorgen für ein opti‑
males Raumklima.
Im Falle einer
Anbindung via
digitalSTROM wird
die Stromleitung
für die Ansteuerung
des Aktiv‑Heizkreis‑
verteilers benützt.
Weitere Kommuni‑
kationsleitungen sind
nicht erforderlich.
Raumthermostat / Raumfühler
Aktiv-Heizkreisverteiler
RL
VL
KP
KP
Wärmeverteilung
230 V
KP
Elektroverteilung
Fussbodenheizung
RAuMWÄRME
BS2 aktiv-Heizkreisverteiler – Wärme bedarfsgerecht verteilt
18
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Die Airbox ist das dezentrale Zuluftgerät von BS2. Sie bringt nicht
nur Frischluft ins Haus, sie dient
auch als Quelle für die Regenera‑
tion des Erdwärmespeichers. Durch
das Zusammenspiel mit dem Lüftungssystem WESCO BALANCE
können bestehende Installationen
für die Abluft genutzt werden.
Ein dezentrales Lüftungssystem
mit Airbox spart dank kurzen Wegen viel Energie und benötigt weniger Raum und Material als andere
Lüftungssysteme. Der Luft-WasserWärmetauscher des Geräts ist ausgelegt auf die niedrigen Vorlauftemperaturen der Wärmepumpe und
sorgt selbst bei tiefen Aussentemperaturen für eine angenehme Lufttemperatur.
Im Sommer kann die Luft auf
Komforttemperatur gekühlt werden. Die Abwärme wird dabei zur
Regeneration des Erdwärmespeichers verwendet. Kombiniert mit
der WESCO Küchenabzugshaube,
ergibt sich das schlanke, innovative
Lüftungssystem WESCO BALANCE
mit Airbox. Die beiden Elemente
sorgen sowohl bei der Lüftung der
Wohnung als auch im Kochbetrieb
für eine ausgeglichene Luftbilanz.
Dank der Kommunikation beider
Geräte über digitalSTROM inte‑
griert sich das Lüftungssystem vollumfänglich in die Raumautoma‑
tion. Der Installationsaufwand wird
deutlich reduziert.
Vorteile:
Verzicht auf Wärmerückgewinnung aus der Abluft dank hoher
Systemeffizienz
kurze Transportwege
bedarfsgesteuerte Luftmengen,
im Mehrfamilienhaus mittels
individueller Einstellung der
Luftwechselraten
niedriger Druckverlust durch
Reduktion der elektrischen
Leistung für den Lufttransport
keine vertikalen Kanäle, keine
Luftschächte, das führt zu
weniger Raumbedarf,
Verschmutzung und Wartung
Synergie, da Ablufthaube
Zusatzfunktion übernimmt
Airbox
Das dezentrale
Zuluftgerät für die
Ergänzung der
Individuallüftung.
Dunstabzugshaube
Airbox
Lüftungssystem
Dezentrale Luftfassung
an der Fassade durch die
Airbox und Verteilung in
die Räume. Abluft über
bestehende Installatio‑
nen wie Dunstabzugs‑
haube und WC-Abluft.
Lüftun
Dezentrale Lüftung – WESCO BALANCE mit BS2 Airbox®
BS2 AG
Building Technology Park Zurich
Brandstrasse 33
8952 Schlieren / Schweiz
Telefon +41 44 275 25 00
[email protected]
www.BS2.ch
Gerne stellen wir Ihnen das System Zeleganz mit seinen ergänzenden Modulen sowie die einzelnen
Komponenten näher vor. Besuchen Sie uns nach vorgängiger Terminabsprache in unserem Showroom
im Building Technology Park Zurich in Schlieren.
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Brandstrasse
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BUILDING
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PARK ZURICH
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Auf FSC-zertifiziertem Papier gedruckt
© BS2 AG
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Design: Jule Krüger
Berechnungen auf Seite 7: Sustainable System Solutions GmbH
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Färbiweg
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