Layout 2 - GWG München

GWG
GWG Gemeinnützige Wohnstättenund Siedlungsgesellschaft mbH
Energiebericht der GWG
für das Jahr 2007
November 2008
Eine Wohnungsbaugesellschaft
der Landeshauptstadt München
Allgemeines
Bestand und Veränderungen
Die GWG München bewirtschaftete per 31.12.2007 insgesamt 23.183 Wohnungen (inklusive von der Landeshauptstadt München angepachtete und von der Servicegesellschaft angemietete Wohnungen). Von diesen Gebäuden
werden etwa 80 % zentral beheizt. Als Energiequellen dienen dabei ausschließlich Erdgas und Fernwärme. Seit
Anfang der 90er Jahre werden bei Gasversorgung ausschließlich Brennwertkessel eingebaut.
Nur ein einziges Gebäude mit 40 Wohneinheiten wird ausschließlich mit Elektronachtspeicherheizungen beheizt. Bei
den übrigen nicht zentral beheizten Wohnungen gibt es in
diesen keine einheitliche Lösung. Dies bedeutet, dass die
Beheizung und Warmwasserversorgung in jeder Wohnung
des Gebäudes unterschiedlich gelöst ist, zum Teil mit Gas-,
Kohle-, oder Ölöfen und einzelnen Gasetagenheizungen.
Teilweise befinden sich die Geräte im Eigentum der Mieter.
In den letzen fünf Jahren wurden bei der GWG München
pro Jahr durchschnittlich 185 Wohnungen neu gebaut. Dies
geschieht einerseits auf bislang unbebauten Grundstücken
und anderseits auf bebauten Grundstücken, wobei neben
Abriss bestehender Gebäude und anschließenden Neubau
auch Aufstockung im Rahmen von Modernisierungsprojekten durchgeführt wird. Vor allem Gebäude mit schlechter
baulicher Substanz und Gebäude ohne einheitliche Energieversorgung werden abgerissen.
Ein weiteres Programm ist die Großmodernisierung von
bestehenden Gebäuden. Dies geschieht mit Fördermitteln
der Landeshauptstadt München. Es werden ausschließlich
Gebäude modernisiert, die noch keine Zentralheizungsanlage besitzen. Bei diesem Großmodernisierungsprogramm
ziehen alle Mieter vorübergehend aus der Wohnung aus.
Die Gebäude werden entkernt, bekommen erstmals eine
Zentralheizungsanlage eingebaut, die Elektroinstallation wird
völlig erneuert und die Wärmedämmung entspricht den
Vorgaben der gültigen EnEV (Energie-Einspar-Verordnung).
In den letzen fünf Jahren wurden pro Jahr bei der GWG
München durchschnittlich 80 Wohnungen auf diese Art und
Weise modernisiert.
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Sowohl bei Neubauvorhaben wie bei Modernisierungsbauvorhaben wird gemäß der Selbstverpflichtung der städtischen Wohnbaugesellschaften der Landeshauptstadt
München, die in einem Stadtratsbeschluss festgehalten
wurde, bei der Unterschreitung der EnEV vorgegangen.
Ein weiteres Betätigungsfeld zur Energieeinsparung ist das
Erneuern von Heizungsanlagen. Derzeit werden bei der
GWG München pro Jahr ca. drei Heizungsanlagen ausgewechselt. Wegen der Vorgaben der Kleinfeuerungsanlagenverordnung mussten in den Jahren von 1998 bis 2004
insgesamt 105 Heizungsanlagen mit Warmwasserbereitung
erneuert werden. Insgesamt hat die GWG München derzeit
303 Zentralheizungsanlagen (Gas und Fernwärme) im Bestand, zusätzlich gibt es in Gebäuden der GWG München
noch sieben Heizungsanlagen, die von fremden Betreibern
nach dem Contracting-Prinzip betrieben werden.
Als weiteres Betätigungsfeld zur Energieeinsparung gibt es
bei der GWG München noch die energetische-bauliche
Modernisierung. Dies sind Maßnahmen wie z.B. die Aufbringung von Wärmedämmung an Fassade, Dach, Kellerdecken
oder das Auswechseln von Fenstern. Bei diesen Baumaßnahmen bleiben die Mieter in ihren Wohnungen.
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Grundsätzliches und
Begriffsdefinitionen
Gesetzliche Situation
Die gesetzlichen Anforderungen sind in der EnEV als Fortführung der Wärmeschutzverordnung festgelegt. Die EnEV
wurde letztmalig am 24.7.2007 überarbeitet und verschärft.
Ein genauer und allgemeingültiger Energieverbrauchswert
für Wohngebäude lässt sich aus diesem Gesetz nicht herauslesen, da hierin viele Variablen in die Berechnung einfließen, die jeweiligen Besonderheiten des einzelnen Projektes
berücksichtigen. Mit der letzten Überarbeitung der EnEV
vom 24.7.2007 wurde der Energieausweis für Gebäude eingeführt. Der Energieausweis sieht entweder den Energieverbrauchskennwert (mit oder ohne Warmwasser) oder den
Endenergie- und Primärenergiebedarf in kWh/m2a verbindlich vor.
Standard der GWG München
Die GWG München versucht jedes Projekt energetisch optimal auszulegen, mit dem Ziel, für die Mieterinnen und Mieter möglichst geringe Heizkosten zu erreichen. Dabei
werden grundsätzlich die gesetzlichen Anforderungen im
positiven Sinne unterschritten. So wird z.B. der sonst angesetzte „Bonus“ bei Fernwärmelieferung bei allen Projekten
der GWG München nicht in Anspruch genommen, der es
sonst ermöglicht, geringere Wärmedämmwerte der Baukonstruktion auszuführen. Darüber hinaus unterschreiten wir die
Anforderungen der EnEV 2007 für den Transmissionswärmeverlust mindestens um 10%. Bei jedem Projekt werden
die Möglichkeiten neu diskutiert und neu ausgelotet, bis zu
welcher Grenze diese Maßnahmen wirtschaftlich vertretbar
sind.
Unterschiedliche Definitionen
Entscheidend für die Betrachtung ist es, dass die gängigen
Begriffe im Zusammenhang mit der Energieeffizienz wie
z.B. Niedrigenergiehaus, 3-Liter-Haus, Passivhaus, KfW-40bzw. 60-Haus, absolut nicht miteinander vergleichbar sind.
Während ein Begriff sich auf den reinen Heizwärmebedarf
bezieht, rechnet ein anderer die Warmwasserbereitung mit
ein, der nächste die Hilfsenergie (z.B. Strom für Lüftungen),
und der dritte noch die Energielieferung, die direkt mit dem
eigentlichen Gebäude nichts zu tun hat.
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Deshalb werden im Folgenden die wichtigsten Definitionen
mit den entsprechenden Werten angegeben:
Passivhaus
Der Passivhausstandard ist ein energetisch sehr hoher Standard, der mit erheblichen Kosten verbunden und im Rahmen
der derzeitigen Bedingungen des geförderten Wohnungsbaus nur mit Sonderförderung realisierbar ist. Darüber hinaus setzt er eine Akzeptanz bei den Nutzern voraus, die im
geförderten Bereich in der Regel nicht gegeben ist.
Bei Gebäuden mit Passivhausstandard wird u.a. ein maximaler Heizwärmebedarf von
15 kWh / m²a
eingehalten.
Der Heizwärmebedarf wird in diesem Fall nach dem PHPPVerfahren nach Dr. Wolfgang Feist berechnet. In diesem
Heizwärmebedarf sind Warmwasserbereitung und Hilfsenergie für die Heizungsanlage nicht mit eingerechnet. Ein Vergleich mit Gebäuden nach EnEV ist aus diesen Gründen
nicht möglich.
Niedrigenergiehaus
Der Begriff Niedrigenergiehaus ist nicht genau definiert. Im
allgemeinen wird dieser Begriff mit dem Standard verbunden, der mit Einführung der EnEV gefordert wurde. Es liegt
bei einem Endenergiebedarf zwischen
40 kWh/m²a und 79 kWh/m²a.
3-Liter-Haus
Das 3-Liter-Haus begrenzt den Primärenergiebedarf zwischen
16 kWh/m²a und 34 kWh/m²a.
Der Primärenergiebedarf wird entsprechend EnEV berechnet. Dabei ist die Hilfsenergie der Anlagentechnik mit berücksichtigt, während die Energie für Warmwasserbereitung
nicht enthalten ist.
1-Liter-Haus*
Beim 1-Liter-Haus wird wiederum der Heizwärmebedarf auf
10 kWh/m²a
begrenzt. Das Berechnungsverfahren zur Ermittlung dieses
Heizwärmebedarfs ist dabei nicht definiert. Die Hilfsenergie
für die Anlagentechnik sowie die Energie für die Warmwasserbereitung sind dabei nicht enthalten.
* d.h. man benötigt ca. 1 Liter Heizöl pro Jahr und Quadratmeterwohnfläche zur Beheizung
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Plus-/Nullenergiehaus
Beim Plusenergiehaus kommt es zu einem Energieüberschuss und beim Nullenergiehaus ist der Primärenergiebedarf gleich Null. Der Primärenergiebedarf wird in beiden
Fällen per EnEV ermittelt. Die Hilfsenergie für die Anlagentechnik sowie die Energie für die Warmwasserbereitung
sind in der Berechnung enthalten.
KfW-40-/ 60-Haus
Bei den Kriterien für diese Standards handelt es sich um die
Voraussetzungen für die Förderungen durch die Kreditanstalt
für Wiederaufbau.
Beim KfW-40-Haus ist der Primärenergiebedarf auf
40 kWh/m²a begrenzt und der Transmissionswärmeverlust
HT’ muss 45 % unter dem maximalen HT’ nach Tabelle
(abhängig vom A/V-Verhältnis) liegen. Beim KfW-60-Haus ist
der Primärenergiebedarf auf 60 kWh/m²a begrenzt und HT’
muss 30 % unter HT’max. liegen.
Der Primärenergiebedarf wird entsprechend EnEV ermittelt.
Die Hilfsenergie für die Anlagentechnik wie die Energie für
die Warmwasserbereitung sind in der Berechnung enthalten.
Die einzelnen Energiebegriffe werden wie folgt
definiert:
Energieverlust, Energiegewinn, Energiebedarf und
Energieverbrauch
Energieverlust, Energiegewinn und Energiebedarf sind Größen, die (zumeist entsprechend der EnEV) berechnet werden. Energieverlust und Energiegewinn eines Gebäudes
oder einer haustechnischen Anlage werden gegeneinander
aufgerechnet und ergeben in der Summe den Energiebedarf.
Energieverluste resultieren unter anderem aus Lüftungsverlusten, Transmissionsverlusten (durch die Raumumfassung
entweichende Energie) oder anlagentechnische Verluste
(aus Rohrleitungen, Kesselanlagen etc.).
Energiegewinne ergeben sich beispielsweise aus solaren
Gewinnen (durch Fenster) oder aus internen Wärmegewinnen (durch Personen, Leuchten, Geräte etc.).
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Das Zusammenspiel von Verlust, Gewinn und Bedarf lässt
sich am besten am Beispiel des Heizwärmebedarfs zeigen.
Theoretisch berechneter
Heizwärmebedarf (Qh)
gemäß EnEV
Der Heizwärmebedarf bezieht
sich auf den zu beheizenden
Raum
Solare Gewinne
(theoretisch)
Qs
Heizwärmebedarf
Außentemperatur
(theoretisch)
Transmissionswärmeverlust (theoretisch)
Lüftungsverlust
(theoretisch)
Qi
QT
QV
interne Wärmegewinne
Qh
Heizwärmebedarf
für beheizte Räume
Grenze: beheizte Räume
Heizwärmebedarf
Der Heizwärmebedarf (Qh) entspricht der Addition aus
Transmissionswärmebedarf (QT) und Lüftungswärmebedarf
(QV) abzüglich der internen Gewinne (Qi) und solaren
Gewinne (Qs).
Heizenergiebedarf
Beim Heizenergiebedarf kommen zum vorher dargelegten
Heizwärmebedarf (Qh) noch Übergabeverluste (Qc,e),
Verteilungsverluste (Qd), Speicherverluste (QS) und Erzeugungsverluste (Qg) hinzu.
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Theoretischer Endenergiebedarf (berechnet gemäß
EnEV)
Heizwärmebedarf
zzgl. Warmwasserbereitung
Solare Gewinne
Qs
Transmissionswärmeverlust
Lüftungsverlust
Qi
QT
QV
interne
Wärmegewinne
Qh
QTW
Warmwasserbereitung
Grenze: beheizte Räume
Qc,e
Qd
Qs
Qg
Übergabe
Anlagenverluste
Verteilung
Speicherung
Erzeugung
Primärenenerigebedarf
Endenergiebedarf
Grenze: Gebäudeaußenkante
Grenze: Quelle der Energie
Endenergiebedarf
Der Endenergiebedarf stellt den Energiebedarf an der Gebäudegrenze dar. Zum Heizenergiebedarf kommt in diesem Falle
noch der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung hinzu.
Primärenergiebedarf
Der Primärenergiebedarf wird von der Energiequelle, d.h.
z.B. von der Ölquelle in Saudi Arabien oder dem Bohrloch
der Geothermieanlage gerechnet.
Wird für ein neues Gebäude ein Energiewert angegeben, so
handelt es sich fast immer um einen berechneten Energiebedarf. Berechnete Energiebedarfswerte sind in der Regel
niedriger als über den Gaszähler ermittelte Energieverbrauchswerte.
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Der Energieverbrauch ist ein praxisbezogener Wert und mit
den bisher dargestellten, rechnerisch zu ermittelnden theoretischen Begriffen Energiebedarf, Energieverlust und Energiegewinn nicht direkt vergleichbar. In dem rechnerischen
Verfahren der EnEV sind oft Vereinfachungen, Näherungen
oder pauschale Multiplikationen mit Konstanten eingeführt.
Im tatsächlichen Energieverbrauch spiegelt sich die wirkliche Witterung und das echte individuelle Nutzerverhalten
wider. Somit ist auch der Endenergieverbrauch nicht
vergleichbar mit dem Endenergiebedarf der entsprechend
EnEV berechnet wird.
Zu erwartende technische Entwicklungen
Eine spürbare Verbesserung des Wirkungsgrades einer
Heizungsanlage bei Neubau oder Austausch kann in den
nächsten Jahren durch Verwendung von gasbetriebenen
(Kolbenverdichter) – Wärmepumpen erreicht werden.
Spricht man derzeit von Wärmepumpen, so sind vor allem
Elektrowärmepumpen gemeint. Elektrowärmepumpen
haben zwar eine relativ günstige Leistungsziffer, der Gesamtwirkungsgrad der Heizungsanlage bezogen auf die Primärenergie wird aber durch den schlechten Wirkungsgrad
bei der Stromgewinnung weitgehend kompensiert. Das
erste Projekt, welches mit solch einem Gerät ausgestattet
werden wird, ist das Modernisierungsprojekt in der Lilienstraße Nord.
Eine weitere Neuerung ist das System HAST-AKKU. Dabei
handelt es sich um ein Energie- und Speichermanagement
für Kessel und Fernwärme-Anschlussstationen, wobei die
Taktzeiten des Wärmeerzeugers drastisch vermindert werden. Die GWG München wird in naher Zukunft Referenzanlagen mit diesem System verwirklichen. Dabei wird bei
Gaskesselanlagen eine Einsparung von 20 % bis 25 %
durch Verbesserung des Jahresnutzungsgrades erwartet.
Bei Fernwärme-Übergabestationen kommt es bei Verwendung dieses Systems zu einer Anschlusswert-Minderung
von ebenfalls 20 % bis 25 %.
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Aktuelle Auswertung des
Gesamtbestandes im Jahre 2007
Tabelle 1:
Gesamtbestand
Wohnfläche1/
Heizfläche2
Anteil der Heizfläche
m2
%
spezifischer
Endenergiebedarf/
-verbrauch
kWh/m2a
GesamtEndenergieverbrauch
Emissionen
CO2
MWh/a
t CO2/a
Wohnungsbestand ohne
Zentralheizung mit
Gasetagenheizung1
oder mit Mischlösungen1
219.4831
17
284
Wert aus
Bedarfsberechnung
62.257
14.524
Zentralheizungsanlagen
mit Fernwärme2
304.5922
23
159
Wert aus
Verbrauchsermittlung
48.306
7.584
Zentralheizungsanlagen
mit Gaskessel
778.2932
60
202
Wert aus
Verbrauchsermittlung
157.281
32.872
267.844
54.980
Gesamtbestand
Bei allen Gebäuden ohne Zentralheizung handelt es sich
durchweg um ältere Gebäude, bei den zentral beheizten
Gebäuden sind es Gebäude aller Baujahre und Gebäudetypen.
In den Heizflächen sind all diejenigen enthalten, für die über
das gesamte Jahr 2007 die Heiz- und Betriebskosten abgerechnet werden konnten.
Würden Verbrauchswerte vorliegen, so würde sich der
Endenergiebedarf etwa 20 % höher darstellen.
1
Die Anlageverluste entstehen hier im Heizwerk und bei
Gaskessel im eigenen Heizkeller. Wenn hier mit Gaskessel
geheizt würde, läge dieser Verbrauchswert um ca. 25 %
höher.
2
10
Einsparungen von Endenergie und
somit von CO2 bei energetischen Verbesserungsmaßnahmen im Bestand
der letzten fünf Jahre
Tabelle 2:
Einsparungen
Heizfläche
Bestand*
m2
Durchschnittlicher
Endenergieverbrauch
vor der Maßnahme
kWh/m2a
Durchschnittlicher
Endenergieverbrauch
nach der
Maßnahme
kWh/m2a
Einsparungen an
Endenergie
Summe der
Einsparungen an
Endenergie
Einsparung
Emissionen
CO2
kWh/m2a
MWh/a
tCO /a
2
Neubauprojekte mit
Gasbrennwertkessel
ab Baujahr 2002
32.157
284
130
154
4.952
1.035
Neubauprojekte mit Fernwärme
ab Baujahr 2002
36.076
284
110
174
6.277
986
Modernisierungsprojekte mit
Gasbrennwertkessel
ab 2002
22.474
284
163
121
2.719
568
Modernisierungsprojekte mit
Fernwärme
ab 2002
14.874
284
143
141
2.097
329
432.425
278
204
74
32.021
6.692
72.465
214
188
26
1.878
295
205.974
244
192
51
10.552
2.205
60.497
12.111
Heizungserneuerung mit
Gasbrennwertkessel
Umsetzung der Kleinfeuerungsanlagenverordnung 1998 bis 2002
(93 Heizungsanlagen)
Heizungserneuerungen mit
Fernwärme
Umsetzung der Kleinfeuerungsanlagenverordnung 1998 bis 2002
(Bei 12 Heizungsanlagen wurde
von Gas auf Fernwärme umgestellt.)
Bauliche energetische
Verbesserungen im Rahmen von
Instandhaltungsmaßnahmen
Maßnahmen ab 2002
Gesamt
* Bei Neubau und Großmodernisierung wurden nur die nach
Abbruch durch Neubau ersetzte bzw. die modernisierte
Wohnfläche angesetzt und bewertet. Flächenmehrungen
durch zusätzliches Baurecht fliessen in diesen Verbesserungsvergleich nicht ein.
Fazit
Die CO2-Emissionen des Gesamtbestandes in 2007 betragen 54.980 tCO2/a (siehe Tabelle 1).
Die Einsparung von 12.111 tCO2/a bedeutet, dass in dem
angegebenen Zeitraum die GWG München die CO2-Emissionen durch die genannten Verbesserungsmaßnahmen um
etwa 18 % gesenkt hat. In ähnlichem Verhältnis wurde der
Endenergieverbrauch gesenkt.
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Anhang
Aktuelle Pilotprojekte der GWG München
Großmodernisierung:
Erstes Nullemissionsbilanzhaus an der Lilienstraße
Nord
Innovationsidee „CO2-neutrale Energieversorgung“
Über 90 % des Heizenergieverbrauchs werden in Deutschland in Gebäuden verbraucht, die vor 1983 erstellt wurden.
Eine deutliche Reduzierung des Energieverbrauchs und
somit eine CO2-Emissionsminderung ist in Deutschland
daher nur möglich, wenn auch der Altbaubestand energetisch saniert wird.
Die Bundesregierung hat im Juni 2005 das 5. Energieforschungsprogramm „Innovation und neue Energietechnologien“ verabschiedet. Damit will die Bundesregierung einen
wichtigen Beitrag zur notwendigen Modernisierung der Energieversorgung Deutschlands leisten und den Forschungsund Innovationsstandort Deutschland stärken. Die Energieforschung bildet ein zentrales Element in der von der
Bundesregierung erarbeiteten „High-Tech-Strategie Deutschland“, die vor allem darauf abzielt, zusätzliche Brücken von
der Forschung zu den Märkten zu entwickeln. Mit dieser
neuen Initiative sollen die Ergebnisse von Forschung und
Entwicklung schneller zur Marktreife gebracht und Wachstum und Beschäftigung in Deutschland gesichert werden.
Die GWG München als Wohnungsbaugesellschaft, die sich
dem nachhaltigen und umweltbewussten Bauen verpflichtet
fühlt, hat diese Projektidee aufgegriffen und möchte sie beispielhaft realisieren. Hierzu wurde unter Beteiligung des
Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) ein innovatives und vorbildhaftes energetisches Sanierungskonzept
für eine Wohnanlage aus den 50er Jahren entwickelt. Die
Anlage besteht aus vier Gebäudekomplexen mit insgesamt
149 Wohnungen, die durch eine Neubaumaßnahme nachverdichtet wird. Ziel ist eine CO2-neutrale Energieversorgung der Wohnanlage Lilienstraße Nord.
Das in diesem Projekt vorgesehene bauliche und anlagentechnische Maßnahmenpaket adressiert die spezifischen
Randbedingungen im geförderten Wohnungsbau. So sollen
an der Schnittstelle zum Nutzer einfache und robuste
Systeme zum Einsatz kommen, zu deren Funktionieren das
aktive bzw. bewusste Mitwirken des Nutzers nicht erforderlich ist. Zu berücksichtigen ist ferner die Nutzer-InvestorProblematik: Die GWG München als Investor partizipiert
finanziell nicht am „Mehrwert“ zusätzlicher Energieeinsparung auf Seiten der Mieter.
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Neubau:
Hasenbergl (Grohmannstraße Schleife)
Projekt im Rahmen Modelbauvorhaben der Obersten
Baubehörde e+
Energetisches Konzept
Es wird ein Standard EnEV 2007 minus 50% bis 60% angestrebt. Der Anteil erneuerbarer Energie an der Gesamtenergie soll 75% betragen.
Wärmeerzeugung
Die Bereitstellung der Wärme für die Raumheizung und das
Brauchwarmwasser erfolgt jeweils über eine GrundwasserWärmepumpe. Um Wärmeverluste durch lange Verteilleitungen zu vermeiden wird pro Haus eine Wärmepumpe
installiert. Es wird noch untersucht, ob sich für dieses
Objekt eine Gasmotor-Wärmepumpe eignen würde.
Wärmeverteilung und Wärmeabgabe
Für die Wärmeabgabe ist eine Niedertemperatur-Bodenheizung (35/27°C) vorgesehen. Um externe (solare Gewinne)
und interne (Belegung) Leistungsschwankungen umgehend
auszugleichen, werden wohnungsweise Raumthermostaten
installiert.
Komfortlüftung
Die Wärmerückgewinnung entzieht der warmen Abluft
mind. 80% der enthaltenen Wärme und gibt diese an die
kalte Aussenluft ab. Über einen Bypass wird im Sommerfall
die Wärmerückgewinnung umfahren. Die Einstellung des
Luftvolumenstroms erfolgt zentral in Abhängigkeit von der
Tages- und Jahreszeit. Eingebaute Schalldämpfer verhindern
Geräuschübertragungen und reduzieren die Schallbelastung
der Lüftungsanlage auf <25dB.
Brauchwarmwasser
Die Bereitstellung des Brauchwarmwassers erfolgt über die
Wärmepumpe (je Haus) auf einen Warmwasserspeicher
(~1000 l).
Photovoltaikanlage (ca. 100 m2 pro Haus)
Auf der freien Dachfläche wird je Haus eine Photovoltaikanlage installiert. Überschüssiger Solar-Strom wird in das
Stromnetz zurück gespeist und entsprechend vergütet.
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