Innovative Heiztechniken – ein Überblick
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2. Bremer Altbautage BLG - Forum - 19. April 2008 Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Innovative Heiztechniken – ein Überblick Rolf-Peter Strauß ZETA, Hochschule Bremen Ein Projekt der Bremer Energie-Konsens Einordnung innovativer Heiztechniken Begriffsklärung: Innovative Heiztechniken Heiztechniken, die zur Wärmeerzeugung weniger Primärenergie benötigen, als mit einem konventionellen Brennwertkessel Innovative Heiztechniken Energieeffizienz-Techniken D Regenerative Techniken Wärmepumpe Pelletkessel D D Blockheizkraftwerk (BHKW) Solarkollektoren Wohnungslüftungsanlage (mit Wärmerückgewinnung) Öko-Strom (Wasser, Wind, Sonne,…) Innovative Heiztechniken – ein Überblick Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Folie 2 19. April 2008 1 Motivation zum Einsatz innovativer Techniken 1. Umweltfreundlich 2. geringere Energiekosten (aber: höhere Investitionskosten) 3. Versorgungssicherheit 4. Wertsteigerung des Gebäude (= Beitrag zur Rentenversorgung) Innovative Heiztechniken – ein Überblick Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Folie 3 19. April 2008 Energie ist mehr als zählbar! 100 (Euro) = 100 (Dollar)? 1 kg (Gold) = 1 kg (Silber)? 1 kWh (Strom) = 1 kWh (Wärme)? Innovative Heiztechniken – ein Überblick Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Folie 4 19. April 2008 2 Wertigkeit verschiedner Energiearten Energie = wertvolle* Energie + wertlose** Energie = ‚Exergie‘ + ‚Anergie‘ 100% 'Wert' der Wärme = Exergie 1. Wärme: 80% 60% 40% 20% Umgebungstemperatur 0°C 0% 0 500 1000 1500 2000 Temperatur der Wärme in °C 2. Strom: * 100% Exergie! ‚Wert‘ im Sinne der Fähigkeit von Energie, Arbeit zu leisten! ** Energie im Gleichgewicht mit der Umgebung Innovative Heiztechniken – ein Überblick Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Folie 5 19. April 2008 Wesentliche Merkmale innovativer Techniken Primärenergie Zugeführte Energie erneuerbar Pellets Nutzenergie Wärme Wärme ~ 5 °C Strom nicht erneuerbar Gas/Öl 80 - 90 % 400 - 450 % 300 - 450 % 100 - 150 % ~ 60 °C Pellet nicht erneuerbar Wirkungsgrad Wirkungsgrad (n.e.PE) Wärme WP BHKW ~ 40 °C (Bezug Strom) Wärme ~ 80 °C Strom 80 - 90 % 73 - 82 % WRG Abwärme Wärme ~ 20 °C ~ 17 °C Solarstrahlung Solar Wärme ~ 50 °C Innovative Heiztechniken – ein Überblick Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren 70 - 90 % 25 - 35 % Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Folie 6 19. April 2008 3 Wesentliche Aspekte bei Pelletkesseln ¾ Pellets reduzieren den Primärenergiebedarf erheblich ¾ Volkswirtschaftlich sinnvolle Wertschöpfungskette ¾ Energiekosten-Einsparung durch günstigeren Pelletpreis ¾ Bevorratung (aber: ~ 2,5 bis 3-fache Volumen des Öltanks) ¾ Pellets sind zwar regenerativ, aber mengenmäßig begrenzt! (erst ausreichend vorhanden ab ca. EnEVminus30 – Baustandard!) Empfehlung: Æ Gebäude (vorher!) nennenswert dämmen! Innovative Heiztechniken – ein Überblick Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Folie 7 19. April 2008 Wesentliche Aspekte bei Wärmepumpen ¾ Wirkungsgrad hängt stark vom Temperaturhub ab! (günstig: Erdreich/Fußbodenheizung; ungünstig: Luft/Radiatoren) ¾ Investitionskosten/-aufwand proportional zum Wirkungsgrad ¾ Bewertung der Energieeinsparung auf Primärenergiebasis (Einsparung gegenüber Brennwertkessel ~ 0 bis 35 %) ¾ Investitionskosten hängen deutlich von der Heizleistung ab Empfehlung: Æ Gebäude (vorher!) nennenswert dämmen! Innovative Heiztechniken – ein Überblick Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Folie 8 19. April 2008 4 Wesentliche Aspekte bei BHKW ¾ Energieeinsparung hängt stark vom Vergleichsprozess ab! Vergleich mit Kraftwerk ~ 60% ? (EnEV) Vergleich mit konv. Kraftwerk und Heizkessel: ~ 30 - 40% Vergleich mit neuem Gas-Kraftwerk und BW-Kessel: ~ 0 -10% Vergleich mit neuem BW-Kessel: ~ minus10% ? D D ¾ Investitionskosten erfordern lange Betriebszeiten (Dämmung und Solaranlage verkürzen die Betriebszeit!) Empfehlung: Æ Auf hohe Stromkennzahl achten und Einsatz in größeren Nichtwohngebäuden! Innovative Heiztechniken – ein Überblick Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Folie 9 19. April 2008 Wesentliche Aspekte bei Solaranlagen ¾ Energieeinsparung bei Warmwasser und Heizungsunterstützung (günstig: Überdimensionierung Æ höherer solarer Deckungsanteil) ¾ kosteneffizienter bei geringerer Überdimensionierung (Æ Nutzbarer Solarertrag ~ 300 kWh/m² Kollektor und Jahr) ¾ Ertrag Photovoltaik-Anlage ~ 100 kWh/m²a (Unter Berücksichtigung der Primärenergie ~ 300 kWh/m²a) ¾ Förderung: Solarthermie gering, PV ~ kostendeckend Empfehlung: Æ Macht Spaß! Innovative Heiztechniken – ein Überblick Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Folie 10 19. April 2008 5 Wesentliche Aspekte bei Lüftungsanlagen ¾ Fenster dürfen geöffnet werden! ¾ Wärmerückgewinnung ~ 25 kWh/m² Wohnfläche und Jahr (netto) ¾ Zusatznutzen Komfortgewinn! (Vorteile bei Zugluft, Pollen, Mücken, Straßenlärm, Geruchsübertragung,…) ¾ Zusatznutzen Bautenschutz (verhindert sicher Schimmel und Durchfeuchtung von Wänden) Empfehlung: Æ Gebäude (vorher!) dichten (und dämmen)! Innovative Heiztechniken – ein Überblick Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Folie 11 19. April 2008 Wirtschaftlichkeitsaspekte ¾ Ausschließlich langfristige Betrachtung (=Nutzungsdauer)! (Berücksichtigung von Zins, Inflation, Energiepreissteigerung,…) ¾ Berücksichtigung des Restwerts der Anlage (Erdsonde, Luftleitungen, Solarleitung,…) ¾ Berücksichtigung von Zusatznutzen (nicht-energetischer Vorteile wie weniger Zugluft, etc.) ¾ Förderung (günstige Kredite, Zuschüsse,…) ¾ Energiesparmaßnahmen sind langfristige, sichere Geldanlagen! … und sie machen Freude! Innovative Heiztechniken – ein Überblick Vortragsforum energiesparendes Bauen & Modernisieren Rolf-Peter Strauß, ZETA, Hochschule Bremen Folie 12 19. 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