Multivalente Heizungsanlagen zur Erfüllung aktueller und zukünftiger gesetzlicher Anforderungen. Multivalente Anlagen

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Bernt Pfeiffer
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1 Multivalente Heizungsanlagen zur Erfüllung aktueller und zukünftiger gesetzlicher Anforderungen Multivalente Anlagen

2 EnEV

3 EEWärmeG Erneuerbare Energie Wärme Gesetz

4 EnEV

5 Energiekennzahlen DIN V

6 Neubau Mehrfamilienhaus Welche Anforderungen stellt der Gesetzgeber? Transmissionswärmeverlust H T : Primärenergiebedarf Q P : Der Energieeinsparnachweis dient als Beweis zur Einhaltung der maximalen Grenzwerte hinsichtlich Primärenergiebedarf [QP] und Transmissionswärmeverlust [HT ] 6

! H T,ref Q H,ref Q TWE,ref Q RLT,ref Baukörper: Bauteil - H T TGA: Heizungssystem TWE-System RLT H T,plan Q H,plan Q TWE,plan Q

7 Das Referenzgebäudeverfahren: Der Gesetzgeber möchte vor Baubeginn schon wissen wieviel Primärenergie dieser Neubau unter bestimmten Randbedingungen benötigen wird und gibt für jeden Neubau zu berechnende Maximalwerte (Referenzgebäude) vor!! H T,ref Q H,ref Q TWE,ref Q RLT,ref Baukörper: Bauteil - H T TGA: Heizungssystem TWE-System RLT H T,plan Q H,plan Q TWE,plan Q RLT,plan Standard-Nutzungsprofil für ref. + plan Temperaturen, Wärmebedarf, TWE-Bedarf, Nutzungszeiten, Luftwechselzahlen usw. Q P,ref EnEV-Bedingung: Q P,ref Q P,plan Q P,plan 7

Referenzdaten Wohngebäude U=0,20 W/m²K Ölbrennwert

Indirekt beheizter Speicher U=0,35 W/m²K Zentrale

8 Referenzdaten Wohngebäude U=0,20 W/m²K Ölbrennwert Auslegungstemperatur 55/45 C Hydraulisch abgeglichen U=1,3 W/m²K U=0,28 W/m²K Zentrale Warmwasserbereitung Solaranlage mit Flachkollektor Indirekt beheizter Speicher U=0,35 W/m²K Zentrale Abluftanlage Bedarfsgeführt mit DC- Ventilator(ohne WRG) Quelle: aereco 8

Anpassung der Anforderungen im Neubau 2009

Transmissionswärmeverlust H T* [W/m²K] H`Tmax

9 Anpassung der Anforderungen im Neubau /2021 Primärenergiebedarf QP,Ref -25 % QP,Ref -100 % Primärenergiefaktor Strom 2,6 2,4 Niedrigstenergiegebäude 1,8 max. Transmissionswärmeverlust H T* [W/m²K] H`Tmax gemäß Anlage 1, Tabelle 2 H`Tref. Ø-Reduzierung um 20 % 9

10 Anlagenvergleich Einfamilienhaus: EnEV Einhaltung 10

11 Wie wirkt sich eine PV-Anlage auf die EnEV aus? 11

Wohnraumlüftung mit WRG Logamax plus GB192i (Gas-Brennwert) 2 x Logasol

12 Sinnvolle Kombination: Wärmepumpe + PV? Das Monatsbilanzverfahren der EnEV WLW 196i AR (WP Luft) Kontrollierte Wohnraumlüftung mit WRG Logamax plus GB192i (Gas-Brennwert) 2 x Logasol SKN 2.0 (Flachkollektoren) 51 % des PV Strom wird angerechnet ca. 2,4 % des PV Strom wird angerechnet 12

13 Anlagenvergleich Einfamilienhaus: KfW55 13

14 Anlagenvergleich Einfamilienhaus: KfW40 KfW55Grenzwert 14

15 EEWärmeG Erneuerbare Energie Wärme Gesetz

16 Neubauten (Wohn- und Nichtwohngebäude) Bauantrag/anzeige nach dem : mind. 15% vom Gesamtwärme- und Kälteenergiebedarf muss aus erneuerbaren Energien gedeckt werden! Gesamtwärmeenergiebedarf: dieser kann nur im Rahmen einer Berechnung nach DIN V für Wohngebäude oder nach DIN V für Nichtwohngebäude ermittelt werden und umfasst: - den Wärmeenergiebedarf für Heizung und Warmwasser - den Kälteenergiebedarf für Kühlung einschl. der Aufwände für Übergabe, Verteilung und Speicherung der jährlich benötigten Wärmemenge. 16

EEWärmeG Grundsätzliche Anforderungen Neubauten (Wohn- und Nichtwohngebäude) Bauantrag/anzeige nach dem 31.

17 EEWärmeG Grundsätzliche Anforderungen Neubauten (Wohn- und Nichtwohngebäude) Bauantrag/anzeige nach dem : mind. 15% vom Gesamtwärme- und Kälteenergiebedarf muss aus erneuerbaren Energien gedeckt werden! 17

18 Möglichkeiten für Wärmeerzeugungsanlagen mit erneuerbaren Energien alternativ zu einer Berechnung 18

19 Möglichkeiten zur Erfüllung des EEWärmeG Wärmequelle Mindestanteil Solarthermie 15 % Geothermie 50 % Umweltwärme 50 % Feste Biomasse 50 % Gasförmige Biomasse 50 % Kraft-Wärme-Kopplung 50 % 19

20 Wenn solare Strahlungsenergie ohne Berechnung dann 0,04 m² Aperturfläche (Lichteintrittsfläche) pro 1 m² Nutzfläche A N für Ein- und Zweifamilienhäuser, 0,03 m² Aperturfläche pro 1 m² Nutzfläche A N ab Dreifamilienhaus, In beiden Fällen erfolgt keine Unterscheidung nach Kollektorbauarten! 20

21 Sind andere Möglichkeiten zur Erfüllung des EEWärmeG vorgesehen? 21

22 EnEV-Anforderungen minus 15% Der bedarfsorientierte Energieausweis 22

23 EEWärmeG Umsetzung EEWärmeG EnEV 15 % Standardkonfiguration 32 Wohneinheiten Gebäudenutzfläche AN = 2403,2 m² QHeizlast = 59,3 kw EnEV Soll - Anforderungen HT` zul. 0,5 W/(m²K) QP zul. 51,27 kwh/(m²a) Quelle: saborowski architekten Bauteile U Werte; H T = 0,35 Dach 0,2 Außenwand 0,24 Fenster 0,9 Bodenplatte 0,24 23

EEWärmeG Umsetzung EEWärmeG EnEV 15 % EnEV 15 % EEWärmeG 32 Wohneinheiten Gebäudenutzfläche AN = 2403,2 m² QHeizlast = 56,6 kw Energetische Änderungen Verbesserter Wärmeschutz Kontrollierte

24 EEWärmeG Umsetzung EEWärmeG EnEV 15 % EnEV 15 % EEWärmeG 32 Wohneinheiten Gebäudenutzfläche AN = 2403,2 m² QHeizlast = 56,6 kw Energetische Änderungen Verbesserter Wärmeschutz Kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung Anpassung Rohrleitungslängen Einsatz hocheffizienter Pumpen Buderuskessel Quelle: saborowski architekten Bauteile U Werte; H T = 0,32 Dach 0,14 Außenwand 0,19 Fenster 0,9 Bodenplatte 0,21 24

25 EEWärmeG Umsetzung EEWärmeG EnEV 15 % EnEV Bewertung H`T zul. 15 % = 0,5 W/(m²K) * 0,85 = 0,425 W/(m²K) QP zul. 15 % = 51,27 kwh/(m²k) * 0,85 = 43,58 kwh/(m²k) 25

26 EEWärmeG Umsetzung EEWärmeG EnEV 15 % Mögliche Anlagentechnik 26

27 EEWärmeG Beispiel zur Erfüllung des EEWärmeG Standardwerte 4,9 4,9 4,9 56,2 4,9 56,2 32,6 Primärenergiebedarf - 4 kwh/m²a 35,2 67,4 Herstellerwerte 28 Reduzierung der Solarkollektorfläche um 17 m²

0,07 600 0,04 520 0,05 Rahmenbedingungen: Gaspreis: 0,065

28 Motivation für bivalente Anlagen Spezifische Investitionskosten [ /kw] Wärmegestehungskosten [ /kwh] 60 0, , ,05 Rahmenbedingungen: Gaspreis: 0,065 /kwh Strompreis: 0,12 /kwh Berechnung ohne Steuerliche Vorteile und Förderungen 29

Grundüberlegung Bivalenz Konventionelle Kessel sind von den Investitionskosten deutlich günstiger als BHKW oder Wärmepumpe BHKW und Gaswärmepumpen haben wesentlich günstigere Betriebskosten

29 Grundüberlegung Bivalenz Konventionelle Kessel sind von den Investitionskosten deutlich günstiger als BHKW oder Wärmepumpe BHKW und Gaswärmepumpen haben wesentlich günstigere Betriebskosten Anforderungen an Trinkwasserhygiene können eingehalten werden Ziel: Mit möglichst kleinen BHKW oder Wärmepumpen einen möglichst großen Teil der benötigten Heizenergie zu decken Sicherstellung der erforderlichen Systemtemperaturen 30

30 Leistung Leistung Bivalente Anlagen Jahresdauerlinie Jahresgang des Wärmebedarfs Max. Leistung Teillast Jahr Zeit 31

31 Leistung in % Jahresdauerlinie Geordnete statistische Jahresdauerlinie Deckungsanteil bei bivalenten Heizungsanlagen Achtung! Werte müssen projektbezogen ermittelt werden! bivalenter WE Anteil Heizlast Deckungsanteil (ca.) 10 % 31 % 20 % 58 % 30 % 74 % 40 % 82 % 50 % 89 % 60 % 92 % 70 % 95 % 80 % 96 % Zeit 32 Modul3.2 - Auf zwei Beinen steht man besser!

32 Fazit Verschiedene Konzepte können die EnEV und das EEWärmeG erfüllen. Objektspezifische Faktoren haben einen erheblichen Einfluss darauf, welches System am günstigsten abschneidet Jedes Objekt muss gesondert betrachtet werden Buderus hat die passende Systemlösung 33

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