HOT IN THE CITY nachhaltige Sanierungskonzepte für den Bürobestand

Transkript

1 HOT IN THE CITY nachhaltige Sanierungskonzepte für den Bürobestand Ernst Blümel, Christian Fink AEE INTEC Institut für Nachhaltige Technologien A-8200 Gleisdorf, Feldgasse 19 AUSTRIA

2 Rahmenbedingungen - Bürobestand Nutzerverhalten großzügige Nachverdichtung, Verglasung Kunstlicht, Nutzerverhalten Foto: Paul Ott, Gra Foto: Paul Ott, Graz

3 Sommerliche Folgen Überhöhte Raumtemperaturen Behaglichkeit, Leistungsfähigkeit!? Klimatisierung Behaglichkeit, Betriebskosten!?

4 Haus der Zukunft Projekt COOLSAN Analyse der IST-Situation im Bürogebäude-Bestand Ganzheitliche, nachhaltige Sanierungskonzepten an Hand zweier konkreter Objekte In Kooperation mit dem Institut für Wärmetechnik an der TU-Graz Beteiligte Unternehmen: BIG Bundesimmobiliengesellschaft mbh, Wien Allgemeine Immobilien-Verwaltungs-GesmbH, Wien IMMORENT AG, Wien IMV Immobilien Management und Verwaltung GmbH, Wien Unterstützt vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit)

5 Bestandserhebung

6 Spitzenkühllasten real!? Kühllast der Objekte Leistung [W/m ²] Lüftung Fenster Beleuchtung EDV Personen Objekte

7 Gesamtwärmeeintrag Wärmeeintrag [Wh/m²d] Lüftung Fenster Beleuchtung EDV Personen Wärmeeintrag in die Objekte Wärmeeintrag in die der Objekte Objekte

8 Gesamtwärmeeintrag 50% solare Lasten 20% Lasten durch Personen 20% Lasten durch EDV 10% Lüftungswärmegewinne + Beleuchtung

9 Überhitzung 33 Gemessene Raumtemperatur in einem Südbüro des Objektes 1 (7.Obergeschoß) Raumtemperatur [ C] Raumtemperatur [ C] 26 C Obere Behaglichkeitsgrenze 22 C Untere Behaglichkeitsgrenze thermischer Behaglichkeitsbereich : : : : : : : : : : : : : : :0

10 Stromverbrauch Entwicklung des Stromverbrauchs

11 Landhaus Bregenz Landhaus Bregenz Errichtungsjahr: 1981 Nutzfläche: ~ m² / 7 Obergeschoße Nutzung: primär Büroräume Problemstellung: Überhitzung / Stromkosten

12 Oberlandesgericht Linz Oberlandesgericht Linz Errichtungsjahr: Zubau 1998 Nutzfläche: ~ 950 m² / 2 Geschoße Nutzung: primär Büroräume Problemstellung: Überhitzung

13 Nachhaltige Sanierungskonzepte, Weiz, 14. Oktober 2005 IST Situation W N S O

14 Keine Verschattung

15 Verschattung 7:00 18:00

16 100% Verschattung 24 h

17 Tageslichtgeregelte Verschattung

18 Keine Verschattung

19 Verschattung 7:00 18:00

20 100% Verschattung 24 h

21 Tageslichtgeregelte Verschattung

22 Kühllastreduktionsmaßnahmen Verschattung (als Einzelmaßnahme) Optimierung der Verschattungszeiten Kühlenergiereduktion: 10-70% bzw. Raumtemperaturabsenkung: 1 4 K Einsatz einer Tageslichtregelung Kühlenergiereduktion: > 80% bzw. Raumtemperaturabsenkung: > 4 K

23 Kühllastreduktionsmaßnahmen Lüftung (als Einzelmaßnahme) Optimierung der Nachtlüftungszeiten (1,5 h-1) Kühlenergiereduktion: ~20% bzw. Raumtemperaturabsenkung: 1 K Umsetzung einer Fensterlüftung Kühlenergiereduktion: 10-40% Raumtemperaturabsenkung: 1-3 K

24 Kühllastreduktionsmaßnahmen Speichermasse (als Einzelmaßnahme) Erhöhung der ansprechbaren Speichermasse Kühlenergiereduktion: ~5-10% Raumtemperaturabsenkung: 0,2 1 K sinnvoll vor allem in Verbindung mit einer nächtlichen Auskühlung

25 Kühllastreduktionsmaßnahmen Beleuchtung (als Einzelmaßnahme) Erneuerung des Beleuchtungssystems Kühlenergiereduktion: ~30% Raumtemperaturabsenkung: ~ 1 K

26 Kühlkonzept / -system Ausgangssituation Kühlung über ein Luftsystem Kühlung über ein wassergeführtes System Kombinierte Systeme

27 Ausgangssituation - Kühlung Kühlenergiebedarf und Maximale Kühllasten für Zone 6.4 und Zone ,00 45,00 Z 6.4 KEB [kwh/m²] Kühlenergiebedarf [kwh/m²] 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 Z 6.9 KEB [kwh/m²] Z 6.4 Maximale Kühllast [W/m²] Z 6.9 Maximale Kühllast [W/m²] +30% pro K +30% pro K 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 0,00 IST G01 22 C G01 23 C G01 24 C G01 25 C G01 26 C G01 27 C G01 28 C G01 29 C Simulationsvariante

28 Kühlung über das Lüftungssystem Hygienischer Luftwechsel Zulufttemperatur 18 C

29 Kühlung über das Wassersystem Vorlauftemperatur 20 C Max. Flächenausnutzung

30 Kombination Luft- und Wassersystem Temperaturverlauf in repräsentativer Zone im Zeitraum vom Juni Ohne Kühlung 3-facher NLW / T-VL 23 C + Luftkühlung Var60 Var97(3/23 C/35%) 32 Var98(6/23 C/25%) Var93(3/35%) 30 Temperatur [ C] facher NLW / T-VL 22 C / 35% Fläche 6-facher NLW / T-VL 23 C + Luftkühlung Stunde des Jahres

31 Gesamtsysteme Temperaturverlauf in repräsentativer Zone im Zeitraum von Juni Erdsonde + Kühlfläche Variation der Kühlfläche: 75%, 65%, 55%, 45%, 35% der Gesamtnutzfläche Var 100 Var 101 Var 102 Var 103 Var 104 Temperatur [ C] Stunde des Jahres

32 Kühlsystem Voraussetzung für die Dimensionierung dieser Systeme: Durchführung von Maßnahmen zur Kühllastreduktion Zielwert: < 30 W/m² / < 250 Wh/m²d Kälteabgabe über ein Lüftungssystem: Bei optimierten Gebäuden ist eine Kühlung des Gebäudes über das Lüftungssystem mit einem LW < 2 h-1 möglich. Kälteabgabe über ein wassergeführtes System: Ein wassergeführtes System lässt um ~ 2K höhere Vorlauftemp. zu um ein behagliches Raumklima zu erreichen.

33 Resümee Maßnahmenpaket 1: Überprüfung ob nach den Lastreduktionsmaßnahmen eine Kühlung noch erforderlich ist Nachtlüftungskonzepte umsetzen (über vorhandenes Lüftungssystem, Fensterlüftung) Maßnahmenpaket 2: Kühlung über ein vorhandenes Lüftungssystem mittels Umweltenergien Kühlung über ein wassergeführtes Systemen mittels Umweltenergien

34 Danke für die Aufmerksamkeit!