Langzeiterfahrungen mit Wärmeversorgungssystemen in Solarsiedlungen
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- Maja Fiedler
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1 Netzwerktreffen energieeffizientes und solares Bauen 10. Juni 2015, Düsseldorf Langzeiterfahrungen mit Wärmeversorgungssystemen in Solarsiedlungen David Schreckenberg energy-check Stiftung Energieeffizienz ggmbh energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 1
2 David Schreckenberg energy-check Stiftung Energieeffizienz ggmbh energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 2
3 Stiftung Energieeffizienz Ursprung Planung Evaluierung Solarsiedlungen energy-check ggmbh für Zweckbetrieb Garantieverträge Verbraucheraufklärung ReConGeb energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 3
4 Systeme und Datengrundlage energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 4
5 Häufigkeit [n] eingesetzter Wärmeversorgungssysteme im Landesprogramm 50-Solarsiedlungen NRW ST PV Gas Bio WP Sonst Quelle: Grobabschätzung anhand Broschüre 50 Solarsiedlungen in Nordrhein-Westfalen, , eigene Darstellung, Lesart: Siedlungen mit ST, PV etc. energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 5
6 Relevanz der Systeme Häufige Systemkombinationen Fernwärme Gas (54%) KWK Brennstoffzelle Biomasse (31%) Solarwärme (83%) Wärmepumpe (15%) Nahwärme Saisonalspeicher WP-PV ca. 9% Gas-Solar ca. 50% ca. 15 % > drei Energieträger Bio-Solar ca. 30% energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 6
7 Datengrundlage 8 Solarsiedlungen MFH Planung, Langzeitmonitoring 20 Solarsiedlungen Monitoring EFH, MFH * Ergänzung um repräsentative Ergebnisse ca. 100 weiterer langzeitüberwachter Gebäude Ergebnisse weitgehend anonymisiert Kartendaten 2015 GeoBasis-DE/BKG ( 2009), Google energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 7
8 Kriterien Langzeit-Bewertung Mittelverwendung Nachkalkulation Effizienz Investition Energiekosten Wartungsaufwand Robustheit Technische Degradation Instandsetzungsaufwand Umweltziele anhand Ausgangsgrößen energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 8
9 Siedlungsergebnisse EFH energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 9
10 Energetische Mindestanforderung Planungsleitfaden 2002 Neubau wärmebezogen: 10 kgco 2 /(m²a) 20 oder 80 ct/(m²mon)? 10 oder 25 kgco 2 /(m²a)? energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 10
11 Neubausiedlung in 3-Liter und NEH-Standard 3-Liter Gebäude mit PV-Unterstützung 60 CO 2 -Emissionen in kg CO 2 /(m 2 a) Grenzwert incl. Strom 0 CO 2 Emissionskennwerte 2006 energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 11
12 Neubausiedlung 3-Liter und NEH-Standard Gas-BW, Pelletheizung, Wärmepumpe 50 CO 2 -Emissionen in kg CO 2 /(m 2 a) Grenzwert incl. Strom 3L1 3L2 3L3 3L4 3L5/6 3L7/8 3L9 3L10 3L11 3L12 NEH1-10 CO 2 Emissionskennwerte 2006 energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 12
13 Neubausiedlung in PH und 3-Liter Standard Gas-BW, Wärmepumpe, Stückholz 60 CO 2 Emissionen in kgco 2 /(m²a) Grenzwert incl. Strom PH 1 PH 2 PH 5 PH 7 3L 1 3L 2 3L 3 3L 5 3L 6 3L 15 3L 11 3L 16 CO 2 Emissionskennwerte 2005 energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 13
14 Neubausiedlung in PH, 3-Liter und NEH-Standard Gas-BW, Pelletheizung, Wärmepumpe 60 CO2-Emissionen in kg CO2/(m2a) Grenzwert incl. Strom CO 2 Emissionskennwerte 2006 energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 14
15 Siedlungsergebnisse MFH energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 15
16 MFH aus Kurz- und Langzeitnachverfolgung Größtenteils im NEH Standard ausgeführt CO2-Emissionen in kg CO2/(m2a) Grenzwerte incl. Strom San 1 San 2 San 3 San 4 San 5 San 6 Neu 1 Neu 2 Neu 3 Neu 4 Neu 5 energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 16
17 Bsp. San 2 Gas-Solar Brennstoffkosten Wärme 0,82 /m²/monvor der Sanierung 0,22 /m²/monnach Gesamtsanierung mit Solaranlage energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 17
18 San 3: Nahwärmenetz mit Biomasse, Öl und Solarwärme N H H: Neubau Heizzentrale Biomasse Öl-Spitzenkessel NRW Solarsiedlung Märkische Straße GWG Schwerte eg energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 18
19 BspSan 6: Anlagen zur solaren Warmwasserbereitung Solarsiedlung Kieler Straße, Erbbauverein 44 WE 90 m² Kollektorfläche 4 m³ Pufferspeicher 55 T-EUR ca. 35 MWh/a Deckungsbeitrag Solar ca % energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 19
20 Heizkosten (Gas): 180 EUR/Jahr für eine 60 m² Wohnung CO2-Emissionen: kgco 2 /m²a energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 20
21 Anwendungsbeispiel Neubau: Zielwerte Zielwert Endenergie und Emission: Solarsiedlung ca. 5 kgco 2 /(m²a) Nebenkostenfestlegung n.vdi 2067: Brennstoffkosten 3,0 EUR/m²a Vereinbarungen: GSR 114 MWh/a (Netztemperatur 40 C), eta80% QM-HHW, Staubemission < 50 mg/m³ Nachweismessung Inbetriebnahme nach QM HHW, Blower-Door, Hydraulik AGFW, Trendnachweis MSR Solarsiedlung Köln-Niehl energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 21
22 Ausblick: Mikro-Nahwärme mit Solaranlage und Biomasse 42 WE 125 m² Kollektorfläche 14 m³ Pufferspeicher ca. 58 MWh/a GEWOG Porz eg, Klimaschutzsiedlung Amselstraße Deckungsbeitrag Solar ca. 25% energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 22
23 Wirksamkeitsanalyse Wärmeversorgungsysteme energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 23
24 Analyse unabhängiger Daten auf Gebäudeebene Soll-Ist-Vergleich Passiv- und Niedrigenergiehäuser Dem theoretischen Endenergiebedarf sind gemessene Verbrauchswerte gegenübergestellt 4-Liter-Haus in Theorie 7-Liter-Haus in Praxis energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 24
25 Performanceunterschiede am Beispiel Solarertrag 362 kwh/(m²a) 187 kwh/(m²a) energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 25
26 Allgemeiner Vergleich von Anlagen mit und ohne Qualitätssicherung Effizienzsteigerung Solarthermie: 61% Biomasse-Kessel: 19% Gas-Brennwertkessel: 11,5 % energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 26
27 Durchschnittliche Performance von Sole-Wasserund Luft-Wasser-Wärmepumpen (MFH) Effizienzsteigerung Wärmepumpe: 54% Hohe Relevanz Zielerreichung energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 27
28 Erkenntnisse energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 28
29 Technologie-Erkenntnisse Optimal: Einfache Systeme mit ca. 25% sol. Deckungsgrad, Niedertemperatur und geringen Verteilverlusten (2L-Netz) Schlechte Erfahrungen mit hohen Verlusten (in Netz und Speicher)/ mangelhafter Einbindung der konventionellen Wärmeerzeugung Robuste Kombination zur Zielerreichung hinsichtlich Emissionen Insbes. HHS-Systeme bedingen hohen Betriebsaufwand (bieten bei >100 WE aber deutliche Kostenvorteile) Best-Practice: EE-Verbrauch ca kwh/m²a, eta >90% Problematisch bzgl. Hydraulik, MSR und verfügbarem Know-How Hohe Anforderungen an Gebäude und Qualitätssicherung zur Zielerreichung energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 29
30 Organisatorische Erkenntnisse Erfahrungsbas. Einkauf und Qualitätssicherung außerhalb EnEV / KfW Betriebsphase Unabhängiges Monitoring Praxiserprobte Zuständigkeiten für erfolgreichen Betrieb (MFH) energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 30
31 Bewährte Ziele verfestigen Langjährig bewährte und wirtschaftlich machbare Zielwerte für maximale CO2- Emissionen seit Landesprogramm 50 Solarsiedlungen NRW: Neubau Sanierung Die Werte entsprechen dem 2 Ziel für die maximale Erderwärmung und sind einfach zu kontrollieren. Sie vermeiden die Ausrichtung energetischen Bauens und Sanierens nur auf die -in wesentlichen Teilen willkürliche -Theorie. energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 31
32 und deren Einhaltung kontrollieren Kontrolle der Heizkosten und CO 2 -Emissionen energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 32
33 unter Beachtung des Status Quo. Eingeschränkte Verfügbarkeitvon Leistungen und Fachkräften Mangel unabhängiger und erfahrungsbasierter Informationen Training effizienter Zielerreichung durch transparenten Wettbewerb notwendig energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 33
34 energy-check Stiftung Energieeffizienz ggmbh David Schreckenberg Tel Zollstockgürtel Köln Projekt Energiewende RICHTIG machen: Noch 150 Gebäude bis Ende 2015 gesucht energy-check Stiftung-Energieeffizienz gemeinnützige GmbH Folie 34
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