Tit els eit V O R T R A G. Sonnenhaus versus Passivhaus S O N N E N H A U S. S o n n e n h a u s I n s t i t u t

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1 S o n n e n h a u s I n s t i t u t V O R T R A G S O N N E N H A U S Tit els eit Sonnenhaus versus Passivhaus G e e o r g D a s c h D ip l. - I n g. ( F H ) A r c h i t e k t A ugsb urgerstr S t ra ub ing Tel / Fax / i n f s o n n e n h a u s

2 Photon 4/2005

3

4

5 SONNENENERGIE FÜR WÄRME IM HAUS

6 Wie kann die Energieversorgung gesichert werden? Erhöhung der Energie-effizenz und Erneuerbare regionale Energiequellen

7 Sonnenzentrum Fertigung, Restaurant und Wohnen

8 Powered by Solar Energy

9 NPH4

10 Das Sonnenhaus

11 Grundsätzlich liefert die Sonne ausreichend Energie für eine Vollversorgung. Die größte Schwierigkeit besteht darin, Angebot und Nachfrage nach Energie sowohl räumlich als auch zeitlich zusammen zu bringen. Sonnenenergie muß speicherbar werden.

12 Sonnenhaus Gut gedämmtes Gebäude mit optimierter aktiver und passiver Sonnenenergienutzung Dämmstandard: ENEV 2007 minus 45 % Energiekennzahl kwh/m² Jahr Primärenergieverbrauch < 15 kwh / m2 Jahr Solarer Deckungsgrad Hz + WW > 50 %

13 Lorenz1

14

15 Lorenz2

16 S C H E M A Z E I C H N U N G

17 Das massive Sonnenhaus

18 Referenzgebäude Sonnenhaus Dasch Wohnfläche 135 m² A N ENEV NUTZFLÄCHE 218 m 2 Umbauter Raum 682 m³ Kollektorfläche 35 m² Neigung 75 Abweichung 25 West Speichergröße 6000 l Jenni Kombipuffer 150/350 cm Baukosten ca

19 Energieausweis ENEV 2008

20 ERDGESCHOSS

21 OBERGESCHOSS

22 SCHNITT

23 Ziegelmauerwerk U-Wert ca. 0,18 W/m²K

24 Sonnenhaus Dämmziegel

25 Sonnenhaus Holzfenster IV 88 3 Fach Glas mit Argonfüllung

26

27

28

29 Abele Bau

30

31 Ziegelmauer U Wert 0,18 W/m 2 K

32

33 Helma Sonnenhaus in Lerthe

34 Sonnenhaus Lehner 100 % solare Deckung Mit Poroton T8 Dämmstein

35 Solarheizung 100% 3 stufige Be- und Entladung Direkteinspeisung in Heizkreis über Plattentauscher Kellerheizung

36 Energieaufwand zur Herstellung der Solaranlage 80 m² Indachflachkollektor und l Solartank mit Innenboiler für die gesamte Solaranlage kwh bei Neumaterial kwh bei Recyclingmaterial Primärenergieaufwand kwh auf 80 Jahre Hauslebensdauer Der Herstellungsenergieaufwand schafft Arbeitsplätze Einsparung von Energie auf 80 Jahre zum Passivhaus 3 kwh Strom /m² Jahr statt 15 kwh Strom /m² Jahr 12 x 180 x 3 x 80 = kwh Primärenergieeinsparung Primärenergiefaktor Strom 3 Quelle: Sonnenenergieanlagen mit hohem solarem Deckungsgrad Josef Jenni

37

38 Temperaturen SH Lehner bis Kollektor Puffer Oben 1 (F6) Puffer Mitte mitte (F3) Puffer Mitte unten (F2) Puffer Unten (F1) November Dezember Januar Februar Sonnenhaus Lehner Okt. Feb. 2007

39

40 Altbausolarisierung Dirschedl Vom (K)Altbau zum Sonnenhaus 2 Wohnungen Baujahr 1980 Ziegelmassivbau Umbauter Raum 1484 m3 Wohnfläche 280 m2 Ölzentralheizung Brennstoffbedarf l Heizöl / Jahr

41 Kollektormontage

42 Kellergeschweißter Solarspeicher Maßanfertigung

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44

45 Energieverbrauch Altbau Dirschedl Endenergie: Primärenergie / m² Jahr Strom 450 kwh/jahr Holz 1400 kg 5880 kwh/jahr Ölverbrauch 700 l 7000 kwh/jahr 21,5 kwh/m² Jahr

46 Vergleich Passivhaus Sonnenhaus Diplomarbeit Karin Koch

47 Standardhaus: Gas-Brennwerttherme, Heizkörperheizung (auf Niedertemperatur ausgelegt) Sonnenhaus: 40 m² Kollektorfläche (Neigung 75 ), 8 m³ Kombispeicher, Zentralheizungs-Grundofen 30 kw, Niedertemperatur-Flächenheizung mit Einzelraumregelung, solarer Deckungsrad: 66,5 % Diplomarbeit Karin Koch

48 Passivhaus: Grundsätzlich läßt das Passivhaus-Institut in der Wahl des Heizsystems freie Hand. Am häufigsten werden jedoch aus Kosten- und Platzbedarfgründen sogenannte Lüftungskompaktgeräte eingesetzt. Ausgewählt wurden zwei zertifizierte Kompaktgeräte mit verfügbaren Prüfdaten, an deren 300L-Speicher eine Brauchwasser-Solaranlage angeschlossen werden kann. Variante 1: Kompaktgerät 1 mit Fortluftwärmepumpe, Speicher und E- Nachheizstab, Option der Anschlußmöglichkeit eines hydraulischen Heizkreises über Wärmetauscher. Variante 1s mit 4m²-Solaranlage (Neigung 35, 50% sol. Deckungsgrad) Variante 2 : Kompaktgerät 2 (in Passivhäusern am häufigsten eingesetzt), hier kann kein wasserführender Heizkreis angeschlossen werden, die Zuheizung zur Spitzenlastabdeckung erfolgt direkt über elektrische Heizkörper. Variante 2s mit 4m²-Solaranlage Diplomarbeit Karin Koch

49 Dämmstandard ( HT' ) spezif. Transmissionswärmeverlust HT' [W/m²K] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,52 zu unterschreitende Grenzwerte "mittlerer U-Wert" (abhängig vom A/V-Verhältnis) 0,18 0,28 ("KfW 40") StH PH SH Diplomarbeit Karin Koch

50 Nutzenergiebedarf Nutzenergiebedarf [kwh/a] Heizwärmebedarf Warmwasser StH PH SH Diplomarbeit Karin Koch

51 Endenergieverbrauch Endenergieverbrauch [kwh/a] Hilfsstrom direktelektrisch Strom Wärmepumpe Holz Gas 3500 kwh el. Strom 1300 kg Holz 300 kwh Strom 0 StH PH SH Diplomarbeit Karin Koch

52 spezifischer Primärenergiebedarf (pro qm Energiebezugsfläche) spezif. Primärenergiebedarf [kwh/m²a] StH PH SH Diplomarbeit Karin Koch

53 Primärenergiebedarf nach ENEV 2007 (Heizwärme + Warmwasser) x e P = Primärenergie Anlagenaufwandszahl e P Passivhaus (15 kwh + 12,5 kwh) x 1,50 = 41 kwh / m² Jahr Sonnenhaus (35 kwh + 12,5 kwh) x 0,21 = 10 kwh / m² Jahr Primärenergiefaktor Strom 2,7 ; Holz 0,2 nach ENEV 2007

54 jährliche Energiekosten Energiekosten [Euro/ a] StH PH SH Diplomarbeit Karin Koch

55 Diplomarbeit Karin Koch

56 Analyse und Optimierung des Passivhauses

57 Ein Passivhaus ist ein Gebäude mit derart geringem Heizwärmebedarf, dass die Wärme über das ohnehin vorhandene Zuluftsystem zugeführt werden kann. Das Marketing sagt: Das Passivhaus ist ein Gebäude ohne Heizung.

58 Gebäude die nur über das Zuluftsystem beheizt werden, - können nicht Raumweise geregelt werden, -die Lüftung kann nicht dem Bedarf angepasst werden, - zu trockene Luft im Winter - Ablufträume wie das Bad können nicht beheizt werden. - ohne Bewohner kühlt das Gebäude ab.

59 Optimierungsschritte des Passivhauses - Einbau eines aktiven Heizverteilungssystems - Wärmebereitstellung mit Sonnenenergie - Regelbarkeit des Lüftungssystems - Bauen mit ungiftigen Baustoffen - Konstruktionen mit langer Lebensdauer - Konstruktionen mit niedrigen Wartungskosten - Optimierung der Wirtschaftlichkeit des Gebäudes

60 Das massive Sonnenhaus

61

62

63 Georg Dasch Dipl. Ing. (FH) A r c h i t e k t Augsburger Str Straubing Tel.: / Fax: / i n f s o n n e n h a u s

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