RWE Zukunftshaus Vom Altbau zum Plusenergiehaus- Andreas Klapdor

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1 RWE Zukunftshaus Vom Altbau zum Plusenergiehaus- Andreas Klapdor RWE Effizienz SEITE 1

2 60er-Jahre-Haus auf dem Weg zum Plus-Energiehaus > Energetische Sanierung eines Bestandsgebäudes. > Ein Blick in die Zukunft des Bauens, Kombination neuster Technologien in einem Gebäude, Übertragbarkeit der unterschiedlichen Ansätze auf den Gebäudebestand. > In Jahren werden wir etwa Dämmung, Heimautomatisierung und Stromspeicher in den meisten Gebäuden sehen. > Alltagstest von RWE Produkten, Stromspeicher, Elektromobilität, Smart Home, Vernetzung. > Erfahrungen im Betrieb der Gebäudetechnik einer typischen Familie. RWE Effizienz SEITE 2

3 Lokale Energieerzeugung Ziel: Energiebedarf reduzieren und die lokale Strom- und Wärmeerzeugung steigern Energiebedarf reduzieren > Bessere Dämmung von Dach, Fassade, Türen oder Fenstern > Effiziente Heizgeräte > Kühlung über Wärmepumpe Lokale Energieerzeugung Ziel > Stromerzeugung durch PV Energiebedarf (Strom + Wärme) Altbau > Gewinnung von Umweltwärme durch eine Wärmepumpe > Warmwassererwärmung mit Solarthermie * In der Jahresbilanz RWE Effizienz SEITE 3

4 Die Maßnahmen im Überblick Dachdämmung mit Steinwolle PV-Anlage mit Stromspeicher, Smart Home zur Hausautomation Fassadendämmung mit Wärmedämmverbund System Dachpfannen mit hoher Strahlungsreflexion Kellerdecke mit Vakuumdämmung Innendämmung mit Perlite und Vakuumdämmung Elektroladesäule mit reg, erzeugtem Strom Elektrofahrzeug Dachfenster mit automatischer Verschattung Rastermaß abgestimmt mit PV Sole-Wärmepumpe mit Solarthermie, WW-Speichern und Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, Fußbodenheizung und Heizkörper mit Ventilator Smart Meter und Messtechnik LED-Beleuchtung innen und außen Kunststofffenster, dreifach verglast Bild: AX 3000 RWE Effizienz SEITE 4

5 Dach: Reduktion um 93% 34 cm Steinwolle Deckenheizung und -kühlung U-Wert = 0,13 W/(m²K) RWE Gesellschaft SEITE 5

6 Fassade: Reduktion um 62 % 30 cm Styropor U-Wert = 0,13 W/(m²K) RWE Gesellschaft SEITE 6

7 Fenster: Reduktion um 93 % U-Wert = 0,66 W/(m²K) RWE Gesellschaft SEITE 7

8 Keller: Reduktion um 98% U-Wert = 0,08 W/(m²K) 3 cm Vakuumdämmung RWE Gesellschaft SEITE 8

9 Lokale Energieerzeugung Ziel: Energiebedarf reduzieren und die lokale Strom- und Wärmeerzeugung steigern Energiebedarf reduzieren > Bessere Dämmung von Dach, Fassade, Türen oder Fenstern > Effiziente Heizgeräte > Kühlung über Wärmepumpe Lokale Energieerzeugung Ziel > Stromerzeugung durch PV Energiebedarf (Strom + Wärme) Altbau > Gewinnung von Umweltwärme durch eine Wärmepumpe > Warmwassererwärmung mit Solarthermie * In der Jahresbilanz RWE Effizienz SEITE 9

10 Solarthermie, PV und Dachfenster Photovoltaik: 8,4 kwp Ca kwh/a 43 Module Solarthermie: 10 m² RWE Gesellschaft SEITE 10

11 Der Heizungskeller 7,4 kw max. RWE Gesellschaft SEITE 11

12 Speicher Strom Wärme Lithium-Ionen, Erweiterbar von 4,6-13,8 kwh, Ladezyklen, 3-phasig 800 l Durchlaufspeicher, zonierte Beladung, WW im Durchlauf, inkl. Solar RWE Effizienz SEITE 12

13 Wärmeübertragung RWE Gesellschaft SEITE 13

14 Elektromobilität 11 kw Schnellladung RWE Effizienz SEITE 14

15 Energieflüsse: Sonne und Erdwärme versorgen das Plus-Energiehaus Netz PV Stromspeicher Haus Wärmepumpe Kühlung Wärmetauscher Solarthermie Sonne Warmwaser Heizung Wärmespeicher Warmwasser Heizungswasser Menschen Wärmegewinne Geräte Erdwärme Luft RWE Gesellschaft SEITE 15

16 Durchschnittliche Tagesaußentemperatur (!C) Die gute Dämmung zeigt Wirkung 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0-5,0 RWE Gesellschaft SEITE 16

17 RWE Gesellschaft SEITE 17 Einzellastgänge für einen Tag Raum Raum Treppenhaus Raum 1

18 Leistungsaufnahme in Watt Leistungsaufnahme in Watt Ein neuer Kühlschrank spart Energie Stunden 24 Stunden RWE Gesellschaft SEITE 18

19 Ein Tag Tägl. Sol.produktion kwh/tag) Erzeugungsleistung (kw) und Tagesproduktion (kwh/tag) der Solarthermie Jahresproduktion Solarthermie: 1953 kwh (Stand 1.12.) RWE Gesellschaft SEITE 19

20 Produktion Erneuerbare Energien 2014 Leistung Photovoltaik (kw): 60 m² Jahresproduktion PV-Anlage: 5755 kwh (Stand 1.12.) Leistung Solarthermie (kw): 10 m² Jahresproduktion Solarthermie: 1953 kwh (Stand 1.12.) RWE Gesellschaft SEITE 20

21 Ein Tag Haushaltsgeräte werden genutzt, wenn die Photovoltaik-Anlage produziert Beispiel Waschmaschine im August Sonnenuntergang Sonnenaufgang RWE Gesellschaft SEITE 21

22 Ein Tag Der Betrieb der Wärmepumpe zeigt Potentiale zur Lastverschiebung Sonnenuntergang Sonnenaufgang RWE Gesellschaft SEITE 22

23 Leistung [kw] Leistung [kw] Leistung [kw] Messwerte PV-Anlage und Wärmepumpe PV [kw] WP el [kw] RWE Effizienz RWE Gesellschaft SEITE 23

24 Superkonvergenz: Vernetzung über Herstellergrenzen hinaus Was ist sinnvoll? TV Film Musik PC Handy Smart Grid Weiße Ware Heizgerät Strom PV RWE Effizienz SEITE

25 Hardware Software Der Schlüssel zum Kunden: eine leistungsstarke und intuitive Software Ereignisprofil Kombination von Smart Home Profilen und Apps Zeitprofil Logikprofil Virtuell + Funkschalter Rauchmelder Bewegungsmelder Fensterkontakt Steuerzentrale Schaltbare Steckdose Thermostat Fernbedienung RWE Gesellschaft SEITE 25

26 Mit Messdaten aus RWE SmartHome die Stromnutzung optimieren RWE Gesellschaft SEITE 26

27 Kundenwünsche: Sicherheit als Haupttreiber für vernetztes Wohnen 1. Wärme nur dann liefern, wenn ich zuhause bin. 2. Wenn das Fenster geöffnet wird, wird die Solltemperatur gesenkt. 3. Der Kamin/ Dunstabzugshaube geht nur an, wenn das Fenster offen ist. 4. Einbruchüberwachung - Fensterkontakte werden zur Außenhautüberwachung. RWE Gesellschaft SEITE 27

28 Der Weg zum Plusenergiehaus > Durch Dämmung den Energiebedarf senken > Strom und Wärme Regenerativ erzeugen > Erzeugung und Verbrauch aufeinander abstimmen > Energie nur dann einsetzen, wenn sie benötigt wird RWE Gesellschaft SEITE 28

29 Dank an unsere Partner RWE Effizienz SEITE 29

30 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT. RWE Effizienz SEITE 30

31 Die Außenhülle des Gebäudes ist besser als bei Neubauten U-Werte W/(m²K) Vorher Nachher Maßnahme % Fassade 1,4 0,2 0,1 30 cm WDVS* -85% Dach 1,8 0,13 34 cm Steinwolle -93% Fassadenfenster 1,8 2,8 0,66 Dreifachverglasung -62% Dachfenster 1,8 0,84 Zweifachverglasung -46% Kellerdecke 1,4 0,08 3 cm Vakuumdämmung -98% * Wärme-Dämm-Verbundsystem RWE Gesellschaft SEITE 31

32 Haustechnik-Kenndaten Bauteil Größe Bemerkung PV 43 * 195 Wp 8,4 kwp Ca kwh/a Stromspeicher 6 kwh Lithium-Ionen (Eisenphosphat), Erweiterbar von 4,6-13,8 kwh, Ladezyklen, 3-phasig Wärmepumpe 7,4 kw max. Sole-Wasser, Eingestellt auf 4,3 kw, Kühlbetrieb im Sommer möglich Erdbohrung 2 * 60 m Ethylenglykol, Kälteentzug 50W/m Wärmespeicher 800 l Durchlaufspeicher, zonierte Beladung, WW im Durchlauf, inkl. Solar Lüftung Heizflächen 520 m³/h bei 100 Pa. E-Mobility 11 kw Schnellladung Alu-Kreuz-Gegenstromwärmtauscher, 8-stufig, Rückwärmezahl 0,9, Fußboden- und Deckenheizung, Tieftemperaturheizkörper, * Wärme-Dämm-Verbundsystem RWE Gesellschaft SEITE 32

33 Lüftung 520 m³/h bei 100 Pa. Alu-Kreuz-Gegenstromwärmtauscher, 8-stufig, Rückwärmezahl 0,9, RWE Gesellschaft SEITE 33

34 Die Rohrleitungen an der Kellerdecke müssen entfernt werden RWE Gesellschaft SEITE 34

35 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. RWE Gesellschaft SEITE 35

36 elektrische Energie im ersten Halbjahr 2014 (kwh) Energieflüsse der elektrischen Energie im ersten Halbjahr , , , , , ,00 Gesamtverbrauch der Wärmepumpe inkl. Kühlung des Gebäudes Verbrauch der Lüftungsanlage Netzbezug bzw. Haushaltsverbrauch Erzeugung PV-Anlage 1000,00 500,00 0,00 PV-Produktion und Netzbezug Energieverbrauch RWE Gesellschaft SEITE 36

37 Die Raumtemperaturen sind das ganze Jahr konstant. Beispiel Wohnzimmer RWE Gesellschaft SEITE 37

38 Der Stromspeicher reduziert den Netzbezug* auf wenige Stunden 15. Mai 2014 Entladung des Speicher 1930 Wh Speicher wird geladen Speicher voll Netzeinspeisung Entladung des Speicher 634 Wh Verbrauch Beispieltag: Wh Wh 228 Wh Wh Wh * Wetter- und Jahreszeitabhängig RWE Gesellschaft SEITE 38

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