project/object Prof. Dr. Michael Günther Uponor GmbH 15 April 2015 Uponor 1

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1 project/object Prof. Dr. Michael Günther Uponor GmbH 15 April 2015 Uponor 1

2 2226 Arch. Baumschlager/Eberle 15 April 2015 Uponor 2

3 2226 ein Bürogebäude ohne TGA! Arch. Baumschlager/Eberle Keine Heizung, Kühlung, mechanische Lüftung Mechanische Steuerung der Fensterflügel Displays mit Temperaturen, Feuchte, CO 2 -Werten Betondecken als Speicher 80cm dicke Außenwände (Hochlochziegel) 15 April 2015 Uponor 3

4 2226 ein Bürogebäude ohne TGA! Interne Belastungen? 15 April 2015 Uponor 4

5 15 April 2015 Uponor 5

6 Effizienzhaus Plus (Berlin) mit TGA April 2015 Uponor 6

7 Effizienzhaus Plus (Berlin) 15 April 2015 Uponor 7

9 Industriehallen Tower Automotive Artern (Presswerk) 15 April 2015 Uponor 9

12 Gebäudesanierung Am Bergmann Sangerhausen 15 April 2015 Uponor 12

13 Energetische Gebäudesanierung Aus Uponor DEM wird Uponor Smatrix. 15 April 2015 Uponor 13

14 Störfaktor Mensch 15 April 2015 Uponor 14

19 Effizienzhaus Plus (Berlin) Konzept 15 April 2015 Uponor 19

20 Effizienzhaus Plus (Berlin) Konzept Haus/effizienzhaus-plus-haus_node.html Wohnfläche 130 m²/ Kosten 2,2 Mio Solarer Deckungsgrad 31% Photovoltaik (η = 15%/12%): Dach 98,2 m², 14,1 kwp Fassade 73,0 m², 8 kwp Pufferbatterie 40 kwh kwh an Energieerzeugung kwh an Energiebedarf (einschließlich 6000 kwh für die E-Mobilität) L/W-WP mit 5,8 kw und Fußbodenheizung (Trockenbau) KWL mit WRG (TWGr 80%; 400 m³/h) Gebäudehülle 56,25 cm (H T = 0,33 W/(m².K)) 15 April 2015 Uponor 20

21 Effizienzhaus Plus (Berlin) Nicht im Konzept, aber vererbt 15 April 2015 Uponor 21

22 Effizienzhaus Plus (Berlin) Monitoring (10/ /2013) 15 April 2015 Uponor 22

24 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität Kritik Doppelter Primärenergieverbrauch Geringerer PV-Ertrag Mäßige thermische Behaglichkeit Schlafzimmer Zonierung Niedrigere JAZ der Wärmepumpe Höhere Heizlast Wärmepumpentyp Bauart der Fußbodenheizung 15 April 2015 Uponor 24

25 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität Aus dem Erfahrungsbericht Zudem gab es Mitte Oktober 2012 und im Januar 2013 mehrere Heizungsausfälle. Dies hat die Familie nicht als schlimm empfunden und den Wohnbereich in diesen Fällen mit dem Backofen beheizt. Im Schlafbereich fanden es beide über den gesamten Zeitraum angenehm; nur in den Sommermonaten war es ihnen eher zu warm. 15 April 2015 Uponor 25

26 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität Aus dem Erfahrungsbericht (2) Die Kinder hätten sich auch an die Temperatur im Kinderzimmer gewöhnt: Die Tochter fand es anfangs zu warm. Dieses Empfinden habe sich gelegt, obwohl die Temperatur gleich geblieben sei, wie Frau W. im Dezember 2012 erzählte. 15 April 2015 Uponor 26

28 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität (Wärmepumpe) Strom Wärmepumpe Strom WP soll kwh/a Strom WP ist kwh/a Vorlauftemperatur t V, soll = 35,0 C t V, ist = 49,5 C Jahresarbeitszahl SPF ca. 4,5 ca. 2,0 15 April 2015 Uponor 28

29 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität (Wärmepumpe) L/W S/W W/W DV/W 3,15 4,18 4,30 4, April 2015 Uponor 29

30 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität (Wärmepumpe) Wärmepumpentausch (?) 1 COP-Wert bei A10/W35 wurde auf Basis des geprüften COP-Wertes im Betriebspunkt A7/W35 rechnerisch ermittelt. 15 April 2015 Uponor 30

31 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität (Heizlast) 15 April 2015 Uponor 31

32 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität (Heizlast) 15 April 2015 Uponor 32

33 Effizienzhaus Plus (Berlin) Fall- und bidirektionale Ausgleichsströmung 15 April 2015 Uponor 33

34 Effizienzhaus Plus (Berlin) Zonierung und Einzelraumtemperaturregelung 15 April 2015 Uponor 34

35 Wer kennt sich mit Luftströmungen gut aus? Wohnung wird nicht richtig warm. Hallo zusammen, ich habe mal eine kleine Zeichnung von einem Schnitt meiner Wohnung gemacht. Problem ist, dass die im Boden eingelassene Heizung kaum was bringt. Die warme Luft steigt nach oben und sammelt sich im Schlafzimmer /Galerie, wo ich es eigentlich nicht brauche. Ich habe schon schmale Lüfter auf die Heizung gelegt, damit die überhaupt ordentlich wirkt. Was kann ich tun, damit die Luft nicht oder kaum nach oben steigt? Ich habe an einen Deckenventilator gedacht, den ich an die Holzdecke hänge. Oder das Geländer komplett hoch ziehen, damit sie auf die Galerie nicht gelangen kann? Über meine Arbeit kann ich eine Wärmebildkamera besorgen. Sieht man damit was? Viele Grüße April 2015 Uponor 35

36 Effizienzhaus Plus (Berlin) Keine Lösung 15 April 2015 Uponor 36

37 Effizienzhaus Plus (Berlin) Zonierung und Einzelraumtemperaturregelung 15 April 2015 Uponor 37

38 Effizienzhaus Plus (Berlin) Raumverbund 15 April 2015 Uponor 38

39 Effizienzhaus Plus (Weifa) Realität (Raumluftverbund) Elektro-FBH 12 m² 15 April 2015 Uponor 39

40 Effizienzhaus Plus Fußbodenheizung mit Teilflächenbelegung 15 April 2015 Uponor 40

41 Effizienzhaus Plus Deckenheizung 15 April 2015 Uponor 41

42 Effizienzhaus Plus Zonierung und Einzelraumtemperaturregelung 15 April 2015 Uponor 42

43 Effizienzhaus Plus Fallströmung Volumenstrom V = 0,0021. h 1,2 (l t i t F l) 0,4. b Kühllast Q = 0,64. h 1,2 (l t i t F l) 1,4. b Für Fenster h x b = 4m x 4m mit U = 1,3 W/(m².K) und t i /t F = 22 C/16 C): Q = 166 W Für A FB,1 = 40 m² und Teppich: A RZ (Randzone mit b = 1m): +ΔT = 3K +ΔT = 14K 15 April 2015 Uponor 43

44 Effizienzhaus Plus Bidirektionale Ausgleichsströmung (EMPA) 15 April 2015 Uponor 44

45 Effizienzhaus Plus Zusatzheizleistung EG (Abschätzung) Annahme Luft aus dem OG durch eine offene Tür mit ΔT L,m,EG = -1K Bewegter Volumenstrom durch Dichteunterschied Ca m³/h Zusätzliche Aufheizleistung EG W Zusätzliche Heizleistungsdichte der FBH im EG 5 10 W/m² (bei NF 40 m²) Erforderliche Zunahme der Vorlauftemperatur Δt V = +3 5K 15 April 2015 Uponor 45

46 Effizienzhaus Plus Fallströmungen an Abkühlungsflächen 15 April 2015 Uponor 46

47 Effizienzhaus Plus Zonierung und Einzelraumtemperaturregelung Wärmeverluste als Heizöläquivalent Bei ΔUw = 0,3 W/m²K zusätzlicher (oder eingesparter) Wärmeverlust1) pro m² und Jahr 5,08 Liter/m²a oder 4,32 /m²a Amortisation nach 7,2 Jahren Hans Timm Fensterbau GmbH & Co. KG 15 April 2015 Uponor 47

48 Effizienzhaus Plus Zonierung und Einzelraumtemperaturregelung Besondere Betrachtung bei Raumverbund (CFD) Kühlere Luftvolumenströme reduzieren (Fenster) Teilflächenbeheizung genau prüfen Deckenheizung auf Eignung prüfen 15 April 2015 Uponor 48

49 Effizienzhaus Plus Realität (Heizlast) Heizleistungsreserve (Vorlauftemperaturanhebung) Q ist = Q soll + 13 W/m² t V,ist = t V,soll + 5 K 15 April 2015 Uponor 49

50 Effizienzhaus Plus Heizwärmeverbrauch im 1. Betriebsjahr 15 April 2015 Uponor 50

51 Passivhaus Heizlast und Heizleistung 15 April 2015 Uponor 51

52 Passivhaus Heizlast und Heizleistung Definition (Passivhaus-Institut) "Ein Passivhaus ist ein Gebäude, in welchem die thermische Behaglichkeit (DIN EN ISO 7730) allein durch Nachheizen oder Nachkühlen des Frischluftvolumenstroms, der für ausreichende Luftqualität (DIN 1946) erforderlich ist, gewährleistet werden kann - ohne dazu zusätzlich Umluft zu verwenden." Primärenergiebedarf (H, WW, Strom) 120 kwh/(m².a) Heizwärmebedarf Heizlastdichte (bei t i = 20 C) 15 kwh/(m².a) 10 W/m² Luftdichtheit n 50 0,6 h April 2015 Uponor 52

53 Passivhaus Heizwärmebedarf und -verbrauch 15 April 2015 Uponor 53

54 Passivhaus Endenergiebedarf und -verbrauch 15 April 2015 Uponor 54

55 Effizienzhaus Plus (Berlin) Soll-Zustand (DIN 18560, Bauart B) 15 April 2015 Uponor 55

56 Effizienzhaus Plus Soll-Zustand (Heizleistung) t = 6K Quelle: Hauser/Wolfseher, um April 2015 Uponor 56

57 Effizienzhaus Plus Realität (Heizleistung) 15 April 2015 Uponor 57

58 Effizienzhaus Plus Realität (Heizleistung) 35 C/28 C/ 20 C 30 W/m² 15 April 2015 Uponor 58

59 Effizienzhaus Plus Realität (Heizleistung) 35 C/28 C/ 20 C 20 W/m² 15 April 2015 Uponor 59

60 Effizienzhaus Plus Realität (Heizleistung) 40 C/33 C/ 20 C 30 W/m² d.h. Δt V = +5K 15 April 2015 Uponor 60

61 Effizienzhaus Plus (Berlin) Störfaktor Mensch 15 April 2015 Uponor 61

62 Effizienzhaus Plus (Berlin) Monitoring Raumklima 15 April 2015 Uponor 62

63 Effizienzhaus Plus (Berlin) Monitoring Luftfeuchtigkeit Bei der Frage, ob die Luftfeuchtigkeit in den Räumen angenehm ist, kommen Frau und Herr W. zu gegensätzlichen Antworten: Bereits kurz nach Einzug im März 2012 kam zur Sprache, dass sie die Luft im Haus zu trocken finden. Dies habe sich an sehr, sehr trockener Haut und sehr trockenen Nasenschleimhäuten aller Familienmitglieder vor allem in der Heizperiode bemerkbar gemacht (Interview 7). Sie kreuzte überwiegend stimmt eher nicht, und er mehrheitlich stimmt eher an. Ab Dezember 2012 fand sie die Luftfeuchtigkeit überhaupt nicht mehr angenehm. Herr W. empfand die Luftfeuchtigkeit mit der Zeit als unangenehmer; seit Februar 2013 beantwortet er diese Frage mit eher nicht. 15 April 2015 Uponor 63

64 Effizienzhaus Plus (Berlin) Monitoring Luftfeuchtigkeit 15 April 2015 Uponor 64

65 Ehepaar Honigmond 15 April 2015 Uponor 65

66 Ehepaar Anpassung in jungen Jahren 15 April 2015 Uponor 66

67 Ehepaar Anpassung im Alter 15 April 2015 Uponor 67

68 Ehepaar Anfangs übersehene Unterschiede 15 April 2015 Uponor 68

69 Ehepaar Beginnende Eintrübung 15 April 2015 Uponor 69

70 Ehepaar Zunehmende Entfremdung 15 April 2015 Uponor 70

71 Ehepaar 15 April 2015 Uponor 71

72 Ehepaar und umgekehrt! 15 April 2015 Uponor 72

73 Gespräch zwischen Mann und Frau vor der Hochzeit: Er: Sie: Er: Sie: Er: Sie: Er: Sie: Er: Sie: Er: Sie: Er: Sie: "Na endlich, ich habe schon so lange gewartet!" "Möchtest Du, dass ich gehe? "Nein! Wie kommst Du darauf? Schon die Vorstellung ist schrecklich für mich!" "Liebst Du mich?" "Natürlich! Zu jeder Tages- und Nachtzeit!" "Hast Du mich jemals betrogen?" "Nein! Niemals! Warum fragst Du das?" "Willst Du mich küssen?" "Ja, jedes Mal, wenn ich Gelegenheit dazu habe!" "Würdest du mich jemals schlagen?" "Bist Du wahnsinnig? Du weißt doch wie ich bin!" "Kann ich Dir voll vertrauen?" "Ja." "Mein Schatzi! Nach dem verflixten 7. Jahr: Text einfach nur von unten nach oben lesen! 15 April 2015 Uponor 73

74 Effizienzhaus Plus Luftfeuchtigkeit 15 April 2015 Uponor 74

77 Effizienzhaus Plus Luftfeuchtigkeit Fraunhofer 15 April 2015 Uponor 77

79 Effizienzhaus Plus Luftfeuchtigkeit (Sommer) 15 April 2015 Uponor 79

80 Effizienzhaus Plus Luftfeuchtigkeit (Sommer) 15 April 2015 Uponor 80

81 Effizienzhaus Plus Neu ab 2015: Uponor Smatrix (Wave Plus) 15 April 2015 Uponor 81

82 Effizienzhaus Plus Neu ab 2015: Uponor Smatrix Zentralregler Impuls für die Entfeuchtung bei Taupunktunterschreitung Raumfühler Messung von Raumlufttemperatur und Raumluftfeuchte in 1 Raumfühler-Einheit Keine Suche nach einem Referenzraum Wegschalten nur des von Taupunktunterschreitung betroffenen Kühlkreises 15 April 2015 Uponor 82

83 Effizienzhaus Plus Neu ab 2015: Uponor Smatrix 1 Uponor Smatrix Wave PLUS Regelmodul X-165 Bus 6-fach optional mit Erweiterungsmodul M Uponor Smatrix Wave PLUS Raumfühler D+RH T Verteiler mit Thermonatrieb 24V Vario PLUS oder Vario S 4 Uponor Smatrix Wave PLUS Bedienmodul I U@home Module R-177 (nicht kompatibel mit DEM Radio 24V) 6 Vorlauffühler 7 Uponor Smatrix Move PLUS Heizen/Kühlen-Regler X-158 Radio 8 Außenfühler 9 Umwälzpumpe 10 3-Wege-Mischer mit 3-Punkt-Mischermotor 230V 11 Wärmeerzeuger 12 Umschaltventil Heizen/kühlen mit Antrieb 230V 13 Optional: Umschaltung Wärmeerzeuger oder Kaltwassersatz über Smatrix Wave Funk Schaltmodul M fach 14 Kaltwassersatz 15 Optional: Aktivierung Entfeuchter über Smatrix Wave Funk Schaltmodul M fach 15 April 2015 Uponor 83

84 Effizienzhaus Plus Relaismdul M-161 Funkempfänger mit 2 Schaltausgängen: Potenzialfreie Kontakte (230 V AC, 5 A). Erfordert ein Uponor Smatrix Wave/Wave PLUS Regelmodul. Kann in bis zu 30 m Entfernung vom Regelmodul platziert werden. Ausgang Relaismodul Standard: Pumpe + H/K Schalter weitere Varianten: Pumpe + H/K-Schalter Pumpe + Entfeuchter, Kessel + Kältekompressor 15 April 2015 Uponor 84

85 Effizienzhaus Plus Luftfeuchtigkeit (Winter) 15 April 2015 Uponor 85

86 Effizienzhaus Plus Luftfeuchtigkeit (Winter) 15 April 2015 Uponor 86

87 Effizienzhaus Plus Luftfeuchtigkeit Umluftbetrieb Befeuchtung der Zuluft Feuchtelast im Raum erhöhen Φ 20 = 10% Φ -5 = 80% 15 April 2015 Uponor 87

88 Effizienzhaus Plus KWL mit Feuchterückgewinnung 15 April 2015 Uponor 88

89 Effizienzhaus Plus KWL mit Feuchterückgewinnung Rotationswellenverdunster (KWL Hygrobox) Dampfbefeuchter (Pluggit) 15 April 2015 Uponor 89

90 Effizienzhaus Plus Passivhaus mit Grünpflanzen 15 April 2015 Uponor 90

91 Effizienzhaus Plus Grünpflanzen und die Raumluftfeuchte 15 April 2015 Uponor 91

92 Effizienzhaus Plus Grünpflanzen und die Raumluftfeuchte Klassische Büropflanzen können insgesamt maximal 10 g Wasser pro Stunde und m 2 Blattfläche verdunsten. Eine Schefflera arboricola von 1,3m Höhe schafft mit seinen ca. 1,4 m 2 Blättern eine Verdunstung von 14 g/stunde. Das heißt, man benötigt 16 dieser Pflanzen, um die ursprüngliche Luftfeuchte von 50% im Büro wieder zu erreichen. 15 April 2015 Uponor 92

93 Effizienzhaus Plus Grünpflanzen und die Raumluftfeuchte 15 April 2015 Uponor 93

94 Effizienzhaus Plus So nicht! (Nur getrocknet in den Fußboden ) 15 April 2015 Uponor 94

95 Effizienzhaus Plus 6 mittelgroße Hunde funktionieren auch 15 April 2015 Uponor 95

96 Eine Frage von gestern (Seminar STE) TABS & Entfeuchtung? (Prof. Dr. B. W. Olesen) ohne Kühlung mit Kühlung mit Kühlung/Entfeuchtung 15 April 2015 Uponor 96

97 Effizienzhaus Plus smart home 15 April 2015 Uponor 97

98 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität (smart home) 15 April 2015 Uponor 98

99 Effizienzhaus Plus (Berlin) Realität (smart home) Auf dem Display des hausinternen Touchpanels waren der Hauswirtschaftsraum mit dem Bad und die Kinderzimmer mit dem Schlafzimmer vertauscht, so dass ver sehentlich die falschen Räume beheizt wurden. 15 April 2015 Uponor 99