Energieautarkes Haus Alleinstellungsmerkmal oder zukünftige Notwendigkeit

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1 Energieautarkes Haus Alleinstellungsmerkmal oder zukünftige Notwendigkeit 26. September STEG Tag Dresden Gläserne Manufaktur: Urbane Strategien Referent Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld 1

2 Mein (solarer) Lebenslauf: von der Försterei zur Energieautarkie Studium Energetik TU Bergakademie Freiberg 1996 Solarschule Berlin Leitung Solarkollektorteststand Forschung & Entwicklung solare Meerwasserentsalzung für Israel Teilnahme an Solarenergie Weltkonferenzen: 1999 Israel, 2001 Australien 2003 Schweden, 2005 USA, 2007 China 2011 Honorarprofessur für Solarthermie Ich habe Wärme studiert. Ich kenne Wärmepumpen, Solarwärme, Holzverbrennungsöfen, Kraftwerke jeder Art, Heizkessel (Öl, Gas). Und ich denke es ist kein Zufall, dass ich mich mit der Sonnenwärme selbstständig gemacht habe. 2

3 Mit was beschäftigen wir uns? Sonnenhäuser Deutscher Solarpreis 2006 energieautarke Häuser Deutscher Solarpreis 2011 Solarsiedlungen solare Landebahnbeheizung Gebäudekonzepte: intelligente Eigenversorgung mit Strom, Wärme und Mobilität aus der Sonne Pflege der Muttersprache /Wettbewerbsfähigkeit 3

4 Gebäude im Wandel der Zeit intelligente EIGENVERSORGUNG mit Strom und Wärme aus der Sonne Haus gestern: Energieverbraucher (Wärme + Strom) Bauer2 Haus heute: Preis??? Energieverbraucher (Wärme + Strom) Energieerzeuger (Strom aus der Sonne) Plusenergiehaus oder neu Effizienzhaus plus Haus morgen: Energieerzeuger (Wärme + Strom aus der Sonne) Energiespeicher (Wärme + Strom) Energieverbraucher (Wärme + Strom + Mobilität) 4

5 Wie werden wir in Zukunft energetisch leben? - Bevölkerungsentwicklung - Ressourchenverbrauch - Klimaveränderung - Globalisierung 5

6 Strompreisentwicklung Prognose: 70% Preissteigerung bis

7 Erstes und zweites Solarzeitalter 1. Energiewende 2. Energiewende der Bundesregierung 7

8 Sicherheit Stromnetze? Strommarkt in der Nähe eines Zusammenbruches Pro Jahr werden Haushalte abgeklemmt 400 Energieversorger haben Preise angehoben - AKWs abgeschaltet - Ziel der Kanzlerin: 1 Million Elektroautos bis Zukunft: Heizen mit Strom? 8

9 Wohnflächennachfrage und Leerstandsrisiko Verstädterung

10 Gefangerner im Einfamilienhaus Beipiel 1 10

11 Alle Welt spricht über den Strom 11

12 Kosten/Nutzen Vergleich 12

13 Photovoltaik/Sonnenstrom bisher Renditeobjekt Solarthermie/Sonnenwärme zur Eigennutzung 13 13

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15 Heizen mit Photovoltaik Strom? 15

16 Warum im energieautarken Haus direkt mit der Sonne heizen und nicht mit Strom? [kwh] Verhältnis von Strom zu Wärme (Arbeitszahl) Solarheizung >150 kwh (z.b. im Sonnenhaus) elektrische Wärmepumpe 3-4 kwh Primärenergieverbrauch und CO2 Ausstoß heute: Wärmepumpe höher Solarthermie niedriger 16

17 Stromverbrauch + Photovoltaikertrag im Jahresverlauf Elektromobilität nur von April bis Oktober möglich! (Elektrische Heizung/Luftwärmepumpe + 8 KW Photovoltaik) 17

18 Heizen mit Sonnenstrom oder mit Solarthermie? Effizienz Solarthermie zur Photovoltaik zwei- bis dreifach höher Kosten der Speicherung von Wärme um Faktor niedriger als für Strom 18

19 Solarthermie: ein schwarzes Blech wird warm.. Die direkte Nutzung der Sonne zur Erzeugung von Solarwärme ist die mit Abstand natürlichste und nachhaltigste Form der Wärmeerzeugung. Fahrplan Solarwärme

20 Sympathie für Solarheizung 20

21 solare Sanierung im Wohnungsbau (Lahr) 21

22 solare Sanierung im Wohnungsbau Bad Aibling 22

23 Das erste 100% solar beheizte Mehrfamilienhaus Europas Baujahr Wohnfläche 1200 m² - Baukosten (Zukunft 1,8 Mill ) solare Deckung WW + Heizung 100 % Heizenergiebedarf: < 10 kw (16 kwh/m²a) Primärenergiebedarf: ca. 4 kwh/m²a Solarthermie: 276 m² (45 ) Solarspeicher: 205 m³ Bildquelle:

24 Denkmalschutz: umgebaute Kirche Freiberg 24

25 Besucherzentrum im Bayerischen Wald Baujahr 2000 / Nutzfläche 763 m² - solare Deckung WW + Heizung 100 % Heizwärmebedarf: 11 kwh/m²a Primärenergiebedarf: 7,5 kwh/m²a Solarthermie: 110 m² (80 ) Solarspeicher: 21 m³ Photovoltaik: Prof. Dipl.-Ing. 2 x 4,8 TimokWp Leukefeld, Firma Timo Leukefeld - Energie verbindet Bildquelle: Sonnenhaus Institut

26 Basis Heizkonzept: das Sonnenhaus 26 26

27 Das Sonnenhauskonzept gut gedämmtes Gebäude mit optimierter Sonnenenergienutzung 27

28 Primärenergieverbrauch von Häusern nach EnEV Stromheizung ist derzeit die ineffizienteste Lösung zur Wärmeversorgung im Niedertemperaturbereich Quelle: Sonnenhaus Institut e.v. 28

29 Speicher als Gestaltungselement im Wohnbereich Quelle: Sonnenhaus Institut e.v. 29

30 Wie werden wir in Zukunft energetisch leben? 30 Wie sollen die Häuser aussehen und konzipiert sein, um sich energetisch Prof. Dipl.-Ing. selbst Timo Leukefeld, zufirma versorgen? Timo Leukefeld - Energie verbindet

31 Das erste bezahlbare energieautarke Haus Europas intelligente Eigenversorgung mit Wärme, Strom und Mobilität 31

32 Denkansatz: Energieautarkie zur Altersvorsorge Was sagen Zukunftsforscher zur Altersvorsorge? Modell Einnahmen verliert an Bedeutung Warum? Energiekosten, Inflation und Besteuerung steigen Modell Einsparungen gewinnt an Bedeutung mains/titem/4/58 32

33 Ausgaben im Alter Gesundheit Miete Heizkosten Stromkosten Mobilität Reisen Essen Bildung. Vor welchen Ausgaben kann ich mich in einem Haus der Zukunft schützen? Quelle: view.stern.de/de/picture 33

34 Eckdaten Das EnergieAutarkeHaus - beheizte Wohnfläche: 162 m² (Gebäudenutzfläche nach EnEV 240 m²) - Wärmebedarf Heizung: 39 kwh/m²a (9.360 kwh/a) - Mauerwerk: 42 cm monolithisch U-Wert 0,18 W/m²K - Primärenergiebedarf: 5 kwh/m²a - Stromverbrauch: gering ca. 90 % unter EnEV 2009!! ca. 80 % unter dem Passiv-, Nullenergieund Plusenergiehaus!! - intelligente Steuerung: Energietechnik (Wärme und Strom) - intelligente Produkte cradle to cradle : Bodenbelag, Wandfarbe, Lüftung Halbautomatik 34

35 Fundament ist das Sonnenhauskonzept intelligente Eigenversorgung mit Strom und Wärme Wärmekonzept: Stromkonzept: - Fußbodenheizung - Photovoltaik 8,2 kw (58 m²) Bauer2 Preis??? - 9 m³ Solarspeicher - Akku 58 kwh - 46 m² Kollektorfläche (45 ) - Volldeckung möglich - solare Deckung in Hannover 65% - 25 KW Kaminofen (Naturzugholzvergaser) mit WÜ (2-3 rm Holz/a) 35

36 Schlüssel zur Eigenversorgung (Autarkie) niedriger Stromverbrauch + Speicherung + intelligente Steuerung Stromverbrauch stark gesenkt - keinen Strom zu Wärme wandeln (Wärmepumpe, E Heizstab) - Waschmaschine Bauer2 - Geschirrspüler Preis??? - Standby Verbrauch - LED Lichtkonzept - halbautomatische Fensterlüftung - Hydraulik Heizung und Solar Stromspeicherung intelligente Steuerung der Energietechnik Trotz Stromautarkie an das öffentliche Netz anschließen! 36

37 Wie sieht Mobilität aus, wenn die Unterhaltungskosten zu stark ansteigen? 37

38 Zukunft der Mobilität km x 0,632 = /a o. 790 /m Bauer km x 0,79 = /a o. 987 /m 38

39 Eine Möglichkeit: Das Haus betankt die Elektromobile von Februar - November 39

40 Intelligent verschwenden 40

41 Kosten für Das EnergieAutarkeHaus eine Weiterentwicklung des Plus Energie Hauses Primärenergieverbrauch: 5 kwh/m²a 41

42 2012: zwei energieautarke Häuser in Freiberg wissenschaftliche Begleitung und Monitoring durch TU Bergakademie Freiberg 42

43 Danke Ihr Timo Leukefeld 43