Seminar am Aktionskreis Energie Februar 2015 Dipl.-Ing. Georg Rodriguez

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1 Seminar am Aktionskreis Energie Februar 2015 Dipl.-Ing. Georg Rodriguez Effizienzhaus Plus Minergie - A 2000 Watt Gesellschaft Effizienzhaus Plus mit Elektromobilität Nearly-zero-energy-building Plusenergiehaus Passivhaus mit Energiegewinn Niedrigstenergiegebäude Nullenergiehaus Lebenszyklusanalyse Graue Energie Net Zero Site Energy Cost Klimaneutrale Gebäude Net Zero Site Energy Suffizienz Aktivhaus

2 Klimaschutzziele

3 Gebäude und Klima Ein Drittel 33% des Energieverbrauchs und der Emissionen gehen in Deutschland zu Lasten von Gebäuden und ihrer Nutzung. Gebäude sind langlebig, rund 70% des Gebäudebestands sind älter als 30 Jahre. Rohstoffverbrauch Herstellung, Energiebedarf Klimatisierung, Strombedarf Nutzung, Mobilität

4 PBD Niedrigstenergiegebäude (nearly Zero Energy Building-nZEB) Die EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden [EPBD 2010] legt fest, dass neue Wohngebäude in der Europäischen Union ab 2021 als Niedrigstenergiegebäude errichtet werden müssen ein Gebäude, das eine sehr hohe [ ] Gesamtenergieeffizienz aufweist. Der fast bei Null liegende oder sehr geringe Energiebedarf sollte zu einem ganz wesentlichen Teil aus erneuerbaren Quellen [ ] gedeckt werden. Deutschland will den Niedrigstenergiegebäude-Standard mit einer EnEV-Novelle definieren, die hierfür gültigen Richtwerte sollen bis Ende 2018 veröffentlicht werden. EffizienzhausPlus: Definition des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung

5 Das Passivhaus als Definition für den Effizienzstandard Heizwärmebedarf 15 kwh/m²a Heizlast 10 W/m² Wärmerückgewinnungsgrad > 75% Luftwechsel 0,2-0,5 fach Zulufttemperaturen > 17 C Schallbelastung < 25dB U-Wert < 0,8 W/m²K g-wert 50% Fensterflächen <25% bzw. <50% Sonnenschutz n 50 0,6 -fach Freie Sommerkühlung U-Wert < 0,15 W/m²K Primärenergiebedarf Heizung, WW, Haushaltsstrom 120 kwh/m² a

6 Effizienzhaus Plus negativer Jahres-Primärenergiebedarf (ΣQp < 0 kwh/m2a) negativer Jahres-Endenergiebedarf (ΣQe < 0 kwh/m2a) Berücksichtigung von Haushaltsstrom 20 kwh/(m²a), A+++ Vorgaben der EnEV 2009 DIN Eigennutzungsgrad erneuerbare Energien ist auszuweisen Mit Elektromobilität

7 Bilanzielle Klimaneutralität

8 Bilanzgrenze

9 Lebenszyklusanalyse (Graue Energie)

10 Lebenszyklusanalyse Energieautarkes Haus

11 Passivhaus mit Energiegewinn

12 Passivhaus mit Energiegewinn

13 Energiebedarf Jahresverlauf

14 Autarkie

15 Autarkie - Speicher mit hoher Wärmekapazität

16 Speicher in Kombination mit Wärmepumpen

17 Bioenergie Biomasse nur begrenzt verfügbar Vorschlag IWU: Biomassenbudget 35 kwh/m²a Bezug von Biomethan (Bioerdgas) über Leitungsnetze erweitert die Bilanzgrenze Primärenergiefaktor Holz 0,2 Schweiz strategischer Primärenergiefaktor Holzpellets 0,7 Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v.

18 Sonnenhaus-Institut Prof. Leukefeld

19 Saisonalspeicher Einfamilienhaus Vakuum-Saisonalspeicher Volumen: 30,0 m³ Nutzbare Wärmemenge (70K): kwh/a Oberfläche: 111,0 m² U-Wert 0,09 W/m²K mittlere Speichertemperatur 62,5 C Erdreich 12 C Delta T 50,5 K Speicherverluste50K 0,5Jahre: kwh/a Kosten netto: Saisonalspeicher Volumen: 52,4 m³ Nutzbare Wärmemenge (70K): kwh/a Oberfläche: 150,7 m² U-Wert 0,12 W/m²K mittlere Speichertemperatur 62,5 C Erdreich 12 C Delta T 50,5 K Speicherverluste 50K 0,5Jahre: kwh/a Kosten netto:

20 Saisonalspeicher Institut für Wohnen und Umwelt IWU in Darmstadt: Soll Sonnenwärme für mehrere Wochen oder gar Monate gespeichert werden, so sind im Haus installierte große Speicher, selbst wenn sie sorgfältig gedämmt sind, ungeeignet. Auch bei einer Größe von mehreren Kubikmetern haben sie im Verhältnis zum Wärmeinhalt eine zu große Oberfläche. Solites-Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme: Saisonale Wärmespeicherung ist energetisch und wirtschaftlich erst ab einer gewissen Mindestgröße von ca m³ (Wasseräquivalent) effizient.

21 E-Tank unter der Bodenplatte 1,2m tiefer Speicher nach unten zum Erdreich offen und ungedämmt Seiten durch gedämmte Betonwände abgegrenzt Energieverluste zur Oberfläche minimiert, gleichzeitig Erdwärme genutzt solaren Überschüsse der thermischen Solaranlage werden in den etank eingelagert Flächenkollektor, Anhebung der Arbeitszahl von 5,8 auf 6,8 Ausgehend von einem Wärmebedarf von kwh/a (bei 60% solarer Deckung des Warmwasserbedarfs und 10% solarer Deckung des Heizwärmebedarfs) führt die verbesserte Arbeitszahl zu einer Stromersparnis von 132 kwh/a. Bei einem Strompreis von 27ct/kWh und einer Energiepreissteigerung von 6% würde sich die Anlage nach 52 Jahren amortisieren Mehrkosten im Vergleich zur Tiefenbohrung: brutto

22 Eisspeicher Kein Tiefenbrunnen notwendig Sommerkühlung mit geringem Energieaufwand möglich Konkurrenz Dachflächennutzung Energetisch kein Vorteil zum Tiefenbrunnen Euro netto

23 Photovoltaik

24 Batteriespeicher

25 Mehrfamilienhaus Frankfurt 17 Wohneinheiten

26 Rohrdämmung, Zirkulationsführung, WW-Temperatur

27 Mehrfamilienhaus Frankfurt Reduzierung Haushaltsstrom

28 Mehrfamilienhaus Frankfurt Bilanzvergleich

29 - Konstruiert mit dem Amati-Zoll = 18,66 mm entdeckt auf einem Lineal Stradivaris - Ein einfaches Konstruktionsprinzip das mit Zirkel und Lineal umsetzbar ist, war bisher nicht bekannt A-Zoll breit, 19 A-Zoll lang, Diagonale 11 A-Zoll, Gleichseitiges Dreieck 11x11x11 - Alle Konstruktionspunkte ergeben sich als konzentrische Kreise mit ganze oder halbe Zollzahlen als Radius - Die Anzahl der Tasten früher Klavichorde beträgt 22. Das Guidonische System umfasst 22 Töne, und 22/7 sind näherungsweise Pi. - Besondere Holzqualitäten durch kleine Eiszeit Jahrhundert, akribische Handwerkskunst und präziser Beobachtungsgabe von Stradivari Abschlussfolie: Das Stradivari ( ) Konstruktionsprinzip entdeckt 2014

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Nullenergie Gebäude; Voss, Musall Mehrfamilienhäuser als Passivhäuser mit Energiegewinn (PH+E) Aktivhaus; Hegger, Fafflok, Passig