Energiegespräch 2016 II ES. Zukunft der Energieversorgung im Wohngebäude. Klaus Heikrodt. Haltern am See, den 3. März 2016
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- Jesko Becker
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1 Energiegespräch 2016 II ES Zukunft der Energieversorgung im Wohngebäude Klaus Heikrodt Haltern am See, den 3. März 2016
2 Struktur Endenergieverbrauch Deutschland
3 Zielsetzung im Energiekonzept 2010 und in der Energiewende
4 Flankierende Maßnahmen des Verordnungsgebers Planung und Errichtung eines Wohngebäudes oder Nichtwohngebäudes verlangt: die Einhaltung des Erneuerbaren Energien Wärmegesetzes, EEWärmeG den energetischen Nachweis nach Energieeinsparverordnung, EnEV Rahmen für die Energieversorgung im Wohngebäude
5 Erneuerbare Energien Wärme Gesetz, EEWärmeG; Bund Nutzungspflicht für erneuerbare Energie im Neubau Anforderung: Deckung des Wärmeenergiebedarfs 15% durch Solar oder 30% durch Biogas (und KWK) oder 50% durch feste oder flüssige Biomasse 50% Geothermie oder Umweltwärme Ersatzmaßnahmen 50% Abwärmenutzung 50% KWK Unterschreitung der EnEV-Anforderungen um 15% Nah- oder Fernwärme (wesentlicher Anteil EE oder 50% KWK oder 50% Abwärme) Kombinationen sind zulässig
6 EEWärmeG und Bestandsgebäude Keine generellen Anforderungen an Bestand im Bundesgesetz Ausnahme: Vorbildfunktion öffentlicher Gebäude bei grundlegender Renovierung (innerhalb von 2 Jahren Heizkessel-Austausch oder Umstellung auf einen anderen fossilen Energieträger oder >20% Gebäudehülle renovieren) Länderspezifische Anforderungen sind zulässig
7 Energieeinsparverordnung, EnEV Der Verordnungsgeber schreibt in der EnEV die bautechnische Standardanforderungen vor für: den baulichen Wärmeschutz den Energiebedarf für Heizung, Warmwassererwärmung und Klimatisierung Die Baugenehmigung wird nur bei Erfüllung der Anforderungen erteilt.
8 EnEV Hauptanforderungsgröße: Jahresprimärenergiebedarf Berechnung auf Primärenergie Q p = Q E *f p Primärenergie Q p Endenergie Q E Gewinnung Umwandlung Verteilung Primärenergiefaktor f P Primärenergie ist die Summe der Energie mit vorgelagerten Prozessketten. Jahresprimärenergiebedarf Q P ist die Summe der Energiemenge für Heizung, TWW-Bereitung, Lüftung, Kühlung mit vorgelagerten Prozessketten
9 Primärenergiefaktoren für die EnEV
10 EnEV Referenzgebäudeverfahren Primärenergie Q P = Q E * f P Primärenergiebedarf Q P, max = Q P, geplant 0,75 * Q P, Referenz
11 Referenz Wohngebäude Zentrale Abluftanlage, bedarfsgeregelt, DC Ventilator Dach U = 0,20 W/(m²K) Außenwand U = 0,28 W/(m²K) Wärmebrücken ΔU WB = 0,05 W/(m² K) Außentüren U= 1,8 W/(m²K) Kellerwand U = 0,35 W/(m²K) Baulicher Wärmeschutz Thermische Solaranlage (TWW) Flachkollektor nach DIN V : Tabelle 15 Fenster U = 1,3 W/(m²K), g = 0,6 Bodenplatte/ Kellerdecke U = 0,35 W/(m²K) Brennwerttechnik 55/45 C mit TWW Bereitung, Heizöl EL Anlagentechnik
12 Einfamilienhaus mit Mindest-Wärmeschutz, Referenzausführung Freistehendes Einfamilienhaus, 1,5-geschossig, Vollkeller, Referenzausführung Dach U = 0,20 W/(m²K) Außenwand U = 0,28 W/(m²K) Grundfläche A G = 96 m 2 Beheiztes Volumen V e = 669,0 m³ Hüllfläche A = 455,0 m² Nutzfläche A N = 214,1 m² Wärmedämmung nach EnEV Referenz Wärmebrücken ΔU WB = 0,05 W/(m² K) Außentüren U= 1,8 W/(m²K) Kellerwand U = 0,35 W/(m²K) Fenster U = 1,3 W/(m²K), g = 0,6 Bodenplatte/ Kellerdecke U = 0,35 W/(m²K)
13 Beispiele Anforderungsniveau EnEV 2014, EFH Neubau EFH Neubau, Freistehendes Einfamilienhaus, 1,5-geschossig, Vollkeller A n =214 m², h g = 2,75 m, Referenzausführung ENEV 2014, Standardwerte DIN V ENEV 2014 Neubau bis ENEV 2016 Neubau seit Klimadaten DIN V : DIN V : Klimaregion 4, Potsdam Klimaregion 4, Potsdam Primärenergiefaktor Strom 2,4 1,8 Spez. Jahres- Primärenergiebedarf 68,1 kwh/(m²a) 65,1 kwh/(m²a) Referenzhaus Faktor 0,75 Zulässiger spez. Jahres- Primärenergiebedarf 68,1 kwh/(m²a) 48,8 kwh/(m²a)
14 Jahresprimärenergiebedarf EnEV 2016, Anlagentechnik EEWärmeG
15 Strom aus PV oder Windkraft Nutzung von PV oder Windkraft erfüllt das EEWärmeG und ist nach EnEV bilanzierbar. Der Einfluss der PV auf den Primärenergiebedarf eines Gebäudes steigt mit verbessertem Wärmeschutz und bei Einsatz von Strom als Energieträger zum Heizen (z.b. Durchlauferhitzer, Wärmepumpe). Nach EEWärmeG ist PV Strom Einkopplung bei Wärmepumpe nicht erforderlich. Die Kombination von Wärmepumpen und PV-Anlagen ermöglicht insbesondere bei hohem Effizienzstandard der Gebäudehülle bilanztechnisch»q p -Null-Gebäude«. Bei Wohngebäuden mit konventioneller Anlagentechnik und Effizienzstandard nach EnEV ist der Einfluss einer PV-Anlage auf den Primärenergiebedarf nach aktueller Rechenvorschrift sehr gering.
16 Fazit Anlagentechnik in einer zukünftigen Energieversorgung Anforderungen Auslegung System Wärme Strom Einkopplung erneuerbarer Energien (Strom und Wärme) Hohe Effizienz (Wärme, Strom) Smart Grid (Strom) Deckung Wärmebedarf und Wärmespitzen, Heizung und TWW Lastprofile für Wärme und Strombedarf Bereitstellungsprofile EE Wärme und Strom Smart Grid - Strompreis Speicherbedarf Betriebsweise Wirtschaftlichkeit Kombination von Einzelkomponenten zu einer technisch und wirtschaftlich arbeitenden Gesamtanlage unter Berücksichtigung der gesetzlichen Vorgaben und der zukünftigen Anforderungen Energiemanager
17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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