Intelligent Verschwenden Neue Energiekonzepte für den Ein- und Mehrfamilienhausbau der Zukunft

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1 Intelligent Verschwenden Neue Energiekonzepte für den Ein- und Mehrfamilienhausbau der Zukunft Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld Studium der Energetik an TU Bergakademie Freiberg. wissenschaftlicher Mitarbeiter bei F+E sowie in der Lehre Mitglied des Innovationsrates Sächsisches Staatsministeriums für Wirtschaft und Arbeit sowie des Ministeriums für Wissenschaft und Kunst. Mitglied der Enquete Kommission Strategien für eine zukunftsorientierte Technologie- und Innovationspolitik im Freistaat Sachsen (sächsischer Landtag). seit 2001 verschiedene Lehraufträge. Dozent TU Freiberg, Vorlesungen an div. Fachhochschulen, Hochschulen und Universitäten. Honorarprofessor an der Berufsakademie Sachsen, staatliche Studienakademie Glauchau. Erste Professur für Solarthermie in den neuen Bundesländern. Gründung des Unternehmens Timo Leukefeld - Energie verbindet. Beratung von Politik, Wirtschaft, Kommunen und Bauherren zu Fragen der Zukunftsgestaltung mit Blick auf Energie und Ressourcen.

2 Intelligent verschwenden Neue Energiekonzepte für den Ein- und Mehrfamilienhausbau der Zukunft Impulsvortrag Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld 1

3 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD Intelligent verschwenden Neue Energiekonzepte für den Ein- und Mehrfamilienhausbau der Zukunft Impulsvortrag Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld, Firma Timo Leukefeld Energie verbindet Energieautarke Gebäude sind keine Vision mehr sondern Wirklichkeit geworden. Der Energieexperte Timo Leukefeld berichtet über seine Wohn- und Arbeitserfahrungen in den beiden ersten bezahlbaren energieautarken Häusern Europas, die sich selbst mit Wärme, Strom und Mobilität aus der Sonne versorgen. Unabhängigkeit wird ermöglicht durch ein nachhaltiges Gesamtkonzept, was sehr effizient Haustechnik, Energiespeicher, Architektur und Gebäudehülle in einem integralen Planungsansatz verbindet. Versuchsweise werden die Strom- und Wärmespeicher dem örtlichen Energieversorger für eine Netzstabilisierung zur Verfügung gestellt und leisten damit für die Energiewende einen wertvollen Beitrag. Diese Erfahrungen werden nun in den Mehrfamilienhausbereich übertragen und im Vortrag vorgestellt. Wie ist das eigentlich in Zukunft mit der Energie? Kommt es zu einer Krise? Werden wir wieder am Lagerfeuer sitzen, um es warm zu haben - oder bei kühlen 17 C im Wohnzimmer? Bricht das öffentliche Leben bei Stromausfall zusammen? Werden wir uns in Zukunft ausreichend Energie für ein behagliches Zuhause und für Mobilität leisten können? Nichts scheint gegenwärtig gewisser, als eine umfassende Ungewissheit. Aus dem Wirrwarr von Lösungsansätzen und Widersprüchlichkeiten gilt es, intelligente, theoretische Konzepte in die Praxis zu überführen. Der Markt ist geprägt von vielen unterschiedlichen Gebäudekonzepten und Ideen: vom Passivhaus, über Null- und Niedrigenergiehäuser, bis hin zu Sonnen-, Solaraktiv-, Effizienz- oder gar Plusenergie- und Energieüberschusshäuser. Bauherren, Investoren und Eigentümer wissen, was sie haben wollen - aber sie wissen nicht, was sie haben könnten. Timo Leukefeld baut mit seinen Konzepten für energieautarke Gebäude auf den kostenfreien und krisensicheren "Rohstoff Sonne". Dieser Vortrag beleuchtet den Weg hin zu Ein- und Mehrfamilienhäusern mit hoher und intelligenter Eigenversorgung mit Strom, Wärme und Mobilität aus der Sonne. Energiespeicher ermöglichen es, eigenproduzierte Wärme und Strom antizyklisch, das heißt auch dann, wenn die Sonne gerade nicht scheint, zu nutzen. Energieautarkie ist keine Utopie mehr. Dieser Vortrag beantwortet darüber hinaus die Fragen, ob Wohn- und zukünftig Gewerbegebäude tatsächlich ohne Anschlüsse an das öffentliche Energieversorgungssystem auskommen. Ist das überhaupt sinnvoll? Und: Wie sie aussehen und konzipiert sein müssen, um sich energetisch selbst zu versorgen? Diese neuen Gebäudekonzepte spiegeln den Wandel unserer Zeit: War ein Gebäude gestern noch ausschließlich Energieverbraucher, mit der Konsequenz, dass es Wärme und Strom von außerhalb benötigte; so deckt es heute seinen Energiebedarf selbst. Es erzeugt Energie, beispielsweise aus Sonnenlicht, speichert sie und erwirtschaftet bisweilen sogar Überschüsse. In einem zweiten Schritt geht der Solarexperte selbst über diesen Autarkiegedanken hinaus: Sämtliche Speicher dieser Gebäude (Elektrospeicher von Haus und Auto, Langzeitwärmespeicher) können den regionalen Energieversorgern zur Lagerung von Energieüberschüssen zur Verfügung gestellt werden. Die Vorteile liegen auf der Hand: Antizyklisch auftretende Energieaufkommen und verbräuche, haben derzeit die Folge, dass sie den Versorgungsunternehmen doppelte Kosten verursachen (trotz abgeschalteter Anlagen z.b. KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

4 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD Windkraftanlagen müssen sie Einspeisevergütung bezahlen), ohne jeden Nutzen. Kann die Energie dezentral in die Speicher dieser Gebäude als Strom oder auch Wärme eingelagert werden, profitieren die Versorger und die Hausbewohner können diese Energie für sich nutzen. Solche Häuser machen demnach nicht nur ihre Bewohner weitestgehend unabhängig, sie leisten darüber hinaus einen Beitrag zur Stabilisierung der Stromnetzte und sind auf diese Weise der Allgemeinheit von Nutzen. Ein für beide Seiten profitables System. Die Bewohner können "intelligent-verschwenderisch" leben und arbeiten: Die Häuser bieten behagliche, komfortable Temperaturen; das Licht kann man auch mal brennen lassen und viele elektrische Autokilometer fahren all das ohne schlechtes Gewissen und ohne jede Belastung für Geldbeutel oder Umwelt. Selbst bei einem Stromausfall bleiben die Lichter an und das Haus warm, die Lüftungsanlagen arbeiten weiter, Kommunikations-fähigkeit und Mobilität bleiben erhalten. Stabile, bezahlbare Energieversorgung ist letztlich für unsere Sicherheit relevant. Ist Energie nicht verfügbar oder zu teuer, zeigt sich die Abhängigkeit der Menschen und schränkt ihre Handlungsspielräume ein. Das Modell der Einnahmen verliert als Unterhaltssicherung und Altersvorsorge immer mehr an Bedeutung. Sparen die Menschen hingegen Kosten für Miete, Heizung, Strom und Mobilität können sie sich langfristig ein komfortables Leben sichern. Der weltweite Energiebedarf steigt, parallel dazu die Energiepreise. Mit der in Deutschland euphorisch eingeläuteten Energiewende wurden einseitig bestimmte Bereiche gefördert. Der Fokus lag auf dem kleinsten Energieverbrauchsbereich: dem Stromverbrauch. Besser wäre es, von einer Stromwende zu sprechen. Ohnehin ist sie an einem toten Punkt angelangt. Eine echte Energiewende muss im Gesamtkomplex von Wärme, Strom und Mobilität gedacht werden und in besonderer Weise den Eintritt in ein Zeitalter des Verstehens von Gesamtkomplexität widerspiegeln. Die Entwicklung in Deutschland beschränkt sich zum einen auf den Stromaspekt, zum anderen erschöpft sich das Thema Energiewende bislang meist in Effizienzüberlegungen: Wir verbessern den Wirkungsgrad in dem was wir tun. Dies hat häufig zur Folge, dass etwas Falsches mit hoher Effizienz noch falscher gemacht wird. Die Konsequenz sind steigende Kosten für die Verbraucher. Allein 2011 sind in Deutschland etwa Haushalte von der Stromversorgung abgeklemmt worden, weil sie ihre Rechnung nicht mehr bezahlen konnten. Ende 2013 sollen es etwa sein. Die durchschnittliche Wohnraumtemperatur ist aus Sparsamkeit kontinuierlich gesunken. Hier ist ein grundsätzliches, energetisches Umdenken nötig. Nachhaltiger ist es, zuerst über Effektivität nachzudenken. Ist das was wir tun das Richtige? Was wollen wir daraus ableiten? Wie erreichen wir das Ziel? Anschließend können wir das als richtig erkannte effizient verfolgen. Die Lösungsformel für eine zukünftige, sichere und bezahlbare Energieversorgung könnte lauten: Erst Effektivität, dann Effizienz plus erneuerbare Energie gepaart mit gesundem Menschenverstand Wir benötigen ein Gesamtenergiekonzept, das die Themen Wärme, Strom, Mobilität, Speicherung und Rohstoffressourcen insgesamt berücksichtigt und aufeinander abstimmt. Schrittweise erreichen wir so eine intelligente Eigenversorgung aus Energiequellen, die jedem zugänglich sind bis hin zur Autarkie. Aus dieser Unabhängigkeit erwächst Handlungsfähigkeit für die Bewohner einzelner Gebäude, für ganze Siedlungsquartiere, Städte, Kommunen und Regionen. KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

5 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD Abb. 1: Erstes bezahlbares energieautarkes Eigenheim Europas mit massiver monolithischer Außenwand aus Ziegel als Musterhaus in Lehrte/Hannover Baujahr Es versorgt sich selbst durch Solarthermie mit Langzeitwärmespeicher, Photovoltaik mit Akkus und etwas Biomasse mit Wärme, Strom und Mobilität. Primärenergiebedarf: 7 kwh/m²a. Abb. 2: Intelligente Eigenversorgung mit Wärme, Strom und Mobilität aus der Sonne. Die ersten beiden bewohnten energieautarken Einfamilienhäuser Europas in Freiberg/Sachsen. Massive monolithische Außenwand mit perlitegefülltem Ziegel Baujahr November Das Haus wird gleichzeitig zur Tankstelle. Drei Jahre lang werden diese beiden Häuser ab Februar 2014 durch die Technische Universität Bergakademie Freiberg messtechnisch untersucht. KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

6 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD Abb. 3: Effizienzhaus Plus der Firma Schlagmann Poroton GmbH & Co. KG mit monolithischer Außenwand (perlitgefüllter Ziegel Poroton T7, Wandstärke 49 cm) in Raitenhaslach/Bayern, Baujahr Der Heizwärmebedarf nach EnEV liegt bei 15,8 kwh/m²a. Dieses KfW-Effizienzhaus 40 erzeugt mehr Energie als es verbraucht. Es erzeugt Sonnenwärme, die in der Bauteilkonstruktion und in einem Langzeitwärmespeicher gespeichert wird. Außerdem erzeugt es Sonnenstrom, der in einer Batterie gespeichert und zeitversetzt genutzt werden kann. Überschüssige Energie wird für Elektromobilität verwendet. Das Gebäude wird im Rahmen des Forschungsvorhabens»Effizienzhaus Plus mit Elektromobilität«des Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) messtechnisch begleitet. Abb. 4: Dreifamilienhaus in München gebaut 2011 als Sonnenhaus mit monolithischer Außenwand (42,5 cm Poroton T7) und einer Wohnfläche von 280 m², Kollektorfläche 67,5 m², Langzeitwärmespeicher 15 m³ im Treppenhaus. Spezifischer Primärenergieverbrauch 8 kwh/m²a, solare Deckung 2012 gemessen 79%, Zusatzheizung Stückholz, Verbrauch 2012: 2 fm trockende Buche. Quelle: Georg Dasch KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

7 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD Abb. 5: Mehrfamilienhaus mit 7 WE in Laisacker gebaut 2012 als KfW- Effizienzhaus70 im Sonnenhaus Standard mit monolithischer Außenwand (Poroton Planziegel S10), Kollektorfläche 50 m², Langzeitwärmespeicher 15 m³. Solare Deckung > 50%. Quelle: Bernhard Schönacher Bauunternehmen e.k. Abb. 6: 2 Mehrfamilienhäuser mit 14 WE in Neuburg Baujahr 2013 als KfW- Effizienzhaus55 im Sonnenhaus Standard mit massivem einschaligem Mauerwerk (Poroton Planziegel S10/S), Kollektorfläche 90 m², Langzeitwärmespeicher 30 m³. Solare Deckung > 50%. Quelle: Bernhard Schönacher Bauunternehmen e.k. KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

8 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD Abb. 7: Baujahr 2007: Mehrfamilienhaus in der Schweiz von Jenni Energietechnik mit 8 Wohneinheiten und einem Primärenergiebedarf von 4 kwh/m²a. Es beheizt sich mittels Solarthermie und Langzeitwärmespeicherung ganzjährig zur 100% nur mit der Sonne. Auf eine Heizkostenabrechnung wird verzichtet. Es gibt Wartelisten für die Vermietung. Quelle: Jenni Energietechnik AG Abb. 8: Links 2007 noch als Pilotprojekt: technische Machbarkeit (Speicher 205 m 3, Kollektorfläche 276 m 2, Wohnfläche 851 m 2, 8 WE) Rechts 2013 zwei Folgeprojekte: wirtschaftliche Optimierung (Speicher 117 m 3, Kollektorfläche 180 m 2, Wohnfläche 950 m 2, 12 WE) Quelle: Jenni Energietechnik AG KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

9 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD Timo Leukefeld auf den Spuren der Nachhaltigkeit Von der Försterei zur Energieautarkie nachhaltig - auf längere zeit anhaltend und wirkend: nachhaltiger ertrag des bodens wird nur erzielt, wenn der boden in gutem stand erhalten wird... Grimm'sches Wörterbuch, 1854 Was genau bedeutet eigentlich Nachhaltigkeit? Und wie kommt dieses Wort in aller Munde? Die über 11 Millionen Ergebnisse bei Google enthalten vieles: von der Schlankheitskur, über Outdoor-Bekleidung und Fußball bis hin zum Ausbau der Kapitalkraft. Man sieht den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr dabei nahm dort doch alles seinen Anfang: Hans Carl von Carlowitz, Oberberghauptmann am kursächsischen Hof in Freiberg (Sachsen), forderte 1713 in seinem Werk "Sylvicultura oeconomica", dass stets nur so viel Holz geschlagen werden sollte, wie durch planmäßige Aufforstung, durch Säen und Pflanzen wieder nachwachsen konnte. Sein Werk ist die Antwort auf die großflächige Abholzung der Wälder in der Region, die vom Bergbau lebte und reich wurde. Erzschmelze und Stollenausbau benötigten sehr viel Holz. Als Folge des Raubbaus an den Wäldern kam der Bergbau fast zum Erliegen; die wirtschaftliche Grundlage einer ganzen Region war in Gefahr. Die rettende Idee kam von Carlowitz mit der continuirlich beständigen und nachhaltenden Nutzung der Wälder. Eng verknüpft ist das Wort mit dem Weltgipfel von Rio de Janeiro 1992, der in einer Deklaration erstmals weltweit das Recht auf nachhaltige Entwicklung verankert. Seither wurde der Gedanke der Nachhaltigkeit stetig weiter entwickelt. Die drei Säulen der Nachhaltigkeit stellen Umweltgesichtspunkte gleichberechtigt neben soziale und wirtschaftliche Aspekte. Es geht darum, der nachfolgenden Generation ein intaktes ökologisches, soziales und ökonomisches Gefüge zu hinterlassen - wobei das eine nicht ohne das andere zu haben ist. KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

10 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD Aufgewachsen in der Revierförsterei am Greifensteinwald, ist Timo Leukefeld früh mit den Ursprüngen des Nachhaltigkeitsgedankens in Kontakt gekommen. Er erlebte, wie das Wissen von Förster zu Förster weitergegeben wurde, um den Wald naturnaher und widerstandsfähiger aber auch ertragreich zu machen und wie sich so ein Gleichgewicht einstellt. Bei dem eigenhändigen Pflanzen von über Bäumen, spürte er, wie viel Mühe und Sorgfalt erforderlich ist, bis ein Baum wächst und gedeiht. Bezeichnend der weitere Weg Leukefelds, der, dem Nachhaltigkeitsgedanken folgend, aus der Forstwirtschaft seinen Weg an die Technische Universität Bergakademie Freiberg nahm. An dieser 1765 gegründeten und von dem Lebenswerk Hans Carl von Carlowitz inspirierten Universität studierte Leukefeld Energetik. Heute ist er ein gefragter Redner zu den Themen Energieversorgung, Ressourcenmanagement und Zukunftsszenarien. Seine Konzepte für das Wohnen der Zukunft bauen auf den kostenfreien, krisensicheren und alternativen Rohstoff Sonne zur Eigenversorgung mit Strom, Wärme und Mobilität. Jeder energetische Fortschritt beim Bau oder bei der Sanierung von Gebäuden ist ein wesentlicher Faktor zur Steigerung von Energieeffizienz und damit zur Vereinbarkeit von Ökonomie und Ökologie. Timo Leukefeld wuchs in einer Försterei auf und bekam schon frühzeitig Kontakt mit gelebter Nachhaltigkeit. links: seine Mutter, Revierförsterin Barbara Leukefeld, rechts: Timo Leukefeld mit 3 Jahren KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

11 PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD KURZVITA PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD UNTERNEHMER - DOZENT - BUCHAUTOR Der 1969 in Annaberg-Buchholz geborene Spezialist für das Thema (energetisches) Wohnen der Zukunft ist seit den frühen neunziger Jahren in der Energie- und Solarbranche tätig. Bereits seit 2001 kommt Leukefeld verschiedenen Lehraufträgen nach. Er ist Dozent an der TU Bergakademie Freiberg, und hält Vorlesungen an Fachhochschulen, Hochschulen und Universitäten. Im Jahr 2011 nahm er seine Tätigkeit als Honorarprofessor für Solarthermie an der Berufsakademie Sachsen, Staatliche Studienakademie Glauchau auf. Im gleichen Jahr gründet er das Unternehmen Timo Leukefeld - Energie verbindet und berät Politik, Wirtschaft, Kommunen und Bauherren in Fragen der Zukunftsgestaltung mit Blick auf Energie und Ressourcen. Nach seinem Studium der Energetik an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg 1991 bis 1996 leitete er dort drei Jahre den Kollektorteststand und war als wissenschaftlicher Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung sowie in der Lehre tätig. Leukefeld war von 2008 bis 2011 Mitglied des Innovationsrates Sachsen des Sächsischen Staatsministeriums für Wirtschaft und Arbeit sowie des Sächsischen Staatsministeriums für Wissenschaft und Kunst. Die Enquete Kommission Strategien für eine zukunftsorientierte Technologie- und Innovationspolitik im Freistaat Sachsen des Sächsischen Landtages und der Vorstand des Sonnenhaus-Institutes beriefen ihn 2010 zum Mitglied. Als Leiter einer Projektgruppe der HELMA Eigenheimbau AG verantwortete er mit seinen theoretischen wie praktischen Ingenieur-Kenntnissen die Entwicklung Das energieautarke Haus, das 2011 als das erste bezahlbare und tatsächlich energieautarke Haus Europas Marktreife erlangte. Timo Leukefeld erhielt zahlreiche Auszeichnungen wie zum Beispiel den Förderpreis Nachhaltiger Mittelstand der Ethikbank, den Marketingpreis des Deutschen Handwerks, den Innovationspreis des MDR und mehrfach den Deutschen Solarpreis von Eurosolar. KONTAKT: PROF. DIPL.-ING. TIMO LEUKEFELD FIRMA TIMO LEUKEFELD ENERGIE VERBINDET, FRANZ-MEHRING-PLATZ 12 D, D FREIBERG TEL.: +49(0)3731 / , FAX: MAIL: POST@TIMO-LEUKEFELD.DE, INTERNET,

12 Womit beschäftige ich mich? Sonnenhäuser Deutscher Solarpreis 2006 energieautarke Gebäude Deutscher Solarpreis 2011 Neu- und Altbau: intelligente Eigenversorgung mit Wärme, Strom und Mobilität aus der Sonne Speichervernetzung (Wärme und Strom) seit 2012 erste Vorlesung energieautarke Gebäude an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg und Berufsakademie Glauchau unabhängig sein: Lüftung, Kühlung und Wasser gesunde Innenraumluft Verständlichkeit der Sprache stärkt Wettbewerbsfähigkeit Vorträge Beratung Forschung 2

13 Neue Energiekonzepte Energiewende: Schwächen mit Schwächen kombiniert fluktuierende erneuerbare Energien FEE im zentralen Energieversorgungssystem (Einstrahlung am ) 3

14 Neue Energiekonzepte im Wandel der Zeit intelligente EIGENVERSORGUNG mit Wärme, Strom und Mobilität aus der Sonne Haus gestern: Energieverbraucher (Wärme + Strom) Haus heute: Energieverbraucher (Wärme + Strom) Energieerzeuger (Strom aus der Sonne) Plusenergiehaus oder neu Effizienzhaus plus Haus morgen: Energieerzeuger (Wärme + Strom aus der Sonne) Energiespeicher (Wärme + Strom: beides vernetzt mit Energieversorgern) mehr Speichermasse im Gebäude 4 Energieverbraucher (Wärme + Strom + Mobilität)

15 Versuch einer Begriffsklärung: Energieautarkie 5

16 Ausgaben im Alter reduzieren und oder Einnahmen generieren? 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 6

17 energieautarkes Haus schlüsselfertig für Euro In Freiberg: Grundstück und Außenanlagen + ca Euro Extras (Brunnen, Kühlung, Lüftung, gesunde Innenraumluft etc.) + ca Euro 7

18 Eckdaten Das EnergieAutarkeHaus - beheizte Wohnfläche: 161 m² (Gebäudenutzfläche nach EnEV 240 m²) - Wärmebedarf Heizung: 41,4 kwh/m²a (7.900 kwh/a) - Wand: 42 cm monolithische Ziegelwand - Primärenergiebedarf: U-Wert 0,18 W/m²K, Lambda 0,08 W/mK 7 kwh/m²a - Stromverbrauch: kwh/a ca. 90 % unter EnEV 2009!! ca. 80 % unter dem Passiv-, Nullenergieund Plusenergiehaus!! - intelligente Steuerung: Energietechnik (Wärme und Strom) - intelligente Produkte: Bodenbelag, Wandfarbe, Lüftung mit cradle to cradle Enttechnisierung Halbautomatik 8

19 12. Juni 2013 hoher Besuch am Bau Timo Leukefeld erklärt den Hochtechnologieziegel Bundesumweltminister Altmaier und Ministerpräsident Tillich 9

20 Das Gebäude soll eine Ziegelstein gewordene Unabhängigkeitserklärung sein. FAZ

21 Technische Daten vom energieautarken Haus intelligente Eigenversorgung mit Wärme, Strom und Mobilität aus der Sonne Wärmekonzept: Stromkonzept: Haus als E-Tankstelle: - Fußbodenheizung - Photovoltaik 8,4 kw (58 m²) - PKW, Mofa, Fahrrad Bauer2-9 m³ Solarspeicher - Akku 58 kwh - 46 m² Kollektorfläche (45 ) - Volldeckung möglich - solare Deckung in Hannover 65% - 25 KW Kaminofen (Holzvergaser) mit Wärmeübertrager 11

22 Eigene Erfahrungen: Einbringung Großspeicher 9 m³ in Freiberg 8. Mai

23 Neue Wege im Umgang mit Energie solare Versorgung als Standard im Gebäudebereich: Wärme, Strom und Mobilität oder blödes Sparen? Zusammenhang: EIGENNUTZUNG von Sonnenenergie mit Energiespeicherung für Wärme, Strom und Mobilität ist: - Lebensqualität - Altersvorsorge 13

24 2014: zwei energieautarke Häuser in Freiberg wissenschaftliche Begleitung und Monitoring durch TU Bergakademie Freiberg Bautagebuch blog.timoleukefeld.de Weiterentwicklungen Kühlung Lüftung Wasser Nahrung Vernetzung Wärmeund Stromspeicher mit Energieversorger 14

25 Erfahrungen aus dem Leben in einem energieautarken Haus Wetterfühligkeit kommt vor allem beim Duschen Holzheizen macht Spaß Wärmeverbrauch noch nicht bewertbar (Winterausfall, Wände trocknen, gekauftes Holz) Stromverbrauch von unter kwh/a ist bei Vollausstattung möglich auffällig: Wasserkocher, Gefrierschrank, BUS System (trotzdem vergleichsweise sparsam), Heiztechnik, Kommunikation Tagesverbräuche Strom schwanken zwischen nicht da mit 2,8 und 8,6 kwh am WE wenn möglich Verbraucher zeitgesteuert in die Mittagszeit verlagern Elektroauto wird erst ab März 2014 von Uni gestellt Ziel: Einsparung von jährlich etwa Euro für Heizung, Strom und Mobilität im Vergleich zum Haus Sabrina nebenan keinerlei Einschränkungen beim wohnen UND: man ist selten allein (Besucher) 15

26 ZDF Beitrag die Wärmemacher zeigt neue Energiekonzepte 28 min Dokumentation bei arte und ZDF mehrfach ausgestrahlt Mediathek: 16

27 Das EnergieAutarkeHaus zwei mal in Freiberg 2014 Leiter der Projektgruppe energieautarkes Haus Prof. Timo Leukefeld Kooperationspartner: mit freundlicher Unterstützung: Förderung Monitoring durch TU Bergakademie Freiberg 17

28 Konzeptübertragung ins Mehrfamilienhaus Vom Ein- zum Mehrfamilienhaus 18

29 Konzeptübertragung ins Mehrfamilienhaus Beispiel Dreifamilienhaus München BV Grandl mit Poroton T7 Spez. Primärenergieverbrauch 8,3 kwh/m²a Endenergieverbrauch: Hilfsstromverbrauch, Heizung, Lüftung 600 kwh/m²a solare Deckung 2012: 79 % gemessen durch Fraunhofer Brennstoff Holz kwh/m²a 3 fm Fichtenholz oder 2 fm Buche Wohnfläche 280 m² Kollektorfläche 67,5 m² Langzeitwärmespeicher 15 m³ Bildquelle: Georg Dasch 19

30 Dreifamilienhaus München ERDGESCHOSS 20 Bildquelle: Georg Dasch

31 2012 Mehrfamilienhauses im Sonnenhausstandard - 7 WE - KfW- Effizienzhaus70- Standard (EnEV 2009) - 50m² Solarkollektoren und 15 m³ Langzeitwärmespeicher - massives, einschaliges Mauerwerk aus Poroton- Planziegeln S10 Quelle: Bernhard Schönacher Bauunternehmen e.k. 21

32 2013 Neubau von Mehrfamilienhäusern nach dem Sonnenhausstandard in Neuburg - 14 WE in Haus 1 und 2 - KfW- Effizienzhaus55- Standard (EnEV 2009) - 90m² Solarkollektoren und 30 m³ Langzeitwärmespeicher - massives, einschaliges Mauerwerk aus perlitegefüllten, Poroton- Planziegeln S10/S9 Quelle: Bernhard Schönacher Bauunternehmen e.k. 22

33 Das erste 100% solar beheizte Mehrfamilienhaus Europas Baujahr Wohnfläche 1200 m² - Baukosten solare Deckung WW + Heizung 100 % Heizwärmebedarf: <10 kwh/m²a Primärenergiebedarf: 4 kwh/m²a Solarthermie: 276 m² (45 ) Solarspeicher: 205 m³ Bildquelle: 23

34 Sonnenhaus-Beispiel: Europas erstes 100% solar beheiztes Mehrfamilien-Sonnenhaus geht in Serie Pilotprojekt: Technische Machbarkeit Folgeprojekt: Wirtschaftliche Optimierung Speicher: 205 m 3 Kollektorfläche: 276 m 2 Wohnfläche: 851 m 2 Bild: Jenni Energietechnik AG 24 Speicher: 117 m 3 Kollektorfläche: 180 m 2 Wohnfläche: ca. 950 m 2 Grafiken: Jenni Energietechnik AG

35 Wichtige Schritte auf dem Weg zur zukünftigen solaren Eigenversorgung in Ein- und Mehrfamilienhäusern Wärmebedarf senken und Speichermassen einbringen Stromverbrauch senken: - vermeiden Strom in Wärme zu wandeln (Wärmepumpe, E Heizstab, E Boiler) - Waschmaschine, Geschirrspüler und Wäschetrockner an das Warmwasser anschließen - Standby Verbrauch reduzieren - LED Lichtkonzept - halbautomatische bzw. dezentrale Fensterlüftung - Rohrsystem Heizung und Solar mit geringen Widerständen konzipieren Solarwärme erzeugen und speichern (Langzeit) Solarstrom erzeugen, gleich verbrauchen (Überschüsse kurzzeitig speichern) intelligente Steuerung, Monitoring und Visualisierung der Energietechnik enttechnisieren wo möglich Wärme, Strom und Mobilität im Gesamtkomplex denken (Beispiel Coburg) 25

36 Danke Ihr Timo Leukefeld Bautagebuch blog.timoleukefeld.de 26