mit der Sonne Referent: Max Häser Datum: Ort: Kranzberg

Transkript

1 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Referent: Max Häser Datum: Ort: Kranzberg

2 Solarthermie Gemeinde Kranzberg Einwohner : ( ) ) Thermie 2009: m² = 0,36 m²/ew Thermie 2010: m² = 0,38 m²/ew Thermie 2011:? 2

3 Preisentwicklung DM Währung wurde in Euro umgerechnet 3

4 Heizölpreise Landkreis Freising Quelle: fastenergy.de Energieeffizienz von Gebäuden Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 4

5 Entwicklung der Energiepreise Öl- und Erdgaspreise markieren im Juni 2012 bei (Öl: 95 $ / Barrel) Szenarien mit Dollar pro Barrel sind nicht ausgeschlossen, dh d.h. der Heizölpreis i kann von derzeit Cent auf über 150 Cent pro Liter steigen. 5

6 Unser Energieverbrauch Wo wird die Energie verbraucht? Private Haushalte Industrie 34 % 29 % Energieverbrauch private Haushalte: 76 % entfallen auf Raumwärme, 11 % auf Warmwasser! Verkehr 37 % Quelle: Deutscher Wirtschaftsdienst Beleuchtung 2 % Kochen 3 % Durchschnittlicher Energieverbrauch des Gebäudebestandes in D: 100 kwh/m²a Div. Haus ge räte 8 % Warmwasser 11 % Raumheizung 76 % 6

7 Energie zum Nulltarif Die Sonne 7

8 Die Sonne nutzen Die Sonnenenergienutzung ist überall in Deutschland möglich; auch bei bewölkten Himmel (diffusem Licht) arbeitet die Solaranlage. Hätten Sie es gewusst? Die Sonneneinstrahlung ist im Süden nur 10 % höher als im Bundesdurchschnitt (ca kwh/m²). Einen falschen Standort gibt es nicht! Jeder kann mitmachen! Quelle: Deutscher Wetterdienst 8

9 Wie kann man die Sonne nutzen Passive Solarenergie-Nutzung Solararchitektur: Südorientierung Gebäude größere Fensterflächen nach Süden solar-optimierte Dachneigung Wintergärten, unbeheizt Aktive Solarenergie-Nutzung Solarstrom (Photovoltaik) Solarwärme (Solarthermie) Transparente Wärmedämmung (Neu- und Altbau) 9

10 Solarthermie Einsatzmöglichkeiten Brauchwasser-Erwärmung Raumheizung / Heizungsunterstützung Sonnenhaus Schwimmbad-Erwärmung Nahwärmesysteme Prozesswärme Solarthermische Kraftwerke 10

11 Der solare Deckungsanteil 11

12 Der Klassiker Foto: BSW 12

13 Brauchwasser-Erwärmung Temperaturfühler Solarkreislauf Flach- oder Vakuumröhrenkollektor Solarstation mit Regelung und Umwälzpumpe p Speicher Nachheizung mit: Gasbrennwerttechnik, Holz oder Holzpellets, usw. Temperaturfühler Kaltwasserzulauf 13

14 Solarstation und Regler Das Gehirn Ihrer Solaranlage -der Solarregler - prüft die Temperaturunterschiede im Speicher bzw. den Speichern und steuert die Pumpe(n) an. -Je nach Anlage (Heizungsunterstützung, mehrere Kollektorfelder...) muss der Solarregler mit diesen Unterschieden fertig werden. 14

15 Kollektorbauarten Flachkollektor Vakuum-Röhrenkollektor Luftkollektor 15

16 Flachkollektor Quelle: Wagner & Co. eisenarmes Solarglas Solarabsorber: Kupfer, Aluminium oder auf Glas aufgedampft Gehäuse: Aluminium, Edelstahl oder Holz Wärmedämmung: Mineralwolle ll in der BRD werden zu 90% Flachkollektoren installiert 16

17 Flachkollektor 17

18 Der Vakuumkollektor Prinzip Thermoskanne Quelle: Paradigma besteht aus mehreren Glasröhren ein Absorber pro Röhre Wärmeträgertransport über zwei Arten möglich: direkt durchströmte Röhre Heat-Pipe Röhre Wärmedämmung: Vakuum benötigt ca. 30% weniger Fläche als ein Flachkollektor bei gleicher Leistung 18

19 Solar - Keymark 19

20 Montagemöglichkeiten 20

21 Die Aufdachmontage schnell, kostengünstig und geringer Montageaufwand Montageschienen werden mit Sparren-Ankern an den Sparren befestigt Vor- und Rücklauf werden über Lüfterziegel ins Dachinnere geführt 21

22 Die Indachmontage Quelle: Solvis Montage erfolgt direkt auf die Sparren oder die Dachlattung Abdichtung wie beim Dachfenster Vor- und Rücklauf unter den Ziegeln Vorteil bei Neubauten: Einsparung von Dachziegeln Schnelle Montage mit Kran möglich 22

23 Die Aufständerung Möglichkeiten: Flachdachmontage oder Freiaufstellung Gestell aus Stahl- oder Aluminiumkonstruktion Standsicherheit über Gewichte (z.b. Betonplatten) Quelle: Sonnenhaus-Institut Vorteil: Dachhaut bleibt unberührt Hinweis: Tragfähigkeit und Lebensdauer des Daches beachten 23

24 Fassadenmontage Kollektoren an oder in der Fassade montiert Auch als Bestandteil der Fassadenkonstruktion möglich Guter Ertrag in der Übergangszeit und im Winter während der Heizperiode Quelle: Paradigma Architektonische Akzente möglich Quelle: Sonnenhaus-Institut 24

25 Speicherarten Brauchwasserspeicher (Warmwasserbereitung) Pufferspeicher Kombispeicher (Warmwasser und Heizungsunterstützung) g) 25

26 Brauchwasserspeicher Frischwasserspeicher 26

27 Solar-Kombispeicher 27

28 Solar-Kombispeicher Solar-Kombispeicher Schichtspeicher -integrierter Trinkwasserspeicher mit L Inhalt -integrierter Durchlauferhitzer für Warmwasser mit ca. 42 L Inhalt 28

29 Heizungsunterstützung Die wichtigsten Elemente: Große Kollektorfläche (> 9 m 2 ) Kombi- Pufferspeicher (> 500l) Niedertemperatur-Flächenheizung Zusatzheizung, z.b. Pellets 29

30 RLA Rücklaufanhebung 30

31 15 m² Kollektorfläche In Deutschland gibt es 800 Millionen Quadratmeter solargeeignete Dachfläche. Mit 15 m² Kollektorfläche lassen sich in einem wärmegedämmten Einfamilienhaus mindestens 25% des Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser solar decken. Qu elle: BSW-Solar Auf dem Dach eines Einfamilienhauses landet bei uns jedes Jahr so viel Sonnenenergie wie in L Heizöl gespeichert sind. 31

32 Der Solar-Anteil im EFH Die Solaranlage kann eine Heizung nicht ersetzen aber optimal ergänzen. Sie kann einiges zum Jahres-Wärmebedarf des Hauses beitragen. Der mögliche Anteil in der Heizperiode beträgt ca % des Heiz-Wärmebedarfs. Ein zusätzliches Heizsystem ist fast immer erforderlich. Mit der Wahl der richtigen Heiztechnik und einer fachgerechten Planung und Installation sind spürbare Kosteneinsparungen möglich. Der durchschnittlich mögliche Solar-Anteil für ein Einfamilienhaus ist in folgender Grafik über das Jahr hinweg dargestellt:. Grafik: Deutsche Energie-Agentur GmbH 32

33 Dachneigung die richtige Dachneigung (bei Südausrichtung) Neigungswinkel Schwimmbaderwärmung Warmwasser Heizungsunterstützung Heizungsunterstützung mit hohem Deckungsgrad Sommer Übergangszeit (Quelle: Energie-Wende Trostberg e.v.) Winter 33

34 12 m² Kollektorfläche Süd 34

35 12 m² Kollektorfläche West 35

36 Nutzen Sommerheizungsbetrieb entfällt -wirkt lebensdauerverlängernd für Heizung, weil verschleißmindernd Unabhängigkeit von Preisentwicklung fossiler Energieträger -EU-Ölpreistendenz steigend, Trend steigend Betriebskostenreduzierung -bis 70% bei Warmwasser, -bis 25% bei Heizung (Niedrigenergiehaus) Warmwasserkomfort ohne Umweltbelastung -Imagegewinn für Anlagenbetreiber durch sichtbares umweltbewußtes Verhalten 36

37 Nutzen Je nach Dimensionierung an ca Tagen im Jahr warmes Wasser solar erwärmt Restliche Zeit: Brauchwasser-Vorwärmung 6 m² Kollektorfläche erwärmen mehr als l Wasser jährlich Vollautomatischer Betrieb Wasch- und Spülmaschine können an das Warmwassernetz angeschlossen werden (Stromersparnis) Schadstoffvermeidung 37

38 Planungsgrundlagen Kollektoren und Speicher Die Anzahl der Personen bestimmt im Wesentlichen die Größe der Solaranlage l (Speicher und Kollektorfläche). Wenn Sie nur Trinkwasser erwärmen wollen, dann ist pro Person eine Kollektorfläche von 1,0-1,5 m 2 notwendig. Je m² Kollektorfläche sollten L Speichervolumen berechnet werden. Wollen Sie mit der Solaranlage noch heizen, dann wird mindestens 15 1,5-25m 2,5 2 zusätzliche Kollektorfläche empfohlen. Für solares Heizen ist bei Verwendung von Vakuumröhrenkollektoren wegen ihres höheren Ertrags eine zusätzliche Fläche von 1,0-2,0 m 2 pro Person ausreichend. e 38

39 Planungsgrundlagen Ein wichtiger Faktor zur Auslegung einer Solaranlage l ist der Warmwasserverbrauch. Im Wohnbereich wird der Warmwasserverbrauch anhand der Personenzahl abgeschätzt. Typischerweise liegt der Bedarf bei Litern pro Person und Tag. In Mehrfamilienhäusern wird in der Regel mit max. 25 Litern pro Person und Tag gerechnet Die optimale Ausrichtung zur Montage von Solaranlagen ist eine Dachfläche nach Süden. Der optimale Neigungswinkel liegt je nach Art der Anwendung zwischen 40 und 60. Maximale Erträge werden bei einer Südausrichtung und einem Neigungswinkel von ca. 45 erzielt.! Die Minderung des Ertrages bei SW- / SO-Ausrichtung ist relativ gering. 39

40 Richtwerte für Warmwasserbereitung Kollektorfläche pro Person Solarer Deckungsgrad* 1,0 m² ca. 50% 15 1,5 m² ca. 60% 2,0 m² ca. 70% * Anhaltswerte bei üblichen Warmwasserverbräuchen Auslegungsempfehlungen: 15 1,5-2 m² Kollektorfläche je Person l Speichervolumen je Person (Quelle: Solarpartner Süd GmbH) 40

41 Strom und Wärme Ihr Hausdach kann mehr als nur vor Regen schützen! Ernten Sie Strom + Wärme vom eigenen Dach, es lohnt sich! Wichtig Bereits bei der Planung beide Möglichkeiten berücksichtigen! 41

42 Kosten Die Höhe der Investition hängt von der Ausgangslage ab und wie umfangreich die Solarenergie genutzt werden soll. In der Regel handelt es sich um überschaubare Beträge. Überschlägig kann man rechnen: Anlage zur Brauchwassererwärmung rund Anlage + zusätzl. Heizungsunterstützung ca Anlage für ein Sonnenhaus deutlich über Eine sichere Investition mit hoher Rendite. 42

43 Fördermaßnahmen Über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) werden u.a. gefördert: Die Erstinstallation von kombinierter Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung mit 90 je angefangener m² im Altbau. Die Erweiterung einer bestehenden Solaranlage im Gebäudebestand mit 45 je angefangener m², wenn sie anschließend auch der Raumheizung dient. 43

44 Fördermaßnahmen Quelle: 44

45 Fördermaßnahmen Gebäudebestand: Ein Gebäude, für das vor dem eine Bauanzeige erstattet oder ein Bauantrag gestellt wurde und in welchem vor dem ein Heizungssystem installiert wurde. Es muss sich um ein mit dem Gebäude fest verbundenes Heizungssystem handeln, das den Gesamtjahreswärmebedarf des Gebäudes oder Gebäudeteils abdeckt. Mobile Heizgeräte stellen kein Heizungssystem im Sinne der Förderrichtlinien dar. Kesseltauschbonus, Kombinationsbonus, Effizienzbonus und Solarpumpenbonus können zusätzlich zur Basisförderung gewährt werden. Kombinationsbonus und Effizienzbonus sowie Kesseltauschbonus und Effizienzbonus sind nicht miteinander kumulierbar. Es gelten die Bestimmungen der Richtlinien vom 11. März Bei der Innovationsförderung werden zusätzliche Boni nicht gewährt. 1) Mindestvoraussetzung bei Flachkollektoren: Bruttokollektorfläche 9 m², Pufferspeichervolumen 40 l/m²; bei Röhrenkollektoren: Bruttokollektorfläche 7 m², Pufferspeichervolumen 50 l/m². 2) Nur bei Ein- und Zweifamilienhäusern. Pufferspeichervolumen von mind. 100 l/m² Kollektorfläche erforderlich. 3) Anlagen, die Wärme für Prozesse für die gewerbliche oder industrielle Nutzung bereitstellen (Bsp. Trocknung von Lebensmitteln und Produkten, Reinigung, Gärung, Dampferzeugung etc.) 4) Voraussetzung ist, dass die nach Ende der Maßnahme vorhandene Solarkollektoranlage der Raumheizung, Prozesswärmeerzeugung oder Bereitstellung solarer Kälte dient. Warmwasseranlagen, die auch nach der Erweiterung nur der Warmwasserbereitung dienen, sind nicht förderfähig. 5) Der alleinige i Kesseltausch ohne Errichtung einer förderfähigen fähi Solarkollektoranlage ll kt l ist leider nicht förderfähig. fähi Der Antrag hierfür muss zusammen mit dem Basisantrag der Solarkollektoranlage gestellt werden. 6) Zusätzlich zur Basisförderung kann der Kombinationsbonus gewährt werden, wenn gleichzeitig eine förderfähige Biomasseanlage oder eine förderfähige Wärmepumpe installiert wurde. 7) Die Effizienz des Wohngebäudes wird nach dem zulässigen Transmissionswärmeverlust oder -transferkoeffizienten (HT ) gemäß der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 bewertet. Bei dem Wohngebäude, das durch die zu fördernde Anlage versorgt wird, muss der vorgegebene HT' -Wert von 0,65 W/(m².K) um mindestens 30% unterschritten werden. Dies ist durch Vorlage eines Energiebedarfsausweises nachzuweisen. Der Effizienzbonus wird nur für Anlagen zur Heizungsunterstützung gewährt. Für Nichtwohngebäude wird kein Effizienzbonus gewährt. 8) Mindestkollektorfläche 20 m², maximale Kollektorfläche 40 m². Errichtung auf einem Wohngebäude mit mind. drei Wohneinheiten oder auf einem Nichtwohngebäude mit mind. 500 m² Nutzfläche. Die Mindestnutzfläche kann bei Gemeinschaftseinrichtungen zur sanitären Versorgung (z.b. auf Campingplätzen) oder Beherbergungsbetrieben mit mind. 6 Zimmern unterschritten werden. Energieeffizienz von Gebäuden Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 45

46 Finanzierung Zinsgünstige Kredite der KfW-Bank Bsp. Programm Erneuerbare Energien Ihre Vorteile: zinsgünstige Kredite langfristige Finanzierung Lassen Sie sich bei Ihrer Bank oder Sparkasse beraten und stellen Sie den Antrag bevor Sie investieren. 46

47 Gesamtkostenvergleich Annahmen der Musterrechnung: - Einfamilienhaus im Bestand; 127,2 m2 Wohnfläche - Wärmebedarf 150 kwh/m2 im Jahr + 3 Personen * 750 kwh Warmwasserenergie = kwh/a Gesamtwärmebedarf (pro Jahr). - Preisentwicklung Erdgas/Heizöl: +10 % pro Jahr -Preisentwicklung Pellets/Wärmepumpenstrom: +5 % pro Jahr - 50 % Fremdkapitalfinanzierung, 10 Jahre Laufzeit (KfW) Quelle: 47

48 Der aktuelle Heizölpreis Der Ölpreis lag am bei 95,10 Dollar pro Barrel. Der Heizölpreis lag am im Bundesdurchschnitt d h bei 84,30 / 100 L 48

49 Kostenlose Energie Kostenlose Energie durch die Sonne: 100 l Öl pro m 2 /a Ernte Ernte einer modernen Kollektoranlage: ca. 50 l Öl pro m 2 /a 49

50 Installierte Kollektorfläche in Mio. m² 50

51 Fragen Wann sollte ich eine Solarwärmeanlage einbauen? z.b. bei Heizungsmodernisierung, Dachsanierung, Wärmedämmung oder Neubau Brauche ich eine Baugenehmigung? g g In der Regel nein Ausnahme: Denkmalschutz Baubehörde anfragen Bleibt mein Dach dicht? Ja, die Systeme haben sich hunderttausendfach bewährt 51

52 Fragen Wie lange dauert der Einbau? ca. zwei bis drei Tage, je nach System Wie hoch sind die Betriebskosten? Stromkosten t für Pumpe und Regler (< 15 im Jahr) Wartung alle zwei bis drei Jahre Gibt es einen Frostschutz? Ja, wie beim Auto, z.b. ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel 52

53 Fazit Zapfen auch Sie die Sonne an! Solarwärme ist eine saubere, ausgereifte, langlebige, sichere und kostenlose Energiequelle Machen Sie sich unabhängiger von den Energiekonzernen und ihren Preissteigerungen! g Mit jeder Solarthermie-Anlage wird der Verbrauch an fossilen Energieträgern gesenkt und der Co2-Ausstoß reduziert. 53

54 Solarthermie Gemeinde Kranzberg Einwohner : Thermie 2009: m² = 0,36 m²/ew Thermie 2010: m² = 0,38 m²/ew Thermie 2011:? 54

55 Wärme von der Sonne Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit k 55