Entscheidungshilfe für das optimale Heizsystem. DI Johannes Fechner 17&4 Organisationsberatung GmbH klima:aktiv Bildung FH Technikum Wien

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1 Entscheidungshilfe für das optimale Heizsystem DI Johannes Fechner 17&4 Organisationsberatung GmbH klima:aktiv Bildung FH Technikum Wien

2 Energie für Privathaushalte in Österreich 12,7 Mrd. p.a. 288 monatlich pro Haushalt 75 Raumwärme und Warmwasser Haushaltsausgaben für Energie: + 46 % von 2009 bis 2012 Datenquelle: Energieagentur 2

3 Weiter wie bisher Zukunftsorientiert 3

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5 Energiepreisentwicklung Quelle: statistk austria Grafik: 5

6 Auf Grund von Energieimporten fließen derzeit pro Jahr 270 Mrd. aus dem EU-Raum ab, etwa 40 % für den Gebäudebereich. Marie Donnelly, Director for Renewables, Research and Innovation, Energy Efficiency, DG Energy, BUILD UP Skills meeting Brussels, 28 November

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8 Unsere Ressourcen für 7 Milliarden Menschen 6 % der rund 110 Milliarden jemals Geborenen leben heute! Die Lösungen von gestern werden dafür nicht genügen! 8

9 Täglich werden 88 Millionen Barrel Öl gefördert. Ein typischer Kesselwaggon fasst 50 m³. Wie lange wäre der Zug für die tägliche Fördermenge? Kesselwaggons pro Tag Zuglänge km, pro Jahr 1,5 Mio km = 38 mal um den Äquator Dazu kommen noch Kohle und Gas. 9

10 Quelle: Ryan, Harmon, A Synthesis of the Science on Forests and Carbon for U.S. Forests. Issues in Ecology, Report Number 13, Spring 2010 Flows in Petagramm 10

11 Das große Endlager Latest reading: ppm CO2 concentration on May 5, t CO 2 pro Jahr 2001: 25 Mrd. t CO2 11

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13 wrw/pixelio Dicht ist besser

14 Worum geht es eigentlich?

15 Wohnen: was wir brauchen Raumtemperaturen C Warme Oberflächen Luftfeuchtigkeit % Frische Luft kein Zug Tageslicht Warmwasser Elektrizität 15

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17 Hygienisch erforderlicher Luftwechsel 30 m³ Frischluft/Stunde 30 m² 17 Abb. J. Fechner

18 Luft als Energie-Träger 0,33 Wh + 1 C 1 m³ Luft 20 ºC 10 Wh + 30 C 1 m³ Luft max. 50 ºC Frischluft max. auf 50 ºC vorgewärmt (Staubverschwelung) bei 20 ºC Raumtemperatur DT 30 K steht zur Verfügung Energiemenge: 0,33 Wh 30 K = 10 Wh 18 Abb. J. Fechner

19 Wärmeeintrag und Wärmeverlust - 13 ºC + 50 ºC 10 Wh + 20 ºC 1 m³ Luft Frischluftmenge Energiemenge = max. Energieverlust (Heizlast) 10 W/m² NGF 1 m³/hm² 10 Wh/m³ = 10 W/m² 19 Abb. J. Fechner

20 Zeitgemäßes Heizen Heizlast 10 Watt/m²... Heizleistung für 120 m²... genug für 21 C in einem 30 m² Wohnraum im Passivhaus-Standard! 20

21 NEUBAU: Nearly Zero Energy Building

22 BESTAND: Rot: Heizwärmebedarf/m² und Jahr, Quelle: Kosten-Nutzen-Analyse von energetischen Gebäudesanierungen in Österreich, AEA

23 BESTAND: DIE Herausforderung! Hohes Potential für Klimaschutz low hanging fruits für Energiewende zu wenig Gesamtsanierungskonzept basierend auf fachgemäß erstelltem Energieausweis Attraktive Förderung für Gesamtsanierung nach Konzept Ziel: klima:aktiv Gebäudestandard Sanierung HWB auf max. 50 kwh/m²,a verbessern! Keine Verbesserung des HWB allein durch Kesseltausch! 23

24 Heizwärmebedarf = Heizenergiebedarf

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28 EFH Neubau HWB kwh/(m²a) HWB 16 HWB 13 HWB ,00 3,33 2,50 2,00 1,67 1,43 1,25 1,11 1,00 lc 28

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31 Welche Heizung ist die richtige für mein Haus?

32 klima:aktiv Empfehlungen basierend auf Kriterien: ENERGIEEFFIZIENZ DES GEBÄUDES - MARKTVERFÜGBARKEIT ERNEUERBARKEIT - UMWELTEINWIRKUNGEN LOKAL KLIMAWIRKSAMKEIT - SAISONALE VERFÜGBARKEIT/ LAGERFÄHIGKEIT DES ENERGIETRÄGERS VERSORGUNGSSICHERHEIT - PREISSTABILITÄT DES ENERGIETRÄGERS - WERTSCHÖPFUNG IN ÖSTERREICH INVESTITIONSKOSTEN BETRIEBSKOSTEN WARTUNG RAUMBEDARF - BEDIENAUFWAND 32

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35 Gebäudeklasse C typisch für mit zumindest einer wesentlichen Maßnahme sanierte Gebäude bzw. Neubauten 2004 bis 2008: Pellets-Zentralheizung mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung Stückholz-Zentralheizung mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung. 35

36 Pelletsheizung 36

37 Gebäudeklasse B typisch für mit mehreren Maßnahmen gut wärmegedämmte Gebäude bzw. Neubauten 2009 bis 2011: Stückholz-Zentralheizung mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung Pellets-Zentralheizung mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung Kachelofen-Ganzhausheizung mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung. 37

38 Gebäudeklasse A typisch für gut wärmegedämmte Gebäude mit kontrollierter Be-und Entlüftung, Neubauten ab Stückholz-Zentralheizung mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung Pellets-Zentralheizung mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung Kachelofenganzhausheizung mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung Erdreich-Wärmepumpe mit Erdkollektor und Solaranlage für Warmwasser und Heizung Erdreich-Wärmepumpe mit Erdsonde und Solaranlage für Warmwasser und Heizung Grundwasserwärmepumpe mit Solaranlage für Warmwasser und Heizungsunterstützung 38

39 Funktion der Wärmepumpe 39

40 Effizienz von Wärmepumpen JAZ < 3,5 JAZ > 3,5 Bei ungedämmten Gebäuden nicht ausreichend! Achtung! Ein ökologischer Vergleich von Heizsystemen ist nur mit den Kennwerten Primärenergiebedarf, CO2 und weitere Luftschadstoffe aussagekräftig. Bei einem Vergleich des Heizenergiebedarfes (HEB) wird die Stromproduktion (Primärenergiefaktor 2,62!) nicht in Rechnung gestellt! 40

41 Wärmepumpensysteme für Niedrigenergiehäuser 41

42 Wärmepumpe Wärmequelle: Erdkollektor, Tiefenbohrung, Grundwasser, Abluft Sehr gut gedämmte Häuser mit Niedertemperaturheizung Jahresarbeitszahl realitätsnah ermitteln! COP-Werte: Beispiel Prüfprotokoll Luft-Wasser Wärmepumpe 42

43 Feldtest Wärmepumpe 43

44 Gebäudeklasse A++ 44

45 Komponenten - Heizsystem 45

46 Endenergie Heizwärme: Verluste, Verluste, Verluste 46

47 Niedriger Heizwärmebedarf gibt es außer niedrigem Energiebedarf weitere Vorteile?

48 Wie wird Wärme übertragen? Quelle: Pech, Pöhn,,Bauphysik 48

49 Niedriger HWB ermöglicht Absenkung der Vor/Rücklauftemperatur Mittlere Heizwassertemperatur Wärmeleistung im Vergleich zu 90/70 Vergrößerung der Heizfläche 40 1/4 4 HWB < 50 kwh/m²a Niedertemperaturheizungen 49

50 Einsatzbereiche für Niedertemperaturheizungen Quelle: Skriptum Effiziente Haustechnik, TU Graz 50

51 Niedriger HWB ermöglicht andere Situierung der Heizkörper Bei gutem Wärmeschutz: kurze Verteilleitungen ein Steigstrang Geringe Verteilverluste 51

52 klima:aktiv Empfehlung Sanierung: HWB max. 50 kwh/m²a (klima:aktiv Gebäudestandard) Langfristig leistbare Heizkosten Niedertemperaturheizung möglich Komfort Sinnvoller Einsatz Erneuerbare Energie 52

53 Dämmung von Leitungen und Armaturen! 53

54 OIB RL 6 zu Wärmeverteilung 54

55 Hydraulischer Abgleich bewirkt, dass alle Heizkörper den erforderlichen Heizwasserdurchfluss erhalten. 55

56 Wärmespeicherung Speicherung thermischer Energie ("Wärme") zum Ausgleich von Spitzen Wärmeträger Wasser (hohe Wärmekapazität!) Latent-Wärmespeicher Beton, Erdreich Nachteil: Speicherverluste, Platzbedarf 56

57 Speicherverluste Empfehlung klima:aktiv Qualitätslinien Haustechnik 57

58 Solarthermie 350 kwh/m²,a 1000 kwh/m²,a Photovoltaik 120 kwh/m²,a Heizungsbeitrag Warmwasser Netzeinspeisung 58

59 Argumente zur Solarenergie Scheint genug Sonne in Österreich? Jährliche Einstrahlung auf auf horizontale Flächen 30 m² Photovoltaik deckt Jahresstrombedarf 8 m² Solarwärmeanlage 70 % Warmwasser einer 4 Personen-Familie 59

60 PV: Maximaler Energieertrag oder optimale Gebäudeintegration? Selbstreinigungseffekt > 20 West, Ost Orientierung für Energiewirtschaft zunehmend interessant 60

61 klima:aktiv PV Tool: Einfache Online Dimensionierung: 61

62 Photovoltaik Ertrag im Dezember und Jänner: 30 bis 40 kwh pro kwpeak 40 m 2 PV etwa 180 kwh/monat Haushaltsstrombedarf: ca. 360 kwh/monat 62

63 Qualitätslinien Haustechnik Leitfäden für Beratungen und Planungsgespräche Hinweise zu Ausschreibungen Auftragsvergabe Checklisten zu Abnahmeprotokollen 63

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65 Schlussfolgerung Die umfassende Optimierung der Gebäude muss vorangetrieben werden (wenn es wirklich um unsere Zukunft geht). 65

66 DI Johannes Fechner 17&4 Organisationsberatung GmbH T: klima:aktiv Bildungskoordination FH Technikum Wien 66