Forschung FEEB&D zum Thema: Schätzung des Energieverbrauch

Transkript

1 Dr. Stefan Schneider: Research associate, Univerität Genf In Zusammenarbeit mit Dr. Pierre Hollmuller

2 Energieverbrauch der Schweizer Gebäude? Wieviel SCCER FEED&D Projekt Wo Schritt 1: Wärmebedarf für Heizen und Warmwasser Schritt 2: Strombedarf Wann

3 Wärmebedarf: Wieviel? ~330 Petajoule = Schätzung dank Nationaler Energie Statistik [1] [1]: A. Kemmler, A. Piégsa, A. Ley, P. Wüthrich, M. Keller, M. Jakob, and G. Catenazzi Analyse Des Schweizerischen Energieverbrauchs Nach Verwendungszwecken. Bundesamt für Energie Bern 140 [m] 60 [m]

4 Wärmebedarf: Wieviel? ~330 Petajoule Schätzung dank Nationaler Energie Statistik

5 Wärme bedarf: Wo? Teilweise verfügbar: SITG Genf GEAK Basel Stadt MEU Auf schweizerischer Ebene? Extrapolationsverfahren basierend auf einer repräsentativen Stichprobe von gemessenen Verbrauch

6 Wärme bedarf: Wo? Schätzung durch «Bottom-up» Model Gebäude und Wohnung Register [1] EGID : Eidgenössischer Gebäude ID Typ: Gebäude Typ Alter: Gebäude Alter A Gross : Gesamtfläche A Dwelling : Wohnungs Oberfläche (x,y): Koordinaten Hauptenergieträger Circa 2 Millionen Gebäude Kalibrierung SITG IDC Datenbank CECB/GEAK Datenbank Circa Gebäude Beheizte Oberfläche (A E ) A E Model bedingt durch Typ: Gebäude Typ A Gross A Dwelling Wärmebedarf per m 2 E hww bedingt durch Typ: Gebäude Typ Alter : Gebäude Alter Geschätzter Wärme bedarf des Gebäudes E = A E x E hww Geschätzte Wärmebedarf eines Pixels Summe aller Gebäude eines Pixels Fehlerabschätzung [1] GWR, Bundesamt für Statistik

7 A E Schätzung: Beispiel für ein kollektives Wohngebäude Kalibrierung SITG IDC A E a=0.89 R 2 =0.97 n=5103 A E a=1.28 R 2 =0.95 n=4591 Gebäude und Wohnung Register Kanton BS EGID Adresse Palmenstr. 11 Typ Collective residential Const. Periode Gesamtfläche 740 Wohnungs Oberfläche 492 GKODX GKODY Hauptenergieträger Fernwärme Gesamtfläche Wohnungs Oberfläche Beheizte Oberfläche Steigung der linearen Regression Steigung der linearen Regression Beheizte Oberfläche 1 = 0.89 x Beheizte Oberfläche 2 = 492 x Schätzung der Beheizten Oberfläche 658.9

8 Wärmebedarf Schätzung: Beispiel für ein kollektives Wohngebäude Gebäude und Wohnung Register GDEKT BS EGID Adresse Palmenstr. 11 Typ Collective residential Bau Periode Gesamtfläche 740 Wohnungs Oberfläche 492 GKODX GKODY Hauptenergieträger Fernwärme Wärmebedarf Q h (GE) Heizgradtage (GE) Heizgradtage (BS) Klimakorrektur = / Q h (BS) = x = Q ww (SIA 380/1) 75.0 Q hww = Q h + Q ww = = E hww = Q hww x 1/Nu E [MJ / Jahr] = E hww x A E = x = 297'736 Kalibrierung GEAK

9 Analoge Modelle für andere Arten von Gebäuden Kollektives Wohngebäude Einfamilienwohngebäude Mischnutzung Industriegebäude Hotels.

10 Wärme bedarf Schätzung :Pixel Summe der Schätzungen für jedes Gebäude Konfidenzintervall bezogen auf die Streuung der Kalibrierung A E a=0.89 R 2 =0.97 n=5103 Gesamtfläche

11 Wie genau ist die Abschätzung? Wesentliche Fehler für einzelne Gebäude Über- und unterschätung können sich gegenseitig aufheben O( 1 Nb. buildings Zentrale Grenzwertsatz Err = O(1/ Nb. buildings)

12 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ] Geschätzte Gesamtnachfrage: 353 [PJ / Jahr]

13 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

14 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

15 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

16 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

17 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

18 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

19 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

20 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

21 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

22 Wärme bedarf: Wo? GIS- Karten der Schweiz Wärmedichte [MJ / m 2 ]

23 Fokus Wärmebedarf der Schweiz: Schlussfolgerungen und nächste Schritte Wieviel Wärmebedarf: statistische Extrapolation Wo Flexible und einfach Gute Übereinstimmung mit nationaler Statistisk Stündliche Temperaturdaten Wann Wärmeträgheit des Gebäudes Solargewinne

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Stefan Schneider: Research associate, Univerität Genf Forschung finanziert durch: KTI