Identifizierung von Einsparpotentialen an Bestandsheizungsanlagen

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1 Identifizierung von Einsparpotentialen an Bestandsheizungsanlagen Henry Auerbach ö.b.u.v. SV, staatl. gepr. Techniker, VDI Referent FV SHK Sachsen installateur.net Mobil Vortragsunterlagen entwickelt von Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz Hochschule Zittau/Görlitz (FH) Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 1

2 Vortragsgliederung - Ursachen für theoretisch geringem Bedarf und tatsächl. Verbrauch - Einflussgrößen zur Bedarfsreduzierung - Auswirkungen von Einzelmaßnahmen - Chancen durch normierte Effizienzeinschätzung - Umsetzung erster Maßnahmen in der Kommune Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 2

3 (theoretischer) Energiebedarf Rechenwert ermittelt auf Basis geeigneter normativer Verfahren (realer) Energieverbrauch Messwert ermittelt auf Basis abgerechneter Verbrauchsdaten Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 3

4 Ursachen für Differenzen zwischen errechneten Bedarf und tatsächlichem Verbrauch Nutzereinfluss (Raumtemperaturen, Luftwechsel, räumliche und zeitliche Teilbeheizung, Warmwasserbedarf) Witterungseinfluss (kann durch Klimakorrektur beseitigt werden) Bauliche Mängel (Wärmebrücken, Baufeuchte, falsche Dämmung...) Anlagentechnische Mängel - kein hydraulischer Abgleich - Fehleinstellungen an Kesselregelung und Pumpe - fehlende/unvollständige Dämmung von Leitungen/Armaturen - fehlende Wartung Unterschiede können im Einzelfall erheblich sein! Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 4

5 Gemessener Nutzereinfluss auf den Heizwärmeverbrauch in Gebäuden Verhältnis maximaler : minimaler Verbrauch 3,5 : 1 (gleicher Wärmeschutz und gleiches Klima) 80 Durchschnitt 74 kwh/m 2 /Jahr Ausgewertet: 24 Einfamilienhäuser und 1 Zweifamilienhaus (Gebäude 21/22) Quelle: Messung IWU Darmstadt Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 5

6 Verringerung des Energiebedarfs in Bestandsgebäuden Bewertung von Einflussgrößen Einflussgröße Praktikabilität Effekt Kosten Nutzer Klima schlecht beeinflussbar praktisch nicht zu beeinflussen mittel - hoch gering mittel - Wärmedämmung der Bauhülle Luftdichtheit der Bauhülle Beseitigung Anlagenmängel Neue Anlagentechnik mittel mittel hoch hoch schwierig gering mittel hoch sehr gut mittel gering gut mittel - hoch mittel - hoch Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 6

7 Änderung des Heizwärmemehrbedarf bei einer um 1 K angehobenen Raumtemperatur Heizwärmemehrbedarf bei einer Raumtemperaturanhebung um 1 Kelvin Wärmeschutzniveau absolut relativ WSVO ,9 kwh/m²a % WSVO ,7 kwh/m²a % Niedrigenergiehaus + 7,2 kwh/m²a % Top-Niedrigenergiehaus + 5,6 kwh/m²a % Passivhaus + 2,2 kwh/m²a % Mittelwert: ca. 10% Mehrbedarf bei einer Anhebung der Raumtemperatur um 1 Kelvin Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 7

8 Kosten-Nutzen von Maßnahmen zur Optimierung von Heizungsanlagen Maßnahme Energetischer Effekt Kostenschätzung Kontrolle Thermostatventile? (1 K 10%) ~ 3 pro Ventil Einbau von Thermostatventilen (15%) ~ 60 pro Ventil Einstellung der Heizungspumpe 1% 7% ~ 100 Austausch der Heizungspumpe 1% 7% 250 nach oben offen je nach Leistung Einstellung Zirkulationspumpe 1% 5% (~ 50 ) Einstellung Betriebszeiten Heizung und Warmwasser Dämmung von Rohrleitungen und Armaturen 1% 5% (~ 30 ) 1% 15% (ca. 15 /m) Einstellung Heizgrenze 1% 3% (~ 20 ) Vorlauftemperaturen/Heizkurve 1% 5% (~ 20 ) Hydraulischer Abgleich 0% 7% 250 nach oben offen je nach Leistung Der Gesamteffekt kleiner als die Summe der Einzeleffekte wegen Überschneidungen Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 9

9 Auswirkungen von Fehleinstellungen der Kesselregelung im Detail günstige Einstellung Heizgrenze 15 C 20 C 15 C 15 C 20 C Soll-Vorlauf bei -15 C 70 C 70 C 80 C 70 C 80 C Drehzahlstufe Pumpe Stufe 1 Stufe 1 Stufe 1 Stufe 3 Stufe 3 Jahresbrennstoffbedarf kwh % 101% 102% 103% 105% Hilfsenergiebedarf kwh % 110% 100% 192% 219% Primärenergiebedarf kwh ,0% 101,3% 101,5% 109,8% 114,1% Randbedingungen: EFH mit 4 Personen, 120 m², Heizwärmebedarf 50 kwh/m²a, 2-Rohrheizung 70/50 C, Buderus GB 112 von 1995 Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 10

10 Vermeidung von Kesselstein und Kalkablagerungen durch Füllwasserbehandlung, Reinigung, Temperaturüberwachung Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 11

11 Dämmung von Rohren, Armaturen, Komponenten Faustformel: 1m CU-Rohr DN 20 verliert soviel Leistung wie eine 50 W-Birne. Armaturen sind die zumeist nicht beachteten Verschwender. Faustformel: 1 Armatur entspricht 1 m ungedämmtem CU-Rohr, ca. 4-6 /a Auch alte Gipsdämmung gehört ausgetauscht. Faustformel: Neue Dämmung ist 8 mal besser! Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 12

12 Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 13 Bild:armacell

13 Steilheit Heizkurve Christiani Wird die Steilheit gesenkt sinkt die Vorlauftemperatur, unnötig hohe Vorlauftemperaturen verschlechtern die Effizienz. Je schlechter die Dämmung des Gebäudes und je kleiner die Heizkörper, desto steiler wird die Heizkurve. Ist die Heizkurve zu niedrig, werden das gewünschten Temperaturen u.u. später oder gar nicht erreicht. Einstellungen nur durch Fachkundigen.. Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 14

14 Verschiebung der Heizkurve Christiani Hierbei wird die Vorlauftemperatur wird bei jeder Außentemp. gleichmäßig angehoben oder abgesenkt. Auch bei hohen Außentemperaturen steigt die Vorlauftemperatur an. Eine Verschiebung nach oben bedeutet mehr Wärme und mehr Verbrauch. Eine Verschiebung nach unten senkt die Temperatur ab zu Gunsten eines geringeren Energieverbrauchs. Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 15

15 Weitere Spartipps zur Regelung Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 16

16 Förderhöhe [m] Vergleich der Betriebsarten von Umwälzpumpen Dp=constant sichere Differenzdruckregelung Max-Kennlinie (ungeregelt) Dp=variabel hohe Ausnutzung des Stromeinsparpotential Förderstrom [m³/h] Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 17

17 Die DIN Heizungsanlagen in Gebäuden (Inspektion von Wärmeerzeugern und Heizungsanlagen) ist der nationale Anhang zur DIN EN 15378: Erschließung und Realisierung gering investiver Maßnahmen für die energetische Verbesserung von Heizungsanlagen durch eine energetische Inspektion von einem SHK-Fachbetrieb mit einem Heizungs-Check nach Inspektionsnorm DIN 4792 Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 18

18 Inspektionsbericht Angaben zum Wohngebäude: Einmalige Inspektion mit vereinfachtem Verfahren (Checkliste) Baujahr 1958 Gebäudeart: Beheizte Gebäudenutzfläche in m (REH;RH;EFH; Wärmeschutzstandard 1991 MFH) EFH (Baualtersklasse) Wärmeerzeuger: Hersteller, Typ, Herstell-Nr., Errichtung Brennstoff Nennwärmeleistung Firma xy, Typ yy, Nr , 1981 Öl 34 kw Feuerstättenart Betriebsweise Art der Anlage Zusammenfassung: Zentralheizkessel Raumluftabhängig mit / ohne Brauchwasser Bewertung Heizungsanlage (Punkte): 1.Wärmeerzeugung: 2.Wärmeverteilung 3.Wärmeübergabe Gesamt: i.o. Sie sollten aktiv werden! Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 19

19 System zur automatisierten Erfassung, Speicherung, Übermittlung und Visualisierung von Verbrauchsdaten an Strom, Gas, Wasser und Heizenergie und ggf. von regenerativen Erzeugungsanlagen Das System besteht aus z.b. Messgeräten, Datalogger und der Monitoringplattform Ziel ist auch Ableitung von Sanierungsempfehlungen zur Energie- und Kosteneinsparung Einsatzgrenzen und Kosten-Nutzen-Verhältnis beachten Energiemonitoring Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 20 Quelle: eca-software.de

20 Einsparpotenziale durch Systemoptimierung bei Heizungsanlagen DBU-Forschungsvorhaben OPTIMUS Optimierung bestehender Heizungsanlagen mit: überdimensionierten Komponenten (Kessel, Pumpe, Heizkörper), hohen Systemtemperaturen, fehlendem hydraulischen Abgleich durch: Kesselregelung (Senkung Vorlauftemperatur), Pumpenregelung (Reduzierung Förderhöhe), hydraulischen Abgleich (voreinstellbare TRV) Felduntersuchung an 75 Wohngebäuden (davon 30 optimiert) Verbrauchsmessung vorher nachher Quelle: Vortrag Dr. Jagnow / Prof. Wolff Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 21

21 Einsparpotenziale durch Systemoptimierung bei Heizungsanlagen DBU-Forschungsvorhaben OPTIMUS Mittlere Einsparung: EFH: 4 kwh/m²a, MFH: 11 kwh/m²a Quelle: Vortrag Dr. Jagnow / Prof. Wolff Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 22

22 Vorschläge zur Umsetzung erster Maßnahmen in der Kommune - Sensibilisierung und praxisorientierte Schulung von techn. Betriebspersonal, Hausmeistern und Fachabteilungen des Betriebsmanagement sowie den Nutzern zum Thema Wie kann künftig Energie eingespart werden? sowie zu den aktuellen Stand der Technik als erster Step - wichtig ist hierbei eine strikte Praxisorientierung unter Einbeziehung der vorhandenen Technikperipherie in den kommunalen Objekten - Aha-Erlebnisse durch Trainings an funktionierenden Schauwänden und Begehungen und Checks der Technik vor Ort - parallele Optimierung von Informationswegen- und Reportinstrumenten zwischen den Ebenen - Begleitung über Nutzungszeiträume und Resultatskontrollen per Verbrauchsmonitoring Der FV SHK Sachsen ist in diesem Bereich seit Jahren Dienstleister des SIB Sachsen. Eine Übertragung der Effizienz-Impulse auf kommunale Strukturen empfehlen wir als logische und sinnvolle Konsequenz und stehen als Ansprechpartner gern zur Verfügung. Fachverband Sanitär- Heizung - Klima Sachsen 23