Das System etank. Intersolar München Dipl.-Ing. B.- R. Kasper Quelle: Paradigma 1

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1 Das System etank Intersolar München Dipl.-Ing. B.- R. Kasper Quelle: Paradigma 1

2 Das System etank Gliederung 1 Einleitung Weltenergieverbrauch, Verknappung, Klimaveränderung 2 Das System etank 2.1 Was ist anders? 2.2 SystemauCau 2.3 Beispiele, Energieflüsse 2.4 Einbaumöglichkeiten, Kosten 3 Das Strom- Wärme- System 2

3 Weltenergieverbrauch Quelle: 3

4 Peak Oil Weltweites Förder- maximum: bei steigendem Verbrauch führt es zu einer Verknappung und damit zu starken Preissteigerungen zeitversetzt gilt dies auch für Gas, Uran und Kohle Quellen: BGR 4

5 Ölsandabbau Versuch der Lösung des Mengenproblems: Abbau nicht konventonellen Öls Ölsand (Alberta/Kanada Quelle: Jin Rezac/Greenpeace 5

6 Fracking Versuch der Lösung des Mengenproblems: Fracking Erdgas aus Schiefergestein Quelle: UBA 6

7 nicht konventonelles Öl und Gas teuer, großer Aufwand => hoher Kapitalabfluss Verwüstung sehr großer Gebiete, hoher Wasserverbrauch, ( m 3 pro Bohrung ) Einbringung giciger Chemikalien ins Erdreich: Gefahr für s Grundwasser zusätzliche CO 2 - Emissionen => Verschärfung des Klimaproblems bedeutet zwar hohe Einnahmen für das jeweilige Förderland/Förderunternehmen aber löst das weltweite Verknappungsproblem nicht, langsamer Prozess Quelle: UBA, EPA (US- Umweltbehörde), ergänzt 7

8 weltweite Erdöl- und Erdgasförderung Quelle: ASPO 8

9 CO 2 - Emissionen Quelle: Prof. V. Quaschning, HTW Berlin 9

10 Konsequenzen für den Gebäudebereich 1. Reduzierung des Heizwärmebedarfs Sanierungsrate ca. 1 % p. a. Quelle: Löhnert, Schulze Darup 10

11 Konsequenzen für den Gebäudebereich 2. hoher Anteil erneuerbarer Energien und effiziente Wärmebereitstellung z. B. das System etank, es besteht aus Sonnenkollektoren Pufferspeicher (Kurzzeitspeicherung) etank (Erdspeicher, niedriges Tempe- raturniveau, saisonal) Wärmepumpe Quelle: Parabel - deematrix 11

12 Einbaumöglichkeiten Neubau Sanierung Quelle: Parabel - deematrix 12

13 Potenzial und Nutzung von Solarwärme mit HT- Speicher Potenzial Solarwärme: ca kwh/(m²*a) Überschüsse durch Kurzzeitspeicherung durch HT- Speicher nicht nutzbar Nutzung Solarwärme: kwh/(m²*a) Quelle: Parabel - deematrix 13

14 Verdopplung des spezifischen Kollektorertrages Überschüsse saisonal speichern Niedertemperaturbereich nutzen TWE + Heizung + Speicher HT+ NT (z.b. etank) + WP => ca. 700 kwh/(m 2 *a) Quelle: Parabel - deematrix 14

15 Temperaturen im Erdreich - Wärmemengen Quelle: Parabel - deematrix 15

16 Erhöhung der Jahresarbeitszahl Verringerung des erforderlichen Temperaturhubs der Wärmepumpe durch solare Temperaturerhöhung des Erdreichs (Wärmequelle) Quelle: Parabel - deematrix 16

17 Quelle: Parabel - deematrix 17

18 Sommerfall Solarwärme wird genutzt oder in den Pufferspeicher geleitet. Überschüsse werden im Erdspeicher gepuffert. Quelle: Parabel - deematrix 18

19 Übergangszeitraum Solarwärme wird genutzt oder in den Pufferspeicher geleitet. Niedrigere Temperaturen werden in den Erdspeicher geleitet und bei Bedarf mit einer Wärme- pumpe auf Heiztemperatur gebracht. Quelle: Parabel - deematrix 19

20 Winterfall Solarwärme wird auf Heiztemperatur gebracht. Restwärme wird in den Erd- speicher geleitet und bei Bedarf mit einer Wärmepumpe auf Heiztemperatur gebracht. Quelle: Parabel - deematrix 20

21 Systemauvau Verdopplung der Solarerträge auf ca. 700 kwh/m² Signifikante Steigerung der Systemjahresarbeitszahl (SJAZ) durch hohe Wärmequellen- temperaturen Saisonalspeicher etank offener oszillierender Pufferspeicher Quelle: Solvis Energiesysteme 21

22 Systemvergleich EFH Wärmebedarf kwh/a System etank + SolvisMaxWP + 15 m² Sonnenkollektoren WP + Tiefenbohrung Gasbrennwert + 15 m² Sonnenkollektoren SJAZ 7 3,5 - - InvesTTonskosten [ ] Wartungskosten [ /a] Energieverbrauch [kwh] Energie- und Wartungskosten im 1. Jahr Strom 0,2 /kwh, Gas 0,08 /kwh Energie- und Wartungskosten 20 Jahre (Strom 3 %, Gas 5 %) Gesamtkosten 20 Jahre + InvesTTonskosten CO 2 - Emissionen Strom: 634 g/kwh Gas : 260 g/kwh 1,9 t/a 38 t (20 Jahre) 3,8 t/a 76 t (20 Jahre) 5,5 t/a 110 t (20 Jahre) 22

23 3. Ausblick Das Strom- Wärme- System Fraunhofer ISE 23