Regenerative Wärmetechnik und Wärme aus Kraft Wärme Kopplung an Beispielen

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Regenerative Wärmetechnik und Wärme aus Kraft Wärme Kopplung an Beispielen 1. Energiemarkt 2. Nachweisgrößen 3. Referenzgebäude 4. Systemvergleich am Beispiel eines großen MFH 5.

1 Regenerative Wärmetechnik und Wärme aus Kraft Wärme Kopplung an Beispielen 1. Energiemarkt 2. Nachweisgrößen 3. Referenzgebäude 4. Systemvergleich am Beispiel eines großen MFH 5. Systemvergleich am Beispiel eines großen Bürogebäudes 6. Systemvergleich am Quartier Eberswalde Gründerzeit West Grünberger Str Berlin Tel.: 030/ Fax.: 030/ berlin.de berlin.de Stefan Fürkus twitter.com/fuerkus Vortrag zum 6. Energiesymposium an der TH Wildau am Energiewende Strom, Wärme, Verkehr & Co 1

2 1. Wärmemarkt Energieverbrauch nach Anwendungsbereichen in Deutschland 2014 insgesamt PJ fuerkusmx.de, Daten BMWi Quelle: Eigene Darstellung auf Basis Energiedaten BMWi Stand

3 1. Wärmemarkt Entwicklung der Beheizungsstruktur des Wohnungsbestandes in Deutschland 3Quelle: BDEW 01/2016

4 1. Wärmemarkt Entwicklung der Beheizungsstruktur im Wohnungsneubau in Deutschland 4Quelle: BDEW 10/2016

5 1. Wärmemarkt Beitrag und 2020 Ziele der Erneuerbaren Energien 5Quelle: BDEW 2016

6 2. Nachweisgrößen 4 Bilanzgrenzen im Rahmen der Energiebilanz Senken (Wärmeverluste) Quellen (Wärmegewinne) Raumgrenze (Übergabe an Nutzer) Nutzenergie Q b Wärmeenergiebedarf Q outg (Erzeugernutzwärmebedarf) Übergabe an Verteilnetz fuerkus@gmx.de Gebäudegrenze Endenergie Q f Fossile Primärenergie Q p Globale Grenze Verluste 6

3. Referenzgebäude Nachweisverfahren Neue Wohngebäude (EnEV 3 und Anlage 1) Referenzgebäudeverfahren Referenzbautechnik und Referenzanlagentechnik Wohnbau Mit der EnEV 2014 nur in sehr wenigen

7 3. Referenzgebäude Nachweisverfahren Neue Wohngebäude (EnEV 3 und Anlage 1) Referenzgebäudeverfahren Referenzbautechnik und Referenzanlagentechnik Wohnbau Mit der EnEV 2014 nur in sehr wenigen Details Änderungen und Präzisierungen im Referenzgebäude gegenüber der EnEV Quelle Bild: Prof. Hauser 2009 Grenzwertverschärfung ab 2016 im Neubau über einen Faktor! Der berechnete Jahres Primärenergiebedarf des Referenzgebäudes für Neubauten ist für die Grenzwertbestimmung seit dem 1. Januar 2016 mit dem Faktor 0,75 zu multiplizieren. Keine Grenzwertverschärfung ab 2016 im Bestand! Beim Nachweis von Bestandsgebäuden (einschl. 40% Klausel) ist der Faktor nicht anzusetzen. 7

4. Systemvergleich am Beispiel eines großen Wohngebäudes Energetische Einordnung verschiedener Heizsysteme am Beispiel eines großen Mehrfamilienhauses in Relation zur EnEV und zum EEWärmeG Berechnung

8 4. Systemvergleich am Beispiel eines großen Wohngebäudes Energetische Einordnung verschiedener Heizsysteme am Beispiel eines großen Mehrfamilienhauses in Relation zur EnEV und zum EEWärmeG Berechnung nach DIN 18599: (A N = m², Wärmebrückenarm, Lüftung Kat. I, Endenergie brennwertbezogen, soweit möglich Standardparameter DIN 18599) Erzeuger Dämmstandard Transmissionswärmeverlust H T [W/(m² K)] Endenergiebedarf q f [kwh/(m² a)] Effizienzklasse nach EnEV Primärenergiebedarf q p [kwh/(m² a)] Ziel EnEV 75% Primärenergiebedarf in Relation zum Referenzgebäude Ziel EEWärmeG 100% Erfüllung Wärmegesetz Referenzgebäude EnEV 0,439 68,4 B 72,3 100 % 100 % Gas BW 0,373 79,8 C 79,4 110 % (+10 %) 0 % Gas BW + solare TWW 0,373 68,0 B 68,2 94 % ( 6 %) 100 % Gas BW + solare TWW 0,262 57,8 B 58,1 80 % ( 20 %) 124 % BHKW (κ=50 %) + Gas BW 0,373 79,2 C 57,2 79 % ( 21 %) 100 % BHKW (κ=50 %) + Gas BW 0,262 69,3 B 50,0 69 % ( 31 %) 151 % BHKW (κ=70 %) + Gas BW 0,373 78,6 C 47,9 66 % ( 34 %) 217 % Fernwärme (Standard f p =0,7) 0,373 76,3 C 53,7 74 % ( 26 %) 146 % Fernwärme (f p =0,56) 0,373 76,3 C 43,1 64 % ( 36 %) 281 % Elektr. Erd Wärmepumpe 0,373 21,2 A+ 38,1 53 % ( 47 %) 299 % Elektr. Erd WP + Gas (50/50%) 0,373 39,9 A 53,5 74 % ( 26 %) 152 % Holzpellets 0,373 88,0 C 17,0 24 % ( 76 %) 300 % 8

5. Systemvergleich am Beispiel eines großen Bürogebäudes Energetische Einordnung verschiedener Heizsysteme am Beispiel eines großen Bürogebäudes in Relation zur EnEV und zum EEWärmeG Berechnung nach

172 m², Endenergie brennwertbezogen, soweit möglich Standardwerte DIN 18599) Erzeuger Dämmstandard Transmissionswärmeverlust H T [W/(m² K)] Endenergiebedarf q f [kwh/(m² a)] Primärenergiebedarf q p

9 5. Systemvergleich am Beispiel eines großen Bürogebäudes Energetische Einordnung verschiedener Heizsysteme am Beispiel eines großen Bürogebäudes in Relation zur EnEV und zum EEWärmeG Berechnung nach DIN 18599: , A NGF = m², Endenergie brennwertbezogen, soweit möglich Standardwerte DIN 18599) Erzeuger Dämmstandard Transmissionswärmeverlust H T [W/(m² K)] Endenergiebedarf q f [kwh/(m² a)] Primärenergiebedarf q p [kwh/(m² a)] Ziel EnEV 75% Primärenergiebedarf in Relation zum Referenzgebäude Ziel EEWärmeG 100% Erfüllung Wärmegesetz Referenzgebäude EnEV 0, % 0 % Bestand unsaniert, NTK 70/55 1, % (+175 %) 0 % Gas BWK, teilw. WD 1, % (+68 %) 0 % (Dachdämmung, Fenstertausch) Gas BWK, Dämmung und Technik auf 0, % ( 3 %) 0 % Referenzgebäudeniveau Gas BWK, sehr hohe WD 0, % ( 18 %) 27 % Gas BWK, 156 m² PV 0, % ( 25 %) 0 % Fernwärme (f p =0,70) 0, % ( 18 %) 153 % Fernwärme (f p =0,56) 0, % ( 35 %) 269 % BHKW (κ=50%) 0, % ( 20 %) 244 % Holzpellets 0, % ( 52 %) 299 % Sole WP 0, % ( 44 %) 299 % 9

Eberswalder Innenstadt Ergebnisse einer Studie der TH

10 6. Systemvergleich am Quartier Eberswalde Gründerzeit West Wärmewende in einem Quartier am Beispiel der Eberswalder Innenstadt Ergebnisse einer Studie der TH Wildau (Bereich Physikalische Technik) für EWE Vertrieb GmbH 10

11 6. Systemvergleich am Quartier Eberswalde Gründerzeit West Variantenbeschreibung Nr. Kurzname Beschreibung des Wärmekonzeptes V1 V1: IST Energetischer IST-Zustand unter Anwendung der zu Grunde liegenden Daten, Annahmen und Randbedingungen V2 V2: WD100 + GasBW % bauliche energetische Sanierung + 100% Wärmeerzeugung mit Gas-Brennwertkesseln V3 V3: V1 + FW100 IST-Zustand + 100% Fernwärmeversorgung f p = 0,7 V4 V4: V1 + BHKW50 IST-Zustand + 50% Wärmeanteil Gas-BHKW als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung mit Erdgas Spitzenlastkessel V5 V5: V1 + BHKW50 + Solarthermie IST-Zustand + 50% Wärmeanteil Gas-BHKW als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung mit Erdgas Spitzenlastkessel m² Solarthermie mit Einspeisung in den Nahwärmeknoten V6 V6: V1 + BHKW50 + PV1 IST-Zustand + 50% Wärmeanteil Gas-BHKW als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung mit Erdgas Spitzenlastkessel m² Photovoltaik mit Einspeisung in den quartierbezogenen Stromknoten V7 V7: V1 + BHKW50 + PV2 IST-Zustand + 50% Wärmeanteil Gas-BHKW als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung mit Erdgas Spitzenlastkessel m² Photovoltaik mit Einspeisung in den quartierbezogenen Stromknoten V8 V8: V1 + WP100 + PV1 IST-Zustand + 100% elektrische Erdreich-Kompressionswärmepumpe (JAZ 4) als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung m² Photovoltaik mit Einspeisung in den quartierbezogenen Stromknoten V9 V9: V1 + WP100 + PV2 IST-Zustand + 100% elektrische Erdreich-Kompressionswärmepumpe (JAZ 4) als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung m² Photovoltaik mit Einspeisung in den quartierbezogenen Stromknoten V10 V10: WD100 + WP100 + PV2 100% bauliche energetische Sanierung + 100% elektrische Erdreich-Kompressionswärmepumpe (JAZ 4) als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung m² Photovoltaik mit Einspeisung in den quartierbezogenen Stromknoten V11 V11: WD100 + GWP100 + PV2 100% bauliche energetische Sanierung + 100% gasbetriebene Erdreich- Kompressionswärmepumpe (JAZ 1,2) als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung m² Photovoltaik mit Einspeisung in den quartierbezogenen Stromknoten V12 V12: V1 + BHKW50 + Biogas20 IST-Zustand + 50% Wärmeanteil Gas-BHKW als quartiersbezogene Nahwärmeversorgung mit Erdgas Spitzenlastkessel bei einem Anteil von 20% Biogas als Beimischung Ergebnisdarstellung in der Präsentation, weitere Varianten Altstadt West siehe Projektbericht 11

12 6. Systemvergleich am Quartier Eberswalde Gründerzeit West Berechnungsergebnisse Gründerzeit West 300 Energetische Bewertung in kwh/(m² a) Qb Qf,Q Qp,Q 0 V1: IST V2: WD100 V3: V1 + FW100 V4: V1 + BHKW50 V5: V1 + BHKW50+ST V7: V1 + BHKW50+PV V9: V1 + WP100+PV Q b : Nutzenergiebedarf, Q f,q : Endenergiebedarf Quartier, Q p,q : Primärenergiebedarf Quartier 12

13 6. Systemvergleich am Quartier Eberswalde Gründerzeit West Berechnungsergebnisse Gründerzeit West 13

14 Grünberger Str Berlin Tel.: 030/ Fax.: 030/ berlin.de berlin.de Stefan Fürkus twitter.com/fuerkus 14

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