Zukunftsfähiges Heizen- Solarthermie, Wärmepumpe (Elektro, Gas), BHKW,

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1 Zukunftsfähiges Heizen- Solarthermie, Wärmepumpe (Elektro, Gas), BHKW, Dipl.-Ing. Frank Gäbler Vaillant Deutschland GmbH & Co KG Messe HAUS in Dresden

2 Energieeffizientes Bauen Das Haus als Gesamtsystem begreifen 1

3 Energieeffiziente Technik mit enormem Potenzial Primärenergieverbrauch Heizungsanlagenbestand in Deutschland (17,8 Mio. Anlagen) 10% Strom 31% Verkehr 28% Industrie 41% Gebäude 90% Raumwärme/ Warmwasser Effizient und erneuerbare Energien Effizient 14% 11% 75% Unzureichend effizient 2

4 Was erwartet uns nach der Generation Gas-Brennwert? Effizienz bezogen auf Primärenergie 1) Gas-Brennwert Gas-Niedertemperatur Zeolith-Gas-Wärmepumpe Gas-Brennwert + Solar HU Gas-Brennwert + Solar WW Brennstoffzelle ) Primärenergie-Effizienz im Neubau, inkl. WW und Stromeinspeisung KWK Referenz: Neubau EFH Power mix EU-15 3

5 Das Bild kann zurzeit nicht angezeigt werden. Wir vermeiden CO 2 durch modernste Technologie 11 % * 17 % * 37 % * 52 % * Brennwertgerät Gas-Brennwertgerät & Solar Gas- Zeolith- Gaswärmepumpe Kraft-Wärme-Kopplung * CO 2 -Einsparpotenziale gegenüber Heizwertgerät und Kraftwerksstrom 4

6 Die Frage ist: Wird modernisiert oder neu gebaut? 5

7 Lösungsmöglichkeiten der Sanierung im Gebäudebestand und im Neubau mit nachhaltige Energieanwendung Photovoltaik Solarthermie Mini- und Mikro-BHKW Strom Wärme plus Strom Wärme Wärme Wärme Wärme plus Frischluft Wärme Luft/Wasser Wärmepumpe Lüftung und Wärmerückgewinnung Pellet- Heizkessel SW und WW Wärmepumpe Brennwertkessel Gas-Wärmepumpe 6

8 EEWärme Gesetz seit im Neubau Nutzungspflicht Eigentümer von Gebäuden > 50qm, die neu errichtet werden, müssen ihren Wärmeenergiebedarf (Berechnung nach EnEV) anteilig mit Erneuerbaren Energien (EE) decken (ab dem Bauantrag gestellt bzw. Bauanzeige erstattet) Erneuerbare Energie Solare Strahlungsenergie Gasför. Biomasse (Biogas, Bioerdgas) Feste Biomasse Flüss. Biomasse (Bioöl) Geothermie Umweltwärme Pflichtanteil 15% 50% 50% 50% 50% Technische Mindestanforderung Mindest-Kesselwirkungsgrad < 50kW: 86% Mindest-Kesselwirkungsgrad > 50kW: 88% Brennwerttechnik E-WP: JAZ 4,0 (bzw. JAZ 3,8 wenn WW-Bereitung durch WP oder durch andere EE erfolgt) Gas-WP: JAZ 1,2 Wärmemengen- & Strom- bzw. Brennstoffzähler (VL > 35 C) E-WP (Luft/Luft- & Luft/Wasser-WP): JAZ 3,5 (bzw. JAZ 3,3 wenn WW-Bereit. durch WP oder durch andere EE erfolgt) Gas-WP: JAZ 1,2 Wärmemengen- & Strom- bzw. Brennstoffzähler Die Bundesländer können diese Nutzungspflichten auch für den Gebäudebestand festlegen Ersatzmaßnahmen EnEV-Unterschreitung mind. 15% unter jeweils geltender EnEV* oder: 30% Anlagen zur Nutzung von Abwärme, die 50% des Wärmeenergiebedarfs decken 1-2 Fam.-Haus: 0,04 qm Aperturfläche je 1 qm Nutzfläche (EnEV) MFH > 2 WE: 0,03 qm Aperturfläche je 1 qm Nutzfläche (EnEV) Kraft-Wärme-Kopplungs- Anlagen (mit normalem Erdgas), die 50% d. Wärmeenergiebedarfs decken Solar-Keymark Zertifizierung Kraft-Wärme-Kopplung (nur wenn Bioerdgas-Aufbereitung mit bester Technik, niedrigem Stromverbrauch und unter Einsatz von EE oder Abwärme durchgeführt wurde) Anschluss an ein Nah- und Fern-Wärme-Netz, wenn die gelieferte Energie durch anteilige EE erzeugt wurde * 15% Unterschreitung des Höchstwerts des Jahres-Primärenergiebedarf UND 15% Unterschreitung der zu erfüllenden Anforderungen an die Wärmedämmung der Gebäudehülle 7

9 EEWärme Gesetz seit im Neubau Nutzungspflicht Eigentümer von Gebäuden > 50qm, die neu errichtet werden, müssen ihren Wärmeenergiebedarf (Berechnung nach EnEV) anteilig mit Erneuerbaren Energien (EE) decken (ab dem Bauantrag gestellt bzw. Bauanzeige erstattet) Erneuerbare Energie Solare Strahlungsenergie Gasför. Biomasse (Biogas, Bioerdgas) Feste Biomasse Flüss. Biomasse (Bioöl) Geothermie Umweltwärme Pflichtanteil 15% 50% 50% 50% 50% Technische Mindestanforderung Mindest-Kesselwirkungsgrad < 50kW: 86% Mindest-Kesselwirkungsgrad > 50kW: 88% Brennwerttechnik E-WP: JAZ 4,0 (bzw. JAZ 3,8 wenn WW-Bereitung durch WP oder durch andere EE erfolgt) Gas-WP: JAZ 1,2 Wärmemengen- & Strom- bzw. Brennstoffzähler (VL > 35 C) E-WP (Luft/Luft- & Luft/Wasser-WP): JAZ 3,5 (bzw. JAZ 3,3 wenn WW-Bereit. durch WP oder durch andere EE erfolgt) Gas-WP: JAZ 1,2 Wärmemengen- & Strom- bzw. Brennstoffzähler Die Bundesländer können diese Nutzungspflichten auch für den Gebäudebestand festlegen Ersatzmaßnahmen EnEV-Unterschreitung mind. 15% unter jeweils geltender EnEV* oder: 30% Anlagen zur Nutzung von Abwärme, die 50% des Wärmeenergiebedarfs decken 1-2 Fam.-Haus: 0,04 qm Aperturfläche je 1 qm Nutzfläche (EnEV) MFH > 2 WE: 0,03 qm Aperturfläche je 1 qm Nutzfläche (EnEV) Kraft-Wärme-Kopplungs- Anlagen (mit normalem Erdgas), die 50% d. Wärmeenergiebedarfs decken Solar-Keymark Zertifizierung Kraft-Wärme-Kopplung (nur wenn Bioerdgas-Aufbereitung mit bester Technik, niedrigem Stromverbrauch und unter Einsatz von EE oder Abwärme durchgeführt wurde) Anschluss an ein Nah- und Fern-Wärme-Netz, wenn die gelieferte Energie durch anteilige EE erzeugt wurde * 15% Unterschreitung des Höchstwerts des Jahres-Primärenergiebedarf UND 15% Unterschreitung der zu erfüllenden Anforderungen an die Wärmedämmung der Gebäudehülle 8

10 Nutzungspflichten nach EEWärmeG ( seit ) Neubauten mit einer Nutzfläche > 50qm Nutzfläche, müssen den Wärmeenergiebedarf anteilig mit Erneuerbaren Energien decken Erneuerbare Energien Pflichtanteile Technische Mindestanforderung Solare Strahlungsenergie Gasförmige Biomasse (Bioerdgas) Feste Biomasse Flüssige Biomasse (Bioöl) 15% EFH / ZFH: 0,04 m² Aperturfl./m² Nutzfl. 2 WE: 0,03 m² Aperturfl./m² Nutzfl. 30% 50% 50% Zertifikat Solar Keymark Kraft-Wärme-Kopplung Mindest-Kesselwirkungsgrad < 50 kw: 86 % > 50 kw: 88 % Brennwerttechnik Geothermie & Umweltwärme 50% E-Erdwärmepumpe: JAZ 4,0 bzw. 3,8 mit WWB E-Luft-Wasser WP: JAZ 3,5 bzw. 3,3 mit WWB E-Luft-Luft WP: JAZ 3,5 bzw. 3,3 mit WWB Gas-Wärmepumpe: JAZ 1,2 9

11 Solarthermie: Modernisierung und Neubau 10

12 Solartechnik

13 Solartechnik für Warmwasser Solare Brauchwasserbereitung - bereits EnEV-Referenzsystem - ca. 60% Deckung für WW - überschaubarer Installationsaufwand - i.d.r. über Flachkollektoren

14 13

15 ecocompact aurocompact Die Kompaktlösung für Heizung und Warmwasser 14

16 Solaranwendung mit aurocompact Alles Drin Werksseitig integriert Optionale Zubehöre Einbau-Set: hydr. Weiche und ungeregelter HK Solarregelung Erweiterungs-Set gemischter HK Intelligente Solar- Pumpengruppe Zirkulations-Set Solar- ADG (6L / 18L) Fremdstromanod e mit Anschlusszubehör Heizungs- ADG (15Liter) Solar- Auffangbehälter (4,8L / 7,5L) Trinkwasser ADG (8L) Antilegionellen-Set 15

17 Solartechnik für Heizungsunterstützung Solare Heizungsunterstützung - sinnvoll bei niedrigen Systemtemperaturen - ca % Deckung der Endenergie Wärme - Beachtung des sommerlichen Wärmebedarf - Flach- und Röhrenkollektoren sinnvoll

18 Wirkungsgradkennlinie Flach- und Röhrenkollektor CPC - Röhrenkollektor 17 17

19 Solartechnik für Heizungsunterstützung Integration aller Systembestandteile in einem Modul Entlüfter Kollektorfühler Adaptive Pumpenregelung Wärmetauscher Speicherfühler Wärmemengenzähler Verbrühungsschutz

20 Aufbau eines Solar-Gesamtsystems 19

21 Wärmepumpe: (Modernisierung) und Neubau 20

22 Wärmepumpentechnik

23 Wärmepumpen Effizienz vs Einsetzbarkeit Luft Einsatz Erde Wasser Effizienz + Luft/Wasser-Wärmepumpen können fast überall eingesetzt werden - Luft/Wasser-Wärmepumpen sind etwas weniger effizient 22

24 Die Vaillant Wärmepumpenrange 2015 Premium Wärmepumpen flexotherm flexocompact exclusive Best in class 5-19 kw Sole, Wasser, Luft Preiswerte Wärmepumpen arotherm VWL Beste Preis-Leistung 5-15 kw Luft Hybridsystem geotherm 3 kw & Gasheizung Hybrid-Wärmepumpen 3 kw Sole, Wasser, Luft Wärmepumpen geotherm kw Für große Gebäude kw Sole, Wasser flexotherm exclusive flexocompact exclusive product presentation 23

25 flexotherm flexocompact exclusive Produktübersicht PassivCooling Modul VWZ NC 11 VWZ NC 19 VR 70 VR 900 multimatic Kostenlose Endkunden App 1200 mm 1920 mm Grundwasser Modul fluocollect Luft/Wasser-Außeneinheit VWW 11/4 SI VWW 19/4 SI flexotherm exclusive flexocompact exclusive arocollect VWL 11/4 SA 24

26 Beispielkonfiguration Solarthermie aurotherm Wärmequelle Heizen, Kühlen und warmes Wasser Luft Router Internet Sole Internet Gateway multimatic 700 Wasser flexotherm exclusive Multi-Funktionsspeicher allstor auroflow exclusive kostenlose App für ios / Android App profidialog Fernzugriff durch den Installateur aguaflow exclusive 25 25

27 Die arotherm VWL Luft/Wasser-Wärmepumpe Einfach erneuerbare Energie zum Heizen und Kühlen nutzen Preiswertes Komplettsystem von Vaillant Komfort zu jeder Jahreszeit mit Inverter Techologie und aktiver Kühlfunktion Kompaktes Design, außergewöhnlich ästhetisch. Passt sich perfekt in jeder Umgebung an 26

28 arotherm im Neubau Die preiswerte Lösung für (neue) Einfamilienhäuser calormatic 470/4 VWZ MEH 61 Erweiterbar mit Vaillant Systemzubehör arotherm VWLx5/2 Vier Leistungsgrößen 4, 6, 8 und 11kW modulierend Einfach zu installieren geostor VIH RW 27

29 Zeolith Gas-Wärmepumpe System zeotherm Die effizienteste Art mit Gas zu heizen 28

30 Warum zeotherm? Weil Erfahrung von 140 Jahren Geld spart Brennwert -2% = 0,016ct/kWh bei 100% 100% ca. 8,0 ct/kwh 98% ca. 8,016 ct/kwh bei 100% 100% ca. 8,0 ct/kwh ca. 4,72 ct/kwh 141% 29

31 Warum wird der Zeolith warm? Die Poren des Zeolithen haben die Größe eines Wassermoleküls. Wassermoleküle werden im Sodalithkäfig eingeklemmt pro kg Zeolith ergibt sich durch die Porenstruktur eine innere Oberfläche von m 2 Die Wassermoleküle dringen in den Sodalithkäfig des Zeolithen ein und wandeln dabei Ihre Bewegungsenergie in Wärme um (siehe Video)! 30

32 Elektro-Wärmepumpe Adsorptions-Wärmepumpe Nutzwärme Kondensator Nutzwärme Kondensator Desorber Drossel Verdichter Elektrische Antriebswärme Nutzwärme Verdampfer Energie Zeolith Adsorber Verdampfer Umweltwärme (Abluft, Erdreich, Außenluft, Grundwasser,...) Umweltwärme (Abluft, Erdreich, Außenluft, Grundwasser,...) 31

33 Daten und Aufbau zeotherm Technische Daten VAS 106/4 + VAS 156/4 Nennwärmeleistungsbereich 1,5-10 / 15 kw Jahresarbeitszahl 1,3 einstellbare Vorlauftemperatur C empfohlene max. Vorlauftemp. HK < 40 C el. Leistungsaufnahme 40 W Gerätebreite 772 mm Gerätehöhe inkl. Abgasstutzen mm Gerätetiefe 718 mm Transportgewicht (o. Verkleidung) 160 kg Betriebsgewicht 183 kg Systemregler integriert oberer Bereich: Gas-Brennwert unterer Bereich: Zeolith - WP Die Zeolith-Gas-Wärmepumpe ist ein innovatives Produkt mit höchster Energieeinsparung, trotzdem im wesentlichen bekannte Komponenten für den FHW 32

34 Zeolith Gas-Wärmepumpe System zeotherm exclusiv direkte solare Heizungsunterstützung ohne Pufferspeicher möglich - Hocheffizienz-Pumpen zur deutlichen Reduzierung des Stromverbrauches - System zeotherm exclusiv erfüllt mit höchstem Warmwasserkomfort jeden Anspruch (NL-Zahl 3,0) - nochmalige Steigerung des Gesamtnutzungsgrades um bis zu 136% bzw. 141%. Die neue Generation des weltweit effizientesten Gas-Heizsystems 33

35 Gas Wärmepumpe ; Zeolith-WP System-Komponenten hydraulische Anbindung aurostor VIH S x aurotherm (Solarsystem komplett) zeotherm eine Einheit - ein System: zeotherm, Solar-Kollektoren inkl. Zubehör und Speicher 34

36 Befeuchten des Zeoliths die Adsorptionsphase Abgabe von Adsorptionswärme Adsorption von Wasser im Zeolith Kalter Dampf strömt zum Adsorber Zufuhr von Verdampfungswärme 35

37 Systemvorstellung Hydraulik VAS 106/4 Betriebsphase Adsorption M Gasbrenner M M Dampf 36

38 Trocknen des Zeoliths die Desorptionsphase Zufuhr von Desorptionswärme (120 C) Desorption von Wasserdampf aus dem Zeolith Heißer Dampf strömt zum Kondensator Abgabe von Kondensationswärme 37

39 Systemvorstellung Hydraulik VAS 106/4 Betriebsphase Desorption M Gasbrenner M M Dampf 38

40 Gesamtnutzungsgrad Zeolith-Gas-Wärmepumpe Durch die Einkopplung von Umweltwärme steigt der Gesamtnutzungsgrad (Brennwert für Heizung und Warmwasserbereitung) auf 136%/ 141% an. Damit ist das Gesamtsystem über 20% besser als eine Kombination aus Gas-Brennwert und solarer TW-Bereitung. Vergleich Normnutzungsgrad 160% = solare Warmwasserbereitung 140% Normnutzungsgrad [%] 140% 120% 100% 80% 60% 40% 108 % 123 % 10% 136 % 10% 10% 13% 141 % Umweltwärme für Heizung % 28-33% 120% 100% 80% 60% 40% CO2 Reduzierung [%] 20% 20% 0% Gas- Brennwertgerät Gas- Brennwertgerät + Solarthermie WW Gas- Brennwertgerät + Solarthermie HU System zeotherm System zeotherm exclusiv vgl. mit Brennwert vgl. mit Brennwert + Solarthermie WW 0% 39

41 Stromerzeugende Heizung: Modernisierung und ( Neubau ) 40

42 Kraft-Wärme-Kopplung Systeme von Vaillant ecopower 4.7 ecopower 4.7 cascade POWER Therm 20 KWK System ecopower 1.0 ecopower 3.0 system Einsatz 41

43 Vorteil der KWK: Effizienzgewinn durch lokale Erzeugung 31% Primärenergie - Einsparung durch micro-kwk Dezentrale Wärme- und Stromerzeugung vermeidet Kraftwerks- und Übertragungsverluste. 42

44 Das System ecopower in den Einsatzbereichen Vaillant schließt die Angebotslücke und macht KWK Verbrennungsmotor-Technologie für das Einfamilienhaus zugänglich. 43

45 mini-kraft-wärme-kopplung ecopower

46 Gas-Verbrennungsmotor Antriebseinheit des Mini-BHKWs Niedrige Emissionswerte durch Drei-Wege-Katalysator mit Lambda-Regelung Langlebige und störungsfreie Technik Verschleißfreier, geräuscharmer Start über den Generator Reduzierte Wartungskosten Anlasser und Batterie entfallen 45

47 Einbindung in die Haustechnik eines Gebäudes Strombedarf < 3kW 46

48 Einbindung in die Haustechnik eines Gebäudes Strombedarf > 3kW 47

49 mikro-kraft-wärme-kopplung Perspektiven Effizienzentwicklung von Erdgas-Technologien CO 2 -Vermeidung Gas-Brennwert- Gas-Brennwert- Bio-Erdgas Zeolith-Gas- Mikro-KWK Brennstoffzelle gerät gerät + Solar Wärmepumpe Quelle: e.on Ruhrgas Kraft-Wärme-Kopplung ist die effizienteste Erdgas-Technologie im Hausenergiebereich 48

50 ErP-Richtlinie ( Öko-Design-Richtlinie ) Die sogenannte Energy-related-Products-Richtlinie (ErP-Richtlinie), zu deutsch auch Öko- Design-Richtlinie genannt, ist ein EU-Gesetz, das in allen EU-Mitgliedstaaten in gleicher Form seit September Gültigkeit erlangt hat. Die Richtlinie legt verbindliche Mindesteffizienzstandards für Wärmeerzeuger fest. P rodukte, welche die Mindesteffizienzvorgaben nicht erfüllen, erhalten ab 2015 keine Marktzulassung mehr in der EU. Pflicht der Energiekennzeichnung ab durch ELP Labelling 49

51 Zukunftfähiges Heizen, mit

52 Dipl.-Ing. Frank Gäbler Tel.: FAX: Mobil: Com-FAX: Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG Berghauser Str Remscheid Tel Kundeforum Vaillant Dresden PowerPlus Technologies GmbH Frankenring Kesselsdorf Tel

53 Vielen Dank. Es gibt nichts Wichtigeres als den Erhalt unserer Umwelt mit regenerativen Energien! 52