Vergleich der Wärmeerzeuger und Heizungsoptimierung

Transkript

1 Vergleich der Wärmeerzeuger und Heizungsoptimierung Dipl.-Ing.(FH) Jutta Maria Betz Energieberaternetzwerk Mittelfranken - Fortbildung 18. November 2016, Energie Campus Nürnberg Wer wir sind E-CO 2 ist ein Netzwerk aus drei eigenverantwortlich arbeitenden Energieberatern: Dipl-Phys. Klaus Kretzschmar Dipl.-Ing.(FH) und Dipl.-Umweltwiss. Herbert Schuhmann Dipl.-Ing.(FH) Jutta Maria Betz Zu meiner Person - Studium Maschinenbau/Energietechnik - Planung von Heizungs-, Lüftungs-, MSR-Anlagen, GLT, BHKW, Energiekonzepte, Bauüberwachung - seit 1995 selbständig im Bereich Energieberatung für Wohnbereich, Gewerbe, Kommunen, Kirchen (und Haustechnikplanung) - Gründungsmitglied des Deutschen Energieberaternetzwerk e.v. und Referententätigkeit DEN-Akademie, Landessprecherin Bayern 2 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

2 Wer wir sind Gründung des Vereins im Jahr 2001 Zusammenschluß von Ingenieuren, Architekten, Planungsbüros und Technikern aktuell ca. 700 Mitglieder Hauptmerkmal: Neutralität und Unabhängigkeit in Sachen Energieberatung Qualitätssicherung für Energieberater mit dem Ziel eines staatlich anerkannten Berufsbildes Kompetenzteams in allen wichtigen Gebieten der Energieberatung (Wohngebäude, Nichtwohngebäude, Gewerbe, BHKW, Kälte, Thermografie, Luftdichtheit, Baubegleitung, Denkmalschutz, Landwirtschaft.) Netzwerkpartner der EEE-Liste, eigene Suchmaschine für Energiedienstleistungen, zahlreiche Rabattierungen für Normen, Software usw. Politische Arbeit mehr Infos unter: Vereinseigene Bildungseinrichtung: DEN-Akademie aktuelles Programm unter 3 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Für jeden Gebäude die richtige Heizung Quelle: Energieagentur NRW 4 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

3 Grundlagen Diese Punkte sind zuerst zu klären: Kesselleistung und Wärmeverbrauch, evtl. aus bisherigem Verbrauch und Kesselbestand abschätzen oder berechnen Kann der Wärmeverbrauch vor der Erneuerung der Heizung verringert werden kann, z.b. durch Dämmung? optimal: Ermittlung einer Jahresdauerlinie erforderliches Temperaturniveau? welche Heizflächen: Heizkörper, Fußbodenheizung... welches Verteilsystem: Einrohr- oder Zweirohrheizung Stromverbrauch räumliche Gegebenheiten (Lage und Größe des Heizraums, Brennstofflagers, Kamine) Wärmeleistung in kw Geordnete Jahresdauerlinie Wärme Stunden pro Jahr Verfügbare Energieträger: ist ein Fern- oder Nahwärmeanschluß möglich, ist eine Erdgasleitung in der Nähe 5 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Primärenergie und Treibhausgase 6 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

4 Heizöl- oder Erdgas- Niedertemperaturkessel Quelle: Energieagentur NRW 7 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Heizöl- oder Erdgas-Brennwertkessel Quelle: Energieagentur NRW 8 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

5 Brennwerteffekt Abhängig von der Abgas bzw. Rücklauftemperatur Quelle: Energieagentur NRW 9 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Effizienz bei unterschiedlicher Auslastung Quelle: Energieagentur NRW 10 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

6 Kraft-Wärme-Kopplung Eine Form der Kraft-Wärme-Kopplung: Blockheizkraftwerke (=BHKW) zur gleichzeitigen Erzeugung von Wärme und Strom verschiedene Brennstoffe möglich: Erdgas, Heizöl, RME, Pflanzenöl meist als Grundlast- Wärmeerzeuger Nutzung des Stroms i.d.r. im Betrieb hohe Laufzeiten erforderlich Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung möglich KWK-Gesetz, EEG Quelle: ASUE 11 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Kraft-Wärme-Kopplung 12 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

7 Kraft-Wärme-Kopplung Korrekte Dimensionierung ist entscheidend für wirtschaftlichen Erfolg Geordnete Jahresdauerlinie Wärme Wärmeleistung in kw Gesamt-Wärmebedarf BHKW Kessel Für Einfamilienhäuser und kleinere Mehrfamilienhäuser in der Regel nicht wirtschaftlich. Stunden pro Jahr 13 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Kraft-Wärme-Kopplung kwh :15:00 01:00:00 Dimensionierung nach Jahresdauerlinie für die Wärme und typischem Tageslastgang für den Strom :45:00 02:30:00 03:15:00 04:00:00 04:45:00 05:30:00 06:15:00 07:00:00 07:45:00 08:30:00 09:15:00 10:00:00 10:45:00 11:30:00 12:15:00 13:00:00 13:45:00 14:30:00 15:15:00 16:00:00 16:45:00 17:30:00 18:15:00 19:00:00 19:45:00 20:30:00 21:15:00 22:00:00 22:45:00 23:30:00 Pufferspeicher Abgasleitung Gasanschluß Generator Steuerung und Regelung Motor Schalldämmendes Gehäuse auf schwingungsentkoppeltem Grundrahmen Wärmetauscher 14 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

8 Kraft-Wärme-Kopplung 15 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Kraft-Wärme-Kopplung Sonderform eines Blockheizkraftwerkes (BHKW): Geräte mit Stirling-Motor Auch für Einfamilienhäuser und kleinere Mehrfamilienhäuser wirtschaftlich interessant Quelle: Senertec, Vaillant, Viessmann 16 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

9 Wärmepumpe 17 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Wärmepumpe System Jahresarbeitszahl Besonderheiten Luft-Wasser-WP (Wärmequelle Außenluft) Sole-Wasser-WP (Wärmequelle: Erdreich) Wasser-Wasser-WP (Wärmequelle Grundwasser) Vorlauftemperatur 35 C 55 C ca. 3,3 (2,8-3,5) ca. 3,8 (3,0-4,8) ca. 4,3 3,5 4,7) ca. 2,8 (2,6-3,2) ca. 3,3 (2,6-3,2) ca. 3,8 (3,0-4,2) Geräuschbelastung ausreichende Fläche bzw. geeigneter Untergrund erforderlich Genehmigung erforderlich, Probleme mit Zusetzung möglich 18 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

10 Wärmepumpe Quelle: Energieagentur NRW 19 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Wärmepumpe 20 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

11 Mehrere Wärmeerzeuger 21 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Hybrid-Kompaktgeräte mit WP Quelle: Viessmann, Junkers 22 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

12 Passivhaus-Kompaktgeräte Zentrale Zu- und Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung und Wärmepumpe Quelle: Aerex 23 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Gas-Wärmepumpen Absorption Adsorption Stoffpaarung: Flüssigkeit/Gas Feststoff (Zeolith)/Flüssigkeit, Gas Prozess: kontinuierlich diskontinuierlich 24 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

13 Gas-Wärmepumpen 25 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Stückholz-Verbrennung Stand der Technik: Holz-Vergaser-Kessel 26 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

14 Holz-Pelletheizung Quelle: KWB 27 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Holz-Pellet-Wärmeerzeuger Quelle: Energieagentur NRW 28 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

15 Holzpellets-Lager Quelle: Energieagentur NRW 29 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Holzpellets-Lager Quelle: Energieagentur NRW / Paradigma 30 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

16 Wartungsaufwand Pelletkessel Quelle: Energieagentur NRW 31 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Holz-Hackschnitzelung Technik ähnlich wie bei Pellets, jedoch Lagertechnik und Wartung aufwendiger 32 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

17 Solarunterstützung 33 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Anlagenkombinationen Mehrfamilienhaus Neubau KfW Wohneinheiten Ersatzneubau in Fürth Baujahr 2014 Wärmebrückennachweis (0,02 W/m 2 K) Luftdichtheitstest n 50 -Werte: 0,97 (Laubengang) 0,44 1/h Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung Luft-Wärmepumpen als Grundlast-Wärmeerzeuger Erdgas-Brennwert-Kessel als Spitzenlast-Wärmeerzeuger Photovoltaik-Anlage mit 29 kw p Q p = 22 kwh/m 2 a H T = 0,37 W/m 2 K 34 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

18 Anlagenkombinationen Mehrfamilienhaus Neubau KfW 55 Verteiler/Sammler mit Heizkreis FB-Heizung Puffer 850 l BW-Kessel 2 x 100 kw L-WP 31 kw L-WP 31 kw Brauch- wasser- Speicher l Brauch- wasser- Speicher l Brauch- wasser- Speicher 800 l Sole / Wasser- WP 13 kw Abluftventilator mit WT 35 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Wirtschaftlichkeitsvergleich 36 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

19 Wirtschaftlichkeitsvergleich Wohnanlage mit 60 WE, Baujahr Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Witterungsgeführte Regelung Quelle: Energieagentur NRW 38 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

20 Heizkurve Quelle: Energieagentur NRW 39 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Hydraulischer Abgleich Die gleichmäßige Verteilung des Heizmediums auf alle Heizflächen ist Voraussetzung für das reibungslose und energiesparende Funktionieren einer Heizungsanlage. Deshalb muß ein hydraulischer Abgleich des Heizungssystems durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil des hydraulischen Abgleiches ist die Verringerung der Pumpenleistung. Eine Heizungspumpe ist in der Regel ca h/a in Betrieb und verursacht bei zu hoher Leistung erhebliche Stromkosten. In einigen Förderprogrammen ist die Auszahlung der Fördermittel an den Nachweis eines hydraulischen Abgleiches geknüpft. Unangenehme Geräusche an den heizungsnahen und zu wenig Wärme an den heizungsfernen Heizkörpern kann dadurch behoben werden. 40 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

21 Energieeffiziente Pumpen seit 1. Januar 2013 gilt 41 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Energielabel für neue Heizungen Gesetzliche Verordnung 811/2013 für energierelevante Produkte (kurz ErP) bewertet unterschiedliche Gerätetypen und vergleicht die Wirkungsgrade der einzelnen Heizungssysteme. Das europaweit einheitliche Energielabel kennzeichnet seit September 2015 Geräte und Anlagen mit folgenden Komponenten: - Konventionelle Heizgeräte - Kraft-Wärme-Kopplung - (Niedertemperatur-) Wärmepumpen - Solarthermie - Temperaturregler - Wasserspeicher Quelle: Amtsblatt der Europäischen Union Für Nennleistung von maximal 70 kw oder einem Wasserspeicher bis zu 500 Liter Speicherinhalt (bei Verbundanlagen bis l). Biomasse-Heizungen werden ab 01.April 2017 in das Kennzeichnungssystem einbezogen. 42 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

22 Energielabel für neue Heizungen Effizienzklassen nach 2015/1187/EU 43 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung Energielabel für bestehende Heizungen Kennzeichnungpflicht gilt zunächst nur für Heizgeräte die gasförmige und flüssige Brennstoffe nutzen Nennleistung bis 400 kw älter als 15 Jahre Schornsteinfeger, Heizungsinstallateure sowie Gebäudeenergieberater des Handwerks und EnEV-Aussteller ( 21 EnEV) sind autorisiert das Etikett anzubringen. ab dem Jahr < < < < < < < 2008 Etikettierung auf Heizgeräten der Baujahre 2024 ab 2009, sofern sie mindestens 15 Jahre alt sind 44 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 45 Wärmeerzeuger - Heizungsoptimierung