Versorgungskonzepte für die Energiewende Beispiele für Neubau und Bestandssanierung

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Versorgungskonzepte für die Energiewende Beispiele für Neubau und Bestandssanierung"

Fanny Amsel
vor 6 Jahren
Abrufe

1 Versorgungskonzepte für die Energiewende Beispiele für Neubau und Bestandssanierung Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff Ostfalia-Hochschule Wolfenbüttel 28. Berliner Gesundheitstechnische Tagung Berlin Oktober Ergebnisse zu Versorgungskonzepten aus Projekten von Gliederung 1. Vier Praxisbeispiele zu Quartieren, Mehr- und Einfamilienhäusern 2. Energieanalyse aus dem Verbrauch - Messung anstelle Berechnung 3. Endenergien, CO2-Emissionen und Wirtschaftlichkeit als Maßstäbe 4. Vorschläge für ein zukünftiges Gebäudeenergiegesetz 2

Entwicklung weltweit (Anteil D: ca. 2,4%) 14 000 Giga Tonnen CO2 als Äquivalent fossiler Energieträger (ca.

2 Entwicklung weltweit (Anteil D: ca. 2,4%) Giga Tonnen CO2 als Äquivalent fossiler Energieträger (ca. 90%) müssen in der Erde bleiben Wünsch, M.: Zukunft der KWK und Fernwärme Kassel 06/ Praxisbeispiele zu Quartieren, Mehr- und Einfamilienhäusern 4

Beispiel 1: DBU-Projekt: Behindertenstiftung im Dorf Neuerkerode 5,3 ha Fehlentscheidung 1973 5,6 ha Neues Nahwärmenetz Verlust: 40 kwh/(m²a)!

3 Beispiel 1: DBU-Projekt: Behindertenstiftung im Dorf Neuerkerode 5,3 ha Fehlentscheidung ,6 ha Neues Nahwärmenetz Verlust: 40 kwh/(m²a)! Teilweiser Rückbau 2017 beschlossen wirtschaftlich allein aus den vermiedenen Netzverlusten 7,9 ha 5 Seit Projektbeginn: Minus 3%/a Rückgang Endenergie Energieverbrauch für Nahwärme in Neuerkerode (Nahwärme aus Gas, Biogas, Heizöl - mit Witterungskorrektur, heizwertbezogen) Heizöl Biowärme Gas Verbrauch, in kwh/a Heizöl Biowärme Gas

4 Beispiel 2: Solare dezentrale Nahwärme Feldanlage Speyer Alter Schlachthof - BMU-Projekt: Solar Kessel 7 Beispiel: Solare Nahwärme - Macht das Sinn? 550 m² Kollektorfläche und 100 m³ Speicher mit Nahwärme für 61 Einfamilienhäuser 8

5 Jahresbilanz leider ein Nullsummenspiel Kollektorertrag 380 kwh/m²koll. QV,Kessel 40 MWh QN, Kollektorkreis 209 MWh QV, Speicher+ Heizzentrale 14 MWh QV,Nahwärmenetz 197 MWh QF, Kessel 715 MWh Gas- Brennwertkessel Viessmann Vitocrossal 300 CT 575 kw QK, gesamt 675 MWh QN, Nahwärmenetz 870 MWh QN, Wohnhäuser 673 MWh Kesselnutzungsgrad > 94% > 104% (Heizwertbezug) 24% regenerativer Anteil am Wärmeenergiebedarf Aber: Keine Endenergieeinsparung gegenüber dezentraler Gasbrennwerttechnik und doppelt so hohe Energiekosten 9 Beispiel 3: Mehrfamilienhäuser BMU-Projekt: Solar-Kessel Solarertrag 8 kwh/(m² a) Endenergie minus 7 kwh/(m² a) Durchschnittlicher Anlagennutzungsgrad: 70% (Brennwert) Energiebilanz, gewichteter Ø 8 Feldanlagen, ( m², ohne Nahwärme, mit Gasbrennwertkessel) Energiekennwert, in kwh/(m²a) Energiezufuhr Energieverbraucher Kollektorkreis Brennstoff Erzeuger Zentrale mit Speicher Trinkw armw asserzirkulation Trinkw armw assernutzen Raumheizung 10

6 Beispiel 4: Sanierung Fachwerkhaus zu Niedrigenergiehaus KfW 55 Messung: 50 kwh/(m²a) Endenergie Brennwert vorher ca. Faktor Energieanalyse aus dem Verbrauch Messungen anstelle Berechnungen 12

Verbrauchsausweis Albertstraße 3 Fläche: 211,2 m² von bis fklima 38124 Braunschweig Personen: 2 P 01.01.12-31.12.12 1,075 Baujahr: 1900 01.01.13-31.12.13 1,013 Wohn-/Bürogebäude Modernisierung: 2008 01.

7 Verbrauchsausweis Albertstraße 3 Fläche: 211,2 m² von bis fklima Braunschweig Personen: 2 P ,075 Baujahr: ,013 Wohn-/Bürogebäude Modernisierung: ,327 Wärmeverbrauch Energieträger: Erdgas Werte brennwertbezogen 53,5 kwh kwh kwh/(m²a) kwh/(pa) m²a , , A+ A B C D E F G H , kwh Ø Messzei t , kwh m²a Ø D m²a Ø Langzeit , Energieanalyse aus dem Verbrauch EAV Gebäude EAV Erzeuger 5,0 Messpunkte Wärme 15 Nen nle istun g Winterleistung WMZ 13,4 kw 4,5 Sommerleistung WMZ K = 97,3 % Messpunkte Gas 4,0 Winterleistung Gas 12 Sommerleistung Gas 3,5 Steigung H = 3,0 0,171 kw/k 9 Q? in = 1,024 Q? out + 0,060 kw 2,5 Steigung H = 0,167 kw/k 2,0 6 1,5 1,0 Heizgrenze 3 Grun dl eistun g 15,5 C 0,5 0,22 kw Mittelleistung Grun dle istun g 1,12 kw 0,15 kw 0,0 a = 92,9 % Außentemperatur, in C Energieabfuhr als mittlere Leistung, in kw Leistung aus Verbrauch, in kw Stromverbrauch Wasserverbrauch 99 CO 2-Emissionen für Wärme- und Stromverbrauch 1047 kwh P a A+ A B C D E F G H kwh kwh P a Ø D P a l P d A+ A B C D E F G H l l P d Ø D P d Energiezufuhr als Leistung, in kw kwh kwh/(m²a) kwh/(pa) , , , Ø Messzei , Ø Langzeit , m³ m³/(m²a) l/(p d) 71,1 0, ,0 0, ,3 0,34 99 Ø Messzei 72,5 0,34 99 Ø Langzeit 72,5 0,34 99 kg CO2 kg CO2 Ø Langzeit ,5 1,85 a m²a 2015 t CO2 P a Energieanalyse aus dem Verbrauch Leistung aus Verbrauch, in kw 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 EAV Gebäude Steigung H = 0,167 kw/k Grun dle istun g 0,15 kw Steig ung H = 0,171 kw/k Grun dl eistun g 0,22 kw Messpunkte Wärme Winterleistung WMZ Sommerleistung WMZ Messpunkte Gas Winterleistung Gas Sommerleistung Gas Heizgrenze 15,5 C Außentemperatur, in C Q = H G + Q TWW + Q t 13 Potenzial von Maßnahmen zur Endenergieeinsparung und CO 2 -Minderung 169 kwh/(m²a) langfristig: 60 kwh/(m²a) Einsparpotenzial Wohngebäude bis 2050 durch energetische Modernisierung: (169 60) kwh/(m²a) x 3,5 Mrd. m² = 382 TWh/a d.h. minus 64% 14

8 3. Endenergien, CO2-Emissionen und Wirtschaftlichkeit als zukünftige Maßstäbe für Versorgungskonzepte 15 Prognose: Wärmepumpen ersetzen Brennwerttechnik - Fernwärme etwa konstant Quelle: IWU 16

9 Aktuelle Studie IFB: Effizienzstandards ohne Einfluss auf die Investitionskosten HH 2009 bessere Standards als EnEV Vorschläge für ein zukünftiges Gebäudeenergiegesetz 18

Bisherige Ziele: 20 20 20 haben nicht den gewünschten Effekt erzielt Besser ersetzen durch alleiniges Ziel: CO2 Budget bis 2050 einhalten Förderung, Umwandlung (Kraftwerk), Verteilung Förderung,

10 Bisherige Ziele: haben nicht den gewünschten Effekt erzielt Besser ersetzen durch alleiniges Ziel: CO2 Budget bis 2050 einhalten Förderung, Umwandlung (Kraftwerk), Verteilung Förderung, Raffinerie Transport Aufbereitung Transport Strom Gas, Öl, Braunkohle Holz f P = 3,0 (EnEV 02) f P = 2,4 (EnEV 14) f P = 1,8 (EnEV 16) f P = 1,1 (EnEV) f P = 0,2 (EnEV) auch KWK f P = 1,2 Hier liegt das Problem! = nicht erneuerbarer Anteil : Seit 2009 kein Rückgang der CO2-Emissionen Ursache u.a. PE-Bewertung Fernwärme aus Kohle-HKWen 20

Verschiedene Entwicklungen in D: schwach mittel stark 21 Fazit Gasbrennwerttechnik, Wärmepumpen und Nah-/Fernwärme werden zukünftig wesentlich im Wettbewerb stehen.

11 Verschiedene Entwicklungen in D: schwach mittel stark 21 Fazit Gasbrennwerttechnik, Wärmepumpen und Nah-/Fernwärme werden zukünftig wesentlich im Wettbewerb stehen. Einfache Systeme sind komplexen Hybridtechniken ökonomisch und ökologisch vorzuziehen Wettbewerb zwischen vorhandenen Gas- und Fernwärmenetzen führt meist zu der Empfehlung: Gasanschluss bleibt Gasanschluss und Fernwärmeanschluss bleibt Fernwärmeanschluss Neubau: Wärmepumpen (Elektro versus Power-To-Gas) versus Nah- /Fernwärme Zukünftiges Gebäudeenergiegesetz: Zielbezug auf Endenergien und CO2 Emissionen anstelle Primärenergiebezug Einzelanforderungen ersetzen das Kompensieren zwischen Hülle und Anlagentechnik Nur die Qualitätssicherung in Planung und Ausführung verbunden mit einem Erfolgsnachweis nach Inbetriebnahme durch Energieanalysen aus dem Verbrauch gewährleisten das Einhalten von Planwerten Zukünftige Dokumentation der Kenngrößen Heizwärme Trinkwarmwasser Erzeugerverluste in einem fortzuschreibenden Energieausweis 22

12 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Diskussion? Mehr Infos: 23

Ähnliche Dokumente

Fernwärme. Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff Ostfalia - Hochschule Wolfenbüttel

Fernwärme. Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff Ostfalia - Hochschule Wolfenbüttel Fernwärme Prof. Dr.-Ing. Dieter Wolff Ostfalia - Hochschule Wolfenbüttel 1 Studie Nah- und Fernwärmenetze (Jagnow/Wolff) Verfügbar unter: www.delta-q.de Empfehlungen werden gegeben für: die Abkopplung