BAUTEILAKTIVIERTE WÄRMESPEICHERUNG IN SPEICHERZIEGEL. Reality - Check

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1 BAUTEILAKTIVIERTE WÄRMESPEICHERUNG IN SPEICHERZIEGEL Reality - Check

2 Motivation des Projekts Trends EU Ziele 20/20/20 Aktiv am Haus der Zukunft mitarbeiten Neue Gebäude werden energetische Selbstversorger (Insellösung) Gebäude als Bestandteil einer autarken Gesamtlösung Projektidee (smart grid) Errichtung eines Referenzgebäudes um mit wissenschaftlicher Begleitung und Auswertung den Grundstein für den zukünftigen Baustandard zu legen

3 Technische Innovation des Projekts (Source: Wienerberger AG) POROTHERM W.i. 49 U-Wert : 0.13 W/m² K e4-ziegelhaus m² beheizte Bruttofläche Neue Generation energieeffizienter Ziegel Thermisch aktivierte Ziegelmauern Zwettl/ Austria (1,096 kwh/m², 7,34 C) Energy System 48 m² Solarkollektoren (Süd/60 ) Dach integriert Liter Pufferspeicher 40 kwth Biomasse-Heizkessel 6.5 kwpeak Photovoltaik Anlagen am Garagendach montiert

4 Bauteilaktivierte Wärmespeicherung in Speicherziegel Flächenheizsystem Niedrige Vorlauftemperaturen Horizontale Wärmestrahlung Hohe Speichermasse (400kg/m²) (Source: Wienerberger AG)

5 Vorausgehende wissenschaftliche Arbeit Wissenschaftliche Unterstützung in der Planungsphase (Erfahrung und Gebäudesimulationen) Beurteilung der jährlichen Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes und der Kombination von Solaranlage und thermisch aktivierten Wänden (Energiemodellierung, Entwicklung eines ausreichenden 1D-Modell ) Entwicklung eines Monitoringkonzepts (Konzeptentwicklung nach zentralen Forschungsfragen) Wichtigsten Ergebnisse Das e4-ziegelhaus2020 Konzept führt zu einer negativen Jahresprimärenergiebilanz (nr), dh. Plusenergiehaus Hoher Solaranteil (ca. 60%) kann mit einer Kombination aus einem großen Solarkollektoranteil und thermische aktivierten Wänden erreicht werden.

6 Hypothesen Das e4-ziegelhaus2020 ist nicht nur ein Plusenergiegebäude am Papier sondern auch in der Praxis. Das eingesetzte Wärmebereitstellungssystem basiert auf erneuerbaren Energieträgern (Solarheizung und Biomasse - Sonnenhaus Konzept) und führt zu einem solaren Deckungsgrad von über 60 Prozent beim Heiz- und Warmwasserbedarfs. Die vorhergesagte Energieleistung des e4- Ziegelhaus 2020 aus der Energiemodelierung in der Planungsphase entspricht den Ergebnissen des durchgeführten Monitorings.

7 Wärmebilanz 2013 Monitoring AIT Austrian Institute of Technology 7

8 Ein Hauskonzept mit Sicherheitsnetz Laut Zentralanstalt für Meteorologie war der Winter 2013 der trübste Winter der letzten 130 Jahre. Österreichweit gab es 37% weniger Sonnenschein als im vieljährigen Mittel. Von Mitte Mai bis Mitte November (ca. 7 Monate) konnte Warmwasser und Heizung nur mit der Solaranlage abgedeckt werden Es wurden über kWh Sonnenwärme im Jahr 2013 produziert Die fehlende Wärme wurde durch den Holzofen problemlos ausgeglichen 8

9 Strombilanz 2013 Monitoring AIT Austrian Institute of Technology 9

10 Echtes Plus-Energiehaus Nach dem extremen Winter folgte ein extremer Sommer. in den vergangenen acht Monaten hat die Photovoltaikanlage am Garagendach ca kwh Strom produziert. etwa 40 Prozent des Stromverbrauchs wurde bisher direkt von der Photovoltaikanlage geliefert und der Stromüberschuss verkauft. von März bis Oktober produzierte man monatlich mehr Strom als man verbrauchen Durch den Stromverkauf ist das Haus mit 340 Euro im Plus. 10

11 Monitoring Ergebnisse Thermische Behaglichkeit im Wohnzimmer (Temperatur- Luftfeuchtigkeit) (January till March 2013) (April till June 2013) 2.2% are outside of comfort area 7.9% outside of comfort area (5 min data points)

12 Vergleich zwischen Modellierung und Monitoring

13 Ergebnisse Durch das Nutzerverhalten (24 Grad Celsius Lufttemperatur, Fensteröffnung und manuelle Beladung des Biomasse- Heizkessels), hat die durch Boden- und Wandheizung abgegebene Wärme den berechneten Wärmebedarf überstiegen. Durch die geringen Sonnenstunden im Januar und Februar hat die durch Solarkollektoren gelieferte Wärmemenge einen niedrigen Deckungsanteil. Das e4- Ziegelhaus 2020 wird eine Plus- Primärenergiebilanz erreichen vor allem wegen des niedrigen Energieverbrauchs und des ausreichend gelieferten Stroms aus PV.

14 Solarertrag [kwh/monat] Ausblick Jänner Februar Monitoring AIT Austrian Institute of Technology 14

15 PV-Ertrag [kwh/monat] Ausblick Jänner Februar Monitoring AIT Austrian Institute of Technology 15

16 Prognose Fortsetzung des wissenschaftlichen Monitoring bis Ende 2014 Auswertung der Jahresenergieleistung des e4- Ziegelhaus 2020 von Jan. bis Dez Vergleich der theoretischen Modells mit Messdaten (insbesonders Wärmebereitstellungssystem) Analyse sowohl der thermischen Gebäudeleistung und des Wärmebereitstellungssystems im Sommer (z.b. Gefahr der Überhitzung, Gefahr der Stagnation des Kollektorfeldes.

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19 Dank an Das Projekt Solares Plus Haus wird vom Klima- und Energiefonds im Programm Neue Energien th Call gefördert und damit ermöglicht. Project Partner AIT, Austrian Institute of Technology Wienerberger AG Fa. Franz Schiller Gmbh

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