«Solarenergie und die Gebäudehülle»

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1 «Solarenergie und die Gebäudehülle» Energieapéro Schwyz 30. Oktober 2017 Adrian Kottmann

2 Inhalt Solarenergie und die Gebäudehülle 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? 2. Strom aus der Fassade Technische Rahmenbedingungen 3. Einschub Solarstromspeicher die Lösung für den Winter? 4. Strom aus der Fassade Kosten und Wirtschaftlichkeit! 5. Projekte

3 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? Solarwärme Solarstrom

4 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? Solarwärme Direkter Wärmegewinn aus der Sonne mit gutem Wirkungsgrad Südfassaden produzieren mehr Solarwärme als Steildächer bis zu einer Neigung von 45

5 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? Solarstrom Direkter Stromgewinn aus der Sonne Mit 10 m² Modulfläche ergibt sich auf der Südfassade ein Ertrag von kwh pro Jahr Ertrag optimiert auf das Winterhalbjahr

6 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? Solarstrom & Solarwärme Hybridmodul Spannende Kombination von Solarwärme (Niedertemperatur) und Solarstrom Vorteil, nur ein System in der Gebäudehülle und vollflächige Bestückung ACHTUNG: Integration in Haustechniksystem erfordert gute Planung

7 Inhalt Solarenergie und die Gebäudehülle 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? 2. Strom aus der Fassade Technische Rahmenbedingungen 3. Einschub Solarstromspeicher die Lösung für den Winter? 4. Strom aus der Fassade Kosten und Wirtschaftlichkeit! 5. Projekte

8 Wh/m² Solarenergie und die Gebäudehülle 2. Produktion Solarstrom Sommer & Winter Tagesverlaufskurve 21. Juni Süd 90 Flach (West+Ost)/2

9 Wh/m² Solarenergie und die Gebäudehülle 2. Produktion Solarstrom Sommer & Winter Tagesverlaufskurve 21. Dezember Süd 90 Flach (West+Ost)/2

10 2. Produktion Flachdach 0 und Fassade 90 Im Juni 6 mal mehr Solarenergie als im Dezember Flachdach 0 Monatliche Unterschiede maximal Faktor 2! Fassade 90 Quelle: sonnendach.ch

11 2. Produktion Flachdach 0 und Fassade 90 Flachdach 0 Fassade 90 Flachdach 0 (Produktion = Energieverbrauch) Energieertrag: 800 kwh/kwp Eigenverbrauch: 35 % Stromeinsparung: 25 Rp./kWh Überschusstarif: 5 Rp./kWh Ertrag pro kwp : 96. Fr./ Jahr Fassade 90 (Produktion = Energieverbrauch) Energieertrag: 630 kwh/kwp Eigenverbrauch: 50 % Stromeinsparung: 25 Rp./kWh Überschusstarif: 5 Rp./kWh Ertrag pro kwp: Fr./ Jahr Quelle: sonnendach.ch

12 2. Fassadenanlage Schatten und Teilflächen Moduloptimierer/ Modul WR Pro Modul/ Einheit ein Optimierer (DC/DC-Wandler) Gute Überwachung und Übersicht Einfaches Anlagendesign und Auslegung Zugänglichkeit Optimierer in Fassade Wechselrichterkonzept kann nicht geändert werden

13 2. Fassadenanlage Schatten und Teilflächen Kleinspannungs-WR Wenig Module pro Strang Technik komplett im Gebäude, keine Elektronik in der Fassade WR-Konzept kann angepasst werden Sehr grosser Verkabelungsaufwand Auslegung und Produktewahl ist komplex

14 Inhalt Solarenergie und die Gebäudehülle 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? 2. Strom aus der Fassade Technische Rahmenbedingungen 3. Einschub Solarstromspeicher die Lösung für den Winter? 4. Strom aus der Fassade Kosten und Wirtschaftlichkeit! 5. Projekte

15 3. Vorhandene Speicher Warmwasser! Elektro Boiler (für Einfamilienhaus) Speicherbereich: 50 C 65 C (300l) 5.25 kwh thermisch und elektrisch Schlechte Effizienz Wärmepumpen- Boiler (für Einfamilienhaus) Speicherbereich: 50 C 65 C (300l) 5.25 kwh thermisch -> 1.75 kwh elektrischer Speicher

16 3. Vorhandene Speicher Gebäude! Thermische Masse im Haus z.b. Hybridbau mit Betonböden Wärmebezugsfläche: 160m 2 Dicke Betonböden: 20cm Speicherbereich: 21.0 C 22.0 C 21 kwh thermischer Speicher 5.25 kwh elektrischer Speicher mit Wärmepumpe (COP 4) (im Winter)

17 3. Vorhandene Speicher Elektroauto! Renault ZOE 40 Reichweite: 300 km Nennkapazität der Batterie: 41 kwh Entspricht 41 kwh elektrischer Speicher Ca. 15kWh / 100km täglich 5-10kWh Meistens nur Teilladungen! Speicher kann nicht ausgenutzt werden, resp. nur kleine Eigenbedarfsoptimierung!

18 3. Speicher die Möglichkeiten! Solarstrom Speicher E3DC Station mit Wechselrichter, Ansteuerung von Lasten und Eigenverbrauchsoptimierung kwh elektrischer Speicher CHF kwh speichern Rp./kWh

19 3. Speicher ein Überblick! Kapazität 6 kwh 33 kwh 80 kwh Kosten/kWh CHF CHF CHF 50.

20 3. Projekt Optimale PVA für Eigenbedarf! Projektentwurf: Flachdachanlage 10 Fassadenanlage Süd Speicher mit Steuerung

21 3. Projekt Optimale PVA für Eigenbedarf! Deckungsgrad aus Eigenproduktion: 77% Direkter Eigennutzungsgrad: 50% Indirekter Eigennutzungsgrad: 70% Autarkiegrad: 53%

22 Inhalt Solarenergie und die Gebäudehülle 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? 2. Strom aus der Fassade Technische Rahmenbedingungen 3. Einschub Solarstromspeicher die Lösung für den Winter? 4. Strom aus der Fassade Kosten und Wirtschaftlichkeit! 5. Projekte

23 4. Kosten Solarstrom Ein Blick zurück Anlage von Solarpionier Baujahr kwh Solarstrom kostet?

24 Rp./ kwh Solarenergie und die Gebäudehülle 4. Strompreisentwicklung für EFH (H4) Quelle: solarwirtschaft.de

25 4. Kosten Solarstrom und heute? Realisierung 2017 Einmalvergütung (KEV) 1 kwh Solarstrom kostet

26 4. Fassadenanlage Wirtschaftliche Kennzahlen Quelle: Hochparterre Viridén Standardsolarmodul Monokristallin Ertrag (Süd): 100 kwh/m² Leistung: 170 Wp/m² Mehrkosten: 200. CHF/m² (500. ) kwh-preis: 10 Rp./kWh (0%, 25a/ 2 Rp. BK) Standardsolarmodul Dünnschicht (CIS) Ertrag (Süd): 80 kwh/m² Leistung: 130 Wp/m² Mehrkosten: 100. CHF/m² (400. ) kwh-preis: 7 Rp./kWh (0%, 25a/ 2 Rp. BK) Quelle: Flumroc

27 4. Fassadenanlage Wirtschaftliche Kennzahlen Sondermodule (individuelle Grössen) Ertrag (Süd): 110 kwh/m² Leistung: 175 Wp/m² Mehrkosten: 350. CHF/m² (650. ) kwh-preis: 15 Rp./kWh (0%, 25a/ 2 Rp. BK) Sondermodule (farbig, bedruckt, Grösse) Ertrag (Süd): Leistung: Kosten: ca. 60 kwh/m² ca. 100 Wp/m² CHF/m²

28 4. Fassadenanlage Kosten! Vorteil? Quelle: Basler & Hofmann Eric Lagenskiöld Energieautarkes MFH Brütten

29 Inhalt Solarenergie und die Gebäudehülle 1. Energie aus der Fassade Welche Technik? 2. Strom aus der Fassade Technische Rahmenbedingungen 3. Einschub Solarstromspeicher die Lösung für den Winter? 4. Strom aus der Fassade Kosten und Wirtschaftlichkeit! 5. Projekte

30 EFH Rimer Inwil

31 Sanierung EFH Luzern

32 Hinter-Musegg Luzern

33 swissporarena Luzern

34 MFH Brütten

35 5. Komplette Gebäudehülle Umweltarena

36 5. Fassade Parkhaus Roche Kaiseraugst

37 Roche Kaiseraugst

38 ewl Unterwerk Luzern

39 MFH W. Schmid AG Zürich

40 jedes Dach ist für Solarenergie geeignet!

41

42 Besten Dank und viel Energie aus der Sonne!

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