Fachtagung: Energieberatung - Schlüssel zur Energiewende? , Düsseldorf Energieberatung im Smart Home

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1 Fachtagung: Energieberatung - Schlüssel zur Energiewende? , Düsseldorf Energieberatung im Smart Home Prof. Dr.-Ing. Viktor Grinewitschus Institut für Energiefragen der Immobilienwirtschaft EBZ Business School, Bochum Institut Energiesysteme und Energiewirtschaft Hochschule Ruhr West, Bottrop Prof. Dr. Volker Eichener

2 Viktor Grinewitschus Studium der Elektrotechnik und Promotion an der Universität Duisburg/Essen Bis 9/2012 Aufbau und Leitung des Fraunhofer-inHaus Zentrums Seit 2011 Professur für TGA an der Hochschule Ruhr West, Bottrop Seit 2012 Professur für Energiefragen in der Immobilienwirtschaft an der EBZ Business School, Bochum Forschungsschwerpunkte Analyse der Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz in Gebäuden (Anlagentechnik, Nutzerverhalten). Zukünftige Energieversorgungskonzepte für Immobilien. Assistenzfunktionen auf der Basis von Smart Home Technologien. V. Grinewitschus

3 Thesen zur Energiewende und der Energieberatung Der Nutzer und sein Verhalten spielen bei der Effizienz von Gebäuden zukünftig eine wesentliche Rolle Mit der Energiewende wird die Energieerzeugung dezentral, lokale Energiegewinnung wird Standard Der Stromverbrauch wird für die Energieberatung an Bedeutung gewinnen Geräte werden intelligenter und effizienter, Gebäude werden vernetzter und komplexer, daraus ergeben sich neue Fragestellungen: Passt die Technik-Ausstattung zu den Bedürfnissen der Nutzer? Läuft die Gebäudetechnik effizient? Kann der lokale Energieverbrauch an die lokale Energieerzeugung angepasst werden? Hauptaufgabe wird das intelligente Management von intelligenten Produkten, nur so entstehen effiziente Lösungen V. Grinewitschus

4 Status 2015 und Ziele Energiewende Aktuelles Ziel Status Grad Zielerreichung Ausbau Photovoltaik 33,4 GW 39,5 GW 115 % Ausbau Offshore Wind In 2015 gegenüber 2 GW 2014 (Deutschland) 3,3 GW 170 % Anteil Erneuerbare an der Anstieg Primärenergieverbrauch um 2,8 % Quelle: BP Statistical Review of World Energy Report 2016 Stromproduktion 27 % 31,6 % 117 % Primärenergieverbrauch (-20 % bis 2020) PJ PJ 46 % Stromverbrauch (-10 % bis 2020) 579 TWh 594 TWh 59 % CO2-Ausstoß (-40 % bis 2020) 827 MtCO2e 925 MtCO2e 42% Haushaltsstrompreis max 125,5 % des EU-Durchschnitt 142% EEG-Umlage < 3,5 ct/kwh in ,2 ct/kwh Quelle: BMWi V. Grinewitschus

5 Nutzung regenerativer Energien V. Grinewitschus

6 Stromerzeugung und Verbrauch in Deutschland Installierte Leistung regenerative Energie Entschädigungszahlungen nach 14,15 EEG (in Euro) Quelle: Bundesnetzagentur, EEG Energieträger (geschätzt) 4722 GWh in 2015 Windenergie Solare Strahlungsenergie Biomasse Wasserkraft Deponie, Klär & Grubengas Anlagen nach dem KWKG Insgesamt % Veränderung zum Vorjahr 32% 89% 578% -> Integration der Erneuerbaren in das Energiesystem wird zentrale Aufgabe V. Grinewitschus

7 Auswirkungen der lastfernen Erzeugung 50 Entschädigungzahlungen für abgeschaltete EE Anlagen in 2015 p.a/kw installierte Leistung NRW (1,9 Mio. ) TH (6,8 Mio. ) NS (46 Mio. ) SH (312 Mio. ) MV (24 Mio. ) ST (11 Mio. ) BB (71 Mio. ) kw installierte Leistung/Einwohner V. Grinewitschus

8 Umbau der Stromversorgung Quelle: Netzausbau, Bundesnetzagentur V. Grinewitschus

9 Wo drückt der Schuh bei den Energiekosten? Jährliche Stromkosten 3000 kwh/a, 28 ct/kwh Jährliche Heizkosten/ Wohnung (75 m²) Fernwärme, Öl, Gas 2000 /a 1500 /a 1000 /a 500 /a 0 Quelle: Techem Energiekennwerte 2012, eigene Berechnungen V. Grinewitschus

10 Zukunft der Energieberatung Statische Betrachtung des Gebäudes Dynamische Betrachtung (Betriebs- und Nutzerverhalten) V. Grinewitschus

11 Gebäude als System betrachten Smart Home Assistenz durch Technik Monitoring V. Grinewitschus

12 RWE Zukunftshaus in Bottrop V. Grinewitschus

13 Vergleich des JNG von Heizungsanlagen Anlagen mit WW-Bereitung Anlagen ohne WW-Bereitung Wohnungswirtschaft Wohnungswirtschaft V. Grinewitschus

14 Auslegung von Heizungsanlagen im Bestand: Verteilung der Betriebsvolllaststunden (Bestand einer Wohnungsbau-Gesellschaft) Anzahl Anlagen überdimensioniert Passend dimensioniert Optimaler Bereich für eine Heizungsanlage V. Grinewitschus Betriebsvolllaststunden/a

15 Steuerung der Heizungsanlage über den Wärmebedarf in den Räumen Bedarfsgesteuerte Lüftungstechnik - Anwesenheit? - Raumklima? V. Grinewitschus

16 Bedarfsgeführte Vorlauftemperaturregelung Quelle: [37] Quelle: Richter, TU Dresden V. Grinewitschus

17 Suslab NWE: Innovation City Bottrop als Living Lab Entwicklung einer Infrastruktur zur partizipativen Entwicklung von Assistenzfunktionen Durchführung von Raumklima-Messungen in mehr als 80 Haushalten Vermessung der Wirkung von Assistenzsystemen zum Energiesparen in mehr als 30 Haushalten Entwicklung und Test neuer Assistenzfunkionen V. Grinewitschus

18 Vergleich Energieverbrauch im MFH mit und ohne Home Automation V. Grinewitschus

19 Feldtest im Bestand V. Grinewitschus

20 Feldtest im Bestand V. Grinewitschus

21 Pilot-Projekt Smart Home BWG Halle Merseburg V. Grinewitschus

22 2/3 der Probanden haben witterungsbereinigt Einsparungen erzielt 030% 020% 010% 000% 010% Teilnehmer 020% 030% Home Automation System wurde erst im September 2014 montiert Verbräuche für 2013 und 2014 wurden ausgewertet (< 50 % der Heizperiode) Mittlere Einsparung 5,5 % bzw 6,7 % (ohne Proband 7) Einsparungen korrespondieren mit der gemessenen Spreizung der Raumtemperaturen V. Grinewitschus

23 Vergleich der Heizkosten (Plattenbau) Mieter 23: 114 m², Energieverbrauchsausweis 89 kwh/(m²*a) Grundkosten: 250 /a, 570 /a Verbrauchskosten (820 ), 0,60 /(m²*a) entspricht ca. 71 kwh/(m²*a) Mieter 8: 55 m², Energieverbrauchsausweis 91 kwh/(m²*a) 114 /a Grundkosten, 470 /a Verbrauchskosten (584 /a), 0,88 ct/(m²*a), entspricht ca. 105 kwh/(m²*a) V. Grinewitschus

24 Niedriger Verbrauch, niedrige Luftqualität? Luftqualität gut mäßig schlecht V. Grinewitschus

25 Hoher Verbrauch, sehr gute Luftqualität Luftqualität gut mäßig schlecht V. Grinewitschus

26 Niedriger Verbrauch, Gefahr durch Schimmelbildung? Abstand zwischen Raumtemperatur und Taupunkt V. Grinewitschus

27 Hoher Verbrauch, Keine Gefahr von Schimmelbildung? Abstand zwischen Raumtemperatur und Taupunkt V. Grinewitschus

28 Smart Home und Energieeffizienz V. Grinewitschus

29 Ziele der Allianz für einen klimaneutralen Wohngebäudebestand Die Allianz für einen klimaneutralen Gebäudebestand" ist ein Gemeinschaftsprojekt von Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Verbänden. Sie hat das Ziel: den Wärmeverbrauch in Wohnimmobilien zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten deutlich zu verringern, den CO 2 -Ausstoß im Wärmebereich deutlich zu reduzieren und einen klimaneutralen Wohngebäudebestand bis 2050 zu erreichen. Allianz für einen klimaneutralen Wohngebäudebestand 29

30 Forschungsprojekt - Ziele Wie wirken Energieeffizienz-Maßnahmen in Bestandsgebäuden? Welche Maßnahmen sind besonders effektiv? Welche Maßnahmen sind besonders effizient? Alle relevanten Maßnahmen werden in einem Verbundprojekt untersucht, das sich in 4 Teilprojekte gliedert Vergangenheitsbezogene Datenanalyse (zum Effekt von verschiedenen Sanierungsmaßnahmen) Optimierung Wärmeerzeugung Optimierung Wärmeverteilung (hydraulischer Abgleich) Nutzerassistenz (Smarte Thermostate, Verbrauchsvisualisierung, Smart Home, Lüftungsassistenz) Allianz für einen klimaneutralen Wohngebäudebestand 30

31 Vision: Plattform für den Informationsaustausch zum digitalen, energieeffizienten Wohnen Qualifiziertes Benchmarking durch systematische Erhebung von Daten - Übersicht über den aktuellen Stand der Energieeffizeinz durch Vergleich ähnlicher Gebäude - Bewertung von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz - Information über Möglichkeiten und Wirkung der dezentralen Energieerzeugung - Feedback der Nutzer zu Maßnahmen Quelle:fotolia Die Digitalisierung verändert vieles, auch die Energieberatung! V. Grinewitschus

32 Crowdsourcing als Informationsquelle V. Grinewitschus

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Prof. Dr.-Ing. Viktor Grinewitschus EBZ Business School/Hochschule Ruhr West Springorumallee Bochum Tel V. Grinewitschus