Energieeffizienz in Gebäuden

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1 Institut für Energietechnik, Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung VORTRAGSREIHE ELEKTRISCHE ENERGIETECHNIK Forschung auf dem Gebiet der Energietechnik Energieeffizienz in Gebäuden Prof. Clemens Felsmann Industriepartner Symposium 06. Oktober 2011

2 Energieeffizienz in Gebäuden Gebäudeenergietechnik Mo3va3on oder Leidensdruck? Größter Endenergieverbraucher in 2010: Haushalte PJ = GWh Verbrauchsanteile: Strom Übrige Fernwärme Steinkohle Braunkohle Erdgas 89% Biomasse und erneuerbare Abfälle (Brennholz) 11 % sonstige erneuerbare Energien (Geothermie, Solarthermie) Mineralöl Zahlenangaben in % aus 2009; Quelle: AGEB e.v. Folie 2

3 Energieeffizienz in Gebäuden Gebäudeenergietechnik Mo3va3on oder Leidensdruck? Wärmenutzung (Raumheizung, TWE) überwiegt deutlich! Anteil Beleuchtung: 2% am Endenergieverbrauch GWh Verbrauchsanteile:!"#$%&'(#)*+,-.+ /01(&22340$&+ 5467&+ 8&9%")'29%&+.)&0*'&+ :5,+ ;&6&#9%7#)*+ Zahlenangaben in % aus 2009; Quelle: AGEB e.v. Folie 3

4 Energieeffizienz in Gebäuden Gebäudeenergietechnik Stromverbraucher : Möglichkeiten der Lastverschiebung? Quelle: Diplomarbeit Trost; 2010 Folie 4

5 Energieeffizienz in Gebäuden Gebäudeenergietechnik Mo3va3on oder Leidensdruck? Regulatorischer Rahmen: EPBD Energy Performance of Buildings Direc3ve (recast 2010) Mindestanforderungen an Gesamtenergieeffizienz (Rechenverfahren!) Bis sind alle neuen Gebäude Niedrigstenergiegebäude EnEV Energieeinsparverordnung Na3onale Umsetzung der EPBD Novellierung in 2012: energe3sche Anforderungen vs. Wirtschaelichkeit? EEWärmeG Erneuerbare Energien Wärmegesetz Nutzungspflicht für erneuerbare Energien für Wärme und Kältebedarf Deckungsanteile unterschiedlich / Ersatzmaßnahmen z.b. Energieeinsparung! Folie 5

6 Energieeffizienz in Gebäuden Gebäudeenergietechnik Ersatzmaßnahme, z.b. Maßnahmen zur Einsparung von Energie Verbesserter Wärmeschutz: % unter EnEV Anforderung Neubau Öffentliche Gebäude: Neubau Sanierung Geringerer Primär Energiebedarf: 15% (nur Neubau) d.h. Baukonstruk3on + Anlagentechnik Folie 6

7 Anreizsystem / Vermarktung Dresden, Clemens Felsmann Folie 7

8 Arbeitsschwerpunkte trend:research Quelle: ASUE Folie 8

9 Mikro-KWK: Messtechnische Ergebnisse Gesamtwirkungsgrad in Abhängigkeit des Volumenstromes und der Rücklaueemperatur Elektrischer Wirkungsgrad in Abhängigkeit des Volumenstromes und der Rücklaueemperatur Folie 9

10 Forschungsverbund: Smart Energy Management Folie 10

11 Forschungsverbund: Smart Energy Management Koopera3onsbeitrag Fakultät Elektrotechnik und Informa3onstechnik Ins3tut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik (Prof. Dr. Ing. Peter Schegner) Folie 11

12 Forschungsverbund: Smart Energy Management Koopera3onsbeitrag Fakultät Elektrotechnik und Informa3onstechnik Ins3tut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik (Prof. Dr. Ing. Peter Schegner) Folie 12

13 Energieeffizienz in Gebäuden Plusenergiehaus und E Mobility Dresden, Clemens Felsmann Folie 13

14 Energieeffizienz in Gebäuden Plusenergiehaus Energieflüsse für Haushaltsgeräte und E Mobility (Bamerie) Folie 14

15 Sommerliche Raumkühlung Heizflächen werden als Kühlflächen genutzt Höherer Komfort Energe3sche Vorteile Folie 15

16 Energieeffizienz durch GebäudeautomaXon: DIN EN Automa3ons und Effizienzklassen Quelle: spelsberg gebäudeautomation gmbh Folie 16

17 Energieeinsparung durch opxmierte Regelung Beispiel: Hybride Lüeung + TABS Op3mierte Regelung: Trägheiten Wemer / Nutzung / Lastprognosen Bild: ais-online.de Folie 17

18 Gebäude im Verbund: smart home und smart grid Beispiel: Gebäudebamerie Beispiel: E Energy Bild: cleanurbanenergy.com Folie 18

19 Komplexität in der Energietechnik: Speicher Wärme, Kälte, Strom E-mobility Geothermie Windenergie PV Demand Side Management Smart Meter Smart Grid Kommunikationstechnik Automatisierung Optimierung Wasser Biomasse Wärmepumpe Solarthermie Folie 19

20 Komplexität in der Energietechnik: Studiengang RES Solar Geothermie Wind/ Wasser Biomasse Netze Wasserstoff Energieeffizienz Wärmeversorgung Lastmanagement Solar Geo Energiespeicherung Integration elektrisches Netz Energiewandler Wind/ Wasser Projektmanagement Spezialmodule Spezialmodule Spezialmodule Spezialmodule Biomasse Wärmeversorgung Lastmanagement Netze H 2 Spezialmodule Spezialmodule Spezialmodule Effizienz Ergänzungsmodule TU Dresden, Studiengang Regenerative Energiesysteme Folie 15 Folie 20

21 Professur für Gebäudeenergietechnik und Wärmeversorgung Temperatur und Strömung in einem Atrium Gebäudetechnik Energie- und Wärmeversorgung Energiemanagement Energiesysteme Simulation Messung und Optimierung Kontakt: Folie 21