Kombination Wärmepumpe und Solarenergie. Workshop Solarenergie und Wärmepumpe, 18 November 2015, Rita Kobler

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Cathrin Koenig
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1 Kombination Wärmepumpe und Solarenergie Workshop Solarenergie und Wärmepumpe, 18 November 2015, Rita Kobler

Die meisten Anlagen nutzen ihr Potenzial nicht vollständig aus.

2 Die Wärmepumpen-Technologie Nutzt die thermodynamischen Eigenschaften des Kältemittels, um mit Wärme aus einem kälteren Umweltmedium z.b. ein Haus zu beheizen Zwischen % der Energie stammt aus dem Umweltmedium. Die meisten Anlagen nutzen ihr Potenzial nicht vollständig aus. Auch fossile Feuerungen produzieren mehrheitlich nicht optimal effizient. Wärmepumpen sind aber empfindlicher auf falsche Einstellungen grössere Effizienzabnahme 2

Solarthermie Die gewonnene Energie stammt aus der Sonne und ist erneuerbar (abzüglich Pumpenergie) Kann nur gewonnen werden, wenn die Temperatur im

Braucht (fast) immer einen zusätzlichen Erzeuger Produziert im Sommer überschüssige Wärme kann oft nicht verwendet werden kann zur Regeneration von

3 Solarthermie Die gewonnene Energie stammt aus der Sonne und ist erneuerbar (abzüglich Pumpenergie) Kann nur gewonnen werden, wenn die Temperatur im Kollektor höher ist, als die Temperatur des zu wärmenden Mediums Heizen im Winter ist abhängig von der Einstrahlung und den nötigen Vorlauftemperaturen. Braucht (fast) immer einen zusätzlichen Erzeuger Produziert im Sommer überschüssige Wärme kann oft nicht verwendet werden kann zur Regeneration von Erdwärmesonden oder zur Wärmelieferung bei z.b. Eisspeicheranlagen verwendet werden Hydraulische Einbindung / Fühlerplatzierung u.ä. erfolgt teilweise nicht wie erwünscht 3

4 Photovoltaik Die gewonnene Energie stammt aus der Sonne und ist erneuerbar (wie alle produzierten Gegenstände: graue Energie, Rohstoffe) Produziert je nach Ausrichtung und Standort zu unterschiedlichen Tageszeiten Strom. Produziert auch im Winter je nach Wetterlage/Einstrahlung. Der Strom kann für verschiedene Anwendungen genutzt werden, sowie via Stromnetz jemand anderem zur Verfügung gestellt werden (heute noch ohne Übertragungskosten). Produziert im Sommer Überschussstrom, welcher bei einem hohen Anteil die Netze überlastet (in der Schweiz sind wir noch weit weg davon, exkl. lokale Überlastung). Kann zur Regeneration von Erdwärmesonden oder zur Wärmelieferung bei z.b. Eisspeicheranlagen verwendet werden Qualität der Anlage/Installation leicht messbar; Zähler immer vorhanden 4

5 EnergieSchweiz: Förderung von erneuerbaren Energien und Energieeffizienz Fazit 1 Heizungen werden mehrheitlich nicht sehr effizient betrieben. Wärmepumpen sind aber empfindlicher auf falsche Einstellungen grössere Effizienzabnahme. Die Hydraulische Einbindung/Fühlerplatzierung von/bei Solaranlagen erfolgt oft nicht wie erwünscht (Resultat diverser Kontrollen). Bei Photovoltaikanlagen ist die Qualität der Anlage/Installation leichter messbar; Zähler immer vorhanden ohne Kontrollen sind einfache Systeme zu bevorzugen. es kommt sogar vor, dass die Solaranlage die von der Wärmepumpe produzierte Energie übers Dach vernichtet (falsche Fühlerplatzierung) 5

6 Gebäudesanierung Beispiel I Haus mit wenig Dämmung; VL Temperatur von 50 C; Fossile Feuerung hoher Energiebedarf pro EBF (80% für Heizen, 20% für Warmwasser) Dachfläche für solare Nutzung geeignet Dach- und Kellerdämmung immer sinnvoll (Gebäudephysik beachten) Fassadendämmung immer sinnvoll (Gebäudephysik beachten) L/W-Wärmepumpe JAZ ca ökologische Betrachtung ist stark davon abhängig, woher der Strom kommt Solarthermie Beitrag an Warmwasser (50 80 %) Photovoltaik unabhängig vom Haus, immer gleich sinnvoll, sofern Dachstruktur und Elektroinstallationen i.o. 6

7 Gebäudsanierung Beispiel II Haus mit viel Dämmung; VL Temperatur von 35 C; Fossile Feuerung tiefer Energiebedarf; ca. 60 % für Heizen, 40 % WW Dachfläche für solare Nutzung geeignet Dach- und Kellerdämmung Fassadendämmung L/W-Wärmepumpe Effizient beim Heizen und im Sommer für Warmwasser. Schlechtere Werte im Winter bei WW-Bereitstellung Solarthermie Senkt Primärenergiebedarf an fossiler Energie, Überschuss im Sommer; Heizungsunterstützung (gut) möglich Photovoltaik unabhängig vom Haus, immer gleich sinnvoll, sofern Dachstruktur und Elektroinstallationen i.o 7

8 Etappenweise Sanierung (GEAK empfehlenswert, Gebäudephysik beachten) Haus mit wenig Dämmung; VL Temperatur von 50 C; Fossile Feuerung hoher Energiebedarf v.a. für Heizen Dach- und Kellerdämmung Fassadendämmung Wärmepumpe Solarthermie Photovoltaik Oft nicht konfliktlos möglich Speicher 8

9 Etappenweise Sanierung ohne Wärmepumpe (GEAK empfehlenswert, Gebäudephysik beachten) Haus mit wenig Dämmung; VL Temperatur von 50 C; Fossile Feuerung hoher Energiebedarf v.a. für Heizen Dach- und Kellerdämmung Fassadendämmung Wärmepumpe Solarthermie Photovoltaik 9

10 Sanierung Bitte nicht: Eine thermische Solaranlage und einen Kombispeicher einbauen und sagen, dass später eine Wärmepumpe angeschlossen werden kann Kombispeicher und Wärmepumpen haben i.d.r. eine schlechte Effizienz, v.a. wenn der Volumenstrom der Wärmepumpe nicht berücksichtigt wird und/oder günstige Produkte eingesetzt werden (Speicherschichtung!). Bei unterdurchschnittlichem Warmwasserbedarf eine thermische Solaranlage empfehlen Vergleich: wie viel kwh produziert eine PV Anlage pro Fläche, wie viel kwh kann aus der solarthermischen Anlage genutzt werden PV und Warmwasser-Wärmepumpe (= WP-Boiler) Strom kann für verschiedene Zwecke verwendet werden 10

11 Sinnvolle Anwendungen gibt es durchaus: Gut begleitete Neubauanlagen Gesamtheizungserneuerung mit guter Auslegung und professioneller Begleitung (inkl. Einregulierung): Eisspeicheranlagen mit Wärmepumpen und Sonnenkollektoren; Erdsondenanlagen mit solarthermischen Regeneration Hoher Warmwasserbedarf (auch) im Sommer (Hotel etc. -> Einzelfallbetrachtung nötig) Kundenwunsch Der Hausbesitzer/die Hausbesitzerin darf erstellen lassen, was er/sie will faire (gegenüber Mensch, Technik und Kosten) Beratung wichtig 11

12 Hausaufgaben bei der Wärmepumpe Ob mit oder ohne Zertifikat 12

13 Beim Wärmepumpen-System-Modul erlaubte hydraulische Schaltungen mit Solarthermie 13

Überschussstrom kann weiter verwendet werden.

14 Persönliche Empfehlung I Vergleichsweise günstiger Robustes System Reduzierter Primärenergiebedarf Überschussstrom kann weiter verwendet werden. Bsp: EWS Regeneration beim Nachbarn, Elektro- Bike, Kühlung etc. 14

Persönliche Empfehlung II Vergleichsweise teurer fehleranfälligeres System Von reduziertem bis erhöhtem Primärenergiebedarf Im Sommer

15 Persönliche Empfehlung II Vergleichsweise teurer fehleranfälligeres System Von reduziertem bis erhöhtem Primärenergiebedarf Im Sommer kann die nicht genutzte Wärme nicht weiter verwendet werden. Ausnahmen: EWS Regeneration beim eigenen Gebäude; Eisspeicher-Anlagen 15

16 Fazit II Anlagen müssen (dürfen aber!) nicht auf absolut minimalster Primärenergiebedarf geplant werden. (Kosteneffizienz berücksichtigen) Saubere Planung, Arbeiten, Inbetriebnahme und Nachkontrolle wichtiger Nachkontrolle ist nicht kostenlos 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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