Energie-Treffen am Säntis

Transkript

1 Energie-Treffen am Säntis Aktiv-Solarhaus mit 125% Eigenversorgung Umgesetzte Energieund Komfort-Konzepte Qualitative und quantitative Evaluation Abschätzung Mehrkosten / Mehrnutzen Schlussfolgerungen Dr. Stephan A. Mathez - Solar Campus GmbH - Wetzikon

2 Einfamilienhaus mit Einliegerwohnung/Büro (EBF = 350 m 2 )

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5 Erhöhung des Solarertrages im Winter: Reflexion PV Kollektoren: Einstrahlung +10 bis +30 % Abwärme PV Kollektoren: Temperatur +5 bis +20 C Thermische Leistung +20 bis +100 % / Solarertrag im Winter + 20% Effekte im Sommer: weniger Überhitzung Reflexion ST PV PV+ST Kamineffekt

6 Betonkernaktivierung: Fussbodenheizung im Betonkern Vorhandener Beton wird genutzt Temperaturbereich C Aktivierbares Volumen: 60 m 3 entspricht 20 m 3 Wasserspeicher oder der Energie von 100 kg Holz Gesamter Perimeter gedämmt Selbst-regelnde Wärmeabgabe 60 m 3 Beton C = 20 m 3 Wasser C

7 Glasmuster mit jahreszeitlich variabler Lichtdurchlässigkeit: Transmission im Sommer: 15% Transmission im Winter: 45% Transmission bei Schlechtwetter (Diffuslicht): 30%

8 Sitzplatz-Wärmestrahler Sauna-Konvektor Heisswasser in der Küche Geschirrspüler Waschmaschine

9 Am Gebäude: Gebäudehülle: Minergie-P-Standard (U = 0.1 W/m 2 /K) Innenausbau: Lehmwände und Lehmputz Solararchitektur: grosse Fenster südseitig Wohnzimmer mit Schieferboden (Strahlungsabsorption) Haustechnik: Kondensierende Pellets-Heizung (1 Silofüllung reicht für 3 Jahre) Kontrollierte Lüftung: Wärme-/Feuchterückgewinnung Energiesparende Geräte: LED, Induktionsherd, Effizienz-Pumpen Küchenabzug: Aktivkohlefilter

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11 Messung Einstrahlung Auswirkung Solarertrag Sonniger Wintertag Bewölkter Wintertag

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13 Niedrige Transmission Hohe Transmission

14 Situation im Winter Situation im Sommer Passive Energiegewinne keine Überhitzung

15 : Transmission = 50 % : Transmission = 25 % : Transmission = 1 %

16 160 I [W/m 2 ] Glas Glas Glas 3 Glas Glas 5 80 Glas 6 60 Glas 7 40 Glas 8 Glas 9 20 Glas 10 0 Glas 11 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 18 t 16 dir [%] :00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

17 Solarer Deckungsgrad [%] Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Standard Solarhaus 2013/14 Solarhaus 2014/15 Solarhaus 2015/16 Solarer Deckungsgrad Solarenergiean Speicher Gesamtenergiean Speicher

18 kwh / Jahr Stromproduktion (Einspeisung) Stromverbrauch (Haushalt & Technik) Holzpelletverbrauch (600 kg) Bilanz ( 1 kwh = 1 kwh ) kwh kwh kwh kwh Produktion + Verbrauch Pellets Strom

19 Art der Nutzungen / Ausnützung / Flexibilität / Erweiterbarkeit Platzbedürfnisse (Zahl und Grösse der Zimmer) Beziehung zur Nachbarschaft und Umgebung (Aussicht) Klima und Umgebung (Bodenbeschaffenheit) Versorgungsituation (Zuleitungen, Netze) Energiegesetze, Normen Orientierung, nutzbare Dach- / Fassadenflächen Gebäudecharakter, Ästhetik, Bauökologie, Baubiologie, Akustik Graue Energie, Statik, Erdbebensicherheit, Rückbaubarkeit, etc.

20 Kompaktheit Anforderungen Grösse/Nutzung CO 2 -optimiert Wohnklima Photovoltaik Solarthermie Holzpellets Gebäude Geometrie Technik Materialien Solararchitektur Dämmung Lüftung Minergie-P-ECO Energiebedarf Geräte / Licht Materialien Autarkie Betonkern Geräte A+ Wärmerückgew. Wandheizung Lehmwände Enthalpie-T.

21 Beispiel eines Bürogebäudes (Hauptanwendung): Vollständige Glasfassade (Sonnenschutzglas mit t = 13%) Kühlung im Sommer mittels Kühldecken und Lüftungskühlung Hoher Heizbedarf im Winter Günstige Voraussetzungen: Geringe interne Lasten Hohe Wärmekapazität

22 Wh/m2/d Tages-Sonneneinstrahlung Konventionell/SunPattern Normalglas: Sommerpeak SunPattern: Sommersenke Sonnenschutz SunPattern Kühlbedarf Sommer Ohne Nachtauskühlung 5'000 Mit Nachtauskühlung SunPattern Kühldecke nach 20 J. amortisiert 4'000 3'000 2'000 1'000 0 Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Sonnenschutzglas, ohne NA Sonnenschutzglas, mit NA 70% SunPattern, ohne NA 70% SunPattern, mit NA

23 Gewerk Alternative** Mehrkosten Lebensdauer kwh/a kwh Rp/kWh* Mehrnutzen Gebäudedämmung Standard (MuKEn) 25' '200 72' Wohnkomfort Kontrollierte Lüftung Fensterlüftung 22' '200 72' Luftqualität Fenster -20 % Transmission 6' ' Autarkie Pellets kondensierend -10 % Pellets 2' ' Autarkie Dach mit Knick 36 m 3 mehr Estrich 14' '200 72' Autarkie Betonkernaktivierung Fussbodenheizung 8' '200 72' Autarkie Solarthermie Pellets/Kleinspeicher 48' ' ' CO 2, Autarkie PV (KEV) Eternitdach 30' ' ' Rendite Pellets [Wärmepumpe] 26' '000 60'000 (44) CO 2 -arm Enthalpietauscher Wärmetauscher 2' ' Luftfeuchtigkeit LED konv. Lampen '500 0 Rendite Deckenstrahler [Holzofen] 3' ' [-20] Wohnkomfort Saunakonvektor [konv. Sauna] 2' ' [-20] Wohnkomfort Heisswasserhahn [Quooker] 1' ' [-20] Wohnkomfort Wandheizung (Lehm) [Monoblock] 10' '000 60' Wohnkomfort *) Diese Energiekosten sind sehr spezifisch und gelten nur für das betrachtete Objekt. **) Alternativen in [eckigen Klammern] werden in die Energiekosten nicht eingerechnet.

24 Fenster Fassade Dach Keller Lüftung Wärmeverluste Parallele Wärmeströme: grosser Wärmewiderstand = kleiner Verlust Die Kette ist so stark wie ihr schwächstes Glied Bei einer Sanierung/Planung den schwächsten Abschnitt verbessern Einzelmassnahmen nicht übertreiben

25 1. Nutzungsbedürfnisse haben 1. Priorität 2. Wünsche, Konzepte und Ideen sammeln 3. Energiekonzept ortsspezifisch wählen 4. Synergie-Potentiale evaluieren

26 Website Beschreibung Viele nützliche Hinweise für Bauherren Branchenverband Solarenergie Solarprofis Karte aller Einspeisetarife in der Schweiz (PV) Zertifizierte Kollektoren ( Solar Keymark ) Validierte Leistungsgarantie VLG (Solarthermie) Förderprogramme Solarenergie und Gebäude Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!