WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkszeug für Wärmequellen und übertrager für Wärmepumpen

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1 Institut für Gebäude- und Solartechnik Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch Mühlenpfordtstraße 23 D Braunschweig WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkszeug für Wärmequellen und übertrager für Wärmepumpen Dipl.-Ing. Franziska Bockelmann 29. November 2018, Essen Der Geothermiekongress DGK 2018

2 future:heatpump Forschungsvorhaben Energetische und wirtschaftliche Optimierung von Wärmequellen für Wärmepumpen Laufzeit: 03/2015 bis 07/2018 Projektpartner und Fördergeber: 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 2

3 Motivation und Ziele 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 3

4 1. Stand der Wärmepumpe Wärmebereitstellung ~ 10% WP Wärmebereitstellung in Wohnungsneubauten % Quelle: BDH über bwp 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 4

5 2. Stand der Technik Bildquellen: u.a. WP-Hersteller, Hersteller 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 5

6 3. Der Planer und Bauherr Was ist die richtige Wärmequelle für meine Wärmepumpe? Gibt es gravierende Unterschiede in der Effizienz? Quelle: de.goipadwallpapers.com Welche Grundlagen und Randbedingen müssen beachtet werden? 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 6

7 Motivation und Ziel Viele verschiedene Wärmeübertragersysteme auf dem Markt vorhanden, vor allem für geothermische Anwendungen Vorhandene Systeme / Übertrager können einen großen Anwendungsbereich abdecken (Entzugsleistung / Einbautiefe) Beurteilung nicht trivial aufgrund der Vielzahl und Neuer Systeme Pre-Check-Tool für eine schnelle und einfache Auswahl der Wärmequelle für Wärmepumpen sowie zur Darstellung der ökologischen und ökonomischen Vorteile ist hilfreich und notwendig für die Praxis. Forschungsprojekt future:heatpump ist geboren 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 7

8 WPSOURCE Vordimensionierungsprogramm und Planungshilfe 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 8

9 Vordimensionierungsprogramm WPSOURCE übersichtliche Zusammenstellung und direkter Vergleich von Wärmequellen Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Ökologie an beliebigen Standort abschätzen Daten und Erkenntnisse für den Planungsalltag geeignet zur Verfügung stellen Ergebnis Bewertung, Vorauswahl und überschlägige Dimensionierung Einsatzbereich Grundlagenermittlung sowie Planung und Erstellung von Energiekonzepten. Kein Auslegungsprogramm! 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 9

10 Luft Luft-/Wasser- Wärmepumpe Wasser Erde Wärmeübertragerkategorien Standardformen Sonderform Hybrid-System Erdwärme- Sonden Spiralsonden Wärmerohr (Phasenwechsel) Erdwärmekörbe Erdwärmekollektor Energiepfähle e-tank Brunnen Übertrager für offene Gewässer Abwassertauscher Eisspeicher HEP Luftabsorber Außenluft Abluft weitere Sonderformen 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 10

11 Luft Luft-/Wasser- Wärmepumpe Wasser Erde Wärmeübertragerkategorien Standardformen Sonderform Hybrid-System Erdwärme- Sonden Spiralsonden Wärmerohr (Phasenwechsel) Erdwärmekörbe Erdwärmekollektor Energiepfähle e-tank Brunnen Übertrager für offene Gewässer Abwassertauscher Eisspeicher HEP Luftabsorber Außenluft Abluft weitere Sonderformen 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 11

12 Zusammenfügen aller Ergebnisse Finales Programm WPSOURCE Workflow Festlegung der Umsetzung, des Aufbaus und Inhaltes MS Excel: Inputs und Outputs Projektstart Kostenermittlung Anwendung und Einbindung vorhandener Grundlagen (Normung, VDI, Leitfäden, Literatur,...) Plausibilisierung und Ergänzung mit Simulationsergebnissen Numerische Simulationsstudie (u.a. Referenzgebäude, Standort, Wärmequelle/Wärmeübertrager, Erdreichparameter) 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 12

13 Methodik WPSOURCE 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 13

14 Methodik WPSOURCE 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 14

15 Methodik WPSOURCE Referenz-WP: Kenndaten einer gemittelten WP Grundkonfiguration der Übertrager als Dimensionierungsgrundlage Kosten WP Wärmeübertrager Erdarbeiten/ Bohrung Dienstleistungen 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 15

16 WPSOURCE - Eingabe 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 16

17 WPSOURCE - Ausgabe 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 17

18 Fazit und Ausblick 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 18

19 Fazit Wärmepumpentechnologie spielt bei der zukünftigen Wärmeund Kälteversorgung eine wesentliche Rolle! WPSOURCE Hilfestellung und Motivation zur Umsetzung sowie Verbreiterung von Wärmepumpenkonzepten! Auswahl des Niedertemperaturquellsystems ist gesteuert über Investitionskosten sowie Flächenbedarf! 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 19

20 Ausblick - future:heatpump II November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 20

21 Vielen Dank für Ihr Interesse! 29. November 2018 Franziska Bockelmann WPSOURCE Planungs- und Konzeptwerkzeug Seite 21