e + Zeit Ingenieure GmbH Wir haben kein Energieproblem, sondern ein Problem der Energie-Speicherung, - Regelung und - Verteilung!

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Frida Schmitz
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2 Wer sind Generalisten und Spezialisten e + Zeit Ingenieure GmbH Haustechniker Finanzbewertung Qualitätsprüfer Architekten Statiker Ingenieure Gutachter Ziel: Bezahlbare Energieoptimierung und CO2-Minderung

eu e + Zeit Ingenieure GmbH Haustechniker Finanzbewertung

3 ezeit: Beratung, Moderation, Planung, Forschung e + Zeit Ingenieure GmbH Finanzierung Unsere Kunden: Architekten Graue Energie e + Zeit Haustechnik Gebäudehülle Bauherr Projektsteuerer Projektentwickler Wohnungsbaugesellschaften Industrie Banken F & E Industrie Architekt Ingenieur Handwerker

Energie e + Zeit Haustechnik Gebäudehülle Bauherr Projektsteuerer

4 Beispiele Sanierung Geschosswohnungsbau 2004 Brandenburg a. Havel 40 kwh/m²xa Gewerbe- Verwaltungsbau 2009 Wasserpolizei Berlin 60 kwh/m²xa Denkmalschutz 2009 Stadthaus Wörlitz 44 kwh/m²xa

5 Beispiele Neubau Gewerbebau 2002 Gewerbehalle Berlin 40 kwh/m²xa Wohnungsbau Familienhaus Klm 15 kwh/m²xa Einfamilienhaus 2007/08 EFH Bergfelde Energie-Plus-Gebäude

kwh/m²xa Wohnungsbau 2002 2-Familienhaus Klm 15

6 Beispiele F & E Forschung 2009/11 Lüftungssysteme im WDVS 2008 Abluftwärmepumpe JAZ 5-8 Entwicklung 2007 Saisonalspeicher 2007 Wärmepumpensystem SJAZ > 7 Entwicklung 2007 oops-technik für Heizung und Kühlung 2010/11 Bankgebäude Schweiz Energie-Plus, Minergie A

7 Problem: Ideologie Gebäudehülle Gebäudehüllen- Idealisten - Anforderungen an HT zu HT - Passivhaus - Idee - Staat: Noch höhere Dämmung 2013?

8 Problem: Ideologie Haustechnik Haustechnik- Idealisten - Behaglichkeit - Gebäudehülle - Komplexitätswahn - Systemausfall

9 Grundlagen Grundlagen der energetischen und wirtschaftlichen Optimierung Ziel: Minimierung Ziel: Minimierung Lineare Abhängigkeit Primärenergiebedarf = (Heizwärmebedarf + WW) x e p e p = Anlagenaufwandszahl (Anlageneffizienz) e p = 2,4 e p = 1,0 e p = 0,6

Abhängigkeit Primärenergiebedarf = (Heizwärmebedarf + WW) x e p

10 Energiefrage Wir haben kein Energieproblem! Problem der Energie- Speicherung und Steuerung

11 Lösung Gratisenergie Gratis Energie Wärmerückgewinnung aus der Abluft Heizungswärme Passiver Sonneneinstrahlung Abwärme der Beleuchtung Abwärme der Nutzer Prozesswärme der Geräte (PC etc.) Abwärme und Feuchte vom Duschen etc % der Gesamtenergie Gewinn - Maximierung Ganzjährig!

Abwärme der Nutzer Prozesswärme der Geräte (PC etc.

12 Abluftanlage und Außenwandventil Forschung mit der HTWK Leipzig

13 Abluftanlage und Außenwandventil Forschung mit der HTWK Leipzig

14 Abluftanlage und Außenwandventil Forschung mit der HTWK Leipzig

15 Abluftanlage und Außenwandventil Forschung mit der HTWK Leipzig

16 Lösung Gratisenergie Gratis Energie durch z.b. Solarthermie PV (Hybridmodule) etc. Problem der Speicherung Gewinn - Maximierung Achtung: Phasenverschiebung

17 Lösung Gratisenergie Das Problem - Solarthermie Mögliche Energie- Gewinn < 35 Mögliche Energie- Nutzung

Lösung Gratisenergie Wirtschaftlichkeit - Solarthermie Energie-Umsetzung aus 1 m² Flachkollektor Warmwasser (WW) WW+ Heizungsunterstützung 200 kwh/a 300 kwh/a

18 Lösung Gratisenergie Wirtschaftlichkeit - Solarthermie Energie-Umsetzung aus 1 m² Flachkollektor Warmwasser (WW) WW+ Heizungsunterstützung 200 kwh/a 300 kwh/a Solarthermie wirtschaftlich ab ca. 300 kwh/a Regelungstechnik seit 2007 WW+ Heizung+ Speicher 700 kwh/a < 35 Regelungstechnik 2012 WW+ Hz+ Speicher+ Kühlung > 800 kwh/a

19 Langzeitspeicher Energie neu denken - Langzeitspeicher

20 e+ Zeit Ingenieure GmbH Langzeitspeicher Einbaulage - Langzeitspeicher Neubau Bestandsbau

21 Langzeitspeicher Systeme im Vergleich Besonderheit Steigerung SJAZ Puffer und kein Entzug ständige Regeneration Erdreich keine Abnahme Entzugsleistung keine geologische Risiken Kontrollierter Prozess

22 Langzeitspeicher Wirtschaftlichkeit Solarthermie Pro Jahr > 700 kwh pro m2 Flachkollektor

23 Langzeitspeicher Erdreichtemperaturen - Oszillation

24 Langzeitspeicher oops Technik: offene, oszillierende Pufferspeichertechnik

25 Langzeitspeicher Bauweise Verlegung Leitungen Dämmlage unter Sohlplatte Einbau Erdreich

26 Langzeitspeicher Sicherheit, Prüfverfahren Druckdichtung Leitungen 95 Jahre Lebensdauer auf PE-Xa-Rohr Proktordichte Erdreich

27 System Langzeitspeicher Effizientes Anlagensystem oops-technik Lineare Abhängigkeit e p 2,4 1,0 0,6 Spitzenlastkessel Prozesswärme < 0,3 e p = 0,3 statt 1,0 70 % Einsparung! Was kostet das?

28 Beispiel Wohngebäude EnergiePlus-Haus Bautec Berlin 2008 Bergfelde bei Berlin 2008

29 Beispiel Wohngebäude Haustechnik

30 Beispiel Wohngebäude Stromverbrauch Heizlast ca. 10 kw entspricht kwh Eingekaufter Strom: kwh Systemjahresarbeitszahl: 7,35

31 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Anlagensystem Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

32 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Anlagensystem Effizienz der Haustechnik Anlage ep Brennwert + Lüftung 1,0 Brennwert + Lüftung + WRG 0,9 Brennwert + Lüftung + WRG + Solar 0,8 WP + Lüftung + Solar + Regelung + Kurzfristiger Speicher 0,6 + Langfristiger Speicher 0,3 + K/L-Speicher + Kühlung 0,2 Vorher Nachher

33 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Anlagensystem Effizienz der Haustechnik Beispielgebäude 100 WE à 70 m², 90 W/m², 0,08 /kwh Einsparung Heizkosten ep 1, /a ep 0, /a /a ep 0, /a /a ep 0, /a /a in 10 Jahren

34 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Anlagensystem Wirtschaftlichkeitsbetrachtung 20 Jahre

35 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Anlagensystem Wirtschaftlichkeitsbetrachtung 20 Jahre

36 Anlagensystem Gratis- Energie Gratisenergie

37 Anlagensystem Gratis- Energie Gratisenergie Speicherung Kurz-/Langfristiger Speicher

38 Anlagensystem Gratis- Energie Gratisenergie Energie- Verteilung Zirkulation Speicherung Kurz-/Langfristiger Speicher

39 Anlagensystem Gratis- Energie Gratisenergie Heizung Energie- Verteilung Speicherung Kurz-/Langfristiger Speicher

40 Anlagensystem Gratis- Energie Gratisenergie Kühlung Energie- Verteilung Speicherung Kurz-/Langfristiger Speicher

41 Energiezentrale Gratisenergie Energiezentrale Speicherung

42 Energiezentrale % Steuerfreie Energie! Gratisenergie Energiezentrale Gebäudehülle Speicherung

43 Rest-Energie 60 % % 40 % - 0 % Rest- Energie

44 Rest-Energie Biomasse 60 % % 40 % - 0 %

45 Rest-Energie 60 % % 40 % - 0 % Fernwärme

46 Rest-Energie 60 % % 40 % - 0 % Fossile Energien

47 e+ Zeit Ingenieure GmbH Anlagensystem Ist-Zustand 60 % 40 % 100 % 0%

48 Energiesteuerung 123 Solaranlage ABC Erdspeicher Sole-/ Wasser- Wärmepumpe? Abluft-/ Wasser Wärmepumpe Schichtenspeicher Effizienzverlust durch Kommunikationsprobleme

49 Energiesteuerung Fernwartung Facility-Management Solaranlage Erdspeicher Energiezentrale Sole-/ Wasser Wärmepumpe Abluft-/ Wasser Wärmepumpe Eine Anlage steuert alle anderen Anlagen! % Energieeinsparung!

50 Energiesteuerung Energiesteuerung Steuerfreie Energie! Auswahl weiterer Vorteile: Wirtschaftlich vom ersten Tag an Regenerative Energien integriert Unabhängigkeit vom Energiepreis steigt Win-Win Situation Vermieter-Mieter Zentrales Facility Management Zeitnahe Anlagenüberwachung Fernwartung mit > 95% Fehlererkennung Unterschiedliche Hersteller integrierbar etc. etc.

51 Beispielprojekt Sanierung Wohnungsbaugenossenschaft Lichterfelde Süd, Berlin ca. 850 WE, Energie-Plus, warmmietneutral, sozialverträglich

52 Beispielprojekt Typenhaus 30er Jahre Haus 9 Baujahr Geschosse 18 Wohnungen Ca m² WFL

53 Wirtschaftlichkeit HAT: LF II, Haus 9 Neues Anlagenschema Vorteile Legionellenfreiheit Genaue Abrechnung Facility Management Einfache Handhabung Die gesamte Heiz- und Warmwasserenergie wird regenerativ am Gebäude erzeugt!

54 Wirtschaftlichkeit HAT: LF II, Haus 9 Wirtschaftlichkeit HAT Einsparung: Heizung + WW= 1,5 /m² pro Monat

55 Wirtschaftlichkeit HAT: LF II, Haus 9 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Höhere Investition führt zu Einsparung! (Betrachtung 10 Jahre) Fazit: Durch energetische Optimierung wird Modernisierung subventioniert!

56 Wirtschaftlichkeit HAT: LF II, Haus 9 Bedeutung von 1,5 /m² Heizkosteneinsparung Sanierungskosten Finanz.- volumen % Energieeinsparung subventioniert Modernisierung Warmmietneutrale Sanierung ist möglich Ener. Mod % 1,5 /m² Zins 1% 100 % CO 2 -Einsparung in Gebäudetemperierung ep ermöglicht noch mehr!

57 Graue Energie Behaglichkeit

58 Graue Energie Behaglichkeit EnEV 2009 KfW 55, Passivhaus 1,58 W/m²K 0,56 W/m²K 0,34 W/m²K 0,24 W/m²K 0,19 W/m²K 0,17 W/m²K 0,16 W/m²K 0 cm 4 cm 8 cm 12 cm 16 cm 20 cm 24 cm 14 C 17 C 18,7 C 19,1 C 19,3 C 19,4 C 19,5 C 30er Jahre Gebäude, 38er Ziegelmauerwerk

59 Graue Energie 18 WE, Fassade m², kwh/a 14 cm 16 cm Primärenergie Aufwand kwh Heizenergie Einsparung EPS 20, 24,76 kwh/kg (*1) 971 kwh/a Heizjahre + 2 cm ep 1,0 11,2 ep 0,5 22,4 ep 0,3 37,4 ep 0,3 113,1 (*2) 2014 / 2016 jeweils minus 10%! Fazit: 1. > Mehrkosten 2. Sofort kwh Primärenergieaufwand 3. Entsorgungskosten (*1) Herleitung EPS 20, Rohdichte kg/m³, Anteil Primärenergie nicht erneuerbar MJ/m³ aus Eyerer, Peter / Reinhardt, Hans-Wolf (2000): Ökologische Bilanzierung von Baustoffen und Gebäuden, Basel; Boston; Berlin: Birkhäuser Verlag (*2) Vergleich auf Basis von CO2-Äquivalenten gegenüber regenerativer Energieerzeugung

Energie- und Ressourcenoptimierung Energie- und CO2-Einsparung

60 Fazit Das leisten energetisch ganzheitliche Baulösungen in Neubau und Bestand! Energie- und Ressourcenoptimierung Energie- und CO2-Einsparung Entkopplung von E-Preissteigerung Möglichkeit für sozialverträglichen Umbau durch tiefe Zinsen, günstige Finanzierung, +/- Warmmietenneutral

61 Energie neu denken! Vielen Dank!

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