Bauteilaktivierung - die Gebäudehülle vollständig solar beheizt

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1 Bauteilaktivierung - die Gebäudehülle vollständig solar beheizt Montanes Green Buildings GmbH Kriegsstraße 39, Karlsruhe Kleine Klausstraße 18, Halle (Saale) Forellenring 9, Bellheim (Pfalz) Folie 1 Geschäftsführer: Dr. Johannes Gottlieb

2 Eine intelligente und verblüffend einfache Technologie: die Gebäudehüllentemperierung behagliche Strahlungswärme ganzjährige Klimatisierung preiswert und wartungsfrei patentiert Folie 2

3 So funktioniert unser System: Die Sonnenenergie wird über Dächer und Wände aufgefangen und unter dem Gebäude im feuchten Erdreich unter Zugewinn von Erdwärme gespeichert. Solarabsorber Folie 3

4 Mit dachintegrierter Photovoltaik kann bei einer Kühlung des PV-Elements um 10 Grad eine Ertragssteigerung der jährlichen Stromernte von 5% erreicht werden. Der thermische Ertrag des PV-Kühlelements liegt pro m² und Jahr bei ca. 200 kwh. Dies ist ausreichend für eine solare Vollversorgung der Gebäude. Solarabsorber Als thermisch gekühltes PV-Modul Folie 4

5 Die grundlegend neue Idee des Konzepts besteht in folgendem: Wenn wir Außentemperaturen von ca. 16 C haben, heizen wir üblicherweise nicht mehr. Wenn wir also die Gebäudehülle außen auf 16 C temperieren, benötigen wir keine Heizung mehr. Die Wände werden außen mit Rohrleitungen ausgestattet, und mit einer Dämmung (7-10 cm) versehen. Dieses Klimatisierungssystem (auch Temperaturbarriere genannt) benötigt sensationelle Vorlauftemperaturen von nur 16 bis 18 C. Im Sommer werden die Wände gekühlt. Gebäudehüllentemperierung Folie 5

6 Der Erdwärmespeicher wird auf bis zu drei Temperatur-niveaus ausgelegt: Der Kernspeicher kann über 35 C Wärme bereitstellen und dient der Vorerwärmung des Brauchwassers. Er ist an allen Seiten gedämmt. Der Hauptspeicher mit speist die Temperaturbarriere in der Gebäudehülle des Hauses. Er wird nur nach oben zur Bodenplatte des Gebäudes hin gedämmt. Zur Kühlung der Außenwände im Sommer dient ein zusätzlicher Kühlkreislauf außerhalb des Gebäudes, der die Bodentemperatur von 7-18 C nutzt. Folie 6 Saisonaler Erdwärmespeicher

7 Die kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung wird an das Erdreich zur Vorerwärmung der Frischluft (Sommer) oder Kühlung (Winter) gekoppelt. In der Abbildung ist der patentierte Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher zu sehen. Beim Luftaustausch entstehen Temperaturverluste von weniger als 1 C. Kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung Folie 7

8 Die Heiz-Zentrale Die Technik ist verblüffend einfach und platzsparend unterzubringen. Der Wärmebedarf des Gebäudes beträgt < 12 kwh / m² a und kann ausschließlich aus dem saisonalen Erdwärmespeicher gedeckt werden. Folie 8

9 Regelungsschema zur Gebäudehüllentemperierung Wandtemperierung Dachabsorber Kaltspeicher Warmspeicher Folie 9

10 ISOMAX-Bauweise mit verlorener Schalung Ein eigener patentierter Wandaufbau mit verlorener Schalung ermöglicht besonders preisgünstige Wände. Deren effektiver U- Wert liegt zwischen 0,05 und 0,07 kwh/m².k. Folie 10

11 Holzständerbauweise Holz als Baustoff ist ökologisch sinnvoll und bietet eine hohe Wohnqualität. Der Primärenergieverbrauch für die Herstellung eines Holzhauses ist äußerst gering. Um eine ökologisch und ökonomisch sinnvolle Beheizung von Holzhäusern zu erreichen, kann unsere Technologie auch in Holzständer-Konstruktionen angepasst werden. Folie 11

12 Kosten in Euro Beispielhafter Kostenvergleich für ein Einfamilienhaus Gesamtkosten für die Heizung eines Wohngebäudes von 150 m² 90,000 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000, Jahre Gas Brennwert Pellets Wärmepumpe Montanes Wie die Grafik zeigt, wird mit der Gebäudehüllentemperierung trotz höheren Wohnkomforts (geregelte Lüftung mit Wärmerückgewinnung, Klimatisierung im Sommer) ein klarer Kostenvorteil erzielt. Folie 12

13 Zusammenfassung: 1. Vorlauftemperaturen von 16 C für Gebäudehüllentemperierung und C zur Nacherwärmung der Zuluft sind ausreichend für die komplette Gebäudebeheizung. 3. Diese Energien können zu 100% aus Solarenergie und Erdwärme zur Verfügung gestellt werden. 4. Zusätzlich werden die Gebäude im Sommer klimatisiert. 5. Unsere gekühlte Photovoltaik macht Ihr Haus zum Plus- Energie-Gebäude. Folie 13

14 BEISPIELE, REFERENZEN Folie 14

15 Deutschland, 2009 Folie 15

16 Luxemburg, 1996 Folie 16

17 Chengdu, China, 2003 Folie 17

18 Hotel in Tokyo-Setagaya, Japan, 2004 Folie 18

19 Energetische Modernisierung im Bestand Traditionsgaststätte Alt-Schwarzenberg, Schwarzenberg, Erzgebirge Folie 19

20 Energetische Modernisierung im Bestand Problem: Wärmespeicherung unter dem Haus Lösung Wärmeerzeugung: gekühlte PV GH-Temperierung Obergeschoß und Dachgeschoß Erdgeschoß: Infrarot, System eco2heat Traditionsgaststätte Alt-Schwarzenberg, Schwarzenberg, Erzgebirge Folie 20

21 1. Infrarot Erdgeschoß: Installierte Leistung: 1,8 kw für 70 m² 1200 h 2,160 kwh Kosten: 3000 Euro PV: 7 kwp, 850 h 5950 kwh Speicher 5 KWh Kosten Euro 2. Gebäudehüllentemperierung (OG +DG): Stromverbrauch 60W x 3500h = 210kW(el) Kosten Euro GESAMT: Euro 3. Strom- und Wärmeabgabe an Gaststätte: ,20 Euro = 758 Euro /a Pachtanteil Wärme: 2400 Euro/a = 3158 Euro/a Traditionsgaststätte Alt-Schwarzenberg, Schwarzenberg, Erzgebirge Folie 21

22 Infrarot, System eco2heat Ökostrom zu Premiumwärme Beispiel EFH 100 m² - 35 W / m² bis 1200 Heizstunden 3850 kwh/a - 5 kwp PV 4750 kwh/a Investition: Euro -- Keine Dämmung, da Wände austrocknen, U-Wert wird halbiert -- keine Mehrfachverglasung -- Gesundes Raumklima Folie 22