HYBRIDSYSTEME IN EINFAMILIENHÄUSERN BZW. SIEDLUNGSGEBIETEN

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1 HYBRIDSYSTEME IN EINFAMILIENHÄUSERN BZW. SIEDLUNGSGEBIETEN Die Antwort zu mehr Energieeffizienz? 25. April 2013 // Manuel Mitterndorfer

2 INHALTSVERZEICHNIS 01 Der Wärmemarkt im Umbruch 02 Wärmeversorgungskonzepte für Ein/Mehrfamilienhäuser bzw. Siedlungen 03 Ökonomische Bewertung unterschiedlicher Versorgungskonzepte 04 Ökologische Bewertung unterschiedlicher Versorgungskonzepte 05 Zusammenfassung

3 DER WÄRMEMARKT IM UMBRUCH Gebäuderichtlinie Energieeffizienzrichtlinie Öko-Design Richtlinie & Labelling Richtlinie Erneuerbare Energien Richtlinie Anforderungen an Gebäude hinsichtlich HWB [kwh/m²a] PEB [kwh/m²a] CO 2 [kg/m²a] fgee [-] Neben der thermischen Gebäudehülle wird das Heizsystem nun verstärkt in die Anforderungen miteingebunden! 3

4 DER WÄRMEMARKT IM UMBRUCH GEBÄUDERICHTLINIE ARTIKEL 9 die Mitgliedsstaaten gewährleisten, dass bis 31. Dezember 2020 alle neuen Gebäude Niedrigstenergiegebäude sind die Mitgliedsstaaten erstellen nationale Pläne zur Erhöhung der Zahl der Niedrigstenergiegebäude Zukünftig werden hocheffiziente Systeme notwendig sein, um den geltenden Anforderungen zu genügen! 4

5 WÄRMEVERSORGUNGSKONZEPTE FÜR EIN-/MEHRFAMILIENHÄUSER BZW. SIEDLUNGEN Vergleich unterschiedlicher Wärmeversorgungskonzepte für neue Siedlungen Einzelhausversorgungssystem vs. Nahwärmeversorgungssystem Vergleich der jährlichen Kosten unterschiedlicher Versorgungsvarianten für Siedlungen und Ein- bzw. Mehrfamilienhäuser aus Sicht eines Eigenheimbesitzers aus Sicht eines Nahwärmenetzbetreibers Schaffen einer Entscheidungsgrundlage basierend auf wirtschaftlichen und ökologischen Kriterien 5

6 BEBAUUNGSSTRUKTUR Definition einer Bebauungsstruktur für ein Siedlungsgebiet bestehend aus: 15 Einfamilienhäusern, 1 Mehrfamilienhaus (5 WE) Für die Nahwärmekonzepte ergibt sich eine Versorgungsleitungslänge von 410 [m] 6

7 REFERENZGEBÄUDE Referenzgebäude Einfamilienhaus Referenzgebäude Mehrfamilienhaus Konditionierte BGF [m²] 160 V [m³] 480 Lc [m] 1,28 HWB [kwh/m²a] 43,8 Konditionierte BGF [m²] 612 V [m³] Lc [m] 1,97 HWB [kwh/m²a] 27,6 7

8 WÄRMEVERSORGUNGSKONZEPTE FÜR EIN-/MEHRFAMILIENHÄUSER Einzelhausversorgungssysteme: Pelletskessel + Solaranlage: Zentraler Pelletskessel 6 (EFH) bzw. 20 (MFH) [m²] thermischer Solaranlage zur WW- Bereitung Gasbrennwertkessel + Solaranlage: Zentraler Gasbrennwertkessel 6 (EFH) bzw. 20 (MFH) [m²] thermischer Solaranlage zu WW- Bereitung Sole/Wasser Wärmepumpe + PV Anlage: Tief verlegte Sole/Wasser Wärmepumpe 5 (EFH) bzw. 6 (MFH) [kwp] Photovoltaik Anlage Nahwärmeanschluss: Anschluss an ein bestehendes Nahwärmenetz 8

9 WÄRMEVERSORGUNGSKONZEPTE FÜR SIEDLUNGEN Nahwärmeversorgungssysteme: Hackgutkessel + Wärmepumpe + PV Anlage: 70 [kw] Zentraler Hackgutkessel mit Rauchgaskondensation 40 [kw] Luft/Wasser Wärmepumpe, Wärmequelle - Sommer: Luft, Wärmequelle - Winter: Rauchgas 18,5 [kwp] Photovoltaik Anlage Backup: Ölstandardkessel Pelletskessel + zentrale Solaranlage: 85 [kw] Zentraler Hackgutkessel 110 [m²] thermische Solaranlage Backup: Ölstandardkessel Anschluss an ein bestehendes Netz: Anbindung des Nahwärmenetzes in den Rücklauf einer vorbeiführenden Trasse (90/70 C) 9

10 ÖKONOMISCHE BEWERTUNG Berechnung der jährlichen Kosten unterschiedlicher Versorgungsvarianten Investitionskosten wurden von führenden Herstellern erhoben, Stand 2013 Durchschnittliche Energiepreise, Stand 2013 Keine Berücksichtigung von Förderungen Betrachtungszeitraum 20 [a] Zinssatz.5 [%] Energiepreissteigerungsrate..3 [%/a] 10

11 ÖKONOMISCHE ERGEBNISSE SICHT: EIGENHEIMBESITZER - EFH 11

12 ÖKONOMISCHE ERGEBNISSE SICHT: EIGENHEIMBESITZER - MFH 12

13 SENSITIVITÄTSANALYSE - ENERGIEPREISSTEIGERUNGSRATE Basis: 3 [%/a] für alle Energieträger Szenario 1: Ansetzen der tatsächlichen, durchschnittlichen Energiepreissteigerungsraten des Zeitraumes 2002 bis 2012 Einfamilienhaus Mehrfamilienhaus Basisszenario: Günstigstes Syst.: Gasbrennwertk.+Solaranlage Szenario 1: Günstigstes Syst.: Gasbrennwertk.+Solaranlage Basisszenario: Günstigstes Syst.: Gasbrennwertk.+Solaranlage Szenario 1: Günstigstes Syst.: Pelletskessel+Solaranlage 13

14 ÖKONOMISCHE ERGEBNISSE SICHT: NAHWÄRMENETZBETREIBER Es wird bei allen Varianten davon ausgegangen, dass die kapitalgebundenen Kosten durch die Anschlusskosten der Abnehmer getilgt werden,. höchsten positiven jährlichen Cash-Flow durch Hackschnitzel+Wärmepumpe+PV geringsten positiven jährlichen Cash-Flow durch Anschluss an ein bestehendes Netz 14

15 ZUSAMMENFASSUNG ÖKONOMISCHE BEWERTUNG Sicht Eigenheimbesitzer: Gasbrennwertkessel+Solaranlage sowohl im EFH als auch im MFH am ökonomisch günstigsten (Sensitivitätsanalyse: zeigt, dass im MFH der Pelletskessel+Solaranlage zu bevorzugen ist) Variante Wärmepumpe+PV sowohl im EFH als auch im MFH am ökonomisch teuersten Sicht Nahwärmenetzbetreiber: Höchsten positiven jährlichen Cash-Flow bei der Variante Hackschnitzel+Wärmepumpe+PV hier sind die höchsten kapitalgebundenen Kosten durch die Abnehmer in Form von Anschlussgebühren zu bezahlen Aufgrund der geringen Differenz zwischen Ein- u. Verkaufspreis der Wärme weist die Variante Anschluss an ein bestehendes Netz den geringsten positiven jährlichen Cash-Flow auf hier sind die geringsten kapitalgebundenen Kosten durch die Abnehmer in Form von Anschlussgebühren zu bezahlen 15

16 ÖKOLOGISCHE BEWERTUNG Konversionsfaktoren entsprechend der OIB Richtlinie 6» Kohlendioxid - Emissionen» Primärenergie - nicht erneuerbar 16

17 PRIMÄRENERGIEBEDARF UND CO 2 EMISSIONEN - SIEDLUNG Nahwärmeversorgungssysteme Einzelhausversorgungssysteme Nahwärmeversorgungssysteme Einzelhausversorgungssysteme Gas-Brennwert Einzelhausversorgungssystem weist im Vergleich die höchsten CO 2 Emissionen und Primärenergiebedarf auf Geringsten CO 2 Emissionen sowie Primärenergiebedarf durch die definierte Einzelhausversorgungsvariante Wärmepumpe+PV Variante Pelletskessel+Solaranlage: Nahwärmevariante ökologisch dem Einzelhausversorgungssystem zu bevorzugen Vorteile der PV ergeben sich durch die Bilanzierungsmethodik des eingespeisten Stroms 17

18 JÄHRLICHE KOSTEN UND PRIMÄRENERGIEBEDARF EINZELHAUSVERSORGUNGSSYSTEME Einfamilienhaus: Gasbrennwertk.+Solar weist die geringsten jährlichen Kosten bei höchstem Primärenergiebedarf auf Wärmepumpe+PV weist die höchsten jährlichen Kosten bei negativem Primärenergiebedarf auf Mehrfamilienhaus: Gasbrennwertk.+Solar weist die geringsten jährlichen Kosten bei höchstem Primärenergiebedarf auf Pelletskessel+Solar weist den geringsten Primärenergiebedarf auf 18

19 ZUSAMMENFASSUNG 1/2 Umsetzung der EU Richtlinien führen zu geänderten Rahmenbedingungen im Wärmemarkt (Stichwort: Gebäude-Richtlinie, Bauordnungen) Aufgrund der zukünftige Anforderungen steigt der Stellenwert von Hybrid- Systemen (fgee, PE, CO 2 ) Analysen der Energieagentur sollen dazu beitragen, Wohnbauträgern, Planern, Architekten, etc. bei der Wahl zukünftiger Wärmeversorgungssysteme in EFHs, MFHs und Siedlungsgebieten zu unterstützen 19

20 ZUSAMMENFASSUNG 2/2 Die durchgeführten Berechnungen zeigen: aus Sicht des Eigenheimbesitzers: Gasbrennwertkessel+Solar am kostengünstigsten, jedoch am ökologisch ungünstigsten Sensitivitätsanalyse: im MFH Pelletskessel+Solar am kostengünstigsten Wärmepumpe+PV bzw. Pelletskessel+Solar stellen sich am ökologisch günstigsten heraus aus Sicht des Nahwärmenetzbetreibers: Höchsten positiven jährlichen Cash-Flow durch Hackschnitzel+Wärmepumpe+PV Hackschnitzel+Wärmepumpe+PV ökologisch günstigstes Nahwärmesystem Variante Pelletskessel+Solaranlage: Nahwärmevariante ökologisch dem Einzelhausversorgungssystem vorzuziehen 20

21 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! Kontakt: Österreichische Energieagentur Manuel Mitterndorfer, MSc +43(0) DI Dr. Günter Simader +43(0)