Das Passivhaus - Funktionsweise
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- Liane Frank
- vor 7 Jahren
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1 Das Passivhaus - Funktionsweise Dr. Harald Krause B.Tec Dr. Krause & Kirmayr, Rosenheim 1. Passivhaustagung Tirol 27./28. Juni
2 Grundlagen Projektierung Haustechnik Beispiele 2
3 Faktor Vier Doppelter Wohlstand - halbierter Naturverbrauch Weltenergiebedarf im Jahr 2045 heute Reduktion zur Klimastabilisierung 3
4 Anforderungen Jahresheizwärmebedarf < 15 kwh/(m 2 a) Heizlast < 10 W/m 2 Luftdichtheit n 50 < 0,6 h -1 Primärenergiekennwert < 120 kwh/(m 2 a) 4
5 Energiestandards Primärenergieverbrauch für Heizung und Warmwasser für typ. EFH: EnEV: ca. 110 kwh/(m²a) KfW 60: < 60 kwh/(m²a) KfW 40: < 40 kwh/(m²a) Passivhaus: < 30 kwh/(m²a) Achtung: anderes Nachweisverfahren, bei Berechnung nach EnEV erhält man für Passivhaus z.t. negative Werte 5
6 Quelle: Krapmeier, Drössler: Cepheus 6
7 Passivhaus Prinzip Quelle: PHI Darmstadt 7
8 Quelle: Krapmeier, Drössler: Cepheus 8
9 Jahresheizwärmebedarf Q H Q H = Q T + Q L - G (Q S + Q I ) Q T : Transmissionswärmeverluste Q L : Lüftungswärmeverluste Q S : Wärmeangebot Solarstrahlung Q I : Interne Wärmequellen G : Nutzungsgrad Wärmegewinne 9
10 Energiebilanz Passivhaus Energiebedarf kwh/m²a Lüftung 10 Transmission 30 Intern 9 Solar 16 Heizung 15 0 Verluste Gewinne 10
11 Transmissionswärmebedarf Flächen Außenwände, Dach etc. A/V Verhältnis U-Werte 11
12 Niedrige U-Werte Hohe Oberflächentemperaturen führen zu behaglichem Raumklima niedriger Energieverbrauch keine Tauwassergefahr, d.h. Vermeidung von Bauschäden 12
13 Mögliche Wandaufbauten Mögliche Wandaufbauten 13
14 Mögliche Wandaufbauten Mögliche Wandaufbauten 14
15 Fenster 15
16 Verglasung 16
17 Lüftungswärmebedarf Gebäudedichtheit Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage Erdreichwärmetauscher zur Erwärmung der Zuluft 17
18 Dichtheit und Lüftung Keine Zugerscheinungen Gute Raumluftqualität Bedarfsgerechte Frischluftversorgung Energieeinsparung Luft zur Heizung 18
19 Lüftung mit Wärmerückgewinnung 19
20 Lüftung mit Wärmerückgewinnung Effektiver Wärmebereitstellungsgrad 85% Gleichstrommotoren Sommerbypass Zuluftvorheizung Volumenstrombalance 20
21 Dichtheitsprüfung Prüfung der Gebäudedichtheit durch blower door Messung Druckdifferenz durch Ventilator 50 Pa n 50 < 0,6 h -1 Prüfung für jedes Gebäude 21
22 Erdreichwärmetauscher Luftvorwärmung im Winter, geringe Kühlung im Sommer (EFH ca W) KG-Rohr o.ä. im Erdreich verlegt, ca. 1,2 bis 2 m Tiefe Gefälle 2% wg. Kondensatablauf Filter am Eingang, Filter sollte nicht unter Lufttemp. abkühlen (Tauwassergefahr), Luftansaugung min. 1m über Erdreich Druckverluste beachten, Auslegung z.b. mit PH-Luft 22
23 Erdreichwärmetauscher 23
24 Solare Energiegewinne Verglasungsflächen g-werte, Gesamtenergiedurchlaßgrad Orientierung der Fensterflächen Verschattung 24
25 Interne Wärmegewinne Abwärme von Hausgeräten, Beleuchtung Abwärme der Bewohner Abwärme Maschinen, EDV etc. 25
26 Heizlast: Warum 10 W/m 2? Heizung erfolgt über Zuluft, n L 0,4 h -1 größerer Luftwechsel führt zu trockener Luft max. Temperatur 52, sonst Staubverschwelung 26
27 Primärenergiekennwert Jahresheizwärmebedarf Verluste der Heizung Nutzungsgrad Heizquelle Warmwasserbedarf abzgl. Solarenergiebeitrag Stromverbrauch 27
28 Beispiel 1 28
29 Hausschnitt 29
30 U-Werte U W = 0,11 W/(m 2 K) U D = 0,09 W/(m 2 K) U F = 0,79 W/(m 2 K) U G = 0,14 W/(m 2 K) U T = 0,98 W/(m 2 K) 30
31 Werte Beispiel 1 Q T = 29,4 kwh/(m 2 a) Q L = 10,2 kwh/(m 2 a) Q S = 17,2 kwh/(m 2 a) Q I = 8,6 kwh/(m 2 a) Q H = 14,9 kwh/(m 2 a) 31
32 Haustechnik-Varianten Var. 1: Direktelektrisch mit Solaranlage für Brauchwassererwärmung Var. 2a: Heizungsunterstützende Solaranlage mit elektr. Nachheizung Var. 2b: Heizungsunterstützende Solaranlage mit Gasbrennwert Var. 2c: Heizungsunterstützende Solaranlage mit Holzpelletofen Var 3: Kompaktaggregat 32
33 Kreuzstrom- Wärmetauscher zentrales Nachheizregister Zuluftventile mit elektr. Nachheizung Fortluft Frischluft Abluftventile Kollektorfeld 6 m² WW Warmwasser- Solarboiler mit elektrischer Nachheizung KW Elektrische Heizung solare Brauchwassererwärmung 33
34 Fortluft Kreuzstrom- Wärmetauscher zentrales Nachheizregister Zuluftventile Frischluft Abluftventile WW Kollektorfeld 10 m² KW Solar- Schichtenspeicher mit elektrischer Nachheizung Heizkörper Wohnen, Bad Solarschichtenspeicher elektrische Nachheizung 34
35 Fortluft Kreuzstrom- Wärmetauscher zentrales Nachheizregister Zuluftventile Frischluft Abluftventile WW Kollektorfeld 10 m² KW Solar- Schichtenspeicher mit Brennwertgerät SolvisMax Heizkörper Wohnen, Bad Solarschichtenspeicher mit Gasbrennwertgerät 35
36 Kreuzstrom- Wärmetauscher zentrales Nachheizregister Fortluft Zuluftventile Frischluft Abluftventile WW Kollektorfeld 10 m² KW Pelletofen Pellet-Kaminofen im Wohnbereich Solar- Schichtenspeicher ggf. elektrische Nachheizung Heizkörper Bad Solarschichtenspeicher mit Holzpelletofen 36
37 Holzpelletofen 37
38 Anlagenschema Kompaktagregat 38
39 Kompaktaggregat 39
40 Passivhaus Unterrüsselbach Einfamilienhaus, Passivhaus untypische Architektur U W = 0,09 W/(m²K) Heizung über Lüftungsanlage und Zusatzheizflächen Holzpellet Raumofen thermische Solaranlage 8 m² Jahresheizwärmebedarf 16 kwh/(m²a) 40
41 41
42 42
43 43
44 Quelle: Krapmeier, Drössler: Cepheus 44
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