Sonne trifft auf Eis «La Cigale» grösste Renovierung der Schweiz

Transkript

1 Sonne trifft auf Eis «La Cigale» grösste Renovierung der Schweiz Vor der Renovierung Nach der Renovierung

2 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ziele & Ergebnisse 5. Ausblick 2/35

3 Der Standard für Renovierung Der Standard Minergie-P bezeichnet und qualifiziert Bauten, die einen noch tieferen Energieverbrauch als MINERGIE anstreben. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, muss in 3 Bereichen gearbeitet werden: Wärmeverluste minimieren: Heizwärmebedarf max. 80% des SIA Grenzwertes, Wärmedämmung cm, kontrollierte Lufterneuerung Eine auf erneuerbare Energien basierende Wärmeproduktion (Solarthermie, PV, Wärmepumpen, etc ) Die Hausbewohner in Bezug auf einen Energie bewussten Umgang sensibilisieren (Haushaltsgeräte der A Klasse, Warmwasserverbrauch, Fenster geschlossen halten, etc. (Ziel: 30 kwh/m 2 /an) Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 3/32

4 «La Cigale» in einigen Worten Die grösste Minergie-P Renovierung (273 Wohnungen, EBF m 2 ) der Schweiz Rasche Bauzeit (bewohntes Gebäude):, 13 Monate, d.h. 1 Monat pro Hauseingang Kosten der Renovierung CHF 19.9 Mio Förderbeiträge CHF 2 Mio. Leuchtturmprojekt des BFE m 2 thermisches Solardach = grösste dieser Art in der Schweiz Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 4/32

5 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ergebnisse erstes Betriebsjahr 5. Ausblick 5/35

6 Wärmedämmwerte Wände: 24 cm Glaswolle U : 0.13 W/m2K Dach: 28 cm Mineralwolle U : 0.14 W/m2K Boden: 16 cm Mineralwolle U : 0.20 W/m2K Fenster: Dreifachverglasung Ug : 0.70 W/m2K Uw : 1.20 W/m2K Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 6/32

7 Vorgefertigte Fassadenelemente Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 7/32

8 Integration der Komfortlüftung AIRVICIE AIRFRAIS MONOBLOC GAINEPRINCIPALE DEL'AIRVICIE GAINEPRINCIPALE DEL'AIRPULSE COMBLES COLLECTEURDEL'AIRVICIE GAINEPRINCIPALE DEL'AIRPULSE REPARTITEURDEL'AIRPULSE REPARTITEURDEL'AIRPULSE PULSION DE L'AIR FRAIS PAR DES NOUVELLESGAINESSURLESCOTESDE LOGGIAS. LES CONDUITES PASSENT ENSUITE DANS UN FAUX-PLAFONDS AFINDEREJOINDRELESCAISSONSDE STOREEXISTANTS. ETAGE7 EXTRACTIONDEL'AIRVICIEPARLES GAINESEXISTANTESDESSANITAIRES ETDESCUISINES PULSION DE L'AIR FRAIS PAR DES NOUVELLESGAINESSURLESCOTESDE LOGGIAS. LES CONDUITES PASSENT ENSUITE DANS L'EPAISSEUR DE L'ISOLANT AFIN DE REJOINDRE LES CAISSONSDESTOREEXISTANTS. ETAGE6 ETAGE5 ETAGE4 ETAGE3 ETAGE2 ETAGE1 REZ-DE-CHAUSSEE Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 8/32

9 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ziele & Ergebnisse 5. Ausblick 9/35

10 IceSol System: Kombination aus erprobter Gebäudetechnik Unverglaste selektive thermische Solarkollektoren Latenter Wärmespeicher: Wasser / Eis Wärmepumpe Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 10/32

11 Kernkomponenten: Unverglaste selektive Solarkollektoren 1740m 2 DOPPELTE FUNKTION Hocheffizienter Solarkollektor: 35 95% Wärmetauscher auf Umgebungsluft: Primärquelle für WP 24h/24h (150 W/m2) Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 11/32

12 Kernkomponenten: Wärmepumpe Je kälter die natürliche Wärmequelle, desto schlechter ist der Wirkungsgrad. Je höher die Temperatur der Wärmeverbraucher, desto schlechter ist der Wirkungsgrad. Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 12/32

13 COP [-] Zur Verfügung stehende Energie [kwh/m3] Kernkomponenten: Latenter Wärmespeicher Wasser/Eis Eisspeicher Latente Energie / Kristallisationsenergie W35 W55 Plage de température pompe à chaleur Eingangstemperatur Verdampfer [ C] Plage de température Pompe à chaleur Austrittstemperatur Eisspeicher [ C] Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 13/32

14 Funktionsprinzip: Direkte Nutzung der Solarenergie Solarkollektoren Gasbrenner (Sicherheit) Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Warmwasser Wärmespeicher Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 14/32

15 Funktionsprinzip: Indirekte Nutzung der Solarenergie Solarkollektoren Gasbrenner (Sicherheit) Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Warmwasser Wärmespeicher Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 15/32

16 Funktionsprinzip: Nutzung der latenten Wärme Solarkollektoren Gasbrenner (Sicherheit) Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Warmwasser Wärmespeicher Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 16/32

17 Funktionsprinzip: Wärmetauscher & Back-up Solarkollektoren Gasbrenner (Sicherheit) Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Warmwasser Wärmespeicher Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 17/32

18 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ziele & Ergebnisse 5. Ausblick 18/35

19 Leuchtturmprojekt und P&D Projekt des BFE Projektdauer: ca. 2 Jahre Wärmeverbrauch und der Wärmeproduktion aufzeichnen und auswerten Energiebilanzen erstellen Den Wirkungsgrad des IceSol Systems verbessern. Kommunikationsprojekt Zusammenarbeit mit der Universität Genf Zusammenarbeit mit dem SPF, Institut für Solartechnik in Rapperswil Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 19/32

20 Vergleich Ziele / Realität Minergie P Ziel DIM Realität Raumtemperatur in den Wohnungen Warmwasser pro Einwohner [50 C] Max. 20 C Max. 21 C Max. 22 C 53 l 71 l 78 l C Vermont: 95 l Vidollet: 72 l Verhalten der Bewohner noch nicht Minergie P tauglich: müssen sich noch an die «kältere» Heizkörper, Fenster zu schliessen etc. gewöhnen. Heizkörper und Heizkreis stammen noch aus den 50 Jahren und wurden nicht saniert. Warmwasserverbrauch wesentlich höher als die Norm. Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 20/32

21 Was wurde in den letzten 12 Monaten gemacht? Heizkurve verändert: siehe Grafik Komfortlüftung optimiert: seit Januar 16: anstatt C, 20 C Betrieb der Umwälzpumpe für Warmwasser von 24h/24h, neu 4 bis 22 Uhr Steuerung des IceSol Systems optimiert. Fernzugriff mit automatischer Fehlermeldung: tech. Störungen vermeiden Hoher Warmwasserbedarf: Noch nicht im Griff, Analyse läuft. Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 21/32

22 Endenergieverbrauch für Warmwasser Endenergieverbrauch Vermont [kwh/m2/an] Vor Renovierung Warmwasser Minergie P Zielsetzung DIM 1 Jahr Letzten 12 Monate Vor Renovierung Minergie P Zielsetzung DIM Letzten 12 Monate +11.6% +66% +25% +13% Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 22/32

23 DH22/15 kumuliert Endenergieverbrauch für Heizung <<<< Anzahl der Wochen seit dem 1. Oktober (Heizbeginn) Die kumulierten Heizstunden in den beiden Perioden sind vergleichbar. Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 23/32

24 Endenergieverbrauch für Heizung Endenergieverbrauch Vermont kwh/m2/an <<<< Heizung Vor Renovierung Minergie P Zielsetzung DIM 1 Jahr Letzten 12 Monate Vor Renovierung Minergie P Zielsetzung DIM 1. Jahr Letzten 12 Monate -70% +101% +34% -23% -8% Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 24/32

25 Endenergieverbrauch: Letzten 12 Monate % Endenergieproduktion [kwh/m2/an] Solar indirekt Solar direkt Strom Erdgas Erdgasverbrauch [kwh/m2/an] WW über DIM Optimierung Effektiv 37% des Erdgasverbrauchs ist auf ein Warmwasserverbrauch oberhalb der Dimensionierung des IceSol Systems zurückzuführen. 28% des Erdgasverbrauchs wird durch die Optimierung des Heizsystems reduziert. 3.4 KWh/m2/an wäre der effektive Erdgasverbrauch von Vermont. Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 25/32

26 Primärenergieverbrauch: Letzten 12 Monate Primärenergieverbrauch Vermont kwh/m2/an Primärenergie gesamt <<<< Vor Renovierung Zielsetzung DIM 1. Jahr Letzten 12 Monate 23.4 Vor Renovierung Zielsetzung DIM 1. Jahr Letzten 12 Monate - 87% - 19% - 47% - 37% Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 26/32

27 Primärenergieverbrauch: Nach Optimierung Zielsetzung Vermont 1 Jahr Letzten 12 Monate Primärenergie [kwh/m2/an] - 37% Nach der Optimierungsphase und ohne in das Verhalten der Bewohner einzugreifen, wird der Primärenergieverbrauch geringer als die Projektzielsetzung sein. Die Solarbeiträge werden 75% des thermischen Energiebedarfs des Gebäudes decken. Vermont optimiert Solaire direct Solaire indirect Electricité Gaz naturel La Cigale optimisé: énergie primaire [%] 49% 20% 26% 5% Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 27/32

28 CO 2 Einsparung für Heizung und Warmwasserbedarf ANTEIL ERNEUERBARE ENERGIEEN Nicht erneuerbare Energiern Erneuerbare Energie Solarenergie 11.7% 4.5% 24.0% 23.4% 20.0% 26.50% 52.6% 68.3% 69.0% 1. JAHR LETZTEN 12 MONATE OPTIMIERT Strom: 100% erneuerbar Gas: 10% erneuerbar Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 28/32

29 CO 2 Einsparungen für Heizung und Warmwasserbedarf 928 Tonnen CO 2 im ersten Betriebsjahr, das entspricht km mit dem Auto 178 X dem Erddurchmesser CHF Jährliche Einsparungen an CO 2 Steuern (Januar 2016: 84 CHF/t) Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 29/32

30 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ziele & Ergebnisse 5. Ausblick 30/35

31 «La Cigale» in Bezug auf den Gebäudebestand der Schweiz 32 % 81% Die Privathaushalte verbrauchen 32% de des Endenergiebedarfs der Schweiz. Im Durchschnitt wird 81% dieser Energie für das Heizen und Warmwasseraufbereitung verwendet. Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 31/32

32 Gebäudebestand in der Schweiz 4 x moins Ein Minergie Gebäude benötigt im Schnitt 4-mal weniger Energie als ein Gebäude, das in den Jahren zwischen 1920 und 1980 gebaut wurde. Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 32/32

33 «La Cigale» - Perspektiven für die Schweiz Eine Sanierung des energiefressenden Gebäudebestandes in der Schweiz ähnlich wie «La Cigale» könnte die äquivalente Energiemenge einsparen wie GWh th /Jahr, entspricht einer äquivalenten elektrischen Energiemenge von 2.8 Kraftwerke mit Leistung Megawatt m 3 Erdöl pro Jahr CHF 2.1 Milliarde Erdöl Import pro Jahr. Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 33/32

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Wolfgang Thiele, ENERGIE SOLAIRE SA 34/32