Wärmepumpen optimieren im Gesamtsystem. Marc Bätschmann Geschäftsführer Allianz 2SOL Viessmann Forum, Bürgenstock,

Transkript

1 Wärmepumpen optimieren im Gesamtsystem Geschäftsführer Allianz 2SOL

2 Reise auf den Bürgenstock benötigt Ziel Zeit zur Vorbereitung Planung des Weges Ausrüstung Erfahrung Hindernisse Kein Ziel Ungenügende Vorbereitung Unklarer Plan Mangelhafte Ausrüstung Fehlende Erfahrung

3 Transformation des Gebäudeparks Schweiz Sanierung Gebäudepark ist notwendig Energiestrategie - Reduktion CO2: strombasierte Wärmeerzeugung ersetzt fossile - Versorgungssicherheit - Langzeitspeicherung Strom/Wärme ist entscheidend Trends: Digitalisierung, Prosumer, Wärmepumpe wird vernetzt und Teil der Systemkopplung Strom-Wärme

4 Ziel: Gebäude erneuerbar versorgen!

5 Herausforderung: Leistungsübertragung zum Gebäude? Was passiert im Winter? Wo soll die Leistung herkommen?

6 Leistungsübertragung zum einzelnen Gebäude Thermische Energie 80 TWh/a Energiesparen TWh/a Thermische Leistung 40 GW 22.5 GW Elektrische Leistung für thermische Zwecke 1.4 GW 3.2 GW Leistungsfrage: Wie wird Strombedarf der Wärmepumpen am kältesten Tag gedeckt? Gelagerte Energie als Öl in Tanks 55 TWh/a 7 20 Mia CHF/a je nach Energiepreis Anforderung Wärmepumpensystem: COP von 7 (Durchschnitt Sanierung/Neubau) Garantierte Energie durch Gaslieferverträge 25 TWh/a Lokale Energiequelle liefert 86% der benötigten Energie am kältesten Tag

7 Weg: Wärmepumpen-Systeme mit hohem Wirkungsgrad Quelle: Amt für Hochbauten Stadt Zürich: Erhöhung der Quellentemperatur von Wärmepumpen; 2011

8 Herausforderung: Wärmebedarf und Ertrag

9 Das Gesamtsystem 2SOL Wärmepumpe mit hohem Wirkungsgrad zur Zeit des grössten Bedarfs System für Niedertemperaturhub - Tiefe Wärmeverteiltemperaturen - Hohe Quelltemperatur zur kältesten Zeit Sonne als Quelle für lokale Produktion von Strom und Wärme Thermische Aktivierung des Erdreichs - Nachhaltige Bewirtschaftung der Quelle Raumkomfort durch Kühlen und gute Luftqualität

10 Eingesparte Sondenmeter pro m² PVT Wirtschaftlich Kernfrage: Ab wann ist die Regeneration wirtschaftlich? Reduktion der nötigen Sondenmeter durch Regeneration % Regeneration 100% Regeneration Paritätslinie Regeneration 350 CHF/ m² PVT-Anlage (nur thermischer Teil) 70 CHF/ Sondenmeter Preisverhältnis = Faktor kw / 10m Sondenabstand 28 kw / 5m Sondenabstand 84 kw / 10m Sondenabstand 84 kw / 5m Sondenabstand 168 kw / 10m Sondenabstand Simulationen mit EWS Parameter: Sondenlänge m; min. 4 C Eintritt nach 50 Jahren; Wassergefüllte Sonden PVT-Ertrag bei 50% Regeneration: 350 kwh/m2 Ø-Wert über 50 Jahre PVT-Ertrag bei 100% Regeneration: 300 kwh/m2 Ø-Wert über 50 Jahre

11 Expedition 2SOL-Sanierung Feldmeilen MFH Altbau Baujahr 1975 Stromheizung ca m² EBF voll vermietet asymmetrischen Sanierungszyklen 2016: Energetische Gebäudesanierung ohne spezielle Zertifizierung Bauliche Massnahmen: Fassadendämmung, Vorgezogene Dachsanierung, Kellerdeckendämmung 201 MWh/a 102 MWh/a (inkl. WW)

12 Expedition 2SOL-Sanierung Feldmeilen 2SOL-Energiesystem: 170 m² Hybridkollektoren 28 kwp elektrisch; 90 kw thermisch PV-Eigenverbrauch ca. 40 % 3x 360m Erdwärmesonden ca. 60% regeneriert Wärmepumpe (2-stufige Viessmann) mit Zähler/Regler für PV-Netto- Überschussmessung Verteilung: Neue Wärmeabgabe mit Radiatoren Vorlauftemperatur: 46 C Warmwasser über Frischwassertechnik mit niedrigen Temperaturen Wärmeverteilung an der Fassade

13 Eigenverbrauchsoptimierung Feldmeilen

14 Wirtschaftlichkeit CHF 400' '000 Investitionskosten CHF/a Jahreskosten Jahreskosten ohne Subventionen Jahreskosten mit Subventionen 300' ' ' ' '000 50' SOL-Anlage Feldmeilen Variante Öl Variante WP Luft + PV Variante Öl/Sonne 0 Annahmen gemäss BfE 09/15: Zinssatz 2% Stromeinsp. 10 Rp/kWh Öl 80 Rp/l

15 Wie gelingt Expedition erneuerbar versorgter Gebäuden? Bauherr muss Ziel klar vorgeben und bestellen Ausrüstung ist vorhanden Vernünftige Entscheidungs-/Planungsgrundlagen Optimierung im System Erfahrungsaustausch

16 Die Realisierung liegt nun an Ihnen! Wir unterstützen Sie gerne dabei! Nächstes 2SOL Seminar am Infos auf