«Effiziente Abluft-Erdsonden- Wärmepumpen für die Gebäudeerneuerung» - Zwischenbericht zum Messprojekt Innovationsgruppe Komfortlüftung, 21. April 215 21.4.215 1 Trägerschaft Bundesamt für Energie, BFE Kanton Zürich, AWEL 21.4.215 2
Zielsetzung - Erfolgskontrolle: - Energieeffizienz Wärmepumpe und Abluftanlage - Thermische Behaglichkeit: Temperatur, Feuchte - Raumluftqualität: CO2 - Luftmengenbilanz, Infiltration/Leckagen, Druckverlust - Lärmschutz - Optimierung des Gesamtsystems im Betrieb - Kommunikation der Ergebnisse gegenüber Bauherren und Planern (Präsentation vor Ort, Fachpublikationen) - Anforderungsprofil für zukünftige Anlagen 21.4.215 3 Wohnsiedlung Dettenbühl, Wettswil a. A. 21.4.215 4
Etappierter Terminplan 21.4.215 5 Energiekonzept Aussenluftdurchlass Warmwasser 22 C Abluft-Wärmepumpen (7 Stk, 1 pro Gebäude) 55 C 4% Netzstrom 3% 33% 67% Erdsonden (2 Stk) 3% Heizkörper 5 C Erdsonden-Wärmepumpe (Heizzentrale) 5 C 21.4.215 6
Lüftungskonzept 21.4.215 7 21.4.215 8 Aussenluftdurchlass
Aussenluftdurchlass Rahmenverbreiterung «Windbremse» Schaumstofffilter Schallabsorber 21.4.215 9 Energiekonzept Wärmebilanz Zu-/Abluftanlage 1. 9. Wärmebedarf, kwh/m2 8. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.. Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Qh (Zu-/Abluft) Qww 21.4.215 1
Energiekonzept Wärmebilanz Abluftanlage mit ALD Wärmebedarf, kwh/m2 1. 9. 8. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.. Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez + Qh (ALD) Qh (Zu-/Abluft) Qww 21.4.215 11 Energiekonzept Vergleich Energiebilanz Zu-/Abluft S/W-WP Abluft mit ALD ABL/S/W-WP Q h 2 3 Q ww 2 2 Q hww 4 5 JAZ Heizung 4.5 4.5 JAZ WW 2.8 3. E h 4.4 6.7 E ww 7.1 6.7 E hww 11.6 13.3 E v 3. 1. E tot 14.6 14.5 Wärmebedarf, kwh/m2 6 5 4 3 2 1 Zu-/Abluft Abluft mit ALD 16. Strombedarf, kwh/m2 14. 12. 1. 8. 6. 4. 2.. Zu-/Abluft Abluft mit ALD Qww Qh Ev Eh Eww 21.4.215 12
Abluftanlage 21.4.215 13 Aussenluftdurchlass 21.4.215 14
Erste Ergebnisse Energieeffizienz Thermische Nutzenergie 175' 7 15' 6 Nutzenergie (kwh) 125' 1' 75' 5' 5 4 3 2 Mittlere Aussentemperatur ( C) 25' 1 Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Erdwärmepumpe Oelkessel Kirchgasse 7 Kirchgasse 9 Kirchgasse 11 Kirchgasse 13 21.4.215 16 Kirchgasse 15 Kirchgasse 17 HGT (Zürich SMA) Erste Ergebnisse Energieeffizienz Jahresarbeitszahl Abluft-Wärmepumpen 3.5 3. 3.3 3. 3. 3.1 3.2 3.3 2.8 3. 2.9 2.8 Arbeitszahl Abluft-Wärmepumpe (-) 2.5 2. 1.5 1..5. Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dez Jan Feb 21.4.215 17
Erste Ergebnisse - Raumlufttemperatur 3 MP I MP II un MP III MP IV 3 28 28 26 26 Raumtemperatur ( C) 24 22 2 18 24 22 2 18 16 16 14 14 12 12 1 21.4.215 18 1 Erste Ergebnisse - Raumluftfeuchte 8 MP I MP II un MP III MP IV 8 7 7 Raumluftfeuchtigkeit (%) 6 5 4 6 5 4 3 3 2 2 1 1 21.4.215 2
Erste Ergebnisse Temperatur am ALD 31 31 29 29 27 27 25 25 23 23 21 21 Lufttemperatur [ C] 19 17 15 13 11 19 17 15 13 11 9 9 7 7 5 5 3 3 1 1-1 -1 26.4 : 25.4 : 24.4 : 23.4 : 22.4 : 21.4 : 2.4 : 19.4 : 18.4 : 17.4 : 16.4 : 15.4 : 14.4 : 13.4 : 12.4 : 11.4 : 1.4 : 9.4 : 8.4 : 7.4 : 6.4 : 5.4 : 4.4 : 3.4 : 2.4 : 1.4 : 31.3 : 3.3 : 29.3 : 28.3 : 27.3 : 26.3 : 25.3 : Zulufttemperatur (ALD) Aussenlufttemperatur 21.4.215 22 Erste Ergebnisse Raumluftqualität 35 MP I MP II un MP III MP IV 35 3 3 25 25 Kohlendioxydkonzentration (ppm) 2 15 1 RAL-4 RAL-3 2 15 1 5 5 RAL-2 21.4.215 23
Erste Ergebnisse - Luftmengenbilanz Luftvolumenstrom (m3/h) 15 125 1 75 5 25-25 32.4 31.4 2.9 15.3 27.6 3.2 29.3 23.2 2.9 25.2 31.2 21.6 19.5 22.3 26.1 16.7 29. 31.4 24.3 19.5 24.6 17.9 16.7 15. -4. -39.2-31. -32.7-26. -5-75 -1-125 -5. -5. -4. -33.3-38.3-29.1-48. -38.1-36.4-4. -15 Whg 1 - K15, 3.OG Whg 2 - K13, 1.OG Whg 3 - K13, 2.OG Whg 4 - K7, 1.OG Whg 5 - K15, 2.OG Badzimmer WC Küche Wohnzimmer Schlafzimmer I 21.4.215 25 Schlafzimmer II Schlafzimmer III Schlafzimmer IV Infiltrationen Erste Ergebnisse - Leckagen 21.4.215 28
Erste Ergebnisse - Lärmschutz 21.4.215 29 Treibhausgasemissionen (SIA 24) kg/m 2 pro Jahr 6 Fassade, Fenster Dach, Fenster Süd Abluft Wärmepumpe 5 4 3 2 1 198 199 213 215 Erstellung Betrieb Mobilität Zielwert SIA 24 Etappierte Erneuerung 21.4.215 33
Vergleich mit Ersatzneubau kg/m 2 pro Jahr 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Bremgartnerstr Dettenbühl Hönggerstr Minergie-P-Eco Ersatzneubau Erstellung Betrieb Mobilität Zielwert SIA 24 Etappierte Erneuerung 21.4.215 34 Erste Schlussfolgerungen Die angestrebte Energiekennzahl und Treibhausgasemissionen werden voraussichtlich erreicht Abluft-Wärmepumpen können als Hauptwärmequelle eine wirtschaftliche Lösung für die Sanierung darstellen >> nur wenig Produkte auf dem Markt Die Infiltrationsrate ist aufgrund von Leckagen bei Storenkasten, Fenstern und Wohnungstür hoch (> 25%) Der Luftdurchsatz durch die ALD ist teilweise zu tief >> nur wenig «schlichte» Produkte auf dem Markt Der Lärmschutz wird durch den Aussenluftdurchlass kaum beeinträchtig (- 1 bis -2 db(a)) 21.4.215 36
Ausblick Ausserbetriebnahme Ölkessel am 17. April 215 Optimierung der Energieeffizienz (Anpassung Heizkurve und Betriebszeiten) Weitere Abklärungen und Optimierung der Raumluftqualität Auswertung Investitions- und Betriebskosten Fachartikel zum Thema Abluftanlagen mit FHNW Abschluss P&D-Projekt im Februar 216 21.4.215 37 21.4.215 38