TOOL-Haustechnik Bewertung nach Energetischen, Ökologischen und Wirtschaftlichen Kriterien Heizungssystem, Haushaltsgeräte und Beleuchtung Nachhaltige Heizungssysteme Nachhaltige Heizungssysteme Wärmepumpe Pellets-Kessel Warmwasser Warmwasser Konversionsfaktoren Primärenergie CO 2 -Emission CO 2 -Emission Externe Kosten Externe Kosten Heizwärme Heizenergie Brennstoff-/Stromeinsatz Brennstoffkosten, 1. Jahr Brennstoffkosten, 1. Jahr Anteil Erneuerbare Energie Anteil Erneuerbare Energie + Solarwärme Investitionskosten Jahres-Investitionskosten Energieeinsatz in Gebäuden für Wärme & Strom Wärmeeinsatz Heizung, Warmwasser Stromeinsatz Haushaltsgeräte, Beleuchtung, Hilfsstrom für Heizung, Lüftung Gerhard Faninger Version 1. (Januar 213) - 1 -
Zielsetzung Zielsetzung des Bewertungstool Gebäudetechnik ist es, Heizungssysteme, Haushaltsgeräte und Beleuchtung nach Energetischen, Ökologischen und Wirtschaftlichen Kriterien zu bewerten, als Entscheidungshilfe in der Vorprojektierung von Wohngebäuden. Der Baustandard wird durch den Heizwärmebedarf HWB vorgegeben. Dieser Gebäude-Kennwert wird aus einem Energieausweis übernommen, oder über das TOOL- Gebäude aus den Gebäudedaten ermittelt. Eingabedaten Erforderliche Eingabedaten sind: Klimadaten (Referenzklima oder Standorte), Heizwärmebedarf HWB, Angaben zum Heizungssystem (Jahres-Nutzungsgrad des Heizkessels bzw. Jahres-Arbeitszahl der Wärmepumpe), Kollektorfläche und spezifischer Wärmeertrag der thermischen Solaranlage, Konversionsfaktoren für Primärenergie, CO 2 -Emission und Externe Kosten, Investitionskosten und aktuelle Brennstoff-/Stromkosten. Angaben zum Stromeinsatz für Antriebsenergie Heizung (Hilfsstrom) und elektrische Hauhaltsgeräte. - 2 -
INFO-Eingabedaten Projektdaten: Enthalten Angaben zum Gebäude, zum Heizungssystem, zum Standort, zum Bauherrn/Eigentümer, Architekten/Planer, Haustechnik, Monitoring und Betreuung/Datenauswertung. Gebäudedaten: Angaben zu der Gebäudehülle mit Flächen der Bauteile und zugeordneten U-Werten. Glasflächen von Außenfenstern werden nach Orientierung mit Angabe der Glasfläche, U-Wert und g-wert ausgewiesen. Heizwärmelast: Die Heizwärmelast wird über die Transmissions-, Lüftungs-, Interne Wärmelast und Solarlast ermittelt. Angaben sind zu der Erdreichtemperatur, den Reduktionsfaktoren zur Transmissionswärmelast und Solarlast sowie zur spezifischen Wärmelast (Interne Wärmelast) und zur Solarleistung zu treffen. Der Wert für die spezifische Wärmelast ist vorzugeben: 1,6 bis 2,5. Im Tool wird von 2,1 W/m² ausgegangen. Transmissionswärmeverlust: Der Transmissionswärmeverlust wird aus den Gebäudedaten und Klimadaten ermittelt. Angaben zu den Reduktionsfaktoren für Gebäudeteile werden vorgegeben. Lüftungswärmeverlust: Die Berechnung des Lüftungswärmeverlusts erfolgt über den Luftwechsel und den Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnungsanlage sofern vorhanden. Interner Wärmegewinn: Der Wert für die spezifische Wärmelast ist vorzugeben. Im Tool wird von 2,1 W/m² ausgegangen. Passive Solarwärme: Die Passive Solarwärme über Außenfenster wird über die solaren Strahlungsdaten auf die vertikale Fläche und gegebenenfalls auch horizontale Fläche - nach Orientierung ermittelt. Im TOOL sind Strahlungsdaten für Wien, Graz, Klagenfurt und Salzburg enthalten. Eingabedaten beziehen sich auf Abschattungs- und Verschmutzungsfaktoren sowie Strahlungsverluste über nicht direktem Strahlungseinfall. Defaults werden vorgegeben. Abminderungsfaktoren werden von den Benutzern vorgegeben. Wärmebilanz Gebäude: Im Berechnungsblatt werden die Wärmeverluste und die nutzbaren Wärmegewinne berechnet und daraus der Heizwärmebedarf ermittelt. - 3 -
Solarthermische Anlage: Die Solaranlage wird beschrieben und die Kollektorfläche und der spezifische Wärmeertrag des Kollektors (Jahresertrag bezogen auf Kollektorfläche) werden eingegeben. Defaults werden nach Betriebsdaten unter Information ausgewiesen. Wärmebedarf für Warmwasser: Eingabedaten betreffen den täglichen Warmwasserbedarf sowie auch die Wassermenge und Temperatur zur Vorwärmung von Haushaltsgeräten (Waschmaschine, Geschirrspüler, Warmwasser in der Küche). Wärmeerzeuger: Angaben zu dem Wärmeerzeuger mit Jahresnutzungsgrad (Heizkessel) bzw. Jahresarbeitszahl (Wärmepumpe). Defaults für Nutzungsgrade und Jahresarbeitszahlen werden nach vorliegenden Betriebsdaten vorgeschlagen. Heizenergie/Endenergie: Eingabedaten betreffen die Wärmeverluste im Heizungssystem (Rohrleitungen, Speicher), getrennt für Raumheizung und Warmwasser, sowie Ausweis des Energieträgers zur Abdeckung der Heizenergie: Die Heizenergie/Endenergie ist dem Energieträger/Wärmeerzeuger zuzuordnen. Primärenergie, CO 2 -Emission und Externe Kosten: Im Blatt Primärenergie und CO 2 werden die Konversionsfaktoren festgelegt und in den folgenden Berechnungen übernommen. Vorgaben für Konversionsfaktoren beziehen sich auf OIB-211. Hilfsstrom zum Antrieb des Heizungssystems und Stromeinsatz für Haushaltsgeräte und Beleuchtung: Eingabedaten werden auf der Basis derzeit am Markt angebotener Stromsparender Geräte angeboten. Stromeinsatz im Gebäude: Keine weiteren Eingabedaten erforderlich. Gegebenenfalls zusätzliche Stromheizung und Monitoring. Photovoltaik-Anlage: Eingabedaten für Solarzelle, installierte Leistung (kw peak ) sowie angenommener Jahresstromertrag (kwh/kw peak ). Energieausweis: Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse in einem Energieausweis. Der HWB-Wert ist in den Pfeil einzutragen und in die entsprechende Skala zu verschieben. Die Werte des Heizwärmebedarfs und Heizenergiebedarfs für das Referenzklima sind über eine getrennte Berechnung mit Verwendung der Daten für das Referenzklima im Datenblatt Eingabedaten zu ermitteln und im Datenblatt Energieausweis einzutragen. - 4 -
Wirtschaftliche Bewertung des Heizungssystems: Die Investitionskosten für Heizkessel, Wärmepumpe und thermische Solaranlage werden mit der zu erwartenden Lebensdauer von Komponenten/Subsystemen ausgewiesen und die Jahreskosten der Investition ermittelt. Mit den Betriebskosten (Brennstoff, Wartung) im ersten Betriebsjahr ergeben sich die Jahreskosten der Wärmeerzeugung ( Statische Berechnung der Wirtschaftlichkeit). Kostendaten werden vorgegeben, sollten aber für ein konkretes Projekt den Angeboten entnommen werden. Auch Förderungen sind bei den Investitionskosten zu berücksichtigen. Wirtschaftlichkeit PV-Anlage: Investitionskosten der PV-Anlage und wirtschaftliche Bewertung werden dargestellt. - 5 -
Einfamilien-Wohnhaus (Musterhaus) Referenzklima Symbolfoto: Christian Fink, AEE INTEC Gleisdorf Georg Reinberg - 6 -
Projekt Gebäude-Typ Wohneinheiten Standort Baujahr Eigentümer MUSTERHAUS Einfamilien-Wohnhaus 1 Referenzklima 211 MUSTERHAUS Planer Haustechnik Monitoring Name, Adresse Auswertung Bewertung Gerhard Faninger Universität Klagenfurt Wärmebilanz Gebäude Heizwärmebedarf, Q H 8.48 39,7 Q H = Q V - Q G Heizwärmebedarf HWB, kwh/(m², Jahr) Bezogen auf Brutto-Geschossfläche BGF Heizwärmebedarf HWB, kwh/(m², Jahr) Bezogen auf Netto-Geschossfläche NGF 39,7 48,84 Heizwärmebedarf HWB, kwh/(m³, Jahr) Bezogen auf Brutto-Geschossvolumen V B 15,63 Heizwärmebedarf nach Tool-Gebäude - 7 -
Projektdaten PROJEKT Standort MUSTERHAUS Niedrigenergiehaus-Standard Referenzklima GEBÄUDE-Typ Wohneinheiten 1 Mittlere Personenzahl 4 Einfamilien-Wohnhaus Baujahr Beheizte Brutto-Geschossfläche A N,b, m² (BGF) Beheizte Netto-Wohnnutzfläche, A N,n, m² (NGF) Energiebezugsfläche A EB, m² Beheiztes Brutto-Geschossvolumen V B, m³ Mittlere Raumhöhe, m Raumluftvolumen Lüftung V RLT, m³ V RLT = A N,n * Raumhöhe 211 26, 164,8 26, 515, 2,5 515, LÜFTUNGSANLAGE HEIZUNGSSYSTEM Wärmepumpe Solarthermische-Anlage Wärmeverteilung Fensterlüftung Pellets-Solar-Kombiheizung Solar für Heizung & Warmwasser Heizung & Warmwasser Warmwasser-Heizung, 33 C / 28 C Photovoltaik-Anlage, kw peak 3, Klimadaten Heizgradtage 2/15, kd Norm-Außentemperatur, C Soll-Innentemperatur, C Heiztage, d Sonneneinstrahlung, kwh/(m², Jahr) EINGABE Referenzklima Standort 3.4-6 2 28 1.1-8 -
Projektdaten - Zusammenfassung Projektdaten Gebäudeart Einfamilien-Wohnhaus Adresse Referenzklima Eigentümer/Bauträger MUSTERHAUS Baujahr 211 Klimadaten Referenzklima Heizgradtage, HGT kd 3.4 Heiztage, d 28 Norm-Außentemperatur, C -6 Soll-Innentemperatur, C 2 Baukörper Brutto-Geschossfläche BGF, m² 26, Netto-Geschossfläche NGF, m² 164,8 Energiebezugsfläche A EB, m² 26, Beheiztes Brutto-Raumvolumen V B, m³ 515, Heizwärmebedarf, kwh/jahr 8.48 Heizwärmebedarf, kwh/(m², Jahr) 39,7 Energiesystem Wärmeerzeuger Pellets-Solar-Kombiheizung Thermische Solaranlage Kollektorfläche, m² 15 Kollektortyp Flachkollektor Speichervolumen, m³ 1,5 Orientierung (Abweichung von SÜD), Grad Neigung (Winkel zur horizontalen Ebene), Grad 45 Spez. Kollektorertrag, kwh/(m², Jahr) 24 Photovoltaikanlage Solarzelle Monokristallin Installierte Leistung, kw peak 3, Neigung/Orientierung 45/Süd Spez. Stromertrag, kwh/kw peak 1.426 Kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung Wärmerückgewinnungsgrad, %/Jahr - 9 -
Solarthermische Anlage Kollektor-Typ Flachkollektor Flachkollektor, Vakuumkollektor, CPC-Kollektor u.a. Konversionsfaktor (-) Wärmeverlustkoeffizient, W/(m², K) Kollektor-Produzent/Lieferant Kollektorfläche und Orientierung Kollektorfläche, m² Orientierung, Abweichung von SÜD, Neigung, Winkel zur horizontalen Ebene, Beschattung des Kollektors, % Winter Sommer Wärmespeicher Wärmemedium Speichersystem Speichervolumen, m³ Kollektor-Montage Einsatz Spezifischer Solarertrag, kwh/(m², Jahr) Bei optimaler Kollektorausrichtung Süd ( ), Neigung zur Horizontale: 37 Reduktion durch Abweichung von Süd Reduktion durch Abweichung von optimaler Neigung Reduktion durch Abschattung Spezifischer Solarertrag, kwh/(m², Jahr) Standort Nutzbare Solarwärme, kwh/jahr 15 45 Wasser Stratifizierter Speicher 1,5 Ein-, Mehr-Speichersystem; Stratifizierter Speicher Dachintegriert Dachintegriert, Fassadenintegriert, Flachdach-Aufständerung, Freie Aufstellung Warmwasser & Heizung Warmwasserbereitung, Warmwasser & Heizung 24 Bezogen auf Kollektorfläche 1, 1, 1, 24 Bezogen auf Kollektorfläche 3.6-1 -
Wärmebedarf für Warmwasser Warmwasser (Trinkwasser) Personen 4 Warmwasserbedarf (5 C) pro Person und Tag, Liter/Tag 3 Liter/Tag 12 Warmwasser-Temperatur, C 5 Kaltwasser-Eintrittstemperatur, C 1 Spezifische Wärme Wasser, kwh/(liter, C),1163 Wärmebedarf (ohne Wärmeverluste), kwh/jahr 2.38 Wärmebedarf Heizsaison, kwh/jahr 1.183 Wärmebedarf Sommer, kwh/jahr 854 Wasservorwärmung für Haushaltsgeräte Waschmaschine, Geschirrspüler, Warmwasser Küche Liter pro Wohneinheit und Tag Warmwasser-Temperatur, C 3 Kaltwasser-Eintrittstemperatur, C 1 Spezifische Wärme Wasser, kwh/(liter, C),1163 Wohneinheiten, WE 1 Wärmebedarf (ohne Wärmeverluste), kwh/jahr Summe Warmwasserbedarf, kwh/jahr 2.38 Summe Warmwasserbedarf, kwh/(m², Jahr) 9,89 Wärmeerzeugung Heizkessel, Wärmepumpe, Fernwärme Wärmeerzeuger Pellets-Solar-Kombiheizung Solar für Heizung & Warmwasser Installierte Heizleistung, kw thermisch 2 Erzeuger/Lieferant Jahres-Nutzungsgrad Kessel Jahresarbeitszahl Wärmepumpe, JAZ ( - ) Heizung & Warmwasser,8-11 -
Photovoltaik-Anlage Solarzelle Monokristallin Monokristallin, Polykristallin, Dünnschicht, GIS u.a. PV-Produzent/Lieferant Installierte Leistung, kw peak 3, Fläche Solargenerator, m² 24, PV-Orientierung Orientierung, Abweichung von SÜD, Neigung, Winkel zur horizontalen Ebene, 45 Neigung/Orientierung 45/Süd Beschattung der PV-Anlage, % Winter Sommer Montage Einsatz Dachintegriert Dachintegriert, Fassadenintegriert, Flachdach-Aufständerung, Dachvorbau, Freie Aufstellung Netzgekoppelt Netzgekoppelt, Autark, Netzgekoppelt & Autark Spezifische Stromausbeute, kwh/(kw peak, Jahr) 1.426 Jahres-Stromertrag, kwh/jahr 4.277 Gemessen, Simuliert Simuliert - 12 -
Photovoltaik-Anlage Solarzellen-Typ Monokristallin Polykristallin Dünnschicht m²/kw peak 8, 9,5 16, 7 bis 9 8 bis 12 14 bis 18 System-Nutzungsgrad, %/Jahr 15, 13, 7, 14 bis 16 12 bis 14 6 bis 8 Sonneneinstrahlung auf horizontale Ebene Referenzklima kwh/m², Jahr) 1.1 Standort kwh/m², Jahr) 1.1 Sonneneinstrahlung auf PV-Modul Orientierung zu Süd Grad Neigung zu Horizontale Solarfaktoren Grad 45 Abweichung von SÜD 1, Abweichung von optimaler Neigung Reduktion durch Abschattung 1,8 1, Sonneneinstrahlung auf PV-Modul, kwh/(m², Jahr) 1.188 PV-Anlage Solarzellen-Typ Monokristallin System-Wirkungsgrad PV-Anlage %/Jahr 15, Modulfläche pro kw peak m²/kw peak 8, Installierte Leistung kw peak 3, Solarmodulfläche m² 24, Stromertrag kwh/jahr 4.277 kwh/kw peak 1.425,6-13 -
Heizenergie / Endenergie Raumwärme & Warmwasser Wärmebedarf Heizung Q H, kwh/jahr Wärmebedarf Warmwasser Q WW, kwh/jahr Wärmebedarf für Vorwärmung Haushaltsgeräte, Q Haushalt, kwh/jahr Wärmeverluste im Heizungssystem q Heizung Wärmeverluste im Warmwassersystem q Warmwasser Wärmeverluste Gesamt Q Sys, kwh/jahr Wärmebedarf Heizung und Warmwasser Q Gesamt, kwh/jahr Q Gesamt = Q H + Q WW + Q sys Aktive Solarwärme Q S, kwh/jahr Antriebsenergie Solaranlage, kwh/jahr (Strom) 8.48 2.38 %/Jahr kwh/jahr 15, 1.27 3, 611 1.819 11.95 3.6 25 Wärmebedarf für Heizung & Warmwasser Q Gesamt, kwh/jahr Q Gesamt = Q H + Q WW + Q sys - Q S Stromeinsatz für Warmwasser & Raumwärme Warmwasserbereitung mit Elektroboiler Wärmebedarf für Warmwasser, kwh/jahr Jahres-Anteil Elektroboiler (1 - Jahresanteil Solaranlage) Direktstrom für Warmwasser (Elektroboiler), kwh/jahr Direktstrom für Heizung, kwh/jahr Jahres-Nutzungsgrad Heizkessel,? Heizkessel / Jahres-Arbeitszahl Wärmepumpe, JAZ WP Heizung & Warmwasser Jahres-Nutzungsgrad Direktstrom,? Strom Heizenergie-Gesamt Q RH & WW, kwh/jahr (Endenergie) Abzüglich Aktive Solarwärme Heizenergie/Endenergie, kwh/(m² BGF, Jahr) Heizenergie/Endenergie, kwh/(m² NGF, Jahr) 8.35 Abzüglich Aktive Solarwärme 2.649,,8,98 1.381 5,39 62,99 Strom-Einsatz (Direkt), kwh/jahr Brennstoff-/Fernwärme-Einsatz, kwh/jahr Strom-Wärmepumpe, kwh/jahr 1.381 Energieträger für Heizenergie / Endenergie Raumwärme & Warmwasser Erdgas, Heizöl/Fernwärme, kwh/jahr Strom (Direkt) Q Strom, kwh/jahr Strom (Wärmepumpe) Q Strom, kwh/jahr Solarwärme Q SOL, kwh/jahr Umweltwärme Q U, kwh/jahr Biowärme Q Bio, kwh/jahr Energieträger Gesamt, kwh/jahr kwh/jahr Anteil,%,,, 3.6 25,75, 1.381 74,25 13.981 1, Effizienz Wärmepumpe-Solaranlage Wärmepumpen-Wärme & Solarwärme / Stromeinsatz Wärmepumpe und Solaranlage Bezogen auf Raumheizung & Warmwasser Jahres-Systemarbeitszahl - 14 -
Heizenergie, Primärenergie, CO 2 -Emission und Externe Kosten der Wärmeerzeugung (Heizung & Warmwasser) Energiebezugsfläche A EB, m² Heizenergie, kwh/jahr (Heizkessel) Heizenergie, kwh/jahr (Strom-Wärmepumpe) Heizenergie, kwh/jahr (Strom-Direkt) Hilfsstrom, kwh/jahr Heizenergie, kwh/jahr (Gesamt) 26, 1.381 Pellets/Biomasse 994 1.381 Brennstoff/Strom Heizkessel Strom-Wärmepumpe Strom-Direkt Primärenergie, kwh/jahr 1.453 CO 2 -Emission, kg CO 2 /Jahr 446 Externe Kosten, /Jahr 16 Heizenergie-Gesamt (inklusive Hilfsstrom) kwh/jahr kwh/(m², Jahr) Primärenergie 2.745 13,33 kg CO 2 /Jahr kg CO 2 /(m², Jahr) CO 2 -Emission 61 2,92 Euro/Jahr Euro/(m², Jahr) Externe Kosten 29,14 Konversionsfaktoren für Projekt IEA SHC, Task 28 Brennstoff/Strom Primärenergie-Faktor CO 2 -Faktor Externe Kosten für Wärmeerzeugung kwhprimär/kwhend ( - ) g CO2/kWhend /kwhend Pellets,14 43,15 Strom Österreich-Mix 1,3 156,135-15 -
Hilfsstrom für Heizungssysteme Wohnfläche, m² Heiztage, d Luftvolumen, m³ Solaranlage, h/a 26, 28 Laufzeit im LA Winter, h/jahr Laufzeit LA im Sommer, h/a Luftwechselrate, h -1 Enteisung WT ab C 5.4 3.36 412,37 2.1-2 Anwendung Lüftung im Winter Lüftung im Sommer Enteisung WT Umwälzpumpe Heizöl Gebläse und Vorwärmung Hilfsstrom Heizkessel Zirkulationspumpe Speicherladepumpe Hilfsstrom Solar Warmwasser Hilfsstrom Solar Warmwasser & Heizung Hilfsstrom sonst Vorhanden Normverbrauch Nutzungsgard Betriebsdauer,2 Wh/m³ *,37 h-1 * 5,4 kh/jahr * 412 m³ = kwh/jahr,2 Wh/m³ *,37 h-1 * 3,4 kh/jahr * 412 m³ = kwh/jahr 1 W * 14,1 *,1 kh/jahr * 1 HH = kwh/jahr 1 8 W * 1 * 4,1 kh/jahr * 1 HH = 328 kwh/jahr 15 W * 1 * 5,4 kh/jahr * 1 HH = kwh/jahr 1 2 W * 1 * 5,4 kh/jahr * 1 HH = 18 kwh/jahr 1 4 W * 1 * 6,6 kh/jahr * 1 HH = 264 kwh/jahr 1 4 W * 1 * 2,1 kh/jahr * 1 HH = 84 kwh/jahr 6 W * 1 * 2,1 kh/jahr * 1 HH = kwh/jahr 1 1 W * 1 * 2,1 kh/jahr * 1 HH = 21 kwh/jahr 8 W * 1 * 6,6 kh/jahr * 1 HH = kwh/jahr Bezugsgröße Stromverbrauch kwh/jahr Gesamt 994 kwh/(m², Jahr) Bezogen auf Wohnfläche 4,83 kwh/jahr Eingabewert 994 Stromeinsatz für Haushaltsgeräte und Beleuchtung Annahmen für stromsparende Geräte und Beleuchtung Wohneinheiten Elektrisches Gerät Vorgabe 1 WE kwh/jahr 1 kwh/jahr Kochen mit Strom Waschen & Trocknen, * 35 47 Geschirrspüler, * 3 3 Kühlschrank & Gefrierschrank 15 15 Warmwasser in Küche, * 8 8 Beleuchtung 2 2 TV 14 14 PC Stand by, Sonstige GESAMT 35 47 5 1 2.515 5 1 2.515 Vorhanden 1 1 1 1 1 1 1 1 1-16 -
STROMEINSATZ IM GEBÄUDE *) Werte aus "INFO-Hilfsstrom & Haushaltsgeräte" Energiebezugsfläche, m² 26, Brutto-Geschoßfläche kwh/jahr kwh/(m², Jahr) Heizenergie (Wärmepumpe), Antriebsenergie für Heizung 994 4,83 Umwälzpumpen, Ventilatoren, Regelung & Steuerung Zusätzliche Stromheizung, Wärmestrahler, Warmwasser Datenerfassung, Regelung, Sonstiges, Heizungssystem, Gesamt 994 4,83 Stromgeräte & Beleuchtung 2.515 12,21 Gesamter Stromeinsatz im Gebäude 3.59 17,3 Stromerzeugung mit PV-Anlage 4.277 2,76 Strom vom Netz -768-3,73 Jahresanteil PV-Strom am Stromeinsatz, %/Jahr 121,88 Bezogen auf gesamten Stromeinsatz Jahresanteil PV-Strom am Stromeinsatz, %/Jahr 43,26 Bezogen auf Stromeinsatz für Heizung & Warmwasser - 17 -
Primärenergie, CO 2 -Emission und Externe Kosten Bezogen auf gesamten Stromeinsatz im Gebäude Primärenergie CO 2 -Emission Externe Kosten kwh/jahr kwh/(m², Jahr) 4.562 22,14 kg CO 2 /Jahr kg CO 2 /(m², Jahr) 547 2,66 /Jahr /(m², Jahr) 47,23 Gutschrift PV-Anlage Primärenergie CO 2 -Emission Externe Kosten kwh/jahr kwh/(m², Jahr) 5.56 26,99 kg CO 2 /Jahr kg CO 2 /(m², Jahr) 667 3,24 /Jahr /(m², Jahr) 58,28 Bezogen auf Heizung, Warmwasser, Lüftung und Hilfsstrom Primärenergie CO 2 -Emission Externe Kosten kwh/jahr kwh/(m², Jahr) 1.292 6,27 kg CO 2 /Jahr kg CO 2 /(m², Jahr) 155,75 /Jahr /(m², Jahr) 13,7 Bezogen auf Haushaltsgeräte und Beleuchtung Primärenergie CO 2 -Emission Externe Kosten kwh/jahr kwh/(m², Jahr) 3.27 15,87 kg CO 2 /Jahr kg CO 2 /(m², Jahr) 392 1,9 /Jahr /(m², Jahr) 34,16 Konversionsfaktoren für Strom Strom-Mix Österreich 21 PRIMÄRENERGIE, kwh primär /kwh end 1,3 CO 2 -EMISSION, g CO 2 /kwh end 156 EXTERNE KOSTEN, Euro/kWh end,135-18 -
Heizenergie, Primärenergie, CO 2 -Emission und Externe Kosten Heizung & Warmwasser & Hilfsstrom Brennstoff-/Stromeinsatz 5,39 kwh/(m², Jahr) 1.381 kwh/jahr Primärenergie 13,33 kwh/(m², Jahr) 2.745 kwh/jahr CO 2 -Emission 2,92 kg CO 2 /(m², Jahr) 61 kg CO 2 /Jahr Externe Kosten,14 Euro/(m², Jahr) 29 Euro/Jahr Hilfsstrom * Stromeinsatz 4,83 kwh/(m², Jahr) 994 kwh/jahr Primärenergie 6,27 kwh/(m², Jahr) 1.292 kwh/jahr CO 2 -Emission,75 kg CO 2 /(m², Jahr) 155 kg CO 2 /Jahr Externe Kosten,7 Euro/(m², Jahr) 13 Euro/Jahr * Antriebsenergie für Heizung und Warmwasser Stromgeräte & Beleuchtung Stromeinsatz 12,21 kwh/(m², Jahr) 2.515 kwh/jahr Primärenergie 15,87 kwh/(m², Jahr) 3.27 kwh/jahr CO 2 -Emission 1,9 kg CO 2 /(m², Jahr) 392 kg CO 2 /Jahr Externe Kosten,16 Euro/(m², Jahr) 34 Euro/Jahr Gesamter Energieeinsatz im Gebäude Brennstoff & Strom Energieeinsatz 62,6 kwh/(m², Jahr) 12.896 kwh/jahr Primärenergie 29,2 kwh/(m², Jahr) 6.15 kwh/jahr CO 2 -Emission 4,82 kg CO 2 /(m², Jahr) 994 kg CO 2 /Jahr Externe Kosten,31 Euro/(m², Jahr) 63 Euro/Jahr Brennstoff und Strom Primärenergie-Faktor CO 2 -Faktor Externe Kosten kwhprimär/kwhend ( - ) g CO2/kWhend /kwhend Pellets,14 43,15 Strom 1,3 156,135-19 -
Energiebilanz - Zusammenfassung Projekt MUSTERHAUS Referenzklima Energiebezugsfläche, m² (BGF) Warmwasserbedarf, Liter/Tag (5 C) 26, 12 Heizwärme Q H, kwh (Raumheizung) Energiebilanz Gebäude kwh/jahr kwh/(m², a) 8.48 39,7 Raumwärme, Warmwasser, Wärmeverluste und Solarwärme Raumwärme Q RH Warmwasser Q WW Wärmeverluste Q sys Aktive Solarwärme Q SOL kwh/jahr kwh/(m², a) 8.48 39,7 2.38 9,89 1.819 8,83 3.6 17,48 Heizwärme Gesamt Heizung & Warmwasser & Wärmeverluste Raumwärme + Warmwasser + Wärmeverluste 11.95 57,79 Raumwärme & Warmwasser Q Heiz, RH&WW (Heizwärme Gesamt - Solarwärme) Heiz(end)energie kwh/jahr kwh/(m², a) 1.381 5,39 Energieträger für Heizung & Warmwasser Erdgas, Heizöl/Fernwärme, kwh/jahr Strom (Direkt) Q Strom, kwh/jahr Strom (Wärmepumpe) Q Strom, kwh/jahr Solarwärme Q SOL, kwh/jahr Umweltwärme Q U, kwh/jahr Biowärme, Q BIO, kwh/jahr Energieträger, Gesamt kwh/jahr,, 3.6 1.381 Anteil, %/Jahr, 13.981 25,75, 74,25 1, System-Jahresarbeitszahl einer Solar-Wärmepumpe-Kombiheizung - 2 -
Heizung & Warmwasser Hilfsstrom Haushaltsgeräte & Beleuchtung Stromeinsatz-Gesamt Stromertrag PV-Anlage Strom vom Netz Stromeinsatz im Gebäude kwh/jahr kwh/(m², a), 994 4,83 2.515 12,21 3.59 17,3 4.277 2,76-768 -3,73 Heizung & Warmwasser & Lüftung & Hilfsstrom Stromgeräte & Beleuchtung GESAMT Gutschrift PV-Anlage Primärenergie und CO 2 -Emission Primärenergie 13,33 15,87 29,2 26,99 CO 2 -Emission kwh/(m², a) kg CO 2 /(m², a) 2,92 1,9 4,82 3,24 Anteil Erneuerbarer Energieträger Wärmeversorgung, %/Jahr Solarwärme 25,75 Biowärme 74,25 Umweltwärme, GESAMT 1 Stromversorgung, %/Jahr PV-Strom 121,88 Bezogen auf gesamten Stromeinsatz PV-Strom 43,26 Bezogen auf Stromeinsatz Heizung & Warmwasser Wärme- und Energiedaten. Gemäß OIB-RL 6, Ausgabe 211 Klimadaten Heizwärmebedarf, HWB Referenzklima Wärmemenge, welche den Räumen rechnerisch zur Beheizung zugeführt werden muß. Warmwasserwärmebedarf, WWWB Wärmemenge zur Abdeckung des Warmwasserbedarfs. Inklusive Wärmeverluste im System. Heizenergiebedarf HEB Nutzenergiebedarf zusätzlich Verluste der Haustechnik und Hilfsstrom für Heizungssystem. Haushaltsstrombedarf HHSB Stromverbrauch für Haushaltsgeräte und Beleuchtung. Endenergiebedarf EEB Heizenergiebedarf und Haushaltsstrombedarf. Energiemenge, die eingekauft werden muß. Primärenergiebedarf PEB Berechnet für gesamte dem Gebäude zugeführte Energie aus nicht-erneurbaren Energiequellen. CO 2 -Emission Gesamte dem Energiebedarf zuzurechnenden umweltrelevanten Kohlendioxid-Emissionen. kwh/a 2.649 12.155 kg/a kwh/(m², a) 8.48 39,7 2.515 1.381 6.15 994 12,86 59, 12,21 5,39 29,2 kg/(m², a) 4,82-21 -
Wirtschaftliche Bewertung des Heizungssystems Pellets-Solar-Kombiheizung Projekt MUSTERHAUS Gebäude-Typ EF-Wohnblock Energiebezugsfläche, m² 26, Thermische Solaranlage Kollektorfläche, m² 15 Pellets-Solar-Kombiheizung Installierte thermische Leistung, kw thermisch 2 Lüftungsanlage Mit Wärmerückgewinnung Heizungssystem Wärmeerzeuger Investitionskosten, Jahreskosten Investition, Ölkessel Gaskessel Biomasse-Kessel 15.84 888 Sole-Wärmepumpe Luft-Wärmepumpe Solaranlage, Warmwasser Solaranlage, Warmwasser & Heizung 11.4 624 Lüftungsanlage mt WRG Solar-Wärmepumpe-Kombiheizung Fernwärme GESAMTKOSTEN 26.124 1.512 Jahreskosten Investition: Bezogen auf Lebensdauererwartung der Anlagen-Komponenten - 22 -
Heizungssysteme für Raumheizung & Warmwasser Biomasse-Kessel Lebensdauererwartung Investition Jahres-Investitionskosten Anlagenkomponenten Jahre Euro Euro/Jahr Bauliches (Fang) 3 1.3 43 Pelletskesseleinheit 15 5.5 367 Pelletslagerung 3 2.5 83 Puffer/Warmwasser-Speicher 15 1.5 1 Zubehör 1 27 27 Installation, Montage 15 1.5 1 Sonstiges 15 Investition, Gesamt 12.57 72 Mehrwertsteuer 2% 2.514 168 GESAMT 15.84 888 Förderung 2 Investitionskosten abzüglich Förderung 15.84 888 Solarthermische Anlage für Warmwasser & Raumheizung Kollektorfläche, m² Lebensdauererwartung Investition Jahres-Investitionskosten Anlagenkomponenten Jahre Euro Euro/Jahr Kollektor-Set 25 4.7 188 Warmwasser-Speicher 1 2. 2 Zusatzmaterial 15 5 33 Montage 25 2. 8 Sonstiges 15 Investition, Gesamt 9.2 51 Mehrwertsteuer 2% 1.84 123 GESAMT 11.4 624 Förderung 2 Investitionskosten abzüglich Förderung 11.4 624-23 -
Wirtschaftliche Bewertung der Wärmeerzeugung Pellets-Solar-Kombiheizung Investition, Ohne MWST. Mit 2% MWST. 26.124 31.349 Jahreskosten, /Jahr 1.512 Brennstoffkosten im 1. Betriebsjahr, /Jahr Strom kwh/jahr 994 Strom-Preis /kwh,2 Biomasse kwh/jahr 1381 Öl / Gas / Fernwärme kwh/jahr Brennstoff-Preis /kwh,47 Jahres-Kosten /Jahr 687 Wartungskosten, /Jahr Mittel in den ersten 5 Betriebsjahren 1 Jahres-Gesamtkosten, /Jahr Brennstoff /Jahr 687 Investition /Jahr 1.512 Wartung /Jahr 1 Gesamt /Jahr 2.299-24 -
Wirtschaftliche Bewertung der PV-Anlage Jänner 213 (Österreich) Förderung über Ökostrom-Bezug und Investitionszuschuss Anlagenkomponenten 3, Lebensdauererwartung Investition Jahres-Investitionskosten Jahre Euro Euro/Jahr Solarmodul 3 2.4 8 Wechselrichter 12 1.2 1 Zubehör (BOS) 2 1. 5 Montage 3 1. 33 Planung, Dokumentation 3 25 8 Sonstiges 3 Gesamt-Investition PV-Anlage 5.85 272 Mehrwertsteuer 2% 1.17 78 GESAMT 7.2 35 Förderung-1 Ökostrom-Tarif 1.63 335 Förderung-2 Investitionszuschuss Gesamtkosten abzüglich Förderung -3.43 14 Sonstige Jahreskosten (Wartung, Reparatur, Versicherung u.a.) Annahme: % pro Jahr der Investition (brutto),4 28 Gesamt-Jahreskosten Stromerzeugungskosten Betrachtungszeitraum Jahre 15 3 Ökostrom-Bezug Jahre 13 Netztarif (21) Euro/kWh,2 Ökostrom-Tarif Euro/kWh,181 Jahres-Stromertrag kwh/(kw peak * a) kwh im Betrachtungszeitraum Ohne Degradation 1.426 64.152 128.34 Mit Degradation, Prozent pro Jahr -,1 63.26 124.635 Ökostrom-Bezug Photovoltaik-Anlage, kw peak Euro/Jahr 774 Jahreskosten für PV-Strom, /kwh Betrachtungszeitraum Mittelwert für Betrachtungszeitraum: 15 Jahre Mittelwert für Betrachtungszeitraum: 3 Jahre Euro, Gesamt 1.63 42 Ohne Förderung Mit Förderung,111 -,49,57 -,25-25 -
Wirtschaftliche Bewertung einer netzgekoppelten gebäudeintegrierten PV-Anlage (Cent/kWh) Jahre 1 15 3 Netzstrom 2, 26,39 35,52 Arbeitspreis 8, 1,56 14,21 PV-Strom (ohne Förderung) *) 11,14 5,65 PV-Strom (mit Förderung) *) -4,86-2,46 *) Mittelwert über Betrachtungszeitraum Annahme: Jährliche Preissteigerung Netzstrom/Arbeitspreis, %/Jahr 2, Wirtschaftliche Bewertung einer netzgekoppelten gebäudeintegrierten PV-Anlage 4, 35, 3, 25, 2, Cent/kWh 15, 1, 5,, -5, 35,52 26,39 2, 14,21 1,5611,14 8, 5,65-2,46-4,86 1 15 3 Jahre Netzstrom Arbeitspreis PV-Strom (ohne Förderung) *) PV-Strom (mit Förderung) *) *) PV-Strom: Mittelwert über Betrachtungszeitraum /kwh 1,8 1,6 1,4 1,2 1,,8,6,4,2, PV-Strom Netz-Strom 1 1,6479798,2 2 Kostenentwicklung,82481471,24 von PV-Strom und Netz-Strom 3,554269,288 4,41323341,2122416 5,3391765,21648643 6,276475,2281616 7,2368432,22523248 8,2744524,22973713 9,1845835,23433188 1,1662886,2391851 11,15132278,24379888 12,1388514,24867486 13,12829882,25364836 14,11925388,25872133 PV-Strom 15,1114153,26389575 Netz-Strom 16,1455615,26917367 17,985429,27455714 18,9312496,284828 19,8831195,28564925 2,839834,29136223 21,86133,29718948 22,7649868,3313327 23,732459,3919593 24,726425,31537985 25,675212,32168745 26,6498922,3281212 27,6264486,33468362 128,64681 3 5,3413773 7 9 29,5844135,3482484 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 3,5654985,35516894 Jahre - 26 -
Annahmen zur Entwicklung der Stromkosten Strompreis, /kwh Preissteigerung pro Jahr Arbeitspreis, /kwh Preissteigerung pro Jahr,2,2,8,2 1,2 1,8 2,24 2,82 3,28 3,83 4,212 4,85 5,216 5,87 6,221 6,88 7,225 7,9 8,23 8,92 9,234 9,94 1,239 1,96 11,244 11,98 12,249 12,99 13,254 13,11 14,259 14,13 15,264 15 Jahre 15,16 16,269 16,18 17,275 17,11 18,28 18,112 19,286 19,114 2,291 2,117 21,297 21,119 22,33 22,121 23,39 23,124 24,315 24,126 25,322 25,129 26,328 26,131 27,335 27,134 28,341 28,137 29,348 29,139 3,355 3 Jahre 3,142-27 -
Jahr Stromkosten-Vergleich Ohne PV-Förderung PV-Strom Netz-Strom? (PV-Strom - Netz-Strom) Summe Mehrertrag PV-Anlage /kwh /kwh /kwh /Jahr 1 1,648,2 1,448 6.193 2,825,24,628 2.655 3,55,281,3423 1.464 4,413,2122,21 86 5,331,2165,1144 489 6,276,228,552 236 7,237,2252,116 5 8,27,2297 -,223-95 9,185,2343 -,498-213 1,166,239 -,727-311 11.328 11,151,2438 -,925-396 12,139,2487 -,198-47 13,128,2536 -,1253-536 14,119,2587 -,1395-596 15,111,2639 -,1525-652 8.678 16,15,2692 -,1646-74 17,99,2746 -,1761-753 18,93,28 -,1869-799 19,88,2856 -,1973-844 2,84,2914 -,274-887 4.69 21,8,2972 -,2171-929 22,76,331 -,2266-969 23,73,392 -,236-1.9 24,7,3154 -,2451-1.48 25,68,3217 -,2542-1.87-352 26,65,3281 -,2631-1.125 27,63,3347 -,272-1.163 28,6,3414 -,289-1.21 29,58,3482 -,2898-1.239 3,57,3552 -,2986-1.277-6.358-28 -
Euro 8. 6. 4. 2. -2. -4. -6. -8. -1. -12. -14. Vergleich PV-Strom mit Netz-Strom Mehrertrag PV-Anlage Vergleich PV-Strom mit Netzstrom Mehrertrag PV-Anlage Vergleich PV-Strom mit Netz-Strom Kosteneinsparung durch PV-Anlage 1-11.328 1 9.322 15-8.678 15 6.358 14.684 2-4.69 2 2.573 25 352 25 27.43 3 6.358 3352 34.151 1 15 2 25 3-4.69-11.328-8.678 Jahre Euro Kosteneinsparung an Netzstrom durch PV-Stromertrag 4. 35. 3. 27.43 25. 2.573 2. 14.684 15. 9.322 1. 34.151 5. 1 15 2 25 3 Jahre Investitionskosten für PV-Anlage (inkl. 2% MwSt) 7.2-29 -
Bewertung von Heizungssystemen nach Energetischen, Ökologischen und Wirtschaftlichen Kenndaten Bewertungsmodell: Öl-Äquivalenz-Methode Position Kenndaten Heizungssystem - Projekt Differenz zu Ölkessel, % Ölkessel für Heizung & Warmwasser Pellets-Solar-Kombiheizung Bewertungspunkte Heizwärme, kwh/a (Heizung & Warmwasser) 8.35 11.95 1 Heizenergie / Brennstoffeinsatz, kwh/a *) 1.381 19.841 2 Primärenergie, kwh/a 2.745 22.42 88 3 CO 2-Emission, kg/a 61 6.171 9 4 Externe Kosten, /a 29 298 9 5 Brennstoffkosten, /a 687 1.786 62 6 7 Jahres-Investitionskosten, /a Wärmeerzeugungskosten, /kwh 1.512 *) inklusive Hilfsstrom Bewertungspunkte (Heizungssystem - Projekt) Gesamtheitlich Primärenergie, CO 2-Emission, Externe Kosten P2 + P3 + P4 + P5 33 Jahres-Brennstoffkosten (1. Betriebsjahr) Ökologisch P2 + P3+ P4 268 Primärenergie, CO 2-Emission, Externe Kosten P2 + P3+ P4 178 Primärenergie, CO 2 -Emission Vergleichssytem Ölkessel für Heizung & Warmwasser Annahmen zum Vergleichssystem Jahres-Nutzungsgrad (Heizung & Warmwasser),6 Primärenergie-Faktor, kwh primär /kwh end 1,13 CO 2 -Faktor, kg CO 2/kWh end,311 Externe Kosten, /kwh end,15 Heizöl-Preis, /kwh,9 Kommentar Modell zur Bewertung von Heizungssystemen nach Ökonomischen, Energetischen und Ökologischen Kriterien Ökonomisches Kriterium (1) Jahres-Wärmeerzeugungskosten (Investition & Betrieb) Betrachtungszeitraum: 15 Jahre. Berechnung nach TOOL-Gebäude. (2) Brennstoffkosten im ersten Betriebsjahr. Energetisches Kriterium Primärenergie, kwh/jahr Mit Primärenergie-Konversionsfaktor PEF für NICHT -Erneuerbare Energieträger. Damit wird der Anteil von Erneuerbarer Energie am Wärmeaufkommen berücksichtigt. Ökologisches Kriterium CO 2 -Emission, kg/jahr und Externe Kosten, /Jahr Mit Konversionsfaktoren für CO 2 -Emission und Externe Kosten. Berechnungsschema Änderungen der Kenndaten im Vergleich zu einem Ölkessel (mit vorgegebenen Kenndaten) Öl-Äquivalenz -Berechnungsmethode - 3 -