Sanierungsprojekt La Cigale in Genf Heizsystem mit unverglasten selektiven Kollektoren, Wärmepumpen und Eisspeichern

Sanierungsprojekt La Cigale in Genf Heizsystem mit unverglasten selektiven Kollektoren, Wärmepumpen und Eisspeichern Bernard Thissen, ENERGIE SOLAIRE SA Vor Sanierung Nach Sanierung 4. Tagung Solarwärme Schweiz, Swissolar, 30.10.2015

Energie Solaire SA Gründung: 1973 (seit 1987 Fertigung in Sierre), Produktion von Solarabsorber seit Ende 70. Anzahl Mitarbeiter: 25 Produktionskapazität: ca. 50 000 m 2 Neben den Aktivitäten im Bereich Solarthermie produziert und vermarktet das Unternehmen auch hocheffiziente Klimadecken für Strahlungs-Kühlung und Heizung Referenzen: Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 2/29

Projektpartner Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 3/29

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

«La Cigale» einige Stichwörter Grösstes Minergie-P Sanierungsprojekt (273 Wohnungen, EBF19 000 m 2 ) der Schweiz 1 740 m 2 Solarkollektoren = grösstes thermisches Solardach in der CH Nur, 13 Monate Bauarbeiten Gesamtkosten der Sanierung CHF 19.9 Mio Leuchtturmprojekt BFE Förderung CHF 2 Mio Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 5/29

Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ergebnisse erstes Betriebsjahr 5. Ausblick 6/35

Isolation der Gebäudehülle Wand: 24 cm Glaswolle U : 0.13 W/m2K Dach: 28 cm Steinwolle U : 0.14 W/m2K Boden: 16 cm Steinwolle U : 0.20 W/m2K Fenster: 3-fach Verglasung Ug : 0.70 W/m2K Uw : 1.20 W/m2K Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 7/29

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 Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 8/29

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IceSol : Solar + Eisspeicher + Wärmepumpe Selektive unverglaste Solarkollektoren Eisspeicher Wärmepumpe Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 10/29

Schlüsselkomponenten: Solarkollektoren Doppel Funktion Selektive unverglaste Solarkollektoren: Wirkungsgrad bis zu 95% Wärmetauscher auf Umgebungsluft : Quelle für WP 24h/24 (100-150 W/m2) Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 11/29

COP [-] Energie disponible [kwh/m3] Schlüsselkomponenten: Eisspeicher Latentwärme / Kristallisationswärme 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 - W35 W55 Plage de température pompe à chaleur -10 0 10 20 30 Température entrée évaporateur [ C] 120 100 80 60 40 20 0 Plage de température Pompe à chaleur -20-10 0 10 20 30 Température sortie stock de glace [ C] Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 12/29

Funktionsprinzip: «direkte» Solarwärme Solar Kollektoren Notheizung Gas Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Brauch Wasser Speicher Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 13/29

Funktionsprinzip: «indirekte & direkte» Solarwärme Solar Kollektoren Notheizung Gas Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Brauch Wasser Speicher Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 14/29

Funktionsprinzip: Nutzung der latente Wärme Solar Kollektoren Notheizung Gas Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Brauch Wasser Speicher Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 15/29

Funktionsprinzip: solar «indirekt» + Notheizung Solar Kollektoren Notheizung Gas Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Brauch Wasser Speicher Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 16/29

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BFE Leuchtturmprojekt Projektdauer: 2 Jahre Kontrolle und Analyse des Verbrauchs und der Wärmeerzeugung Wärmebilanz Verbesserung des Heizsystems. Kommunikationsprojekt Zusammenarbeit mit UNI Genf Zusammenarbeit mit dem SPF Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 18/29

Zielsetzungen Grenzwert 2000 Watt-Gesellschaft Heizwärme, Brauchwasser, Lüftung: 150 MJ/m2/Jahr Verbrauch La Cigale Heizwärme, Brauchwasser, Lüftung : 144 MJ/m2/Jahr Strom: 139.52 MJ/m2/Jahr Gas : 4.18 MJ/m2/Jahr Zugelassener nicht-erneuerbarer Anteil (8.6 Tonnen/pers.) : 17.5 MJ/m2/Jahr Anteil erneuerbarer Strom - Soll / Ist : + 90 % / 100 % Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 19/29

CO 2 Einsparung 928 Tonnen CO 2 Während des ersten Betriebsjahres 7 135 000 km PKW 178 X rund um die Welt 55 680 CHF CO 2 Steuer-Einsparung Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 20/29

Verbrauch im 1. Jahr: Vergleich IST/SOLL Verbrauch an Primärenergie: 1. Jahr Verbrauch Primärenergie kwh/m2/an 200 150 Gesamt primäre Energie 100 50 0 180.8 29.0 44.3 34.4 Vor Renovierung Zielsetzung Dimensionierung La Cigale 1. Jahr Gegenüber Zustand vor der Renovierung der Zielsetzung der Dimensionierung La Cigale 1. Jahr -81% +19% -22% Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 21/29

Verbrauch im 1. Jahr: Vergleich IST/SOLL Minergie P Ziel IST Temperatur in Wohnung Max. 20 C Max. 21 C 21.8 24.5 C Warmwasser-Verbrauch pro Person & Tag [50 C] 53 l 71 l Vermont: 95 l Vidollet: 72 l Verhalten der Verbraucher (nicht an den relativ kalten Radiatoren angewöhnt (40-45 C), Öffnen der Fenster, usw.). Heizwärmeverteilsystem stammt aus den 50 Jahren. Aussergewöhnlich hoher Warmwasserverbrauch. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 22/29

Verbrauch im 1. Jahr: Vergleich IST/SOLL Verbrauch an Primärenergie nach Optimierung Verbrauch an Primärenergie kwh/m2/an 50 40 Total Primärenergie 30 20 10 29.0 34.4 22.7 0 Zielsetzung La Cigale 1. Jahr La Cigale optimiert Nach der Optimierung des Heizsystems IceSol (zum Grossteil bereits abgeschlossen) und ohne dass die Bewohner ihr Verhalten ändern, wird der Verbrauch an Primärenergie unterhalb der in der Zielsetzung fixierten Werte liegen. Die Solarbeiträge werden dann 75% des gesamten Bedarf an thermischer Energie decken. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 23/29

CO 2 Einsparung ANTEIL ERNEUERBARE ENERGIEN Solarenergie Nicht erneuerbare Energie Erneuerbare Energie 4.8% 24.8% 16.4% 19.2% 58.8% 76.0% LA CIGALE 1. BETRIEBSJAHR LA CIGALE OPTIMIERT Strom: 100% erneuerbar Gas: 10% erneuerbar Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 24/29

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«La Cigale» - Perspektiven für die Schweiz Eine Sanierung des energiefressenden Gebäudebestandes in der Schweiz ähnlich wie «La Cigale» könnte die äquivalente Energiemenge einsparen wie 21 000 GWh/Jahr, die Energieerzeugung von 2.8 Kraftwerke mit Leistung 1 000 Megawatt (Atomkraftwerk Gösgen) 2 100 000 m 3 Erdöl pro Jahr CHF 2.1 Milliarde Erdöl Import pro Jahr. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 26/29

IceSol die Vorteile Innovatives Konzept, welches jedoch mit konventionelle und erprobten Komponenten realisiert wird (Sole/Wasser Wärmepumpe, Solarkollektoren, Eisspeicher, ) Maximierung der Solarerträge auch bei niedrigen Temperaturen (<-20 C) welche in der Regel ungenutzt bleiben. Nutzung jeglicher Art von Niedertemperatur Abwärme (0 à 20 C) wie z.b. Abwasser, Grauwasser, industrielle Abwärme, Wärmerückgewinnung auf die Lüftung usw. Hohe JAZ: 4,0 à 5,0. Gute Rentabilität und geringe Unterhaltskosten. Die Wärmepumpe wird fast nur während der Heizperiode benötigt. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 27/29

IceSol die Vorteile Hohe Reduktion von CO 2 -Emissionen, weniger CO 2 - Steuern und einen bedeutenden Beitrag für einen besseren Umweltschutz Interessante Lösung wenn eine Wärmepumpe mit Erdsonden nicht möglich ist: in Stadtgebieten (aus Platzgründen), Gebiete in denen Bohrungen verboten sind, ungeeignete Böden usw. Im Gegensatz zu Geothermie Wärmepumpen braucht es keine Genehmigung für des Einsatz von IceSol. Kein Bohren der Erdsonden, die oft das Bauvorhaben verzögern. Lautlos, im Gegensatz zu Luft/Wasser Wärmepumpen. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 28/29

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, 30.10.2015 www.energie-solaire.com 29/29