50 | HK-Gebäudetechnik 5/15 | Energie | Wärme | Strom | Produkte PUBLIREPORTAGE Optimale Jahresarbeitszahlen JAZ dank Frischwasserstationen und Schichtenspeichern Effizienzsteigerung der Wärmepumpe Zur Erzeugung der benötigten Wärme werden zu einem guten Teil elektrisch betriebene Wärmepumpen eingesetzt. Nach heutigen energiesparenden Baustandards erstellte Gebäude benötigen sehr wenig Heizenergie für Raumwärme – dafür steigt der Energieverbrauch-Anteil für Warmwasser stark an. ■ Durch grosse Heizflächen, die über Fussboden-, Decken- oder Wandheizungen erreicht werden, können die Heizsystemtemperaturen sehr tief angesetzt und so die Verluste und der Wärmekonsum für die Raumheizung reduziert werden. Mit einem Heizungsspeicher mit exakter Schichtung der eingebrachten Temperaturen, kombiniert mit einer Frischwasserstation, kann das Gesamtsystem auf viel tieferem Temperaturniveau und deshalb effizienter betrieben werden. Das heisst, dass die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe deutlich gesteigert werden kann. Steigender Heizenergie-Anteil für Warmwasser Im Gegensatz zum Heizenergiekonsum steigt der Verbrauch des Warmwassers stetig an und bewegt sich heute zwischen 40 % und 60 % am Wärmeenergieverbrauch eines Gebäudes. Da normalerweise im Wohnungsbau keine kontinuierliche Warmwasserzapfung erfolgt, muss das Warmwasser in Trinkwasserboilern gelagert werden. Wegen der Gefahr der Legionellenbildung ist in Trinkwasser- boilern die Wassertemperatur konstant auf 60 °C zu halten. Dafür werden mehr als 60 °C an Heizungstemperatur benötigt. Negative Auswirkung auf die JAZ der Wärmepumpe Die meisten Wärmepumpentypen können nur sehr geringfügig höhere Heizungstemperaturen erzeugen. Damit die Wärmepumpe nicht sinnlos überdimensioniert wird, müssen die Warmwassererwärmer aufgrund der fehlenden Hochtemperatur und der kleinen Temperaturspreizung zwischen Vor- und Rücklauf mit grossen Vorratsvolumen dimensioniert werden. Dadurch erhöhen sich die nicht konsumierten Energieverluste massiv. Infolge des grossen Warmwasseranteils am Wärmeverbrauch und des riesigen Temperaturhubs, den die Wärmepumpe überwinden muss, weisen solche Wärmepumpensysteme eine schlechte Jahresarbeitszahl auf. Verbesserung der JAZ dank tieferem Temperaturniveau Durch den Einsatz einer Frischwasserstation anstelle eines Trink- wasserboilers kann das gesamte Warmwasser- und Heizungssystem auf wesentlich tieferem Temperaturniveau betrieben werden, und es ist keine Bevorratung des Trinkwassers erforderlich. Der Einsatz eines exakt schichtenden Schichtenspeichers garantiert, dass die für den Raumheizungs- und Warmwasserbetrieb erforderlichen Temperaturen in den einzelnen Schichtebenen in der nötigen Menge zur Verfügung stehen. Dabei benötigt die Frischwasserstation für eine ausreichende Warmwassertemperatur von 45 °C bei optimaler Auslegung einen oberen Schichtbereich von ca. 48 °C. Die für grosse Heizflächen (z.B. Bodenheizung) benötigte Temperatur von 35 °C wird im mittleren Speicherbereich gehalten. Durch den Einsatz von thermischen Solarkollektoren können zusätzlich auch sehr niedrige Solarerträge eingeschichtet werden. Dies wird durch den Rücklauf der Frischwasserstation im unteren Speicherbereich von ca. 20 °C bis 25 °C erreicht und hat flächenunabhängig immer eine Heizungsunterstützung zur Folge. Frischwasserstation Friwasta-Plus mit Zapfleistungen bis 700 l/min. Dank der exakten Schichtung auf sehr tiefem Temperaturniveau kann die Wärmepumpe in einem solchen platzsparenden Warmwasser- und Heizungssystem wesentlich effizienter betrieben werden. Die Folgen sind eine optimale Jahresarbeitszahl im Vergleich zu herkömmlichen Systemen und damit verbundene höhere Energieerträge bei kleineren Energieverlusten, d.h. eine schnellere Amortisation des Gesamtsystems (siehe Grafik). ■ AES Alternative Energie Systeme GmbH 9470 Buchs Tel. 081 523 00 11 [email protected] www.aesgmbh.ch Über 15 Jahre Erfahrung im Einsatz von Frischwasserstationen und Schichtladespeichern AES realisiert ausschliesslich Warmwasser- und Heizungssysteme, die auf tiefem Temperaturniveau betrieben werden. Dabei arbeitet AES mit den patentierten Sailer-Frischwasserstationen und Schichtladespeichern. Sailer und AES können gemeinsam auf eine über 15-jährige Erfahrung im Einsatz von Frischwasserstationen zurückblicken. Sailer-Frischwasserstationen von AES werden aufgrund der hohen Zuverlässigkeit und der damit verbundenen Sicherheit für den Anlagebetreiber auch bei sensiblen Anwendungen in Sportstätten, Schulen, Hotels, Pensionen, Kliniken, Krankenhäusern sowie Alters- und Pflegeheimen erfolgreich eingesetzt. 40 | HK-Gebäudetechnik 5/15 | Energie | Wärme | Strom | gen auch Freileitungen im Niederspannungsbereich ins Erdreich verlegen und damit die Versorgungssicherheit erhöhen können. Welche Herausforderungen müssen Sie aufgrund der neuen dezentralen Anlagen lösen? Tschanz: Eine grosse Herausforderung ist die langfristige Netzplanung. Anders als in der Vergangenheit gilt es, Vorhaben von dezentralen Anlagebetreibern zu berücksichtigen. Und diese frühzeitig zu kennen, ist nicht immer einfach. Dadurch wird das Erstellen von Netzkonzepten schwieriger. Eine weitere Herausforderung bilden grosse Photovoltaikanlagen auf Landwirtschaftsbetrieben. Während in den Dörfern das Netz aufgrund der stetigen Veränderungen laufend modernisiert und angepasst wird und Neuanlagen rasch ans Netz angeschlossen werden können, ist der Anschluss von Anlagen im weitmaschigen ländlichen Raum fast immer mit grösseren Netzanpassungen verbunden. Wenn wir eine Netzanpassung für einen Bauernhof planen, fra- gen wir deshalb gleich auch bei den umliegenden Höfen an, ob eine Solarstromanlage angedacht ist, damit wir die langfristigen Leistungsanforderungen beim Netzbau frühzeitig berücksichtigen können. Wird das Netz durch die vielen dezentralen Anlagen sicherer oder unsicherer? Tschanz: Wenn viele kleine Anlagen Strom einspeisen, betrifft ein Netzausfall tendenziell weniger Haushalte, das Netz wird dadurch also sicherer. Was wir aber brauchen, sind Standards, damit alle Anlagen auch verlässlich laufen, zumal gewisse Projekte auch mit technischen Anpassungen auf der Produzentenseite verbunden sind, die wir als Netzbetreiber nicht kontrollieren können. Anlagen bis 30 kW Leistung beispielsweise müssen heute weder beglaubigt noch abgenommen werden. Unser Unternehmen bietet, wie übrigens auch BE Netz, den Anlagebesitzern die Dienstleistung an, einen Sicherheitsnachweis für ihre Anlage zu erstellen und empfiehlt diesen auch für Anlagen unter 30 kW. Markant mehr Vorschriften gibt es beim Bau einer Solarstromanlage zu beachten ... … als wenn eine Sprengstoffproduktion aufgebaut wird.