RWE Zukunftshaus -Vom Altbau zum Plusenergiehaus-

RWE Zukunftshaus –
Vom Altbau zum Plusenergiehaus-
Andreas Klapdor
RWE Effizienz
02.04.2015
SEITE 1
60er-Jahre-Haus auf dem Weg zum
Plus-Energiehaus
> Energetische Sanierung eines
Bestandsgebäudes.
> Ein Blick in die Zukunft des Bauens,
Kombination neuster Technologien in einem
Gebäude, Übertragbarkeit der unterschiedlichen
Ansätze auf den Gebäudebestand.
> In 10-15 Jahren werden wir etwa Dämmung,
Heimautomatisierung und Stromspeicher in den
meisten Gebäuden sehen.
> Alltagstest von RWE Produkten, Stromspeicher,
Elektromobilität, Smart Home, Vernetzung.
> Erfahrungen im Betrieb der Gebäudetechnik
einer typischen Familie.
RWE Effizienz 02.04.2015
SEITE 2
Ziel: Energiebedarf reduzieren und die lokale
Strom- und Wärmeerzeugung steigern
Lokale Energieerzeugung
Energiebedarf reduzieren
> Bessere Dämmung von
Dach, Fassade, Türen oder
Fenstern
> Effiziente Heizgeräte
> Kühlung über Wärmepumpe
Lokale Energieerzeugung
Ziel
> Stromerzeugung durch PV
Altbau
Energiebedarf
(Strom + Wärme)
* In der Jahresbilanz
> Gewinnung von Umweltwärme durch eine Wärmepumpe
> Warmwassererwärmung mit
Solarthermie
RWE Effizienz 02.04.2015
SEITE 3
Die Maßnahmen im Überblick
PV-Anlage mit Stromspeicher,
Smart Home zur Hausautomation
Dachdämmung mit Steinwolle
Fassadendämmung mit
Wärmedämmverbund System
Dachpfannen mit hoher
Strahlungsreflexion
Kellerdecke mit
Vakuumdämmung
Innendämmung mit Perlite
und Vakuumdämmung
Elektroladesäule mit
reg, erzeugtem Strom
Elektrofahrzeug
Dachfenster mit automatischer
Verschattung
Rastermaß abgestimmt mit PV
Sole-Wärmepumpe
mit Solarthermie,
WW-Speichern
und Lüftungsanlage mit
Wärmerückgewinnung,
Fußbodenheizung und
Heizkörper mit Ventilator
Kunststofffenster,
dreifach verglast
Smart Meter und
Messtechnik
Bild: AX 3000
LED-Beleuchtung
innen und außen
RWE Effizienz 02.04.2015
SEITE 4
Dach: Reduktion um 93%
34 cm Steinwolle
Deckenheizung und -kühlung
U-Wert = 0,13 W/(m²K)
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 5
Fassade: Reduktion um 62 %
30 cm Styropor
U-Wert = 0,13 W/(m²K)
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 6
Fenster: Reduktion um 93 %
U-Wert = 0,66 W/(m²K)
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 7
Keller: Reduktion um 98%
U-Wert = 0,08 W/(m²K)
3 cm Vakuumdämmung
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 8
Ziel: Energiebedarf reduzieren und die lokale
Strom- und Wärmeerzeugung steigern
Lokale Energieerzeugung
Energiebedarf reduzieren
> Bessere Dämmung von Dach,
Fassade, Türen oder
Fenstern
> Effiziente Heizgeräte
> Kühlung über Wärmepumpe
Lokale Energieerzeugung
Ziel
> Stromerzeugung durch PV
Altbau
Energiebedarf
(Strom + Wärme)
* In der Jahresbilanz
> Gewinnung von Umweltwärme durch eine Wärmepumpe
> Warmwassererwärmung mit
Solarthermie
RWE Effizienz 02.04.2015
SEITE 9
Solarthermie, PV und Dachfenster
Photovoltaik: 8,4 kWp Ca. 7.000 kWh/a
43 Module
Solarthermie: 10 m²
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 10
Der Heizungskeller
7,4 kW max.
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 11
Speicher
Strom
Wärme
Lithium-Ionen,
Erweiterbar von 4,6 - 13,8 kWh,
6.000 Ladezyklen, 3-phasig
800 l Durchlaufspeicher, zonierte
Beladung, WW im Durchlauf, inkl. Solar
RWE Effizienz
02.04.2015
SEITE 12
Wärmeübertragung
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 13
Elektromobilität
11 kW Schnellladung
RWE Effizienz
02.04.2015
SEITE 14
Energieflüsse: Sonne und Erdwärme versorgen
das Plus-Energiehaus
Netz
Stromspeicher
PV
Wärmepumpe
Haus
Kühlung
Wärmetauscher
Warmwaser
Solarthermie
Heizung
Warmwasser
Wärmespeicher
Heizungswasser
Sonne
Menschen
Wärmegewinne
Geräte
Erdwärme
Luft
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 15
Die gute Dämmung zeigt Wirkung
Durchschnittliche
Tagesaußentemperatur (!C)
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
-5,0
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 16
0
Treppenhaus
100
50
0
1
28
55
82
109
136
163
190
217
244
271
298
325
352
379
406
433
460
487
514
541
1
29
57
85
113
141
169
197
225
253
281
309
337
365
393
421
449
477
505
533
Raum 1
50
40
30
20
10
1
28
55
82
109
136
163
190
217
244
271
298
325
352
379
406
433
460
487
514
541
150
1
25
49
73
97
121
145
169
193
217
241
265
289
313
337
361
385
409
433
457
481
505
529
Einzellastgänge für einen Tag
Raum 2
30
25
20
15
10
5
0
Raum 3
100
80
60
40
20
0
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 17
250
250
200
200
Leistungsaufnahme in Watt
Leistungsaufnahme in Watt
Ein neuer Kühlschrank spart Energie
150
100
150
100
50
50
0
0
24 Stunden
24 Stunden
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 18
Erzeugungsleistung (kW) und
Tagesproduktion (kWh/Tag) der Solarthermie
30
25
20
15
10
5
0
Ein Tag
Tägl. Sol.produktion kWh/Tag)
35
Jahresproduktion Solarthermie: 1953 kWh (Stand 1.12.)
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 19
Produktion Erneuerbare Energien 2014
Leistung Photovoltaik (kW): 60 m²
Jahresproduktion PV-Anlage: 5755 kWh (Stand 1.12.)
Leistung Solarthermie (kW): 10 m²
Jahresproduktion Solarthermie: 1953 kWh (Stand 1.12.)
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 20
Haushaltsgeräte werden genutzt, wenn die
Photovoltaik-Anlage produziert
Beispiel Waschmaschine im August
Sonnenuntergang
Ein Tag
Sonnenaufgang
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 21
Der Betrieb der Wärmepumpe zeigt
Potentiale zur Lastverschiebung
Sonnenuntergang
Ein Tag
Sonnenaufgang
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 22
Messwerte PV-Anlage und Wärmepumpe
Leistung [kW]
8
6
PV [kW]
WP el [kW]
4
2
0
01.05.2014
02.05.2014
03.05.2014
05.05.2014
06.05.2014
Leistung [kW]
8
6
4
2
0
04.05.2014
Leistung [kW]
8
6
4
2
0
07.05.2014
08.05.2014
09.05.2014
RWE Effizienz
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 23
Superkonvergenz: Vernetzung über
Herstellergrenzen hinaus
Was ist sinnvoll?
TV
Film
Musik
PC
Handy
Smart
Grid
Weiße
Ware
Heizgerät
…
Strom
PV
RWE Effizienz02.04.2015
SEITE
24
02.04.2015
Der Schlüssel zum Kunden: eine
leistungsstarke und intuitive Software
Kombination von Smart Home Profilen und Apps
Zeitprofil
Logikprofil
Virtuell
Software
Ereignisprofil
Hardware
+
Fensterkontakt
Funkschalter
Thermostat
Rauchmelder
Fernbedienung
Bewegungsmelder
Steuerzentrale
Schaltbare
Steckdose
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 25
Mit Messdaten aus RWE SmartHome die
Stromnutzung optimieren
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 26
Kundenwünsche: Sicherheit als Haupttreiber
für vernetztes Wohnen
1. Wärme nur dann liefern, wenn
ich zuhause bin.
2. Wenn das Fenster geöffnet
wird, wird die Solltemperatur
gesenkt.
3. Der Kamin/ Dunstabzugshaube
geht nur an, wenn das Fenster
offen ist.
4. Einbruchüberwachung Fensterkontakte werden zur
Außenhautüberwachung.
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 27
Der Weg zum Plusenergiehaus
> Durch Dämmung den Energiebedarf senken
> Strom und Wärme Regenerativ erzeugen
> Erzeugung und Verbrauch aufeinander abstimmen
> Energie nur dann einsetzen, wenn sie benötigt wird
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 28
Dank an unsere Partner…
RWE Effizienz 02.04.2015
SEITE 29
VIELEN DANK FÜR
IHRE AUFMERKSAMKEIT.
RWE Effizienz
02.04.2015
SEITE 30
Die Außenhülle des Gebäudes ist besser als bei
Neubauten
U-Werte W/(m²K) Vorher
Nachher Maßnahme
%
Fassade
1,4
0,2 – 0,1
30 cm WDVS*
-85%
Dach
1,8
0,13
34 cm Steinwolle
-93%
Fassadenfenster
1,8 – 2,8
0,66
Dreifachverglasung
-62%
Dachfenster
1,8
0,84
Zweifachverglasung
-46%
Kellerdecke
1,4
0,08
3 cm Vakuumdämmung
-98%
* Wärme-Dämm-Verbundsystem
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 31
Haustechnik-Kenndaten
Bauteil
Größe
Bemerkung
PV
43 * 195 Wp
8,4 kWp Ca. 7.000 kWh/a
Stromspeicher
6 kWh
Lithium-Ionen (Eisenphosphat),
Erweiterbar von 4,6-13,8 kWh, 6.000
Ladezyklen, 3-phasig
Wärmepumpe
7,4 kW max.
Sole-Wasser, Eingestellt auf 4,3 kW,
Kühlbetrieb im Sommer möglich
Erdbohrung
2 * 60 m
Ethylenglykol, Kälteentzug 50W/m
Wärmespeicher
800 l
Durchlaufspeicher, zonierte Beladung,
WW im Durchlauf, inkl. Solar
Lüftung
520 m³/h
bei 100 Pa.
Alu-Kreuz-Gegenstromwärmtauscher,
8-stufig, Rückwärmezahl 0,9,
Heizflächen
E-Mobility
Fußboden- und Deckenheizung,
Tieftemperaturheizkörper,
11 kW
Schnellladung
* Wärme-Dämm-Verbundsystem
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 32
Lüftung
520 m³/h
bei 100 Pa.
Alu-Kreuz-Gegenstromwärmtauscher,
8-stufig, Rückwärmezahl 0,9,
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 33
Die Rohrleitungen an der Kellerdecke müssen
entfernt werden
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 34
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 35
Energieflüsse der elektrischen Energie im
ersten Halbjahr 2014
4000,00
elektrische Energie im ersten Halbjahr 2014 (kWh)
3500,00
3000,00
2500,00
Gesamtverbrauch der Wärmepumpe inkl.
Kühlung des Gebäudes
Verbrauch der Lüftungsanlage
2000,00
Netzbezug bzw. Haushaltsverbrauch
1500,00
Erzeugung PV-Anlage
1000,00
500,00
0,00
PV-Produktion und Netzbezug
Energieverbrauch
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 36
Die Raumtemperaturen sind das ganze Jahr
konstant. Beispiel Wohnzimmer
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 37
Der Stromspeicher reduziert den Netzbezug* auf
wenige Stunden
15. Mai 2014
Entladung des
Speicher
1930 Wh
Speicher wird
geladen
Speicher Entladung des
voll NetzeinSpeicher
speisung
634 Wh
Verbrauch Beispieltag:
4.227 Wh
5.848 Wh
228 Wh
1.042 Wh
2.562 Wh
* Wetter- und Jahreszeitabhängig
RWE Gesellschaft 02.04.2015
SEITE 38

Download Report