06.05.2015 Martin Heuser Frankfurt, 05.05.2015 Wärmepumpe und Eisspeicher Änderungen der EnEV und neue Konzepte Agenda EnEV – Systematik in Kürze EnEV – Neuerungen 2014 und 2016 Wärmepumpe – Systematik und Charakteristik Wärmequelle Eisspeicher: Funktionsweise Einbindung Eisspeicher in die Anlage Projekte aus der Region Martin Heuser 2 1 06.05.2015 Die EnergieEinsparVerordnung EnEV - die Systematik in Kürze Gilt für Wohngebäude, Bürogebäude, teilweise für Betriebsgebäude Teil der Baugenehmigung Ansatz: Definiert wird ein Referenzgebäude mit Festlegung der Gebäudehülle und der Anlage für Heizung und Warmwasser Für das Referenzgebäude wird der jährliche Primärenergiebedarf ermittelt nach DIN V 18599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“ Geplantes Gebäude darf keinen höheren Primärenergiebedarf haben als Referenzgebäude Martin Heuser 3 Das Referenzgebäude Martin Heuser 4 2 06.05.2015 EnEV 2014 - Was ist neu ? Primärenergetische Anforderungen an Neubauten verschärfen sich 2014 um ca. 4% (gegenüber EnEV 2009) und 2016 nochmals um ca. 25 %. Auch Anforderungen an die Gebäudehülle verschärfen sich 2016 um ca. 20 %. Mehr „grüner Strom“ im Netz: Primärenergiefaktor von Strom sinkt zum 01.05.2014 von 2,6 auf 2,4 und zum 01.01.2016 auf 1,8 Stilllegungspflicht für Heizkessel: ab 01.01.2015 gilt diese für Einbaudatum vor 1985, Pflicht zur Außerbetriebnahme von Öl- und Gaskesseln nach 30 Jahren (Ausnahme: NT- und Brennwertkessel) Energieausweis für Gebäude ähnlich Elektrogeräte (A+ bis H). Solar + GasBrennwertkessel ist etwa „B“. Angabe ist bei Vermietung und Verkauf Pflicht. Martin Heuser 5 Wärmepumpe - die Systematik in Kürze WP entzieht einem kalten Medium Wärme Wärmequelle (z.B. Luft, Grundwasser) wird abgekühlt Im Verdampfer der WP wird Kältemittel verdampft Kompressor verdichtet Kältemittel auf höheren Druck Im Kondensator wird Kältemittel (bei höherer Temperatur) verflüssigt Dabei wird Wärme abgegeben, z.B. an Heizungswasser Martin Heuser 6 3 06.05.2015 Charakteristiken der Wärmepumpe Arbeitszahl = Wärme-Output/ Strom-Input Arbeitszahl wird beeinflusst von Temperatur Wärmequelle (möglichst hoch) Temperatur Heizkreis (möglichst niedrig) Martin Heuser 7 Konventionelle Wärmequellen + einfach zu realisieren + robuste Wärmequelle + beste Arbeitszahl + kostengünstig + gute Arbeitszahl - Schlechte Arbeitszahl - Sondenherstellung + bei größeren Anlagen günstiger - Lärm - Flächenbedarf Martin Heuser - Wasserbehandlung erforderlich 8 4 06.05.2015 Andere Wärmequellen Martin Heuser 9 Feldtest-Ergebnisse von Wärmepumpen Fraunhofer/ ISE vermisst seit 2012 Wärmepumpen in Neubauten und ca. 50 ältere WP aus vorangegangenen Feldtests Neu installierte Erdwärmepumpen (Sole) haben Jahres-COP von 4,3 Neue Luftwärmepumpen schaffen JAZ von 3,2 Im Feldtest 2005-2010 lagen die Werte noch bei 3,9 bzw. 2,9 Große Bandbreite bei COP deutet auf Einfluss guter Planung, Ausführung und Betrieb hin (z.B. Sole-WP mit Fußbodenheizung 3,0 bis 5,4) Erfolgsfaktoren: niedrige Heizkreistemperatur, wenig Takten Martin Heuser 10 5 06.05.2015 Warum profitiert die Wärmepumpe von der EnEV 2014 ? EnEV 2009 EnEV 2014 2016 PEF Strom 2,6 2,4 1,8 Arbeitszahl 3,0 3,2 3,3 PEF Wärmepumpe 0,87 0,75 0,55 Strompreis 23 ct 24 ct 25 ct Wärme-Arbeitspreis 7,67 ct 7,50 ct 7,58 ct Mehr „grüner Strom“ im Netz führt zu deutlich verbessertem Primärenergiefaktor der Wärme aus WP Bei Erdwärmepumpen (Sole-Wasser) mit Arbeitszahl >4 sind sogar PEF < 0,45 möglich Martin Heuser 11 Auswirkungen auf Systemwahl Bei Gas/ Heizöl erfüllt man die strengeren Anforderungen nur noch mit einer besseren Gebäudehülle Strombetriebene Wärmepumpen verbessern sich quasi von allein Bei BHKW ist StromGutschrift in der PEFBetrachtung weniger wert Martin Heuser 12 6 06.05.2015 Zwischenfazit Geänderte Randbedingungen Neue EnEV verschärft die Anforderungen PEF von Strom sinkt von 2,6 auf 1,8 JAZ Wärmepumpen verbessert sich leicht Auswirkung könnte sein Wärmepumpen kommen verstärkt zu Einsatz Herausforderungen Erschließung der Wärmequelle Bereitstellung der hohen Temperatur für Warmwasser Strompreis Martin Heuser 13 „Wärmequelle“ Eisspeicher Martin Heuser 14 7 06.05.2015 Eisspeicher - Funktionsweise Martin Heuser 15 Eisspeicher – weitere Hersteller Martin Heuser 16 8 06.05.2015 Eisspeicher – die Vorteile • Hohes Speichervermögen durch Schmelzwärme • Beladung erfolgt zur Hälfte mit > 0°C Martin Heuser 17 Wärmequellen > 0°C • Außenwand des Eisspeichers • Abgas-Kondensator (Kessel, BHKW) • BHKW • Abwärme des BHKW • Abwärme Heizraum • Abwärme Lüftungsanlage • Abwärme Kälteerzeugung • Abwärme Abwasser • Abwärme Druckluft Martin Heuser 18 9 06.05.2015 Eisspeicher + Sonnenkollektor • Grundregel Kollektor: Wirkungsgrad ist umso besser, je geringer (TK – Ta) ist • Sonnenkollektor zum Regenerieren eines Eisspeichers • braucht keine Glasabdeckung • braucht keinen Isolierkasten • arbeitet bei Ta > 0°C auch nachts ! Martin Heuser 19 Anlagenkonzepte I – Regeneration separat • Wärmequelle regeneriert des Eisspeicher • Wärmepumpe ist nur mit Eisspeicher verbunden • Keine direkte Verbindung WärmequelleWärmepumpe + regelungstechnisch sehr einfach + max. Ergiebigkeit der Wärmequelle - Kalte Seite der Wärmepumpe meist <0°C, dadurch höherer Stromverbrauch Abluft 25° Abgas 80° M Martin Heuser 20 10 06.05.2015 Anlagenkonzepte II – Regeneration aus Überschuss • Wärmequelle bedient vorrangig die Wärmepumpe • Regeneration nur mit WärmeÜberschuss oder • Regeneration aus Wärmepumpen-Rücklauf • Eisspeicherbetrieb, wenn keine Wärmequelle verfügbar + höhere Temperatur zur Wärmepumpe + geringerer Stromverbrauch - aufwändigere Regelung - Wärmequelle weniger ergiebig Martin Heuser 21 Anlagenkonzepte II – Regeneration aus Überschuss Martin Heuser 22 11 06.05.2015 Bilder aus der Praxis - Eisspeicher Martin Heuser 23 Bilder aus der Praxis - Eisspeicher Martin Heuser 24 12 06.05.2015 Bilder aus der Praxis - Eisspeicher Martin Heuser 25 Anlagenbeispiele – Urbacher Weg, Köln Martin Heuser 26 13 06.05.2015 Variante kaltes Nahwärmenetz Martin Heuser 27 Kaltes vs. warmes Nahwärmenetz Kaltes Wärmenetz Warmes Nahwärmenetz keine Verluste, eher Wärmegewinn Wärmeverluste 5 – 20% ungedämmte Trinkwasserleitungen gedämmte Wärmeleitungen (Kunststoff oder Stahl) Wärmequelle als kostengünstige, zentrale Großanlage Wärmequelle als kostengünstige, zentrale Großanlage Theoretisch Abrechnung nur über Grundpreis möglich Abrechnung immer über Grundpreis und Arbeitspreis Wärmepumpen dezentral (hohe JAZ, kein Lärmproblem) dezentral nur Hausstationen Martin Heuser 28 14 06.05.2015 Aktuelle Eisspeicher-Projekte in der Region Hortensienring Unterliederbach (KEG) • Hochwertige Sonnenkollektoren, große Fläche • Direkte Wärmenutzung für Hzg. und WWB • Nur Wärmepumpen, keine Kessel • Überschusseinspeisung in Mainova-Wärmenetz Ökosiedlung Friedrichsdorf (FRANK-Gruppe) • Warmes Nahwärmenetz • Energiezentrale mit Wärmepumpen und BHKW • Solenetz zu Flachdächern rund um den Eisspeicher Riedberg (Nassauische Heimstätten) • Schlauchabsorber unter PV-Fläche • Energieplushaus Martin Heuser 29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Martin Heuser 30 15
© Copyright 2024 ExpyDoc
