Energieanalysen aus dem Verbrauch (EAV)

Energieanalysen aus dem Verbrauch (E-A-V)
Steigerung von Energieeffizienz und Erfolgsnachweis
Energietage – Berlin, 29.04.2015 - Dieter Wolff - Ostfalia Wolfenbüttel
Übersicht:
1.
2.
3.
4.
5.
EAV-Verfahren: Fingerabdrücke Gebäude – Nutzung – Wärmeerzeuger
Beispiel: MFH – Kesselverluste – Trinkwarmwasser – Raumheizung
Prognose von Modernisierungsmaßnahmen – Sanierungswirkung
Die Energieanalyse aus dem Verbrauch in technischen Normen
Zukünftige Anwendungen – EnEV – Energieausweis – Erfolgsnachweis
EINSPARPROGNOSEN NACH
BESTANDSERFASSUNG
2
E-A-V als Nachweisinstrument
Qualitätsnachweis der zuvor vorhandenen Strukturen und später
umgesetzten Maßnahmen an:
-
Gebäudehülle und
Anlagentechnik
aus unterjähriger Verbrauchserfassung vor und hinter dem
Wärmeerzeuger
am Beispiel der …straße – Baujahr: 1964 – Wohnfläche: 1471 m²
3
kWh/(m² a)
Quelle: BMWI; Sanierungsbedarf im Gebäudebestand – Ein Beitrag zur Energieeffizienzstrategie Gebäude; 12.2014
Verteilung des flächenbezogenen
Endenergieverbrauchs heute und
des Einsparpotenzials 2050
Quelle: BMWI; Sanierungsbedarf im Gebäudebestand – Ein Beitrag zur Energieeffizienzstrategie Gebäude; 12.2014
sowie: Wohnen und Bauen in Zahlen
Verteilung des Wohngebäudebestands gruppiert nach Baualtersklassen
Erfasste Zählerstände
Endenergiekennwert: 180 kWh/(m²a)
Dipl.-Ing. Gunnar Eikenloff M. Eng.
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Energetischer Fingerabdruck
Endenergie - Nutzwärme
Endenergie
Nutzwärme
Fingerabdruck
des Kessels
Fingerabdruck
des Gebäudes
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Fingerabdruck des Kessels
Bekannt:
● Kessel-Nennleistung lt. Typenschild (max. Output): 102 kW
● Kessel-Fingerabdruck: Input = 1,3517 x Output + 2,5121 kW
Bestimmbar:
● Kessel-Nennbelastung (max. Input): 140,4 kW
● Bereitschaftsverluste (Output = 0 kW): 2,5121 kW (qB = 1,79 %)
● Kesselwirkungsgrad (max. Last): 72,7 %
8
Bewertung der
Warmwasserbereitung
.
9
Bewertung der Warmwasserbereitung
● Mittlere Leistungen aus abgelesenen Zählerständen der
Warmwasserbereitung:
Ableseintervall mittlere TWW-Leistung
(lfd. Nr.)
in kW
1
3,65
2
6,04
3
6,16
4
5,67
5
5,46
6
5,02
Mittelwert:
5,33
10
Bewertung der Warmwasserbereitung
● TWW-Kesseloutput: 5,33 kW
● TWW-Kesselinput: 9,72 kW
● Kesselnutzungsgrad bei ausschließlicher TWW-Bereitung: 54,9 %
● Belegung: 39 Personen
● TWW-Output am Kessel: 5,33 kW x 8.760 h/a = 46.691 kWh/a
● TWW-Nutzen an Zapfstelle: 600…700 kWh/(Pers x a)
23.400…27.300 kWh/a
● Systemnutzungsgrad (Speicher/Verteilung/Zirkulation): 50,1…58,5 %
● Gesamtnutzungsgrad: 27,5…32,1 %
11
Fingerabdruck
des Gebäudes
.
12
Bewertung der Gebäudequalität
(Fingerabdruck des Gebäudes)
● Gegenüberstellung der mittleren Leistung für Raumwärme und der
mittleren Außentemperatur in den Ablesezeiträumen:
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Bewertung der Gebäudequalität
(Fingerabdruck des Gebäudes)
Baujahr 1964 – 1.471 m²
Ablesbar:
● Heizgrenztemperatur: 17°C
● Wärmeverlustkoeffizient (inkl. Verteilverluste): 1,9295 kW/K
Daraus bestimmbar:
● Dauer der Heizperiode: 296 d/a
● Mittlere Außentemperatur der Heizperiode: 7,4°C
● Normheizlast bei -14°C: 65,6 kW
● Mittlere Heizleistung in der Heizperiode (Kesseloutput): 18,94 kW
● Mittlere Kesselbelastung in der Heizperiode (Kesselinput): 28,12 kW
● Kesselnutzungsgrad der ausschließlichen Raumheizung: 67,4 %
14
Jahresnutzungsgrad
15
Jahresnutzungsgrad
Aus den zuvor bestimmten Kenngrößen und Wärmemengen ergeben
sich folgende Randdaten:
OutOutInInBezugsdauer
Leistung Energiemenge Leistung Energiemenge
in h/a
in kW
in kWh/a
in kW
in kWh/a
Sommer
1.656
5,33
8.830
9,72
16.096
Winter
7.104
24,27
172.442
35,32
250.936
8.760
181.272
267.031
Gesamt
und somit ein Jahres-Nutzungsgrad von: 67,9 %
16
Einsparprognose
Wärmedämmung
17
Einsparprognosen Wärmedämmung
Heizgrenze
in °C
Heizperiodendauer
in d/a
Mittlere Außentemp.
der HP
in °C
HT + HV
in kW/K
Bestand
17
296
7,4
1,9295
Modernisiert
(tHG = 17°C)
17
296
7,4
1,0335
Modernisiert
(tHG = 15°C)
15
270
6,1
1,0335
Änderung der Transmissionswärmeverluste durch Fassadendämmung
an den Außenwänden mit
Ualt = 1,32 W/(m²K) auf Uneu = 0,24 W/m²K
18
Einsparprognosen Wärmedämmung
0
Baujahr 1964 – 1.471 m²
Variante
Heizwärme
in kWh/a
0
131.600
1
70.500
2
60.000
1
2
19
Einsparprognose
Kesseltausch
20
Einsparprognosen Kesseltausch
Baujahr 1964 – 1.471 m²
● Bilanz mit Bestandskessel:
In
Out
[h/a] Dauer
Leistung [kW]
Sommer
HP
9,71
35,30
5,33
24,27
1.656
7.104
Sommer
16.083
8.826
1.656
Energie [kWh/a]
HP
Summe
250.754 266.837
172.414 181.241
7.104
8.760
Sommer
10.134
8.826
1.656
Energie [kWh/a]
HP
Summe
184.395 194.528
172.414 181.241
7.104
8.760
● Bilanz nach Kesseltausch:
In
Out
[h/a] Dauer
Leistung [kW]
Sommer
HP
6,12
25,96
5,33
24,27
1.656
7.104
Einsparung: 72 MWh/a – 49 kWh/(m²a) – minus 27%
.
21
Reale Sanierungswirkung
bei untersuchten Feldanlagen
SANIERUNGSWIRKUNG
FASSADENDÄMMUNG
22
Ganzheitliche Gebäudedämmung
(Energiebilanz)
Rechnerischer Bedarf nach EnEV
im Bestand (B) und
nach Modernisierung (M)
Realer Verbrauch nach E-A-V
im Bestand (B) und
nach Modernisierung (M)
Energiebilanz
Kurzzeichen Beschreibung
EnEV-Nachweis für Bestand mit tHG=15°C
EnEV-B
H
tHG
Kurzzeichen
kW/K
°C
Baujahr 1970 – 982 m²
EnEV-B EnEV-M EAV-B EAV-M
2,926
1,200
1,820 0,900
15,0
10,0
15,0
15,0
ta,m,HP
°C
6,5
3,7
6,5
6,5
za,m,HP
d/a
275
187
275
275
∆H
kW/K
QH
kWh/a
∆QH
kWh/a
qH
kWh/m²a
∆qH
kWh/m²a
EnEV-M
EnEV-Nachweis für Bestand mit tHG=10°C
EAV-B
Energieanalyse aus dem Verbrauch mit realer tHG = 15°C
EAV-M
Energieanalyse aus dem Verbrauch mit realer tHG = 15°C
1,726
0,920
164.149 33.929 102.102 50.490
130.219
180,4
37,3
143,1
51.612
112,2
55,5
56,7
23
Ganzheitliche Gebäudedämmung
(Auswertung) berechneter Bedarf realer Verbrauch
Baujahr 1970 – 982 m²
24
Reale Sanierungswirkung
bei untersuchten Feldanlagen
SANIERUNGSWIRKUNG
KESSELTAUSCH
.
25
Kesseltausch
● Reduzierung der
Kesselleistung durch
verbrauchergerechte
Auslegung:
70 kW 43 kW
Brennstoffeinsparung:
● Steigerung des
Kesselwirkungsgrads:
14% - 14.297 kWh/a (19%)
80,3 % 89,7 %
● Minimierung der
Bereitschaftsverluste:
0,85 % 0,17 %
● Steigerung des
Jahresnutzungsgrads:
76,8 % 89,3 %
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Die EAV-Methode in der aktuellen Normung (1)
Die EAV-Methode in der aktuellen Normung (2)
Die EAV-Methode in aktueller VDI-Richtlinie (3)
Zukünftig: EAV vor und nach einer Modernisierung
Umsetzung wirtschaftlicher Maßnahmen mit
Qualitätssicherung und Erfolgsnachweis (EAV)
EINSPARPOTENZIALE
ENDENERGIE UND CO2
.
30
169 kWh/(m²a)
langfristig möglich:
60 kWh/(m²a)
Potenzial von Maßnahmen im Gebäude zur Endenergieeinsparung und CO2-Minderung
Vielen Dank…
für Ihre Aufmerksamkeit
32
Ein Vortrag im Rahmen der
Die Leitveranstaltung für Energieeffizienz in Deutschland fand in diesem Jahr vom
27. bis zum 29. April 2015 im Ludwig Erhard Haus in Berlin statt.
Weitere Informationen und alle Vortragsunterlagen zu rund 300 Vorträgen aus 52
Veranstaltungen im Rahmen der Berliner Energietage 2015 finden Sie unter
www.berliner-energietage.de
Eine kommerzielle Weiterverbreitung darf nur nach schriftlicher Genehmigung der
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