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AKE- Treffen am 31. Mai 2016
TOP 2 Wärmepumpen im Altbau – Möglichkeiten und Grenzen
eine sinnvolle Möglichkeit für Heizung und Brauchwasser in Wohngebäuden?
Dr.-Ing. Marek Miara, Leiter der Wärmepumpenabteilung des Fraunhofer ISE Freiburg
Dr. Ing. Marek Miara erklärt das Grundprinzip der Wärmepumpen: Die Umgebung – Boden, Wasser oder Luft – wird mit einem bestimmten Verfahren abgekühlt und die dabei frei werdende Wärme mit Zusatzenergie auf eine höhere Temperatur gebracht. Die dafür erforderliche elektrische Energie beträgt nur einen Bruchteil – z. B. ein Viertel - der insgesamt erzeugten Wärmemenge.
Das drücke die Arbeitszahl – im Beispiel 4 – aus.
Grundsätzlich gilt: Je kleiner der erforderliche Temperaturhub zwischen Wärmequelle und abgegebener Heizwärme, desto höher die Effizienz (Wirkungsgrad). Deshalb spielt die Heizungs- Vorlauftemperatur eine entscheidende Rolle. Bestens: ca. 35 °C, möglich bis 55°C. Ordentlich ca. 40°C mittl. gewichtete Vorlauftemperatur für Heizung und Warmwasser.
Es gibt mehrere Kenngrößen; u. a.:
COP – „Leistungszahl“ – ermittelt unter definierten Bedingungen am Teststand
JAZ - „Jahresarbeitszahl nach VDI..“ - berechnet oder über längere Zeit unter realen Bedingungen gemessen.
Dr. Ing. Miara berichtet über die Ergebnisse einer mehrjährigen umfangreichen Untersuchung von Wärmepumpen im Gebäudebestand mit Umwelt- Wärmequellen in Neu- und Altbauten.
Haupt- Aussagen:
Die allermeisten der untersuchten Anlagen arbeiten gut. Die neueren Anlagen haben tendenziell die besseren Werte. Insbesondere bei Luft- WP wurden in letzter Zeit deutliche Verbesserungen erreicht.
Die große Bandbreite an Arbeitszahlen ähnlicher Wärmepumpenanlagen zeigt den Einfluss der Installation und des Betriebs.
Bei gut gedämmten Neubauten wurden mit Erdwärme- WP JAZ bis 5, mit Luft- WP bis ca. 4 erreicht. Bei Passivhäusern ist der Anteil des Warmwassers mit seiner höheren Temperatur gegenüber der benötigten Heizenergie höher - deshalb ist hier die JAZ eher etwas niedriger.
Ab einer JAZ von 2,2 verursacht die Wärmepumpe beim aktuellen Strommix weniger CO2- Emissionen als ein Erdgaskessel. Bereits bei JAZ 3,2 beträgt der Vorteil 30%.
Die Lautstärke ist bei Luft- WP ein zu beachtendes Thema. Beim außerhalb des Hauses aufgestellten Verdampfer kann der Ventilator z. T. Lärmbelästigungen verursachen. Es werden aber auch „fast unhörbare“ angeboten. Schallschutzmaßnahmen in den Luftkanälen sind wichtig. Voluminöse Verdampfer sind tendenziell deutlich leiser als kompakte.
Einfache, robuste Anlagen sind besser als sehr komplexe.
Bei Luft- WP muss bei tiefen Lufttemperaturen die Wärmepumpe mit einem Elektro- Heizstab unterstützt werden, was aber bei uns nur selten notwendig ist.
Auch Altbauten können mit Wärmepumpen beheizt werden, wenn die erforderliche Heizungs- Vorlauftemperatur nicht zu hoch ist. Maßnahmen: Gebäude dämmen, Heizflächen vergrößern, WP- Komponenten sehr gut aufeinander abstimmen.
Ist dies nicht möglich, kann evtl. eine gasbetriebene Wärmepumpe eingesetzt werden. Bei ganz anderer Funktion sind hier Effizienzgewinne bis 30% möglich (JAZ ca. 1,3)
Hier finden Sie die Präsentation von H. Miara: 20160531 WP Miara
Solare Wärmenetze – öffentliche Wärmeversorgung mit Solarenergie
Herr Dipl. Ing. Thomas Pauschinger vom „Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme“ in Stuttgart stellt Systeme, Erfahrungen und Möglichkeiten anhand ausgeführter Anlagen in der AKE-Sitzung vom 6. April 2016 vor.
F. Handel bemerkt zuvor, dass Herr J. Zacher, Verkehrs- und Energieplaner vom Reg.verband Neckar- Alb in Mössingen den AKE bereits vor längerer Zeit auf eine Studie zur großflächigen Nutzung von Solarwärme auch in unserer Gegend aufmerksam gemacht hat und ein Gespräch im Feb. mit Herrn Dipl. Ing. Pauschinger arrangiert. Hieraus ergab sich das Thema des heutigen Treffens.
Herr Thomas Pauschinger stellt das Steinbeis- Institut vor und schildert mit beigefügter Präsentation die Möglichkeiten und den Stand der großflächigen Solarwärmenutzung.
Die Technologie sei in Dänemark durch politische Beschlüsse schon vor mehreren Jahrzehnten eingeführt worden. Sie sei inzwischen absolut ausgereift und habe sich in vielen kleinen und größeren Anlagen bewährt. Zurzeit seien dort weitere wirklich große Anlagen in Bau oder Vorbereitung.
Die Anlagen seien ausgelegt für einen solaren Deckungsgrad des Wärmebedarfs zwischen etwa 15…40... 50%, oft kombiniert mit Biomasse- Heizwerken.
Die Wärmekosten ab Wärmezentrale betrügen bei größeren Anlagen ab günstigen 5 Ct./kWh.
Anders als meist in Deutschland hätten die über die anschließende Nahwärmeleitung versorgten Gebäude in der Regel keinen Wärmetauscher.
In Deutschland bestünden ebenfalls seit Längerem solar gespeiste Nahwärmeanlagen – in unserem Raum z. B. in Crailsheim, Neckarsulm, Büsingen, u. a. - allerdings stünde bei uns der volle Durchbruch für diese sehr gute Alternative zur nachhaltigen Wärmeerzeugung noch aus.
Der Flächenbedarf für das Kollektorfeld seit nicht zu vernachlässigen – v. a. wegen der besonderen Platzknappheit in Siedlungsnähe. Bei gleicher Energiemenge benötige Solarthermie gegenüber der Biomasse aber nur etwa ein Fünfzigstel der Fläche.
Herr Pauschinger verweist auf opulente Fördermöglichkeiten bei uns von bis zu 40% Zuschuss für die Solarthermieanlage und ebenso für die Wärmespeicher und das Nahwärmenetz..
Entscheidend für eine Realisierung: Ein Kümmerer ist notwendig - „Man muss wollen!“
Dem Referenten wird für seinen sehr informativen Vortrag herzlich gedankt.
Die Präsentation dazu finden Sie hier: 20160405PauschingerSolarthermie
Im Jahr 2005 hat der AKE eine Potenzialstudie „Erneuerbare Energien in Metzingen“ veröffentlicht. In ihr wurden alle Arten der Erneuerbaren Energieträger und ihre Leistungsfähigkeit untersucht.
Kapitel:
Empfehlungen des AKE zur Auswahl von Computern und deren Betrieb
Anschaffung
Die heutigen Computer sind deutlich leistungsfähiger, als es „normale“ Office-Anwendungen benötigen. Aus diesem Grund ist die erste Empfehlung, die Computer bezüglich der Gehäusegröße so klein als möglich einzukaufen. Je kleiner das Mainboard desto stromsparender.
Ist Mobilität nicht gefordert, so bietet sich ein Mini-Desktop PC an. Diese Systeme verbrauchen in der Regel im Leerlauf ca. 30W Leistung.
Wer sich nicht detaillierter mit der Computerhardware befassen will, kann folgende Regeln beachten:
möglichst kleines Computer Gehäuse (Mainboard Micro-ATX oder Mini-ATX)
Netzteil mit soviel Leistung kaufen als nötig. Auf hohe Effizienz achten, je höher die Effizienz, desto stromsparender.
Weblink: http://de.wikipedia.org/wiki/80_PLUS
Onboard Grafikkarte ist für Office-Anwendungen ausreichend
auf stromsparende Prozessoren achten, die Leistung der Festplatte ist im Office-Bereich wichtiger als die Prozessorleistung.
SSD (Solid State Disks) Festplatten verwenden. Diese sind stromsparender und deutlich schneller als herkömmliche Festplatten (allerdings noch etwas teurer).
Als Variante kann auch eine kleinere, z.B.128 GB SSD, als Betriebssystempartition eingesetzt werden und zusätzlich eine normale Festplatte für alles was viel Speicherplatz benötigt.
Wer etwas versierter ist, kann sich im Internet entsprechende Konfigurationen bei Online-Händlern zusammenstellen und dabei auf stromsparende Komponenten achten.
Ist für Computerspiele oder CAD- bzw. Grafikprogramme eine zusätzliche Grafikkarte notwendig, so sollte hier auf eine passive Kühlung geachtet werden.
Laptops/Ultrabooks sind beim Stromverbrauch besser als vergleichbare Desktops. Sie sind kleiner und benötigen daher weniger Strom. Allerdings sind Laptops in der Anschaffung um ca. das 2-fache teurer als Desktops. Es ist daher abzuwägen, ob sich die Anschaffung eins Laptops immer lohnt. Auch hier gilt die Aussage SSD ist schneller und stromsparender mit dem Nachteil des höheren Preises.
Betrieb
Überprüfen Sie die Energiespareinstellungen des Betriebssystems. Optimieren können Sie die Einstellungen, wenn Sie Festplatten bzw. den Monitor nach max. 10 Minuten Inaktivität in den Energiesparmodus versetzen. Bei Einsatz von SSD-Festplatten können Sie schneller in den Energiesparmodus (StandBy) wechseln, da die SSDs sehr schnell den Arbeitszustand wiederherstellen. Im Falle des Betriebes mit SSD und klassischer Festplatte, kann die klassische Festplatte nach kurzer Zeit (z.B. 1 Minute) ausgeschaltet werden, das sie eher selten benötigt wird.
Begriffserklärung:
SSD = Solid State Disk, der Speicher wird in Form von nicht flüchtigen Speicherchips ohne sich drehende Bauteile hergestellt.
2013.01.29 Herr Bragagnolo stellt die wesentlichen Aspekte des seit 2002 erstellten Energiebericht_2010_11 vor.
Insgesamt wurde in 2011 mit ca. 9,4 Mio. kWh Wärme und 3,45 Mio. kWh Strom Energie im Wert von ca. 1,2..1,4 Mio. Euro verbraucht. Der Wärmeverbrauch ist absolut um 13% gefallen;der Stromverbrauch ging um 9% zurück. Diese Verbesserungen konnten trotz ca. 15% Flächenzuwachs bei den Gebäuden bzw. erweiterter Straßenbeleuchtung erreicht werden. Beim Stromverbrauch ist die Verbesserung allerdings ausschließlich der Straßenbeleuchtung geschuldet: in den städtischen Gebäuden wurde seit 2002 ca. 9% mehr Strom verbraucht!
Mehr Details direkt im Energiebericht_2010_11
Das bisherige Ziel „Kein Anstieg der Verbrauchswerte gegenüber dem Stand von 2002“ ist übererfüllt und muss dringend neu zu formuliert werden. Die AKE- Runde plädiert für eine anspruchsvolle
Auf Antrag und nach intensiver Vorarbeit des AKE Metzingen hat der Gemeinderat Metzingen im Dez. 2011 einstimmig ein Klimaschutzkonzept beschlossen.
Dieser „Klimakonsens Metzingen“ soll in Zukunft Grundlage aller Entscheidungen und des kommunalen Handels sein.
Die Empfehlungen des AKE zum KliM (Klimaschutz Metzingen) wurden am 29.11.2016 durch Frieder Handel in der AKE Sitzung vorgestellt. Die Präsentation der Vorschläge finden Sie im folgenden Link.