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Wege zum energieunabhängigen Eigenheim

…….zukunftssicher Bauen und zeitgemäß Wohnen

Dipl.Ing. (FH) Alfred Pichsenmeister, 03.04.14 www.siblik.com

Einleitung

Quelle: Weltbank, Weltentwicklungsindikatoren

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Einleitung

Quelle: Weltbank, Weltentwicklungsindikatoren

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Einleitung, Pläne, Ziele EU

EU Parlament 18. Mai 2010

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Energieautarkie, machbar und sinnvoll?

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Einleitung

ENERGIEAUTARKIE (EA):

●  Energieautarkie ist das Bestreben, ein Gebäude in der Energieversorgung weitgehend unabhängig zu machen

●  Energieautarkie ist aber nicht als Abkapselung nach außen zu verstehen, sondern vielmehr die optimale und effiziente Nutzung vorhandener Potentiale und Ressourcen an erneuerbarer Energien

UNTERSCHEIDUNG:

●  Bilanzgerechte Energieautarkie : Energie die einem Jahr benötigt wird, kann auch in diesem bereitgestellt werden

●  Lastgerechte Energieautarkie: Zu jedem Zeitpunkt kann die erforderliche Energie bereitgestellt werden

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Energieautarke Wohnhäuser

Lastgerechtes Energieautarkes Wohnhaus:

●  Energiekennzahl: 5 kWh/m²a

●  max. Stromverbrauch von 1 500 kWh/a (4 Personen)

●  Strom nicht zum Heizen, daher keine Wärmepumpe

●  46m² Solarthermie + 9m³ Speicher (65% Deckung Heizung)

●  2 fm Stückholz

●  8 kwp PV – Anlage mit 48 KWh Blei-Gel-Energiespeicher (100% Deckung)

●  keine Anbindung an das öffentliche Stromnetz

Quelle: georg-salvamoser-preis.de

Helma Haus

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Energieautarkie ! wieviel Technik benötigt ein Wohnhaus?

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Komfort und Flexibilität

●  zentrale Bedienung mittels Touchscreen

●  Visualisierung aller Betriebszustände, z.B. Verbrauchswerte

●  hochwertiges Soundsystem

●  Einbindung der persönlichen MP3s/USB-Sticks

●  gleichbleibendes Klima auf gewünschtem Temperaturniveau

●  automatisches Licht

●  Helligkeitsanpassung mit Dimmfunktion

●  elektrisch bedienbarer Sonnenschutz

Auszug aus der Ausstattungsliste VW Passat 2012

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Spanungsfeld Technik

low tech ! high tech

Quelle: VW

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Energieautarkie / Energiekennzahlen

Foto: haas-gewerbebau.at/katzbeck.at

QV = QT + QL

Basis für Energieautarkie ! Energiekennzahl

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0

10

20

30

40

50

60

70

80

Verluste Gewinne Verluste Gewinne

HWB (kWh/m²a)

mit KWL ohne KWL

QL

QT

Qs

Qi

Qh

QL

QT

Qh

Qi

Qs

Komfort Wohnraum Lüftung

40 kWh/m²a

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HWB (kWh/m²a)

mit KWL ohne KWL

QL

QT

Qs

Qi

Qh

QL

QT

Qh

Qi

Qs

Komfort Wohnraum Lüftung

40 kWh/m²a 15 kWh/m²a

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Komfort Wohnraum Lüftung (KWL)

Energieeinsparung: ●  Energieeinsparung ca. 25 kWh/m²

●  Stromverbrauch KWL-Gerät: ca. 500 kWh/a (Ganzjahresbetrieb)

●  1 kWh Strom spart ca. 7 kWh Heizenergie (Ganzjahresbetrieb)

●  1 kWh Strom spart ca. 14 kWh Heizenergie (Winterbetrieb, Oktober bis Mai)

●  Gebäudequalität A++, A+ und A sind ohne KWL nicht realisierbar

Quelle: www.komfortlüftung.at

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Wärmepumpe (Heizen und Brauchwasser)

LUFT ERDE WASSER

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Wärmepumpe (Heizen)

●  Wasser / Wasser WP

●  Erdwärme / Wasser WP

●  Luft / Wasser WP

Funktionsweise einer Wärmepumpe

3/4 + 1/4 = 4/4

UM

WE

LT

el. E

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Hei

zene

rgie

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Wärmepumpe (Heizen)

Je niedriger der Heizwärmebedarf (HWB) umso sinnvoller ist der Einsatz einer Luft / Wasser Wärmepumpe

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Wärmepumpe: Erdwärme vs. Luft/Wasser ●  Wohnhaus mit rd. 20 kWh/m²a, 150m² BGF

●  Wärmebedarf: 150 x 20 = 3 000kWh/a

●  Erdwärme ! JAZ 4 ! = 750 kWh/a Energiebezug

●  Luft/Wasser ! JAZ 3 ! = 1 000 kWh/a Energiebezug

3 000 4

3 000 3

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Wärmepumpe: Erdwärme vs. Luft/Wasser ●  Wohnhaus mit rd. 20 kWh/m²a, 150m²

●  Wärmebedarf: 150 x 20 = 3 000kWh/a

●  Erdwärme ! JAZ 4 ! 3 000/4 = 750 kWh/a Energiebezug

●  Luft/Wasser ! JAZ 3 ! 3 000/3 = 1 000 kWh/a Energiebezug

●  Mehrbezug bei Luft/Wasser von rd. 250 kWh/a (€ 50,-)

●  Einsparpotential (Flächenkollektor, Tiefenbohrung)

ca. € 4 000,- bis € 10 000,- bei Luft/Wasser WP

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Wärmepumpe: Erdwärme vs. Luft/Wasser ●  Wohnhaus mit rd. 20 kWh/m²a, 150m²

●  Wärmebedarf: 150 x 20 = 3 000kWh/a

●  Erdwärme ! JAZ 4 ! 3 000/4 = 750 kWh/a Energiebezug

●  Luft/Wasser ! JAZ 3 ! 3 000/3 = 1 000 kWh/a Energiebezug

●  Mehrbezug bei Luft/Wasser von rd. 250 kWh/a (€ 50,-)

●  Einsparpotential (Tiefenbohrung, Flächenkollektor)

ca. € 4 000,- bis € 10 000,- bei Luft/Wasser WP

●  Einsatz von regenerativen Energieerzeugung durch

freiwerdendes Kapital

●  „Gesamtenergetische Betrachtung“

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Brauchwassererzeugung

Energiebedarf:

●  50 lt. Warmwasser pro Tag (ÖNORM)

●  solare Deckung von 65% (?) ! 235/130 Tage

●  Zirkulationspumpe und Regelung

●  Wärmemenge erforderlich

●  Energiebedarf ?

●  Q = m x c x dt ! 200 x 1,163 x 35 = 8,141 kWh/Tag

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Brauchwassererzeugung / Energieverbrauch

versus

ca. 1 050 kWh/a Solarthermie € 5 500,-

+

Quelle: Grafik AEE INTEC

Einsparpotential rd. € 4 000,-

ca. 1 000kWh/a Wärmepumpe + € 1 500,-

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Gesamtenergetische Betrachtung

Photovoltaik

●  rd. € 8 000,- (aus WP + ST)

Material für 5 kWp-Anlage

●  Ertrag ca. 5 500 kWh/a Foto: salzburg.com

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Photovoltaik ! Überschussenergie?

Überschussenergie !

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Foto: www.igpassivhaus.at

Solare Einträge

Aufgaben der Beschattungsregelung:

●  so viel Licht wie möglich

●  so viel Sonnenenergie wie erforderlich

●  Vermeidung der unerwünschten Gebäudeerwärmung im Sommer

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KNX

…..bis zu 13 400 Teilnehmer möglich

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Regelungen KNX

●  gewerkeübergreifend (Kostenfaktor, Synergieeffekte)

●  intelligente, bedarfsgerechte Beschattung (GPS, Wetterdaten...)

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Regelungen KNX

●  gewerkeübergreifend (Kostenfaktor)

●  Intelligente, bedarfsgerechte Beschattung (GPS...)

●  Licht (Lichtszenen, Zentral – AUS...)

●  Audioeinbindung

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Regelungen KNX

●  gewerkeübergreifend (Kostenfaktor)

●  Intelligente, bedarfsgerechte Beschattung

●  Licht (Lichtszenen, Zentral – AUS...)

●  Audioeinbindung

●  KWL (CO2 + Feuchtigkeitssensoren, Filterwechselanzeige...)

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Regelungen KNX

●  gewerkeübergreifend (Kostenfaktor)

●  Intelligente, bedarfsgerechte Beschattung (GPS...)

●  Licht (Lichtszenen, Zentral – AUS...)

●  Audioeinbindung

●  KWL (CO2 + Feuchtigkeitssensoren, Filterwechselanzeige...)

●  Wärmepumpe (Brauchwasser und Heizung)

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Regelungen KNX

●  Wärmepumpe (Wärmebereitstellung für Raumklima)

Quelle: Dr. Zucker, AIT

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Regelungen KNX

●  gewerkeübergreifend (Kostenfaktor)

●  Intelligente, bedarfsgerechte Beschattung (GPS...)

●  Licht (Lichtszenen, Zentral – AUS...)

●  Audioeinbindung

●  KWL (CO2 + Feuchtigkeitssensoren, Filterwechselanzeige...)

●  Wärmepumpe (Brauchwasser und Heizung)

●  Monitoring (Wärmepumpe, Photovoltaik, KWL, Energieverbrauch...)

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Regelungen KNX

●  gewerkeübergreifend (Kostenfaktor)

●  Intelligente, bedarfsgerechte Beschattung (GPS...)

●  Licht (Lichtszenen, Zentral – AUS...)

●  Audioeinbindung

●  KWL (CO2 + Feuchtigkeitssensoren, Filterwechselanzeige...)

●  Wärmepumpe (Brauchwasser und Heizung)

●  Monitoring (Wärmepumpe, Photovoltaik, KWL, Energieverbrauch...)

●  i-Pad, i-Phone, (Smart Phone)

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Visualisierung KNX

Quelle: Siblik Elektrik

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Regelungen KNX

●  gewerkeübergreifend (Kostenfaktor)

●  Intelligente, bedarfsgerechte Beschattung (GPS...)

●  Licht (Lichtszenen, Zentral – AUS...)

●  Audioeinbindung

●  KWL (CO2 + Feuchtigkeitssensoren, Filterwechselanzeige...)

●  Wärmepumpe (Brauchwasser und Heizung)

●  Monitoring (Wärmepumpe, Photovoltaik, KWL, Energieverbrauch...)

●  i-Pad, i-Phone, (Smart Phone)

●  Smart Metering

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Smart Meter

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KNX, Intelligenz im Gebäude

Smart Meter

Wettervorhersage

Strompreis zukünftig

Gebäudeabkühlkonstante

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Conclusio

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Gesamtenergetische Betrachtung

Energieverbrauch:

Foto: Heiner Orth, Abbildung Schwörerhaus

●  Gebäudequalität A, ca. 20 kWh/m²/a, 150m², WP, Luft/Wasser

●  Wärmepumpe 1 000 kWh/a

●  Komfortlüftung (KWL) 500 kWh/a

●  Brauchwasserwärmepumpe 1 000 kWh/a

●  Haushaltsstrom 3 000 kWh/a

●  Gesamtverbrauch 5 500 kWh/a

Dipl. Ing. (FH) Alfred Pichsenmeister,

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Conclusio

Wann „rechnen“ sich diese Investitionen? •  Mehrkosten ?

•  Betriebskostenersparnis ?

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Conclusio

Wann „rechnen“ sich diese Investitionen? •  Mehrkosten ?

•  KontrollierteWohnraumLüftung ! € 10 000,- •  PV (10 000,- abzügl. 8 000,-) ! € 2 000,- •  Komfortregelungen ! € 5 500,- •  Gesamt: € 17 500,-

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Conclusio

Wann „rechnen“ sich diese Investitionen? •  Betriebskostenersparnis ?

•  Betriebskosten bei 5 500 kWh/a abzügl. Eigenanteil PV (35%): 3 500 kWh Netzbezug ! € 700,- abzügl. ca. 3 500 kWh Einspeisung (6ct/kWh) ! € 210,- ergibt monatlich

! € 40,-

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Conclusio

Wann „rechnen“ sich diese Investitionen? •  Betriebskosten bei einem „Standardhaus“ (50 kWh/m²a):

•  Haush.strom 4 000 kWh € 800,- •  ST 1 050 kWh € 210,- •  WP 1875 kWh € 375,- •  Gesamt: € 1 385;- (€ 115,- mtl)

•  Differenz mtl. € 75,-

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Conclusio

Wann „rechnen“ sich diese Investitionen?

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Conclusio

Wann „rechnen“ sich diese Investitionen?

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2014 2019 2024 2029 2024

€ 1385,-…..€ 2501,- € 480,-…..€ 867,-

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Conclusio

……nichts auf der Welt ist so mächtig wie eine Idee deren zeit gekommen ist………… (Viktor Hugo, 1802 - 1885)

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Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Dipl. Ing.(FH) Alfred Pichsenmeister Dipl. Consultant für Erneuerbare Energien