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Wege zum energieunabhängigen Eigenheim
…….zukunftssicher Bauen und zeitgemäß Wohnen
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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
nerg
ie
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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Wien, 03.04.14
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Dipl. Ing.(FH) Alfred Pichsenmeister Dipl. Consultant für Erneuerbare Energien