IKZ Energy Solare Wärmeenergie (Vorschau)
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4/5 | April 2014<br />
Neuheiten bei Wechselrichtern Seite 18<br />
<strong>Solare</strong> <strong>Wärmeenergie</strong> Seite 22<br />
Pelletkessel Kennwertberechnung Seite 28<br />
www.ikz-energy.de
DAS Q MACHT<br />
DEN UNTERSCHIED<br />
Wofür steht eigentlich das Q in Q CELLS? Achten Sie auf das Kleingedruckte und Sie werden es erfahren: Q steht für<br />
Qualität, Engineered in Germany. Nur Q CELLS verfügt über die 3-fach-Ertragssicherung mit Anti PID Technology,<br />
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BRANCHENTICKER<br />
Dichtung und Wahrheit – erster Teil<br />
Die Mär vom sauberen und günstigen<br />
Atomstrom widerlegt nun eine Studie des<br />
WDR. Nach Recherchen der WDR-Wirtschaftredaktion<br />
hat die friedliche Nutzung<br />
der Atomenergie einen höheren wirtschaftlichen<br />
Schaden angerichtet als jede andere<br />
Branche in der Geschichte der modernen<br />
Industriegesellschaft. Demnach hätten<br />
die Katastrophen von Tschernobyl und<br />
Fukushima, aber auch weitere Atomunfälle,<br />
Störfälle und Fehlinvestitionen in<br />
den vergangenen Jahrzehnten Kosten von<br />
mehr als einer Billion US-Dollar verursacht.<br />
Dies meldete der Sender anlässlich<br />
des dritten Jahrestages der Reaktokatastrophe<br />
von Fukushima. Atomstrom gehört<br />
damit wohl zu den unwirtschaftlichsten<br />
und unökologischsten Energieformen überhaupt.<br />
Merkwürdig nur, dass die o. g. Zahlen<br />
und Fakten kaum im deutschen Blätterwald<br />
zu lesen sind, sondern nur die vom<br />
„Preistreiber EEG“.<br />
Dichtung und Wahrheit – zweiter Teil<br />
Noch so ein Knaller: Die Expertenkommission<br />
Forschung und Innovation (EFI)<br />
hat in ihrem am 26. Februar 2014 veröffentlichten<br />
Jahresgutachten behauptet,<br />
dass das EEG keine messbaren Innovationswirkungen<br />
aufweisen würde und deshalb<br />
eine Fortführung nicht gerechtfertigt<br />
sei. Dies weisen sowohl der Forschungs-<br />
Verbund Erneuerbare Energien (FVEE)<br />
als auch das Fraunhofer ISI sowie alle einschlägigen<br />
Branchenverbände und zahlreiche<br />
Hersteller mit Nachdruck zurück.<br />
Das EEG erzeugt positive Innovationswirkungen<br />
und unterstützt die Erneuerung<br />
der Energiesysteme, bestätigen beispielsweise<br />
Experten des Fraunhofer-Instituts<br />
für System- und Innovationsforschung ISI<br />
gemeinsam mit Kollegen weiterer Wissenschaftseinrichtungen.<br />
Das von 17 Experten<br />
aus Deutschland und fünf weiteren europäischen<br />
Ländern unterzeichnete Expertenstatement<br />
kommt zum Ergebnis, dass<br />
das EEG Innovationswirkungen erzeugt<br />
und die Erneuerung der Energiesysteme<br />
unterstützt hat. Das erklärte Ziel der Weiterentwicklung<br />
von Technologien zur Erzeugung<br />
von Strom aus EE wurde erreicht.<br />
Diese positiven Erfahrungen sollten bei der<br />
anstehenden Novellierung des EEG berücksichtigt<br />
werden.<br />
Auch der FVEE weist darauf hin, dass in<br />
den letzten zwei Jahrzehnten enorme technologische<br />
Innovationen die EE voran gebracht<br />
habe und belegt es durch hohe Effizienzsteigerungen,<br />
massive Kostenreduzierungen<br />
und eine steigende Anzahl von<br />
Patenten. Die Impulse des EEG waren an<br />
der beschleunigten Erforschung und Entwicklung<br />
der Ökoenergien wesentlich beteiligt.<br />
Die EE-Technologien weisen zwischen<br />
1991 und 2009 eine Verachtfachung<br />
der Patentanmeldungen auf und zeigen damit<br />
eine erfreulich hohe technologische<br />
Entwicklungsdynamik.<br />
Patente bilden ein Ausgangspotenzial<br />
für die notwendigen technischen Innovationen.<br />
Die Entwicklung der Patentzahlen<br />
für EE-Technologien seit den 1990er-Jahren<br />
zeigt eine überdurchschnittliche Dynamik.<br />
Die Innovationsdynamik ist insbesondere<br />
an den Ergebnissen der Technologieentwicklung<br />
ablesbar, erklärt der FVEE<br />
weiter und die EE brauchen den Vergleich<br />
mit anderen Technologien nicht zu scheuen.<br />
So sind beispielsweise die Kosten für<br />
Solarstrom von zwei Euro pro kWh Mitte<br />
der 1990er-Jahre auf heute rund zehn<br />
Eurocent pro kWh gesunken. Auch die anderen<br />
EE wie Windkraft, Biomasse und<br />
Geothermie weisen große technologische<br />
Fortschritte in Bezug auf Effizienz und<br />
Kosten der Komponenten auf. Das gilt auch<br />
für die Materialforschung, die Systemtechnik<br />
und die Integration der Anlagen in die<br />
Strom- und Wärmenetze.<br />
Treiber dieser Entwicklungen ist das<br />
EEG, das durch die im Gesetz explizit angelegten,<br />
stetig sinkenden Vergütungssätze<br />
einen hohen Innovationsdruck auf die<br />
Branche ausübt und wegen der starken<br />
Konkurrenz eine beeindruckende Kostendegression<br />
und Technologieentwicklung<br />
erzwungen hat. Ein Beispiel sind die von<br />
Mitgliedsinstituten des Forschungsverbunds<br />
erreichten Wirkungsgradweltrekorde<br />
bei PV-Zellen, die als Basis für die industrielle<br />
Umsetzung dienen. Das EEG hat<br />
in kurzer Zeit erhebliche Investitionen und<br />
neue Arbeitsplätze in den grünen Technologien<br />
induziert. Auf dem Weg zu einer nachhaltigen<br />
Energieversorgung hat das EEG<br />
eine Regelfunktion zwischen den konservativen<br />
und den Erneuerbaren Energien.<br />
Dichtung und Wahrheit – dritter Teil<br />
Ist die vielzitierte Energiewende politisch<br />
ernsthaft gewollt oder nur Makulatur?<br />
Jedenfalls zweifelt die Solabranche<br />
an dem festen Willen zur Umsetzung<br />
und sieht die Energiewende akut in Gefahr.<br />
Einer aktuellen Mitgliederbefragung<br />
des BSW-Solar zufolge zweifelt die Solarbranche<br />
daran, dass das Ausbauziel für<br />
Solarstrom erreicht werden kann. 90 % der<br />
Solarunternehmen befürchten danach,<br />
dass das politische Ausbauziel von mindestens<br />
2500 MW peak pro Jahr verfehlt wird,<br />
wenn wie geplant solare Selbstversorger<br />
künftig mit der EEG-Umlage belastet werden.<br />
Die Solarwirtschaft appelliert an die<br />
Bundesregierung, auf dieses Vorhaben unbedingt<br />
zu verzichten. Zunehmender Widerstand<br />
gegen die „Solar-Abgabe“ kommt<br />
auch von Verbraucherschützern, Umweltund<br />
Wirtschaftsverbänden, der Wohnungswirtschaft<br />
sowie aus den Bundesländern.<br />
Nach Berechnungen von Energie-Experten<br />
sei das Vorhaben zudem untauglich, um<br />
die Verbraucher-Strompreise zu senken.<br />
Solarstrom, der für den Eigenverbrauch<br />
produziert wird, soll künftig mit<br />
70 % der EEG-Umlage in Höhe von aktuell<br />
4,4 ct./kWh belastet werden, wenn es<br />
nach den Plänen des Bundeswirtschaftsministeriums<br />
geht. Das würde die Wirtschaftlichkeit<br />
neuer PV-Projekte so stark<br />
verschlechtern, dass kaum noch Solaranlagen<br />
für den gewerblichen oder industriellen<br />
Eigenverbrauch errichtet würden. Der<br />
BSW-Solar fordert, dass der mittlerweile<br />
kostengüns tige Ausbau der PV zur solaren<br />
Selbst- und Nahstromversorgung, der zudem<br />
einen wichtigen Beitrag zum regionalen<br />
Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch<br />
leistet, weitergehen müsse. ■<br />
Hilmar Düppel<br />
Chefredakteur <strong>IKZ</strong>-ENERGY<br />
h.dueppel@strobel-verlag.de<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 3
INHALT<br />
RUBRIKEN<br />
3 Branchenticker<br />
43 Tipps & Trends<br />
62 Firmen & Fakten<br />
67 Impressum<br />
TITELTHEMEN<br />
18 Zwischen Modulen, Batterien und Netz<br />
Die aktuelle Wechselrichter-<br />
Generation verfügt über viele<br />
neue Funktionen. Die Wechselrichter<br />
verbinden nicht<br />
mehr nur die PV-Anlage mit<br />
dem öffentlichen Netz. Jetzt<br />
sorgen sie auch dafür, dass<br />
Solarstrom im Gebäude selbst verbraucht und in Batterien<br />
zwischengespeichert werden kann.<br />
22 Und täglich scheint die Sonne – auch als <strong>Wärmeenergie</strong><br />
Wenn über Energie gesprochen<br />
wird, handelt es sich meist um<br />
elektrische Energie. Man könnte<br />
den Eindruck gewinnen,<br />
dass der Wärmemarkt in der<br />
öffentlichen Wahrnehmung<br />
kaum noch eine Rolle spielt.<br />
Die Solarthermie scheint trotz<br />
ihrer Potenziale zu einer Randerscheinung<br />
zu verkommen.<br />
28 Pelletkessel mit aktuellen Kennwerten berechnen<br />
Beim energetischen Nachweis<br />
von Wohngebäuden setzen<br />
viele Energieberater die in<br />
der Norm angegebenen Standardkenngrößen<br />
ein. Vergleiche<br />
zeigen aber, dass die Berechnung<br />
mit Standardwerten<br />
gegenüber der Berechnung mit<br />
energetischen Kennwerten der Kesselhersteller weit daneben<br />
liegt und somit zu einer falschen Prognose führt.<br />
<strong>IKZ</strong>-ENERGY AKTUELL<br />
6 Mehr Energie für Energieberater<br />
IFH/Interherm zeigt neueste Entwicklungen in den Bereichen<br />
Erneuerbare Energien und Energieeffizienz.<br />
8 Alles über den Energiespeicher-Markt<br />
Parallelveranstaltung electrical energy storage auf der Intersolar<br />
in München.<br />
SONNENENERGIE<br />
10 Spitzentemperaturen in Kollektoren begrenzen<br />
Forscher senken Stagnationstemperatur für Vakuumröhrenkollektoren<br />
auf 140 °C.<br />
12 Nanotechnologie und <strong>Solare</strong>nergie<br />
Neue Studie: Bedeutung der Nanotechnologie im <strong>Solare</strong>nergieund<br />
Energiespeichersektor wird stark zunehmen.<br />
14 Dezentrale Solarstrom-Speicherung als Baustein der Energiewende<br />
Solarkraftwerk im Schlosspark Meggenhorn zeigt technische<br />
Machbarkeit auf.<br />
17 Wirtschaftlichkeit von PV-Speichern<br />
EuPD Research veröffentlicht ein umfangreiches Online-Tool zur<br />
Berechnung.<br />
18 Zwischen Modulen, Batterien und Netz<br />
Aktuelle Wechselrichter-Generation verfügt über viele neue<br />
Funktionen.<br />
22 Und täglich scheint die Sonne – auch als <strong>Wärmeenergie</strong><br />
Die Nutzung solarer <strong>Wärmeenergie</strong> erschöpft sich nicht in der<br />
Bereitstellungsfunktion des Solar-Pufferspeichers.<br />
34<br />
4 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
BIOENERGIE<br />
28 Pelletkessel mit aktuellen Kennwerten berechnen<br />
DIN-Standardwerte: Warum Berechnungen daneben liegen können.<br />
GEOTHERMIE<br />
34 Die Autarkie macht‘s<br />
Wirtschaftliche Betriebsweise mit Erdwärmepumpen.<br />
CLEVER & SMART<br />
40 Höhere Energieeffizienz durch Gebäudeautomation<br />
Gebäudesteuerungen: das große energetische Plus bei Neubau<br />
und Sanierung.<br />
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
46 Energetische Qualität wird wichtiger<br />
Novellierung der Energieeinsparverordnung (EnEV 2014).<br />
49 Spezifische Planung unumgänglich<br />
Ist der Passivhausstandard bei Laborbauten wirtschaftlich<br />
zu rechtfertigen?<br />
52 „Stresstest“ bestanden<br />
Forschungsbericht zeigt Gebrauchstauglichkeit von Vakuum-<br />
Isolations-Paneelen (VIP) auf.<br />
54 Kostenersparnis durch Leistungsregelung<br />
Eine einfache Anlagentechnik sorgt für mehr Nachhaltigkeit.<br />
58 Mehr Energieeffizienzsteigerungen nötig<br />
Erhöhung der Energieeffizienz im verarbeitenden Gewerbe von<br />
großer Bedeutung.<br />
60 Wärmeverluste farblich dargestellt<br />
Thermografie als nützliches Werkzeug für die Altbausanierung.<br />
Titelbild:<br />
Das Sonnenforum in Cölbe. Das Verwaltungszentrum von Wagner<br />
& Co wurde entsprechend dem Passivhausstandard rundum mit<br />
einer hocheffizienten Wärmedämmung mit Dämmstärken bis zu<br />
40 cm sowie dreifach verglasten Fenstern versehen und mit einer<br />
Lüftungsanlage inklusive Wärmerückgewinnung ausgestattet. Der<br />
Heizwärmebedarf liegt mit lediglich 13 kWh/m²a bei weniger als der<br />
Hälfte des heutigen Baustandards (ENEV 2009) – im Vergleich zu<br />
älteren Bürogebäuden wird mehr als 90 % an Energie eingespart.<br />
Der extrem minimierte Heizenergiebedarf wird ausschließlich über<br />
die Lüftungsanlage eingebracht. Die PV-Anlage mit einer Leistung<br />
von ca. 30 kW auf dem Dach des Sonnenforums liefert einen<br />
Beitrag zur Stromversorgung für Haustechnik und Bürogeräte. In<br />
der Jahresbilanz deckt das Unternehmen mit mehreren Solarstromanlagen<br />
auf seinen Gebäuden in Cölbe und Kirchhain fast 100 %<br />
des Strombedarfs aus EE.<br />
Bild: Wagner & Co.<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY
<strong>IKZ</strong>-ENERGY AKTUELL<br />
Messen<br />
Mehr Energie für Energieberater<br />
IFH/Interherm zeigt neueste Entwicklungen in den Bereichen Erneuerbare Energien und Energieeffizienz<br />
Vom 8. bis 11. April 2014 ist die IFH/Intherm in Nürnberg der größte Treffpunkt der SHK-Branche des Jahres. Handwerker, Energieberater,<br />
Planer, Architekten und Experten der Wohnungswirtschaft bekommen hier Informationen, praxisnahe Lösungen und ein<br />
Produktangebot von 700 Ausstellern präsentiert. In Fachvorträgen, Sonderschauen und geführten Messerundgängen werden die<br />
Messeschwerpunkte Erneuerbare Energien und Ressourcenschonung thematisiert und vertieft.<br />
Erneuerbare Energien, Energieeffizienz,<br />
intelligente Steuerungs- und Regeltechnik,<br />
Klima- und Lüftung für Passivhaustechnik<br />
sowie alle Neuheiten der EnEV 2014:<br />
Auf der IFH/Intherm können Energieberater<br />
und Fachhandwerk ihr Wissen auf den<br />
neuesten Stand bringen. In den täglichen,<br />
geführten Messerundgängen mit unterschiedlichen<br />
Schwerpunktthemen, wie<br />
beispielsweise „Technik für das Haus der<br />
Zukunft“ oder „Heizung und Erneuerbare<br />
Energien“, werden die wichtigsten Neuheiten<br />
und Trends nähergebracht. Beim<br />
Energieberater-Rundgang beantworten unabhängige<br />
Experten des Verbandes Energie-<br />
und Umweltschutz (EVEU e. V.) gemeinsam<br />
mit Ausstellern wichtige Fragen.<br />
Praxisnahe Informationen gibt es auch in<br />
den Fachvorträgen im „Zukunftsforum<br />
SHK“ und der Sonderschau „Hocheffiziente<br />
Gebäudesanierung“. Dr. Burkhard Schulze<br />
Darup, international renommierter Experte<br />
für Passivhaussanierung und energieeffizientes<br />
Bauen, informiert hier beispielsweise<br />
über hocheffiziente Gebäudesanierung für<br />
Klimaneutralität im Gebäudebestand bis<br />
2050. Beim „Innovations-Zentrum Pellets“<br />
dreht sich alles rund um die kleinen Presslinge<br />
aus Holz. Experten des Deutschen<br />
Pelletinstituts (DEPI) erklären, was bei der<br />
Planung einer umweltfreundlichen und<br />
energiekostensparenden Pelletheizung zu<br />
beachten ist. Außerdem wird der Weg erläutert,<br />
den Holzpellets aus dem Sägewerk<br />
über das Pelletwerk bis in den Heizungskeller<br />
nehmen.<br />
Die Schwerpunkte auf einen Blick<br />
Auf der Website www.ifh-intherm.de/<br />
energieberater können sich Energieberater<br />
online ihr kostenfreies Eintrittsticket<br />
sichern, um sich selbst vom umfassenden<br />
Produktangebot auf der IFH/Intherm zu<br />
überzeugen. Hier gibt es auch das komplette<br />
Vortragsprogramm des „Zukunftsforum<br />
SHK“ in Halle 4 Stand 4.003 und<br />
der Sonderschau „Hocheffiziente Gebäudesanierung“<br />
in Halle 5 Stand 5.102.<br />
Die Fachvorträge finden im halbstündigen<br />
Wechsel statt und bieten im Anschluss<br />
die Möglichkeit, Fragen zu stellen<br />
und sich individuell beraten zu lassen. In<br />
der Sonderschau „Hocheffiziente Gebäudesanierung“<br />
starten täglich um 10 Uhr<br />
die geführten Messerundgänge speziell<br />
für Energieberater. Teilnehmer haben dabei<br />
die Chance, neue Partner, Produkte und<br />
Dienstleistungen kennenzulernen. Außerdem<br />
werden Tipps zu aktuellen Fördermöglichkeiten<br />
und zur Einsparung von Kosten<br />
gegeben. Zu den einzelnen Rundgängen besteht<br />
schon jetzt die Möglichkeit, sich im<br />
Internet einen Platz zu sichern.<br />
Die IFH/Intherm hat vom 8. bis<br />
11. April 2014 von 9.00 bis 18.00 Uhr geöffnet.<br />
Durch die Belegung der neuen Messehalle<br />
3A auf dem Nürnberger Messegelände<br />
wurden die Branchen neu strukturiert.<br />
Heizungstechnik und Erneuerbare<br />
Energien befinden sich beispielsweise in<br />
den Hallen 3A/4A/4/5/6, Klima- und Lüftungstechnik<br />
ist in der Halle 5 platziert. ■<br />
KONTAKT<br />
Durch die Belegung der neuen Messehalle 3A auf dem Nürnberger Messegelände wurden die<br />
Branchen neu strukturiert.<br />
GHM<br />
Gesellschaft für Handwerksmessen mbH<br />
81829 München<br />
Tel. 089 9 49 55230<br />
Fax 089 9 49 55239<br />
kontakt@ghm.de<br />
www.ifh-intherm.de<br />
6 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
Perfect Welding / Solar <strong>Energy</strong> / Perfect Charging<br />
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Wechselrichter für maximale<br />
Flexibilität.<br />
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Anwendungen von morgen.<br />
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Energiemanagement Relais, u.v.m;
<strong>IKZ</strong>-ENERGY AKTUELL<br />
Messen<br />
Alles über den Energiespeicher-Markt<br />
Parallelveranstaltung electrical energy storage auf der Intersolar in München<br />
Der Markt für Speichersysteme ist eines der wichtigsten Wachstumsfelder der kommenden Jahre, denn Energiespeicher gelten als<br />
zentraler Baustein der Energiewende: Sie sind entscheidend für die Optimierung des Eigenverbrauchs und für die Effizienz und<br />
Sicherheit der Stromnetze. Die Intersolar Europe erweitert deshalb in diesem Jahr ihr Angebot um die Fachmesse „ees – electrical<br />
energy storage“ und verfügt damit über ein lückenloses Produktspektrum im Bereich der solaren Energieerzeugung und elektrischen<br />
Energiespeicherung.<br />
Auch auf der Intersolar Europe Conference<br />
wird das Thema Energiespeicher<br />
mit den ees-Sessions prominent vertreten<br />
sein. Erstmals wird in diesem Jahr<br />
zudem der electrical energy storage (ees)<br />
AWARD vergeben, mit dem besonders innovative<br />
Lösungen im Bereich Energiespeicher<br />
ausgezeichnet werden. Auf dem ees-<br />
Gemeinschaftsstand (in Kooperation mit<br />
IBESA) treffen sich Entscheider und Interessierte,<br />
um aktuelle Markttrends zu diskutieren.<br />
Gesamte<br />
Wertschöpfungskette<br />
Der Markt für netzgekoppelte<br />
Energiespeicher steht laut<br />
dem Marktforschungsinstitut<br />
IHS Inc. (Englewood/USA) vor<br />
einer rasanten Entwicklung.<br />
Derzeit beträgt die Kapazität<br />
netzgekoppelter Stromspeicher<br />
weltweit 340 MW. Bereits für<br />
das Jahr 2017 prognostiziert<br />
IHS allerdings einen Anstieg<br />
auf 6 GW und im Jahr 2022<br />
sollen bereits 40 GW Gesamtinstallationen<br />
erreicht werden.<br />
Als Schlüsselmärkte identifiziert<br />
das Marktforschungsinstitut die<br />
USA, Deutschland und Japan. Gründe für<br />
das rasche Marktwachstum seien der steigende<br />
Bedarf an Speicherkapazitäten aufgrund<br />
der wachsenden Anteile von Strom<br />
aus Erneuerbaren Energien sowie die entsprechenden<br />
Zielsetzungen und Anreizsysteme.<br />
Auf der ees und der Intersolar Europe<br />
zeigen vom 4. bis 6. Juni rund 260 der insgesamt<br />
1000 erwarteten Aussteller (vom<br />
Ausrüster über den Hersteller bis zum<br />
Händler) ihre Produkte und bilden damit<br />
die weltweit größte Industrieplattform für<br />
Speichersysteme in Kombination mit Photovoltaik.<br />
In der Halle B1 finden Besucher<br />
die gesamte Wertschöpfungskette innovativer<br />
Batterie- und Energiespeichertechnik<br />
von einzelnen Komponenten über die<br />
Fertigung bis hin zur konkreten Anwendersituation.<br />
Umfangreiches Konferenzprogramm<br />
Begleitend zur Fachmesse ees informiert<br />
die Intersolar Europe Conference<br />
2014 vom 2. bis 4. Juni über Märkte, Technologien<br />
und Anwendungsmöglichkeiten<br />
von elektrischen Speichern. In diesem<br />
Jahr werden mehr als 400 Referenten und<br />
Hallenplan der Intersolar und der ees.<br />
2000 Teilnehmer aus über 50 Ländern auf<br />
der Konferenz erwartet. Insgesamt sieben<br />
ees-Sessions geben einen Überblick<br />
über Trends und aktuelle Entwicklungen<br />
bei Energiespeichersystemen. Am Montag,<br />
dem 2. Juni, behandeln drei Sessions die<br />
Themen Märkte, Technologien und Kleinanwendungen.<br />
Der Dienstag ist den „Large-Scale<br />
Applications“ sowie dem Thema<br />
„Second Use Concepts“ und Recycling vorbehalten.<br />
Am letzten Konferenztag, Mittwoch,<br />
4. Juni, widmet sich die Konferenz<br />
dann den Themen Batteriesicherheit und<br />
Produktionstechnologien.<br />
Unter dem Dach der Intersolar wird 2014<br />
der electrical energy storage (ees) AWARD<br />
eingeführt, der herausragende Produkte<br />
und Lösungen im Bereich Materialien, Fertigung,<br />
Systemtechnik, Anwendungen,<br />
Zweitverwertung und Recycling prämiert.<br />
Der Preisträger des electrical energy storage<br />
AWARD wird im Rahmen eines offiziellen<br />
Festaktes am 4. Juni 2014 auf der<br />
Intersolar Europe in München bekannt gegeben.<br />
Auf dem ees-Gemeinschaftsstand werden<br />
neben den Aktivitäten der International<br />
Battery and <strong>Energy</strong> Storage Alliance<br />
(IBESA) auch die neuesten Innovationen,<br />
Produkte und Dienstleistungen<br />
im Bereich elektrische Energiespeicher<br />
vorgestellt. Darüber<br />
hinaus bietet das ees-Forum<br />
während der gesamten Messe<br />
ein umfassendes Programm<br />
rund um das Thema Speicher<br />
mit qualitativ hochwertigen<br />
Marktinformationen.<br />
Die electrical energy storage<br />
(ees) ist die internationale<br />
Fachmesse für Batterien, Energiespeicher<br />
und innovative<br />
Fertigung. Sie findet 2014 erstmals<br />
in Verbindung mit der Intersolar<br />
Europe statt, der weltweit<br />
größten Fachmesse für die<br />
Solarwirtschaft und ihre Partner. Veranstalter<br />
der Intersolar Europe und der electrical<br />
energy storage (ees) sind die Solar<br />
Promotion GmbH, Pforzheim und die<br />
Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe<br />
GmbH & Co. KG.<br />
■<br />
KONTAKT<br />
Solar Promotion GmbH<br />
75101 Pforzheim<br />
Tel: 07231 585980<br />
Fax 07231 5859828<br />
info@solarpromotion.com<br />
www.intersolar.de<br />
8 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
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SONNENENERGIE<br />
Forschung<br />
Spitzentemperaturen in Kollektoren<br />
begrenzen<br />
Forscher senken Stagnationstemperatur für Vakuumröhrenkollektoren auf 140 °C<br />
Die Stagnationstemperatur für Vakuumröhrenkollektoren kann bis auf 300 °C ansteigen. Das belastet die Bauteile stark. Forscher des<br />
Instituts für <strong>Solare</strong>nergieforschung in Hameln setzten in einem eigens entwickelten Prüfstand für Wärmerohre gezielt organische<br />
Medien ein, wie etwa Aceton oder Butan. Dadurch wird bei weiterhin hohem Wirkungsgrad diese Temperatur auf 140 °C gesenkt.<br />
Aluminium-Wärmerohre ersetzen zudem den Einsatz von teurem Kupfer.<br />
Mit geringerer Anlagenbelastung im<br />
Stagnationsfall können Wärmerohre die<br />
Solarwärmeanlage einfacher und sicherer<br />
machen. Das Optimierungspotenzial und<br />
die möglichen Vorteile sind allerdings noch<br />
nicht ausgeschöpft. Wärmerohre in Vakuumröhrenkollektoren<br />
bieten gegenüber direkt<br />
durchströmten Kollektoren den Vorteil<br />
einer einfacheren hydraulischen Verschaltung<br />
des Solarkreises.<br />
Im Projekt „Wärmerohre in Sonnenkollektoren<br />
– Wärmetechnische Grundlagen,<br />
Bewertung und neue Ansätze für<br />
die Integration“ haben Forscher am Institut<br />
für <strong>Solare</strong>nergieforschung Hameln<br />
(ISFH) Wärmerohre in Kollektoren analysiert,<br />
Auslegungsverfahren und Optimierungspotenziale<br />
erarbeitet und auch die Integration<br />
von Wärmerohren in Flachkollektoren<br />
untersucht.<br />
Wärmerohre senken Systemkosten<br />
Dazu haben die Wissenschaftler zunächst<br />
mehrere Prüfstände entwickelt, in<br />
denen Wärmerohre und Sammler messtechnisch<br />
bewertet werden können. „Das<br />
Leistungsspektrum unserer Prüfstände ist<br />
mit Betriebstemperaturen bis 400 °C sehr<br />
groß. Solches Equipment gibt es nicht von<br />
der Stange“, sagt Steffen Jack, Projektleiter<br />
des ISFH-Projektes.<br />
Die Stagnationstemperatur liegt für<br />
gängige Vakuumröhrenkollektoren bei bis<br />
zu 300 °C. Das belastet Komponenten stark,<br />
führt zu Dampfbildung und Degradation<br />
des Wasser-Glykol-Gemischs im Solarkreis.<br />
„Mit genau abgestimmten Mengen organischer<br />
Medien, wie beispielsweise Aceton<br />
oder Butan, kann die Stagnationstemperatur<br />
zum Beispiel auf 120 °C begrenzt<br />
werden – bei gleichzeitig weiterhin hohem<br />
Kollektorwirkungsgrad“, erklärt Jack. Damit<br />
könne die Dampfbildung vollständig<br />
vermieden werden.<br />
Die hohe Temperaturbelastung im Stagnationsfall<br />
macht Anlagen komplexer.<br />
Dies führt zu höheren Kosten für Installation<br />
und Wartung. „Mit temperaturbegrenzenden<br />
Wärmerohren lassen sich die<br />
Anlagenkosten senken. Die Idee ist, die<br />
Komplexität aus der Anlage in den Kollektor<br />
zu transferieren“, fügt der Projektleiter<br />
hinzu. Die Forscher entwickelten im Projekt<br />
zusätzlich Wärmerohre aus Aluminium.<br />
Dadurch könnte auf das teure Kupfer<br />
verzichtet werden.<br />
Die gesammelten Erkenntnisse setzen<br />
die ISFH-Forscher nun auch in Flachkollektoren<br />
ein. Der Kollektor vereint dann<br />
die Vorteile, wie sie zuvor für Vakuumröhren<br />
getestet wurden. Dabei handelt es sich<br />
um einen eigensicher die Stagnationstemperatur<br />
begrenzenden Flachkollektor mit<br />
Aluminium-Wärmerohren. Das ist weltweit<br />
einmalig.<br />
Am Projekt „Wärmerohre in Sonnenkollektoren“<br />
waren neben dem ISFH auch die<br />
Industriepartner KBB Kollektorbau und<br />
NARVA Lichtquellen beteiligt. Das Projekt<br />
wurde vom Bundesministerium für Umwelt,<br />
Naturschutz und Reaktorsicherheit<br />
über drei Jahre mit rund 420 000 Euro gefördert.<br />
■<br />
Kontakt:<br />
Forscher des Instituts für <strong>Solare</strong>nergieforschung in Hameln können im eigens entwickelten Prüfstand<br />
die Leistungsfähigkeit sowie das Abschaltverhalten von Wärmerohr-Prototypen messtechnisch<br />
bewerten.<br />
Bild: ISFH<br />
Institut für <strong>Solare</strong>nergieforschung GmbH<br />
Hameln/Emmerthal<br />
31860 Emmerthal<br />
Tel. 05151 999100<br />
Fax 05151 999400<br />
info@isfh.de<br />
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10 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
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Photovoltaik<br />
Nanotechnologie und <strong>Solare</strong>nergie<br />
Neue Studie: Bedeutung der Nanotechnologie im <strong>Solare</strong>nergie- und Energiespeichersektor wird stark zunehmen<br />
In einer Studie im Auftrag der International Electrotechnical Commission (IEC) setzt sich das Fraunhofer-Institut für System- und<br />
Innovationsforschung ISI mit der Frage auseinander, welche Rolle Nanomaterialien und Nanotechnologie künftig in den Bereichen<br />
<strong>Solare</strong>nergie und Energiespeicher spielen werden.<br />
Die Untersuchung kommt dabei zu<br />
dem Ergebnis, dass die Verwendung von<br />
Nanotechnologien in den kommenden Jahren<br />
stark zunehmen wird und sich schon<br />
heute auszahlen kann, da sich die Materialeffizienz<br />
hierdurch verbessern und<br />
Herstellungskosten senken lassen. Solarzellen<br />
könnten damit in Zukunft günstiger<br />
produziert, Batteriespeicherkapazitäten erweitert<br />
oder die Lebensdauer von Solarzellen<br />
oder Batterien wie etwa von Elektroautos<br />
erhöht werden.<br />
Schlüsseltechnologie<br />
Gerade weil <strong>Solare</strong>nergie- und Energiespeichertechnologien<br />
bei der Deckung<br />
des zukünftigen globalen Energiebedarfs<br />
eine wichtige Rolle spielen, hat sich das<br />
Fraunhofer ISI in der Studie „Nanotechnology<br />
in the sectors of solar energy and<br />
energy storage“ näher mit der Bedeutung<br />
der Nanotechnologie in beiden Sektoren<br />
beschäftigt. Vor dem Hintergrund eines<br />
voraussichtlich um ein Drittel steigenden<br />
globalen Energiebedarfs bis 2035 und dem<br />
deutlichen Ausbau Regenerativer Energien<br />
stand dabei das Potenzial der Nanotechnologie<br />
im Vordergrund und inwiefern diese<br />
zu einer Schlüsseltechnologie für die<br />
Energiewende werden könnte.<br />
Ein zentrales Ergebnis der Untersuchung<br />
ist nun, dass sowohl auf dem Gebiet<br />
der <strong>Solare</strong>nergie wie auch jenem der Energiespeicher<br />
besonders solche Technologien<br />
im Fokus des Interesses von Industrie und<br />
Forschung stehen, in denen „Nano“, also<br />
Effekte aufgrund kleinster Abmessungen,<br />
bereits heute eine wichtige Rolle spielt.<br />
Dies gilt im Besonderen für die Bereiche<br />
„Organische und gedruckte Elektronik“,<br />
„Nano-Beschichtungen“, „Nano-Komposite“,<br />
„Nano-Flüssigkeiten“, „Nano-Katalysatoren“,<br />
„Nano-Kohlenstoffe“ sowie „Nano-<br />
Elektroden“, welche hierbei als die für die<br />
betreffenden Sektoren wichtigsten Nanotechnologien<br />
identifiziert wurden. Diese<br />
sieben Technologieprofile bilden deshalb<br />
auch die Grundlage für zwei umfassende<br />
Roadmaps, in denen die Studie einen Gesamtüberblick<br />
zur Entwicklung der Nanotechnologie<br />
im <strong>Solare</strong>nergie- und Energiespeichersektor<br />
bis zum Jahr 2030 liefert.<br />
Der Einsatz von Nanotechnologien in<br />
Solarzellen reicht bereits heute von organischen<br />
und anderen nanostrukturierten<br />
Solarzellen, neuen Solarzellengenerationen,<br />
die auf Nanotechnologien basieren<br />
und erst durch die Nanostrukturen funktionsfähig<br />
werden, bis hin zu herkömmlichen<br />
kristallinen Silicium-Solarzellen, deren<br />
Licht- und Energieausbeute durch den<br />
Einsatz von Nanotechnologie<br />
deutlich<br />
erhöht werden<br />
kann. Auch fällt<br />
der Materialbedarf<br />
bei der Herstellung<br />
hierdurch deutlich<br />
geringer aus, was<br />
ebenfalls auf die<br />
Herstellungskosten<br />
zutrifft. Für den<br />
Energiespeichersektor<br />
zeigt sich<br />
dagegen ganz klar,<br />
dass Lithium-Ionen-Batterien<br />
seit<br />
den frühen 1990er-<br />
Jahren die mit Abstand<br />
wichtigste<br />
Batterietechnologie<br />
darstellen und<br />
sich deren Speicherkapazität<br />
in<br />
den nächsten Jahren<br />
durch Nanomaterialien<br />
deutlich<br />
verbessern<br />
wird. Dies ist gerade<br />
wegen der stetig<br />
steigenden Nachfrage<br />
nach Elektrofahrzeugen<br />
wichtig, deren Erfolg<br />
nicht zuletzt<br />
an die Batterieleistung<br />
und die hieraus resultierende Reichweite<br />
geknüpft ist.<br />
Im Gegensatz zu vielen anderen Einsatzbereichen,<br />
in denen sich die Nanotechnologie<br />
bisher nicht durchsetzen konnte,<br />
deutet sehr viel auf deren großflächige Anwendung<br />
im Solar- und Energiespeicherbereich<br />
hin. Die Studie „Nanotechnology<br />
in the sectors of solar energy and energy<br />
storage“ kann unter www.iec.ch/about/<br />
brochures/pdf/technology/IEC_TR_Nanotechnology_LR.pdf<br />
heruntergeladen werden.<br />
■<br />
12 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
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Photovoltaik<br />
Solarkraftwerk im Schlosspark Meggenhorn – ein Leuchtturmprojekt, das technische Machbarkeit und potenzielle Investitionsvolumen aufzeigt.<br />
Dezentrale Solarstrom-Speicherung<br />
als Baustein der Energiewende<br />
Solarkraftwerk im Schlosspark Meggenhorn zeigt technische Machbarkeit auf<br />
Die Speicherung überschüssigen Solar-Stromes zählt zu den bisher ungelösten Problemfeldern der Energiewende. Die neuen, komplexen<br />
Anforderungen, die die verstärkte Einspeisung von Strom aus lokalen, dezentralen Solaranlagen an die Verteilnetze stellt, bereiten<br />
Stromversorgern und Netzbetreibern Kopfschmerzen. Die Lösung des Problems, diese stark schwankenden Solarstrommengen<br />
ins Verteilnetz zu integrieren und alle Stromkunden zuverlässig zu versorgen, liegt jetzt bei den einzelnen Stromversorgern. Eine<br />
mögliche Antwort liefert das Pilotprojekt der Centralschweizerischen Kraftwerke AG, kurz CKW, im Kanton Luzern.<br />
CKW ermittelt in einem aktuellen Pilotprojekt<br />
die Stärken und Schwächen dezentraler<br />
Stromspeicher. Im Zentrum steht die<br />
Frage, in welchem Umfang diese Batterien<br />
notwendige Netzverstärkungen im Verteilnetz<br />
ersetzen bzw. die bestehende Netzinfrastruktur<br />
schneller und flexibler erweitern<br />
können. CKW investiert bis Herbst<br />
2014 mehr als 1,2 Mio. Euro in das Pilotprojekt<br />
und verspricht sich einen innovativen<br />
Weg zur Handhabung des volatilen<br />
Solarstroms. „Die Stromproduktion aus<br />
EE zu fördern und gleichzeitig die Stromversorgung<br />
wirtschaftlich sicherzustellen,<br />
ist unsere Kernaufgabe. Wir möchten uns<br />
14 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
SONNENENERGIE<br />
Photovoltaik<br />
mit dem Pilotprojekt auf die Herausforderungen<br />
der Energiewende vorbereiten und<br />
diese auf innovative Weise angehen“, erklärt<br />
Hanspeter Amrein, Leiter Asset Management<br />
bei CKW.<br />
Dezentrale Solarstromspeicherung<br />
Das Pilotprojekt selbst bietet nicht nur<br />
technische Highlights, auch der Umsetzungsort<br />
ist ungewöhnlich. Keine weiten<br />
Felder, abgelegene Gewerbegebiete<br />
oder unattraktive Konversionsflächen<br />
– der beliebte Schlosspark Meggenhorn,<br />
im Schweizer Kanton Luzern, wurde als<br />
Realisierungsort gewählt. Bürgernah und<br />
zentral gelegen. Das gesamte Areal ist ein<br />
Erlebnispark, vor allem von Familien besucht:<br />
ein begehbarer Stall mit Kühen,<br />
Schweinen, Ziegen und Kaninchen, eingefasst<br />
von einem riesigen Spielplatz mit<br />
traumhaftem Ausblick in die Schweizer<br />
Bergwelt. Bis vor zehn Jahren floss noch<br />
Milch vom Meggenhorn. Seither hat sich<br />
der Betrieb stark verändert. Es stehen zwar<br />
noch Galloway-Rinder für die Kälberaufzucht<br />
auf der Weide, aber nun ist „Meggenhorn“<br />
auch ein Begriff in der solaren<br />
Stromwirtschaft.<br />
Die Kombination von Produktion, Speicherung<br />
und Versorgungssicherheit wird<br />
mit einer Pilot-Anlage im Maßstab 1 : 1 geprüft.<br />
Eine einzigartige Energieproduktionsstätte<br />
der Schweiz und ein Pilotprojekt<br />
zur Energiewende.<br />
Die Scheune beim Schloss Meggenhorn<br />
ist durch ihre Lage, Fläche und Bausubstanz<br />
für ein Sonnenkraftwerk prädestiniert.<br />
So wurde nach einer Lösung gesucht,<br />
um die denkmalgeschützte Optik des Megger<br />
Wahrzeichens trotz Photovoltaik nicht<br />
zu stören – mit Erfolg. Im September diesen<br />
Jahres hat die Gemeinde Meggen eine<br />
560 m 2 große Solaranlage auf dem Scheunendach<br />
in Betrieb genommen. 436 spezielle,<br />
rückseitenkontaktierte Hochleistungsmodule<br />
bieten ein homogenes Erscheinungsbild<br />
und fügen sich optimal in<br />
die Dachfläche ein. Die produzierte Energie<br />
leistet etwa 100 kW p und liefert jährlich<br />
rund 90000 kWh Strom – der durchschnittliche<br />
Jahresbedarf von 20 Haushalten.<br />
Das Problem: Da die Sonne nicht planund<br />
steuerbar Strom produziert, ist die<br />
hundertprozentige Nutzung dieser Energie<br />
schwierig, da die Produktion beispielsweise<br />
über die Mittagszeit höher ist, als<br />
der lokale Strombedarf in diesem Zeitraum.<br />
Zusammen mit der Energieversorgerin<br />
CKW wurde nach einer Lösung gesucht.<br />
Die Antwort: ein dezentraler Stromspeicher.<br />
Der Strom, der mit dem neuen Kraftwerk<br />
produziert wird, wird am gleichen<br />
Ort verbraucht, wo er entsteht. Ein intelligentes<br />
Energiemanagement-System überwacht<br />
stets, wie viel Strom produziert und<br />
verbraucht wird. Ist die Energieproduktion<br />
bspw. über den Mittag höher als der lokale<br />
Strombedarf, speichert die dezentrale<br />
Batterieanlage den überschüssigen Solarstrom.<br />
Diese Energie wird dann in das öffentliche<br />
Stromnetz eingespeist, wenn es<br />
dieses nicht überlastet. Ein Modell, das als<br />
Lösung für ein zukünftiges Smart Grid gehandelt<br />
wird.<br />
Auch beim Speicher selbst wurde auf<br />
technische Innovation Wert gelegt. Die<br />
Ampard AG und die Speicherexperten der<br />
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Photovoltaik<br />
Ein Informationsboard vermittelt Details der Anlagen und ein Display<br />
zeigt, wie viel Strom gerade produziert wird.<br />
Glasscheiben in den Türen bieten den Besuchern einen freien Einblick<br />
in das System.<br />
ENPLA GmbH entwickelten im Auftrag<br />
von CKW eine moderne Stromspeicherlösung,<br />
exakt auf die Anforderungen des<br />
Projektes zugeschnitten: das sogenannte<br />
„E-SpeicherWerk“ aus Deutschland. Die<br />
Eckvorgaben von CKW enthielten eine umfassende<br />
Anforderungsliste in Bezug auf<br />
Technik und Optik.<br />
So ist der Speicher mit 55 kw/115 kWh<br />
und 400 V/50 Hz über eine intelligente Steuerungsanbindung<br />
direkt mit dem virtuellen<br />
Kraftwerk „Ampard“ verbunden. Das<br />
Batteriemanagementsystem (BMS) wurde<br />
als aktives BMS realisiert und kommuniziert<br />
mit allen Einheiten der Leistungselektronik<br />
und Steuerung im System. Es<br />
hält die Zellen in einem stabilen und gleich<br />
bleibenden Ladezustand und balanciert die<br />
Energie durch Umladung aus. Energie geht<br />
nicht verloren, und gleichzeitig wird ein<br />
hoher Systemwirkungsgrad realisiert.<br />
„Das ‚E-SpeicherWerk‘ in Meggenhorn<br />
zeigt unsere Möglichkeiten, nicht nur in<br />
Bezug auf das innovative und äußerst leistungsfähige<br />
Batteriemanagementsystem,<br />
sondern auch auf Sonderanfertigungen<br />
in Farbe und Optik“, kommentiert Marco<br />
Schmidt, der Speicher-Spezialist der<br />
ENPLA GmbH. So wurden die Schränke<br />
des „E-SpeicherWerks“ mit dem Maßen<br />
2100 mm (H) x 2600 mm (B) x 600 mm (T)<br />
im gleichen Erscheinungsbild wie die<br />
Wechselrichter der PV-Anlage und Hausanschlussschränke<br />
gestaltet – in einem<br />
leuchtenden Melonengelb. Glasscheiben in<br />
den Türen bieten den Besuchern einen freien<br />
Einblick in das System. Der ungewöhnliche<br />
Standort musste zudem mit einem eigenen<br />
Klimatisierungssystem versehen sowie<br />
das Be- und Entlüftungskonzept des<br />
Speichers neu konzipiert werden.<br />
Die technische Planung, Realisierung<br />
und Integration vor Ort wurde vom deutschen<br />
Team der ENPLA GmbH übernommen,<br />
dem Entwickler des „E-Speicher-<br />
Werks“. Laut Firmenangaben wurde der<br />
Speicher in Meggenhorn innerhalb von drei<br />
Stunden installiert und in weniger als vier<br />
Stunden in Betrieb genommen und an das<br />
virtuelle Kraftwerk angeschlossen.<br />
Vorbereitung auf die Energiewende<br />
Ab sofort wird die neue Batterieanlage<br />
überschüssigen, unregelmäßig produzierten<br />
Solarstrom vom Scheunendach<br />
speichern und ihn ins Netz abgeben. Erweist<br />
sich dieses Modell auch an den anderen<br />
Pilotstandorten von CKW als tauglich,<br />
könnten künftig Stromspeicher unverhältnismäßigen<br />
Netzausbau ersetzen.<br />
Im Versorgungsgebiet von CKW gibt es<br />
heute insgesamt ca. 1100 PV-Anlagen. Allein<br />
2012/13 sind 300 neue Anlagen hinzukommen.<br />
Diese sogenannten dezentralen Erzeuger<br />
müssen in das bestehende Stromnetz<br />
integriert werden. „Dies ist für die Verteilnetze<br />
eine neue Situation, da sie den Stromtransport<br />
in zwei Richtungen bewältigen<br />
müssen: einerseits von den Übertragungsnetzen<br />
über die Verteilnetze zum Endkunden<br />
und andererseits auch umgekehrt vom<br />
Erzeuger zurück ins Netz“, erklärte Heinz<br />
Beeler, der kürzlich pensionierte Leiter des<br />
Geschäftsbereiches Netze bei CKW.<br />
CKW prognostizierte Anfang des Jahres,<br />
dass im laufenden Jahr rund 25 % mehr<br />
Netzanschlüsse erstellt, geändert oder ersetzt<br />
werden müssen als in den fünf Jahren<br />
zuvor – hauptsächlich als Folge der zunehmenden<br />
Solaranlagen. Dezentrale Stromspeicher<br />
können helfen, die Anschluss-<br />
kosten für neue Solaranlagen regionaler<br />
Produzenten zu senken und bilden damit<br />
eine wichtige Komponente auf dem Weg<br />
zum intelligenten Stromnetz.<br />
Der Schlosspark Meggenhorn ist nun<br />
seit Oktober um eine Attraktion reicher:<br />
Das an das Landschaftsbild adaptierte Solardach<br />
und die Solar-Scheune selbst. Hier<br />
können Besucher den rund zwei Meter hohen<br />
und zwei Tonnen schweren, dezentralen<br />
Speicher durch eine Glasscheibe betrachten.<br />
Davor befindet sich ein Informationsboard<br />
mit Details zu den Anlagen sowie<br />
ein Display, das anzeigt, wie viel Strom<br />
gerade produziert wird. „Wir beweisen mit<br />
der Solaranlage und dem Speicher, dass die<br />
Nutzung EE auch an exponierten Lagen<br />
im Einklang mit der Landschaft möglich<br />
ist. Es ist geplant, Einheimischen und Touristen<br />
aufzuzeigen, dass an diesem Erlebnisort<br />
nun auch Forschung für die Stromzukunft<br />
betrieben wird“, bekräftigt Urs<br />
Brücker, Megger Gemeindepräsident.<br />
Die bauliche Lösung dieses Vorzeigeobjektes<br />
zeigt, dass auch an einer sensiblen<br />
Lage erneuerbare Energieproduktion möglich<br />
ist und nicht zu einer Beeinträchtigung<br />
der Landschaft führt.<br />
■<br />
Autor: Jacqueline Koch<br />
KONTAKT<br />
ENPLA GmbH<br />
88356 Ostrach<br />
Tel. 07558 938822<br />
Fax 07558 938758<br />
info@enpla.de<br />
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16 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
SONNENENERGIE<br />
Photovoltaik<br />
Wirtschaftlichkeit von PV-Speichern<br />
EuPD Research veröffentlicht ein umfangreiches Online-Tool zur Berechnung<br />
Speichersysteme befinden sich augenblicklich in der Markteinführungsphase. Und die Akzeptanz der Speicher bei den Endkunden<br />
steigt stetig. Diese Entwicklung verändert die bestehende Funktionslogik des PV-Marktes grundlegend.<br />
Die Rentabilitätsrechnung für PV-Anlagen<br />
war bislang denkbar einfach: Installieren,<br />
einspeisen, Geld verdienen. Auch die<br />
Eigenverbrauchsregelung hat dieses Denken<br />
nicht nachhaltig geändert. In der Regel<br />
wurde der Eigenverbrauch als Vehikel<br />
genutzt, um die Rendite zu verbessern. Die<br />
Argumentation im Anlagenvertrieb wird<br />
sich ändern müssen um den Endkunden<br />
auch in Zukunft zu erreichen.<br />
Ein Speicher bedeutet derzeit noch eine<br />
ganz erhebliche Investition, die dem Kunden<br />
in allen Vor- und Nachteilen erklärt<br />
werden muss. Aus dieser Situation heraus<br />
hat EuPD Research jetzt ein Online-Tool zur<br />
Berechnung der Wirtschaftlichkeit von PV-<br />
Speichersystemen veröffentlicht. Das Tool<br />
analysiert umfassend die Wirtschaftlichkeit<br />
und den Autarkiegrad von PV-Anlagen<br />
mit Energiespeicher. Das Tool zeigt die Unabhängigkeit<br />
und Finanzkennzahlen über<br />
20 Jahre, den Eigenverbrauch mit und ohne<br />
Speicher, den Stromverbrauch und den eingespeisten<br />
Strom für die einzelnen Monate,<br />
die Betrachtung der Stromrechnung über<br />
20 Jahre sowie die Auflistung der jährlichen<br />
Zahlungsflüsse.<br />
Unternehmen können das Online-Tool<br />
zur Unterstützung des Business Developments<br />
nutzen, und um die Funktionslogik<br />
des neuen Markttreibers Unabhängigkeit<br />
intern zu analysieren und somit Geschäftsmodelle<br />
mit Zahlen zu hinterlegen.<br />
Für den Vertrieb und das strategische Marketing<br />
sind die Ergebnisse eine Hilfestellung<br />
in der Kommunikation mit Partnern<br />
und Absatzmittlern. Nach außen können<br />
Unternehmen das Tool nutzen, um etwa<br />
von Partnerinstallateuren die Wirtschaftlichkeit<br />
von Speicheranlagen für potenzielle<br />
Kaufkunden vor Ort zu bestimmen.<br />
Weitere Informationen zum Online-Tool<br />
sind erhältlich unter www.eupd-research.<br />
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Aktuelle Wechselrichter-Generation verfügt über viele neue Funktionen<br />
Wechselrichter verbinden nicht mehr nur die PV-Anlage mit dem öffentlichen Netz. Jetzt sorgen sie auch dafür, dass Solarstrom im<br />
Gebäude selbst verbraucht und in Batterien zwischengespeichert werden kann.<br />
Mit schnellen Schritten nähert sich der<br />
Betreiber seiner PV-Anlage. Als er kurz davor<br />
steht, schaltet sich das Bedienmenü automatisch<br />
ein. Der Mann schwenkt seine<br />
Hand vor dem Display: So blättert er in dem<br />
Menü, er ruft die Einspeiseleistung auf und<br />
kontrolliert die Fehleranzeige. Er muss keine<br />
Knöpfe mehr drücken, nicht auf einer<br />
Tastatur tippen und nicht einmal über das<br />
Display wischen, wie es bei modernen internetfähigen<br />
Handys der Fall ist. Realität<br />
oder nur ein Traum von Ingenieuren? Bei<br />
Bosch Power Tec ist die berührungslose<br />
Bedienung von PV-Wechselrichtern gerade<br />
Wirklichkeit geworden.<br />
Das Beispiel zeigt zweierlei: Zum einen,<br />
dass Entwickler nie um eine Idee verlegen<br />
sind, um den Bedienungskomfort für die<br />
Nutzer noch weiter zu erhöhen. Zum anderen,<br />
dass PV-Wechselrichter heutzutage<br />
Hightec-Geräte sind, die es mit hoch entwickelten<br />
elektronischen Geräten jeder anderen<br />
Sparte aufnehmen können. Die meisten<br />
neuen Funktionen tragen aber vor allem<br />
der neuen Rolle Rechnung, die PV-Wechselrichter<br />
in der Stromversorgung spielen.<br />
Sie sind das Bindeglied zwischen PV-Anlage,<br />
öffentlichem Netz und neuerdings auch<br />
Batteriespeichern.<br />
Speichern oder einspeisen<br />
Fragt man Wechselrichterhersteller<br />
nach Neuheiten, kommt die Rede deshalb<br />
auch schnell auf Energiemanagement und<br />
Speichersysteme. Ein Schlagwort lautet<br />
Hybrid-Wechselrichter. Als solche werden<br />
Wechselrichter bezeichnet, die dafür sorgen,<br />
dass Solarstrom, der nicht im Gebäude<br />
verbraucht werden kann, in einer Batterie<br />
zwischengespeichert wird. Einen solchen<br />
bringt z. B. der österreichische Hersteller<br />
Fronius International Mitte dieses Jahres<br />
auf den Markt. Der chinesische Hersteller<br />
Sungrow kündigte für das vierte Quartal<br />
einen Hybrid-Wechselrichter an.<br />
SMA Solar Technology bringt in diesem<br />
Jahr den auf der Intersolar 2013 vorgestellten<br />
„Sunny Boy Smart <strong>Energy</strong>“ auf<br />
den Markt. Dies ist ein Multi-String-Wechselrichter<br />
mit integrierbarem Speicher. Der<br />
Mit diesem „eKey“ von Bosch Power Tec können Installateure Wechselrichter berührungslos konfigurieren.<br />
Die dafür notwendigen Informationen sind in der jeweiligen Landessprache auf der<br />
Chipkarte gespeichert.<br />
Bild: Bosch Power Tec<br />
Lithium-Ionen-Speicher hat eine Speicherkapazität<br />
von nur 2 kWh für eine niedrige<br />
Anfangsinvestition. Während dieses Gerät<br />
zu den kleinsten Speichersystemen im<br />
Markt gehört, gibt es die Speichersysteme<br />
„BPT-S 5 Hybrid“ von Bosch Power Tec mit<br />
erweiterbaren Speicherkapazitäten von<br />
4,4 bis 13,2 kWh. Bosch werde die Preise<br />
für diese Batteriespeicher um etwa 25 %<br />
reduzieren, gab Pressesprecher Christoph<br />
Lapczyna bekannt.<br />
Energie clever managen<br />
Energiemanagement ist eine weitere<br />
neue Funktion von Wechselrichtern. Eine<br />
einfache Form, den Energieverbrauch zu<br />
steuern, ist ein in den Wechselrichter integriertes<br />
Relais, wie Sungrow es anbietet.<br />
An das Relais, einem potenzialfreien<br />
Schaltkontakt, wird ein Funksender angeklemmt.<br />
Er steuert die Funksteckdose<br />
und so die Haushaltsgeräte. Der<br />
Installateur stellt am Wechselrichter einen<br />
Schwellwert ein, z. B. 2000 Watt. Wenn<br />
dieser Wert überschritten wird, wird das<br />
Relais aktiviert, es steuert den Verbraucher<br />
an. Fällt die Leistung unter einen<br />
ebenfalls festgelegten Schwellwert, z. B.<br />
1800 Watt, wird der Verbraucher wieder<br />
deaktiviert.<br />
Komplexere Energiemanagementsysteme<br />
können noch mehr: z. B. Energieflüsse<br />
im Haushalt anzeigen, Verbräuche analysieren<br />
und elektrische Geräte der Solarstromerzeugung<br />
entsprechend aktivieren.<br />
Kaco New <strong>Energy</strong> beispielsweise arbeitet<br />
mit einem externen Leistungsrelais für den<br />
Hausbereich bis 10 kW, um Haushaltsgeräte<br />
bei ausreichender Solarleistung zuzuschalten.<br />
So können u. a. Elektroheizungen,<br />
Tauchsieder und Warmwasserspeicher angesteuert<br />
werden. Dadurch kann der Eigenverbrauch<br />
erhöht werden.<br />
Der Schweizer Hersteller Sputnik<br />
Energineering bietet momentan nur ein Paket<br />
zur Nachrüstung von Wechselrichtern<br />
der Serie „Solarmax P“ für Dachanlagen<br />
bis 6 kW Leistung an. Es besteht aus einer<br />
Batterieschnittstelle inklusive Energie-<br />
18 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
SONNENENERGIE<br />
Wechselrichter<br />
So sieht der „Datenmanager“ von Fronius aus. Darauf sind alle Betriebsdaten<br />
erfasst. Sie werden dann zur Auswertung an ein Monitoringportal<br />
geschickt.<br />
Bild: Fronius International<br />
Für das Energiemanagement hat SMA ein eigenes Gerät, den „Sunny<br />
Home Manager“. An der Seite ist eine Funksteckdose zu sehen. Darüber<br />
können Geräte der Solarstromerzeugung entsprechend angesteuert<br />
werden.<br />
Bild: SMA Solar Technology<br />
management und einer Solarbatterie. Der<br />
Solarstrom wird tagsüber in der Batterie<br />
gespeichert. „Der Anlagenbetreiber kann<br />
aus verschiedenen Modi auswählen, wie<br />
die Batterie ge- bzw. entladen wird, z. B. in<br />
Abhängigkeit vom Verbrauch, der Uhrzeit,<br />
aber auch um das Netz zu entlasten“, erklärt<br />
Hans-Georg Schweikardt, Leiter des<br />
Bereichs Produktmanagement bei Sputnik.<br />
Die Geräte der „P“-Serie haben außerdem<br />
optionale Ein- und Ausgänge, durch die<br />
steuerbare Verbraucher wie Wärmepumpen<br />
an die PV-Anlage gekoppelt werden<br />
können.<br />
Fronius hat einen anderen Weg für das<br />
Energiemanagement gewählt. Der österreichische<br />
Wechselrichterhersteller kooperiert<br />
seit dem vergangenen Jahr mit Loxone,<br />
einem Anbieter von Miniserver-basierten<br />
Lösungen für die Hausautomation. Der<br />
Miniserver steuert die elektrischen Verbraucher<br />
wie Beleuchtung, Verschattung<br />
und Kühlung. In Kombination mit einer PV-<br />
Anlage und einem Fronius-Wechselrichter<br />
können die Verbraucher je nach erzeugter<br />
Solarstrommenge, Uhrzeit und Wetter angesteuert<br />
werden.<br />
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SONNENENERGIE<br />
Wechselrichter<br />
Anlagen auf gewerblichen und industriellen<br />
Dächern im Visier. Die Modelle mit 30<br />
und 32 kW Leistung der „HT-Serie“ haben<br />
jeweils 4 MPP-Tracker.<br />
Dieses Speichersystem mit integriertem Wechselrichter und einer Batterie mit 2 kWh Speicherkapazität<br />
hat SMA vergangenes Jahr vorgestellt. In diesem Jahr wird es in den Markt eingeführt.<br />
Bild: SMA Solar Technology<br />
Teilnahme am Netzmanagement<br />
Seitdem Solarstrom eine signifikante<br />
Größe im Stromnetz geworden ist, wollen<br />
die Netzbetreiber stärkeren Einfluss darüber<br />
ausüben, wie viel Strom eingespeist<br />
wird. PV-Anlagen sollen nun am sogenannten<br />
Netzmanagement teilnehmen, die Volleinspeisung<br />
wurde schrittweise eingeschränkt.<br />
Bei Wechselrichtern muss es<br />
deshalb nun möglich sein, die Einspeiseleistung<br />
auf 70 % zu beschränken, und sie<br />
müssen den Vorgaben der Energieversorger<br />
entsprechend stufenweise abgeregelt<br />
werden können. Dafür müssen sie fernregelbar<br />
sein. „Um auf Änderungen im örtlichen<br />
Netz zu reagieren oder das Netz zu<br />
entlasten, verfügen alle Wechselrichter<br />
über umfangreiche Funktionen zur Wirkleistungsregelung<br />
und Blindleistungskontrolle,<br />
sowohl für Niederspannungsnetze<br />
als auch Mittelspannungsnetze“, erklärt<br />
Jörg Meyer, technischer Redakteur bei Delta<br />
<strong>Energy</strong> Systems. Kaco macht es bei der<br />
jüngsten Version seiner Datenlogger „Powador<br />
piccoLOG“ und „proLOG“ möglich,<br />
die Einspeisegrenze von 70 % einzuhalten,<br />
ohne dass die übrigen 30 % verloren<br />
gehen. Hierfür überführen die Datenlogger<br />
den verfügbaren Strom in Eigenverbrauch.<br />
Nötig ist hierfür nur ein digitaler<br />
Verbrauchszähler.<br />
Was vor 2012 noch eine Rarität war,<br />
wird nun zum Standard: Solarmodule werden<br />
immer häufiger auf Dächern installiert,<br />
die nach Osten und Westen gerichtet<br />
sind. Diese Ausrichtung ist z.B. für Haushalte<br />
von Vorteil. Denn auf Ost- und Westdächern<br />
wird in den Morgen- und Abendstunden<br />
Energie erzeugt, also dann, wenn<br />
viel Strom benötigt wird. Außerdem wird<br />
die Mittagsspitze an PV-Strom so reduziert,<br />
was der Netzauslastung zugute kommt<br />
(„peak shaving“).<br />
Darauf haben sich die Wechselrichterhersteller<br />
eingestellt. So bietet Sputnik<br />
beispielsweise in seiner „P“-Serie wahlweise<br />
einen oder zwei MPP-Tracker an.<br />
Ein MPP-Tracker ermittelt den Punkt der<br />
Strom-Spannungs-Kennlinie, an dem das<br />
Solarmodul die höchste Leistung erbringt.<br />
Wenn ein Wechselrichter mehrere MPP-<br />
Tracker hat, kann er den Strom von unterschiedlich<br />
ausgerichteten Teilanlagen<br />
optimal ausnutzen. Bosch bietet in seiner<br />
Serie „BPT-S“ einphasige Geräte mit zwei<br />
MPP-Trackern an.<br />
Auch Kaco New <strong>Energy</strong> setzt bei zwei<br />
neuen Geräteserien auf zwei MPP-Tracker.<br />
Im zweiten Halbjahr bringt der Hersteller<br />
aus Neckarsulm zwei neue trafolose<br />
Geräte in kleinen Leistungsklassen<br />
auf den Markt. Das ist einerseits ein einphasiger<br />
Wechselrichter mit AC-Leistungen<br />
von 2,0 bis 4,6 kVA. „Die größeren Varianten<br />
werden zwei MPP-Tracker haben,<br />
um Ost-West-Konfigurationen zu steuern<br />
und Dachgauben optimal einzubinden“,<br />
sagt Pressesprecher Andreas Schlumberger.<br />
Bei den neuen dreiphasigen Geräten<br />
(„5,0 TL3“ bis „9,0 TL3“ kVA) sollen alle<br />
Leistungsklassen zwei MPP-Tracker haben.<br />
Während Kaco diese Geräte extra für die<br />
Betreiber von kleineren Dachanlagen auf<br />
den Markt bringt, hat Sputnik Engineering<br />
Dreiphasige Einspeisung<br />
Darüber hinaus hält der Trend hin zu<br />
dreiphasig einspeisenden Wechselrichtern<br />
in kleinen Leistungsklassen an. Sie<br />
geht auf eine Forderung von Netzbetreibern<br />
zurück, dass die Solarstromeinspeisung<br />
bei PV-Anlagen über 4,6 kW Leistung<br />
dreiphasig erfolgen muss. Üblich war bislang<br />
die Solarstromeinspeisung auf einer<br />
Phase. Mit der neuen Vorgabe sollen Schieflasten<br />
im Netz vermieden werden.<br />
Entsprechend erweitern die Hersteller<br />
ihr Programm, wie das Beispiel Kaco oben<br />
schon zeigt. Delta brachte im vergangenen<br />
Jahr neue dreiphasige trafolose Geräte in<br />
den Leistungsgrößen 6,8 und 12 kW auf<br />
den Markt. SMA bietet seit dem vergangenen<br />
Jahr dreiphasige „Sunny Tripower“-<br />
Modelle in den Leistungsklassen 5 bis<br />
9 kW an. Sputnik Engineering führt in diesen<br />
Wochen sein neues Gerät „6MT2“ mit<br />
dreiphasiger Einspeisung in den europäischen<br />
Markt ein. Sungrow wird ab April<br />
dreiphasige Wechselrichter der „EC-Serie“<br />
von 3 bis 12 kW Leistung über seine Händler<br />
vertreiben.<br />
Die Möglichkeiten der Anlagenüberwachung<br />
werden ebenfalls laufend ausgebaut.<br />
Die Betriebsdaten werden üblicherweise<br />
mit einem Datenlogger erfasst und<br />
in einem Monitoringprogramm ausgewertet.<br />
Die Betriebsdaten beinhalten u. a. die<br />
Tages-, Monats- und Jahreserträge, den Gesamtertrag,<br />
die Eingangs- und Ausgangsspannung,<br />
den Eingangs- und Ausgangsstrom,<br />
die Frequenz und die Gerätetemperatur.<br />
Einige Hersteller bieten die Anzeige<br />
der Betriebsdaten schon in Echtzeit an. So<br />
zeigt das Portal „MaxMonitoring“ von<br />
Sputnik die Leistungsdaten von bis zu vier<br />
Wechselrichtern gleichzeitig und in Echtzeit<br />
an. Die neue Version von „MaxView“<br />
für Anlagen auf Ein- und Mehrfamilienhäusern,<br />
die ab April erhältlich ist, kann<br />
die Tagesverläufe in viertelstündlichen Abständen<br />
darstellen. Das Monitoring-Portal<br />
von SMA aktualisiert die Daten durch eine<br />
Live-Schnittstelle im Zehn-Sekunden-Takt.<br />
Überwachung per App<br />
Das Monitoringprogramm wird üblicherweise<br />
in Form eines Webportals im<br />
Internet dargestellt – entweder auf dem<br />
PC, neuerdings aber auch auf internetfähigen<br />
Handys und Tablet-Computern. Hierfür<br />
bieten die Hersteller bereits Apps an<br />
20 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
Sie hören nichts? Gut.<br />
oder sie bringen sie in diesem Jahr auf den<br />
Markt. Für die Kommunikation zwischen<br />
den Wechselrichtern und Computern ist<br />
Ethernet für kabelgebundene Datennetzwerke<br />
noch weitverbreitet. Bei Herstellern<br />
wie Fronius, Sungrow und Bosch Power Tec<br />
ist nun auch schon die kabellose Kommunikation<br />
per W-LAN möglich. Bei Störungen<br />
werden die Anlagenbetreiber oder ihre Installateure<br />
benachrichtigt. Das neue „LED-<br />
Konzept“ von Bosch Power Tec kann bei einer<br />
Störung auch gleich den betroffenen<br />
Bereich lokalisieren.<br />
Bei den Entwicklungen, die die Hersteller<br />
planen, dreht es sich in erster Linie<br />
um eine weitere Optimierung des<br />
Eigenverbrauchs durch Lastmanagement<br />
sowie die Einbindung von Speichern.<br />
Kaco führt z. B Forschungsprojekte<br />
mit Herstellern von Heizungsanlagen<br />
durch. In welche Richtung die gemeinsamen<br />
Entwicklungen gehen werden,<br />
deutet Pressesprecher Schlumberger nur<br />
an. In einer Modellsiedlung in Weinsberg<br />
im Landkreis Heilbronn steuere das von<br />
Kaco entwickelte Energiemanagementsystem<br />
unter anderem Wärmepumpen und<br />
Wärmespeicher, berichtet er. „Die Wärmepumpen<br />
werden dabei mit dem Überschussstrom<br />
der PV-Generatoren gespeist,<br />
nach Direktverbrauch und Batterieladung.“<br />
Fronius ist der einzige der befragten<br />
Wechselrichterhersteller, der für die Speicherung<br />
schon mit Wasserstofftechnologie<br />
arbeitet. Darüber hinaus richten die Unternehmen<br />
ihren Blick seit dem Einbruch<br />
des deutschen PV-Marktes noch stärker auf<br />
Auslandsmärkte. Hierfür hat Bosch Power<br />
Tec sich schon wieder etwas einfallen lassen.<br />
Dessen Wechselrichter verfügen neben<br />
einer bzw. zwei Ethernetschnittstellen<br />
auch über eine RFID-Kommunikationsschnittstelle.<br />
RFID ermöglicht die<br />
Identifizierung und Lokalisierung von Gegenständen<br />
mithilfe elektromagnetischer<br />
Wellen. Durch diese Schnittstelle ist eine<br />
sekundenschnelle und berührungslose<br />
Einstellung der Anschlussnormen möglich,<br />
die vom Energieversorger vorgegeben<br />
sind. Diese Informationen speichert<br />
Bosch jetzt auf einem „e.Key“. Das ist ein<br />
„elektronischer Schlüssel“, der die Form einer<br />
Chipkarte hat. Der Installateur kann<br />
damit den Wechselrichter konfigurieren,<br />
ohne dass er das Gerät öffnen und im Menü<br />
etwas eingeben muss. Die Ideen gehen den<br />
Entwicklern eben nicht aus. ■<br />
Besonders leise.<br />
Die PLATINUM® R3 Familie.<br />
Schalldruckpegel < 32dB (A)<br />
Leistungsklassen von 5 bis 16 kW<br />
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Schutzklasse IP66<br />
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Autorin: Ina Röpcke<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY
Bild: BSW-Solar<br />
Und täglich scheint die Sonne –<br />
auch als <strong>Wärmeenergie</strong><br />
Die Nutzung solarer <strong>Wärmeenergie</strong> erschöpft sich nicht in der Bereitstellungsfunktion des Solar-Pufferspeichers<br />
Wenn über Energie gesprochen wird, handelt es sich meist um elektrische Energie. Man könnte den Eindruck gewinnen, dass der<br />
Wärmemarkt in der öffentlichen Wahrnehmung kaum noch eine Rolle spielt. Die Solarthermie scheint trotz ihrer Potenziale zu einer<br />
Randerscheinung zu verkommen.<br />
Seit Jahren wird über den sinkenden<br />
Marktabsatz von solarthermischen Anlagen<br />
lamentiert. Die Gründe mögen vielschichtig<br />
und komplex sein. Freilich ist es<br />
auch die Energiewirtschaft und ihre politischen<br />
Handlanger, die den Fokus unbeirrt<br />
auf elektrische Energie – nicht nur als<br />
Regelenergie, sondern am liebsten als einzige<br />
Energie überhaupt – richten. Im Kontext<br />
dieser modernen Zeiten, wo schlechterdings<br />
alles, auch das Grundlegende der<br />
Marktwirtschaft unterworfen wird, mag<br />
dies sicher nachvollziehbar sein.<br />
Nirgendwo existiert der so verheißungsvolle<br />
Strom in der Natur von sich aus,<br />
denn er muss erzeugt, umgewandelt und<br />
gar transportiert werden. Dies ist natürlich<br />
eine optimale marktwirtschaftliche<br />
Voraussetzung, um regelmäßig die so geliebten<br />
Quartalszahlen ins Unermessliche<br />
zu treiben.<br />
Konstanter Stromverbrauch<br />
Seit Jahren treibt uns das politische<br />
Mantra der CO 2 -Reduzierung durch Energieeffizienz<br />
zu Wohngebäuden, die so abgeschottet<br />
sind, dass sie nur durch Zwangslüftung<br />
bewohnbar werden. Energiesparen<br />
ist das Losungswort der Energieeffizienz,<br />
und wir sparen und sparen und werden<br />
immer effizienter und effizienter, doch der<br />
Stromverbauch bleibt konstant.<br />
Und die CO 2 -Reduzierung, wenn sie<br />
denn wirklich ernst gemeint wäre, böte<br />
doch Grund genug, das Kriegsbeil gegen<br />
die Natur endlich zu begraben und<br />
ein umfassendes Aufforstungsprogramm<br />
zu starten. Und wer nun Angst hat, dass<br />
diese Bäume gar unsere Solarkraftwerke<br />
verschatten könnten, der sei einmal<br />
mehr zur Solarthermie verwiesen,<br />
die ist da nämlich ungleich unempfindlicher.<br />
Aber will in diesem Zusammenhang<br />
wirklich jemand von Wirkungsgrad sprechen?<br />
Liegt die Verdrängung der Solarthermie<br />
vielleicht daran, dass bei dieser Energieanwendung<br />
kein großer Versorger notwendig<br />
ist, sondern nur ein Kollektorfeld<br />
auf dem Dach oder an der Fassade? Auch<br />
die Speicherung von solarer Wärme ist<br />
lange schon Realität und realisiert längst<br />
schon zumindest im Sommer eine dezentrale<br />
Vollabdeckung für die Trink-Warmwasserbereitung<br />
und darüber hinaus. Die<br />
Solar-Speichertechnik befindet sich in der<br />
konventionellen Haustechnik auf einem hohen<br />
Niveau und vermag über die solare<br />
Trinkwassererwärmung im Sommer auch<br />
den solaren Deckungsanteil zur Heizungsunterstützung<br />
zielführend zu optimieren.<br />
Dabei nähern wir uns einem weiteren<br />
Punkt, der im Dilemma der Solarthermie<br />
begraben zu liegen scheint. Sind die An-<br />
22 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
SONNENENERGIE<br />
Solarthermie<br />
wendungsoptionen der solarthermischen<br />
Anlagentechnik denn wirklich ausgereizt,<br />
oder haben wir uns zu lange im Bannkreis<br />
des konventionellen Solarspeichers eingelullt<br />
und dabei völlig vergessen, uns am<br />
Kosmos der Sonne zu orientieren und entgegen<br />
sämtlichen Erziehungsritualen der<br />
letzten Generationen über den Tellerrand<br />
herauszuschauen?<br />
Umso mehr mag es für den noch selbstbestimmten<br />
Bauherren und Entscheider<br />
wichtig sein, die Solarthermie nicht ganz<br />
unter den Teppich zu kehren, sondern<br />
ihre Potenziale nicht nur im Sinne einer<br />
nachhaltigen Energieanwendung, sondern<br />
umso mehr in Sachen Energieautarkie zu<br />
betrachten.<br />
Mit der Sonne<br />
für den Menschen bauen<br />
Analog zu einem menschengerechten<br />
Tageslichteinfall in den Innenraum bietet<br />
die passive Solarnutzung schon allein in<br />
der Ausrichtung des Gebäudes, in der Anordnung<br />
von transparenten Flächen und in<br />
der Verwendung von Baustoffen, insbesondere<br />
hinsichtlich ihrer thermischen Eigenschaften,<br />
ein dezentral vorhandenes Potenzial.<br />
Mit einer konstruktiven Verschattung<br />
für den sommerlichen Hitzeschutz schließt<br />
sich der Kreis der passiven Solarnutzung<br />
im Wechselspiel von Nutzung und Schutz<br />
über die Grenzschicht der Umschließungsflächen<br />
(thermische Hülle) des Gebäudekörpers.<br />
Die Materialgüte des Schichtenaufbaus<br />
der thermischen Hülle vermag Wärme zu<br />
speichern, was sich auch in der Phasenverschiebung<br />
hinsichtlich des sommerlichen<br />
Hitzeschutzes bemerkbar macht.<br />
Der Wärmeeindringfaktor in Bauteilen<br />
ist also mindestens genauso interessant,<br />
wie die Wärmespeicherkapazität, da sich<br />
die Wärmelehre beileibe nicht allein im<br />
U-Wert erschöpft. Von einer passiven Solarnutzung<br />
wird zwar gerne gesprochen,<br />
aber selten wird diese konsequent angewendet.<br />
Auch die Energieeinsparverordnung<br />
berücksichtigt dieses natürliche Potenzial<br />
leider sehr ungenügend.<br />
In Abhängigkeit der Grundlagen zur<br />
passiven Solarnutzung und dem jeweiligen<br />
Tageslicht- bzw. Solardargebot treten zu bestimmten<br />
Zyklen innerhalb der kalten und<br />
dunklen Jahreszeit Situationen ein, welche<br />
eine aktive Nacherwärmung ebenso wie<br />
künstliches Licht verlangen. Der zusätzliche<br />
Wärmebedarf kann sodann nahtlos<br />
– aus der solaren Trinkwassererwärmung<br />
heraus – zuerst mittels einer solarthermischen<br />
Wärmequellenanlage erfolgen,<br />
die aktiv Solarwärme einsammelt. Die sogenannte<br />
Heizgrenze, welche wiewohl statisch<br />
diesen Moment bezeichnet, ist natürlich<br />
in der Betrachtung des „wärmenden<br />
Hauses“ umso dynamischer zu begreifen<br />
und praktisch zu variieren, je mehr solare<br />
Potenziale ausgeschöpft werden.<br />
Der Primärenergiebedarf und die Umweltverträglichkeit<br />
solarthermischer Anlagentechnik<br />
sind bei Lichte betrachtet unschlagbar.<br />
Auch hinsichtlich der so mannigfach<br />
gepriesenen CO 2 -Reduzierung,<br />
wandelt die Solarthermie einsamen Schrittes<br />
voran. Der Herstellungsaufwand ist gering<br />
und die Funktionsweise einfach, das<br />
könnte schon in allgemeinbildenden Schulen<br />
gelehrt und nebenbei noch die Wärme-<br />
Labelwin<br />
in der Praxis<br />
Referenzen<br />
www.label-software.de<br />
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4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY
SONNENENERGIE<br />
Solarthermie<br />
lehre lebensgerecht und praxisorientiert<br />
vermittelt werden.<br />
Die Materialgüte kann hinsichtlich der<br />
Wertschöpfungskette annähernd 100 % betragen.<br />
Kein haustechnisches Bauteil dieser<br />
Qualität kann mit annähernd geringem<br />
Aufwand hergestellt werden. Insbesondere<br />
die verschiedenen Bauarten von Flachkollektoren,<br />
wo es doch ein Leichtes wäre,<br />
diese z. B. in der Holz-Leichtbau-Rahmenbauweise<br />
gleich in die Außenwand (thermische<br />
Hülle) zu integrieren. Eigentlich<br />
müsste die Solarthermie der Star unter<br />
den Wärmeerzeugern sein. Oder ist das<br />
alles gar nicht so gemeint, sondern vielmehr<br />
eine Worthülse des Marktanreizprogrammes<br />
in Sachen Energie und Effizienz?<br />
Vielleicht liegt es ja auch daran, dass die<br />
Solarthermie in Wahrheit gar kein klassischer<br />
Wärmeerzeuger ist, sondern vielmehr<br />
eine Wärmequelle, die Wärme direkt<br />
– ohne Umwandlungsprozesse – dezentral<br />
an Ort und Stelle speichern und nutzen<br />
lässt. Klar ist, am meisten profitiert das<br />
einzelne Gebäude und seine Nutzer von<br />
der Solarthermie. Nicht nur, um Energiepotenziale<br />
dezentral zu nutzen, sondern auch<br />
dem Zweck einer Behausung für den Menschen<br />
Rechnung tragen zu können, verlangt<br />
dies eine konsequente Ausrichtung<br />
zur Sonne.<br />
Denn es geht nicht nur um die Wärmestrahlung,<br />
die ein Gebäude auf verschiedenste<br />
Weise absorbieren sollte, sondern<br />
schlechterdings um das Licht als Basis für<br />
eine grundlegende Lebensqualität. Die Infrarotstrahlung<br />
nutzen wir daraus als Bonus<br />
zur Aufrechterhaltung unseres Wärmehaushaltes<br />
und zur thermischen Ordnung<br />
im umbauten Raum, der thermischen<br />
Hülle. Dies umso mehr, indem wir nicht<br />
nur den Pufferspeicher, sondern vielmehr<br />
das gesamte Gebäude als solare Wärmesenke<br />
begreifen.<br />
Ausrichtung des Gebäudes...<br />
Jeder, der seine Energiezeche selber zahlen<br />
muss oder einfach nur unabhängiger<br />
sein will – oder schlicht nur im Einklang<br />
seiner natürlichen Umwelt leben möchte –<br />
sollte sich durchaus von den solaren Potenzialen<br />
bei einem Bauvorhaben leiten<br />
lassen. Und zu allererst die rein passiven,<br />
vom marktwirtschaftlich-fiskalen Zugriff<br />
enthobenen Solarpotenziale im Sinne einer<br />
biologischen Bauordnungslehre zu nutzen,<br />
die uns freilich nicht davon freispricht,<br />
zu denken.<br />
Unterscheidung der solaren Wärmenutzung<br />
a) Direkte Solarwärmenutzung Passive Solarnutzung durch Ausrichtung und Bauweise<br />
des Gebäudes<br />
b) Unmittelbare Solarwärmenutzung Aktive Solarnutzung durch <strong>Solare</strong>intrag in die Gebäudekonstruktion<br />
zum Ausgleich der thermischen Ordnung<br />
im Bauwerk (Niedrigsttemperatur)<br />
c) Mittelbare Solarwärmenutzung Aktive Solarnutzung durch <strong>Solare</strong>intrag in den Solarpufferspeicher<br />
zur Wärmebereitstellung für die Raumwärme<br />
(Niedrigtemperatur)<br />
Aktive Solarnutzung durch <strong>Solare</strong>intrag in den Solarpufferspeicher<br />
zur Wärmebereitstellung für die Trinkwassererwärmung<br />
(Mittel- bis Hochtemperatur)<br />
Quelle: Forum Wohnenergie / Frank Hartmann<br />
Solarthermische<br />
Wärmequellenanlagen<br />
Eine solarthermische Wärmequellenanlage<br />
besteht aus einem Solarkollektorfeld<br />
mit einem wassergeführten Solarabsorber<br />
als Herzstück, der freilich im<br />
Jahreslauf nach der Sonne auszurichten<br />
ist, denn nur allein der Sonnenstand<br />
zeigt die Nutzungsoptionen auf. Dieser<br />
Absorber sammelt die solare Wärme<br />
und überträgt sie an das den Kollektor<br />
durchströmende Wärmeträgermedium.<br />
Das Wärmeträgermedium wird über<br />
eine Leitungsführung vom Kollektor in<br />
die Wärmebereitstellung bzw. Wärmespeicherung<br />
zur thermischen Akkumulation<br />
geführt.<br />
Der Kollektor, oder besser gesagt das<br />
Kollektorfeld, kann handwerklich vor Ort<br />
installiert und montiert werden oder als<br />
vorgefertigtes Bauteil in den verschiedensten<br />
Ausführungen und Bauweisen<br />
wie folgt hergestellt werden:<br />
<br />
Dächern (Schrägdächer),<br />
toren<br />
und Fassadenmontage von Vakuumröhren,<br />
ben<br />
Gebäude.<br />
Bei der Integration eines Flachkollektors<br />
in die Konstruktion der thermischen<br />
Hülle wirkt dieser nicht nur als Wärmesammler,<br />
sondern gleichfalls als Wärmedämmebene.<br />
Die Möglichkeiten der Integration<br />
sind mannigfach, doch bislang wenig<br />
bis gar nicht entwickelt. Dabei ist es ja<br />
gerade der Sonnenstand in der kalten und<br />
dunklen Jahreszeit, der uns hierzu verleiten<br />
sollte. Ein Dach ist zuerst ein Dach, um<br />
das Haus fertig zu machen, vollkommen zu<br />
machen. Die Dachneigung entspricht also<br />
zuerst der Bauart des Daches, welche sich<br />
aus der Bauweise des Hauses erschließt<br />
und nicht nach einer naturgemäßen aktiven<br />
Solarwärmenutzung. Hingegen bilden<br />
die Fassaden, ganz gleich ob Traufe<br />
oder Giebel, eine Vertikale. Sie sind Sinnbild<br />
einer natürlichen Symmetrie und wirken<br />
als Fläche im perfekten Wechselspiel<br />
solarer Wärmenutzung im Jahreslauf der<br />
Sonne mit dem Gebäude. Auch die Ausrichtung<br />
muss sich keinesfalls immer auf südliche<br />
Richtungen beschränken.<br />
Entscheidend für die aktive Nutzung<br />
solarer Wärme ist die Bereitstellung entsprechender<br />
Wärmesenken, die in der Lage<br />
sind, solare Wärme aufzunehmen und als<br />
Wärmenutzungsanlagen in dem Sinne zu<br />
24 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
SONNENENERGIE<br />
Solarthermie<br />
tig ist in diesem Zusammenhang, dass<br />
die Ein- und Ausschalt-Temperaturdifferenzen<br />
beachtet werden. Sie sind immer<br />
anlagenspezifisch in der Feineinstellung<br />
des Solarreglers vorzunehmen. Denn die<br />
Wärmequellentemperatur sollte eben beispielsweise<br />
mindes tens 3 K oder gar 5 K<br />
betragen, damit sich das Einschalten der<br />
Pumpe „lohnt“. Natürlich ist die Einschalt-<br />
Temperaturdifferenz auch immer von der<br />
Kompaktheit der Anlage, vor allem der Leitungslängen<br />
der Wärmeübertragung, abhängig.<br />
Eine drehzahlgeregelte Pumpe vermag<br />
dies über einen stetigen Abgleich<br />
der Temperaturen meisterhaft zu regeln.<br />
Ist das Temperaturverhältnis zwischen<br />
Wärmequelle und Wärmsenke ausgeglichen,<br />
sodass keine Wärmeübertragung<br />
im gewünschten Sinne stattfinden kann,<br />
unterbricht die Solar-Pumpe den Wärmetransport.<br />
Würde sie das nicht tun, würde<br />
die Wärmequelle zur Wärmesenke werden,<br />
und der Pufferspeicher würde die bereits<br />
eingesammelte <strong>Wärmeenergie</strong> über den<br />
Kollektor an die Außenluft abgeben. Aus<br />
diesem Grund – und um überhaupt Fehlzirkulationen<br />
zu vermeiden – dürfen entsprechende<br />
Rückschlageinrichtungen oder<br />
ein schlichter Thermosiphon in der Solarhydraulik<br />
nicht fehlen.<br />
Die Qualität einer solaren Wärmesenke<br />
erweist sich nicht zuletzt darin, wie viel solare<br />
Wärme sie aufnehmen kann. In diesem<br />
Sinne ist ein Solar-Pufferspeicher ein<br />
thermischer Akkumulator im Zentrum der<br />
Wärmebereitstellung. Sehr oft aber nicht<br />
im Zentrum des Wohnens (bzw. des Nutzungsbedarfs).<br />
...nach dem jahreszyklischen Sonnenstand.<br />
Bild: www.solargrafik.de<br />
begreifen sind, dass die Wärme auch durch<br />
direkte und unmittelbare Nutzung auf das<br />
Gebäude in seiner Gesamtheit wirkt, unabhängig<br />
von einer etwaigen Speicherung,<br />
die fraglos auch einer Wärmenutzungsanlage<br />
zur Wärmebereitstellung entspricht.<br />
Also gilt es vielmehr, in der solaren Wärmenutzung<br />
unbedingt zwischen a) direkter,<br />
b) mittelbarer und c) unmittelbarer<br />
Wärmenutzung zu unterscheiden.<br />
Die effiziente Einbindung einer aktiven<br />
solaren Wärmequellenanlage (Solarkollektor)<br />
verlangt zuallererst eine Unterscheidung<br />
anstehender Temperaturen und die<br />
daraus unterstellten Wärmemengen in<br />
Abhängigkeit des Volumenstroms, sowohl<br />
dynamischer als auch statischer Art und<br />
eine daraus resultierende Definition von<br />
für das Gebäude thermisch wirksamen<br />
Wärmesenken. Die Wirksamkeit ist dabei<br />
auf den Punkt zu bringen und verlässt die<br />
Grenzen der konventionellen Haustechnik<br />
hin zum Gebäude (Baukonstruktion und<br />
Materialien) und seine Bewohner. – Wärmebereitstellung<br />
in einem Pufferspeicher<br />
wirkt immer auch durch Bereitstellungs-<br />
Wärmeverluste, im Verharren der konventionellen<br />
Bereitstellung von Wärme abseits<br />
im Technikraum.<br />
Dabei wirken die Wärmesenken als<br />
solare Wärmenutzungsanlagen. Sie sind<br />
wesentlicher Bestandteil eines Solar-Ladekreises.<br />
Die Regelung und der Wärmetransport<br />
erfolgt über eine Umwälzpumpe,<br />
die einen minimalen Anteil an Hilfsenergie<br />
benötigt und konsequenterweise<br />
auch mit einem PV-Modul autark betrieben<br />
werden kann.<br />
Der Wärmetransport wird also über<br />
die Solar-Umwälzpumpe sichergestellt.<br />
Im Kontext eines umfassenden Energie-<br />
Managements wird diese in Abhängigkeit<br />
der Temperaturen (Wärmequelle-Wärmesenke)<br />
drehzahlgeregelt betrieben. Wich-<br />
Unterscheidung der solarthermischen Bauteilaktivierung<br />
a) Solarthermische Bauteiloptimierung<br />
(< 25 °C)<br />
b) Solarthermische Bauteiltemperierung<br />
(> 25°C)<br />
Multiple Speicherung<br />
von solarer Wärme<br />
Das Funktionsprinzip einer Solarregelung<br />
erfolgt im Wesentlichen über eine<br />
Temperatur-Differenzregelung und regelt<br />
aus den dynamisch anstehenden Temperaturen<br />
die Ladestrategien solarer Wärmesenken.<br />
Ausgehend vom Solar-Pufferspeicher<br />
als mittelbare Wärmenutzungsanlage,<br />
die allein für die solare Trinkwassererwärmung<br />
und solare Wärmebereitstellung<br />
unverzichtbar ist, stellt sich aber aus<br />
dem Anforderungsprofil des Heizwärmebedarfs<br />
die Frage, ob der Pufferspeicher<br />
der einzig relevante Wärmespeicher ist,<br />
zumal er besonders im Winter nicht immer<br />
als optimale Wärmesenke fungieren<br />
kann, weil unser Wärmekomfort (besonders<br />
der Warmwasserkomfort) schon eine<br />
Nacherwärmung des Pufferspeichers notwendig<br />
macht. Heizperiode für Heizperiode<br />
wird auf diese Weise eine Unzahl an solaren<br />
Wärmemengen nicht genutzt, allein<br />
weil eine den anstehenden Temperaturen<br />
und Wärmemengen entsprechende Wärmesenke<br />
fehlt, bzw. dem System nicht zur<br />
Verfügung steht.<br />
Trotz hochentwickelter Solar-Speichertechnik,<br />
den hydraulischen Schaltungsoptionen<br />
und Kaskadierung von Solar-Speichern<br />
(z.B. als Solar-Vorwärmspeicher etc.)<br />
muss heute zur Kenntnis genommen wer-<br />
Indirekte Wärmenutzung durch thermische Optimierung<br />
von Bauteilen der thermischen Hülle, auf die keine passive<br />
Solarwirkung eintrifft, zur Stabilisierung des thermischen<br />
Gleichgewichts (z. B. Bodenplatte, Außenwände<br />
gegen Erdreich, usw.)<br />
Direkte Wärmenutzung durch thermische Aktivierung von<br />
Bauteilen im Zentrum des Raumes mit direkter Wirkung<br />
auf den Wohn- und Aufenthaltsbereich zur Stabilisierung<br />
der thermischen Ordnung im umbauten Raum<br />
(z. B. zentrale Innenwand, Raumteiler, Theken, Wärmeskulpturen,<br />
usw.)<br />
Quelle: Forum Wohnenergie / Frank Hartmann<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 25
SONNENENERGIE<br />
Solarthermie<br />
den, dass die Anforderungen an die Trinkwassererwärmung,<br />
insbesondere hinsichtlich<br />
der sogenannten Trinkwasserhygiene<br />
(Zwangszirkulation usw.) mit den damit<br />
einhergehenden Temperaturen im Standby-Betrieb,<br />
es einer effizienten Solaranwendung<br />
in der Wärmebereitstellung über<br />
die konventionelle Speicher- und Bereitstellungstechnik<br />
nicht wirklich leicht machen.<br />
Eher das Gegenteil ist der Fall.<br />
Die heutigen Anforderungen an die<br />
Trinkwassererwärmung und -bereitstellung<br />
(Trinkwasserhygiene) wirken eher als<br />
Störfaktor. Der sinkende Heizwärmebedarf<br />
und der Standard von Niedrigtemperaturheizungssystemen<br />
zur Wärmeübertragung<br />
an den Raum, lassen heute mehr denn je<br />
den Fokus auf die Raumwärme richten<br />
und dessen kubische Wirkung. Denn je<br />
geringer die notwendige Vorlauftemperaturen<br />
und Volumenströme sind, desto höher<br />
ist der solare Deckungsanteil, der allerdings<br />
bislang nicht konsequent genutzt<br />
wird.<br />
Es stellt sich die Frage, wie können solare<br />
Wärmemengen trotz stetig hoher Bereitschaftstemperaturen<br />
im Pufferspeicher<br />
genutzt werden? Denn freilich geht es ja<br />
nicht zwanghaft um die hundertste Ladestrategie<br />
und Zonierung von Pufferspeichern,<br />
sondern um die thermische Ordnung<br />
im umbauten Raum, innerhalb der<br />
thermischen Hülle, und der Bereitstellung<br />
des schlichten Heizwärmebedarfs bzw. den<br />
Ausgleich von Transmissions-Wärmeverlusten,<br />
Lüftungs-Wärmeverluste und bauliche<br />
Wärmebrücken.<br />
Nimmt man das Anforderungsprofil<br />
der unmittelbaren Wärmenutzung unter<br />
die Lupe, muss man feststellen, dass die<br />
Diskrepanz kaum größer sein kann. Der<br />
Wärmebedarf für die Trinkwassererwärmung<br />
ist nicht nur ganzjährig konstant<br />
(und kann freilich mehr als 60 % des Jahres<br />
solar abgedeckt werden). Er ist zudem<br />
auch sehr hoch, wiewohl im Winter,<br />
wo der Heizwärmebedarf nicht nur sehr<br />
viel niedriger temperiert ist, sondern zudem<br />
auch noch äußerst dynamisch anfällt.<br />
Allein aus diesem Grund wird es<br />
höchste Zeit, den althergebrachten Fokus<br />
Solar-Puffer-Speicher zu verlassen, um<br />
vielmehr aus den Erfahrungen der letzten<br />
Jahre (vor allem am Forum Wohnenergie)<br />
die Lehren zu ziehen und festzustellen,<br />
dass es vielmehr darum geht, das gesamte<br />
Gebäude innerhalb der thermischen Hülle<br />
als solaren Wärmespeicher zu bergreifen.<br />
Regelungstechnisch bedeutet dies nichts<br />
anderes als eine Zwei-Speicher-Anlage.<br />
Solarthermische Bauteiloptimierung – Zwei-Speicher-Solarthermieanlage SP1 Heizungspufferspeicher;<br />
SP2 Bodenplatte/Stützwand erdberührt. Bild: Forum Wohnenergie/Frank Hartmann<br />
Dabei gilt es, den Weg einer solaren Vorerwärmung<br />
konsequent fortzusetzen und<br />
von der Bereitstellung ebenso konsequent<br />
zu trennen. Denn die Frage stellt sich, inwieweit<br />
der zweite Speicher ein konventioneller,<br />
wärmegedämmter Wasserbehälter<br />
sein soll?<br />
In vielen der mannigfaltigen Anwendungsfälle<br />
wird leicht zu erkennen sein,<br />
dass die potenziellen <strong>Solare</strong>rträge nicht<br />
nur höher sind als bei einem konventionellen<br />
Pufferspeicher, sondern auch noch<br />
auf sämtliche Wärmeverluste verzichten,<br />
da diese unmittelbar dem Innenraum der<br />
thermischen Hülle zugute kommen.<br />
Temperaturspektrum<br />
der Wohnwärmegestaltung<br />
Um die Wärmepotenziale objektspezifisch<br />
zuordnen zu können ist es notwendig,<br />
die Anforderung auf den Prüfstand<br />
zu heben. Nicht immer das technisch Mögliche,<br />
oder vielmehr Gewohnte, ist auch das<br />
Beste für den Menschen. Der Mensch als<br />
Wärmekörper befindet sich in einem stetigen<br />
Wechselspiel mit den Grenzen und<br />
Formen, Flächen und Massen des Innenraums.<br />
Die Luft ist lebensnotwendiges Medium,<br />
aber sicher der schlechteste Wärmeträger.<br />
Entscheidend ist der Wärmehaushalt<br />
des Menschen als Grundlage für den<br />
Wärmehaushalt des Gebäudes. Im Zentrum<br />
befindet sich dabei der Mensch mit einer<br />
organischen Temperaturdifferenz von etwa<br />
12 K.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
In Anbetracht von internen Bauteilen<br />
als solare Wärmesenke resultiert daraus<br />
eine nutzbare Kollektortemperatur von<br />
tragungssysteme<br />
für die Komfortwärme<br />
bzw. des Rest-Wärmebedarfs im umbauten<br />
Raum mit hoher Regelgüte sind:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Das Gebäude<br />
als solarer Wärmespeicher<br />
Eine solche für das Gebäude wirksame<br />
Wärmesenke können sämtliche Bauteile<br />
innerhalb der thermischen Hülle sein,<br />
also beispielsweise eine Bodenplatte aus<br />
Beton, die auf einer Wärmedämmung aus<br />
Glasschaumschotter ruht. Oder eine betonierte<br />
Kelleraußenwand, die durch eine<br />
entsprechende Perimeterdämmung vom<br />
anstehenden Erdreich thermisch entkoppelt<br />
ist.<br />
Im Grunde genommen könnte auf jegliche<br />
Überbauung oder Herstellung eines Bodenbelags<br />
verzichtet werden, wenn die Bodenplatte<br />
geschliffen und geölt selbst ihre<br />
Oberfläche bildet. Natürlich kann ein Na-<br />
26 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
SONNENENERGIE<br />
Solarthermie<br />
<strong>Solare</strong> Bauteiloptimierung<br />
<strong>Solare</strong> Wärme – so unbeständig auch<br />
immer – kann auch genutzt werden, um<br />
bauliche Defizite oder Schwachstellen der<br />
thermischen Ordnung auszugleichen. Auch<br />
wenn dieser Wärmeeintrag nicht unmittelbar<br />
spürbar ist. Dieser Prozess läuft vielmehr<br />
in einem trägen Ablauf einer unmittelbaren<br />
Bauteilaktivierung im Niedrigst-<br />
<br />
als träges System. Dabei sind die thermischen<br />
Eigenschaften der Materialien<br />
und deren Schichtaufbauten wichtig. Sie<br />
bestimmen die Positionierung und Dimensionierung<br />
des solaren Wärmeübertragers<br />
im Bauteil.<br />
Das Bild auf Seite 26 zeigt dementsprechend<br />
ein Gebäude in einer nördlichen<br />
Hanglage. Erste Priorität in der Regelstrategie<br />
besitzt der Pufferspeicher SP1. Kann<br />
dieser keine solare Wärme mehr aufnehmen,<br />
schaltet ein Umschaltventil auf den<br />
Speicherladekreis SP 2, der wiederum<br />
aufgrund der baulichen Situation in zwei<br />
Wärmeübertragungskreise 2.1 und SP 2.2<br />
aufgeteilt ist, um anstehende Solarwärme<br />
auf niedrigem Temperaturniveau bauteiloptimierend<br />
in das Gebäude einzubringen.<br />
Solarthermische Bauteiltemperierung - Zwei-Speicher-Solarthermieanlage SP1 Heizungspufferspeicher;<br />
SP2 massive Innenwand.<br />
Bild: Forum Wohnenergie/Frank Hartmann<br />
tursteinbelag oder dergleichen aufgebracht<br />
werden. Es geht hierbei nicht um eine Fußbodenheizung<br />
(wenn, dann Temperierung),<br />
also könnten auch andere Materialien als<br />
mineralische aufgebracht werden, die vielleicht<br />
sogar die Wärmespeicherfähigkeit<br />
der Bodenplatte optimieren.<br />
Denn diese thermische Aktivierung<br />
der Bodenplatte soll lediglich eine solide<br />
Grundlastabdeckung durch diese konstruktive<br />
Bauteiloptimierung in einem<br />
Niedrigsttemperaturbereich abdecken. Es<br />
empfiehlt sich durchaus schon weit vor<br />
der sogenannten Heizgrenze, diese Anlagenfunktion<br />
in Betrieb zu setzen. Erfahrungsgemäß<br />
konnten solarthermische<br />
Aktivierungen, die auf diese Weise schon<br />
Ende August, also im Spätsommer, in Betrieb<br />
gesetzt wurden, ein Auskühlen des<br />
Gebäudes verhindern und das Einsetzen<br />
der aktiven Nacherwärmung (Normallast)<br />
verzögert, wie zahlreiche Versuchsanlagen,<br />
die durch das Forum Wohnenergie<br />
begleitet und ausgewertet wurden, belegen.<br />
Besonders in den Übergangszeiten vor<br />
der Heizperiode kann somit ein dynamischer<br />
Übergang von der solaren Trinkwassererwärmung<br />
zur solaren Bauteilaktivierung<br />
erfolgen. Uneingedenk des Solaranteils<br />
für die Wärmeübertragung an den<br />
Raum (Normallast). Spätestens allerdings<br />
für den Spitzenlastfall und die Trinkwassererwärmung<br />
– nach aktuellem Stand<br />
der Technik sowieso – muss ein weiterer<br />
Energieträger zur Wärmeerzeugung eingesetzt<br />
werden.<br />
In den Sommermonaten besitzt der Solar-Pufferspeicher<br />
zweifelsfrei erste Priorität.<br />
Bereits in den Übergangszeiten allerdings<br />
sollte die Wärmebereitstellung<br />
konsequent getrennt werden. Zu unterscheiden<br />
ist in der solarthermischen Bauteilaktivierung<br />
a) die solare Bauteiloptimierung<br />
und b) die solare Bauteiltemperierung.<br />
<strong>Solare</strong> Bauteiltemperierung<br />
Bei einer solaren Bauteiltemperierung<br />
wirkt der Wärmeeintrag ungleich<br />
größer direkt auf den Menschen im umbauten<br />
Raum, da die Temperatur von mehr<br />
<br />
höhere Temperaturen können für diese<br />
Anwendungsfälle genutzt werden. Und<br />
analog dem Wärmesenken-Bauteil Beton-<br />
Stützwand – wie oben beschrieben –, das<br />
keinerlei nennenswerten passiven <strong>Solare</strong>intrag<br />
abbekommt, mag es ein Bauteil<br />
in einem abgelegenen Bereich des Innenraums<br />
sein, der kaum von einer passiven<br />
Solarnutzung profitiert, sich aber dennoch<br />
an einer zentralen Stelle des Wohnens befindet.<br />
Das unten stehende Bild zeigt ein Gebäude,<br />
wo zuerst der Solar-Pufferspeicher<br />
SP1 solarthermisch beladen wird. Kann<br />
dieser keine solare Wärme mehr aufnehmen,<br />
schaltet das Umschaltventil auf den<br />
Wärmeübertragungskreis SP 2, um solare<br />
Wärme direkt in ein Bauteil zu übertragen,<br />
das sich im Zentrum des Wohnens befindet<br />
und direkt auf die Nutzer bzw. Bewohner<br />
wirkt.<br />
Integraler Planungsansatz<br />
Die Nutzung solarer <strong>Wärmeenergie</strong> erschöpft<br />
sich also keineswegs in der sammel-<br />
und Bereitstellungsfunktion des Solar-Pufferspeichers,<br />
obgleich dieser erste<br />
Priorität besitzt. Vielmehr liegen die Potenziale<br />
einer umfassenden solarthermischen<br />
Anwendungstechnik in einem integralen<br />
Planungsansatz, der das gesamte Gebäude<br />
mit und innerhalb der thermischen Hülle<br />
betrachtet. Der Aufwand dafür muss keinesfalls<br />
größer sein. Die Regelungstechnik<br />
einer Zwei-Speicher-Anlage ist Standard<br />
in jeder Solarregelung. Der Pufferspeicher<br />
kann mit seinen Be- und Entadestrategien<br />
ungleich einfacher realisiert werde,<br />
da ein vollkommen neuer „Speicher“<br />
dazukommt. Dieser wirkt mit niedrigen<br />
Temperaturen direkt auf das Bauteil oder<br />
den Raum – ohne Bereitstellungs-Wärmeverluste.<br />
Die solarthermische Wärmequellenanlage<br />
kann zielgerichteter ausgelegt<br />
werden und verzichtet dabei für<br />
einen vermeintlich hohen solaren Deckungsgrad<br />
zur Heizungsunterstützung<br />
auf hohe Stillstandstemperaturen im Sommer.<br />
■<br />
Autor: Frank Hartmann<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 27
BIOENERGIE<br />
Pelletheizungen<br />
Bild: DEPV<br />
Pelletkessel<br />
mit aktuellen Kennwerten berechnen<br />
DIN-Standardwerte: Warum Berechnungen daneben liegen können<br />
Beim energetischen Nachweis von Wohngebäuden setzen viele Energieberater die in der Norm angegebenen Standardkenngrößen<br />
ein. Vergleiche zeigen aber, dass die Berechnung mit Standardwerten gegenüber der Berechnung mit energetischen Kennwerten der<br />
Kesselhersteller weit daneben liegt und somit zu einer falschen Prognose führt.<br />
Richtig rechnen – wie geht das?<br />
Während die Randbedingungen für<br />
EnEV- oder KfW-Nachweise nicht verändert<br />
werden dürfen, sind die in den<br />
Normen aufgeführten Standardkenngrößen<br />
eigentlich nur Lückenfüller für<br />
den Fall, dass der Aussteller keine Kenngrößen<br />
zur Hand hat. In den Normen<br />
DIN V 4701-10 und DIN V 18599 werden<br />
unterschiedliche Standardgrößen angegeben,<br />
die zu unterschiedlichen Ergebnissen<br />
führen. Weil die energetische Bewertung<br />
von Wohngebäuden noch immer fast<br />
ausschließlich auf Grundlage der Normen<br />
DIN V 4108, Teil 6, und DIN V 4701, Teil 10,<br />
durchgeführt wird, setzt sich der vorlie- Berechnung des Energiebedarfs nach DIN V 4701-10.<br />
28 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
BIOENERGIE<br />
Pelletheizungen<br />
gende Beitrag mit dieser „alten“ Norm auseinander.<br />
Die DIN V 4701-10 ist bereits im August<br />
2003 erschienen, entsprechend alt sind die<br />
Rechenvorschriften und Kenngrößen der<br />
jeweiligen Anlagentechniken. Der Markt<br />
hat heute aber viel mehr zu bieten als den<br />
„Standardgrößen-Kessel“.<br />
Warum mit Standardgrößen rechnen?<br />
Dass Energieberechnungen richtig<br />
durchzuführen sind, versteht sich von<br />
selbst. Unter „richtig“ verstehen aber<br />
viele Anwender das Übernehmen der in<br />
den Programmen hinterlegten Vorgaben.<br />
Die Randbedingungen für EnEV- und KfW-<br />
Nachweise dürfen tatsächlich auf keinen<br />
Fall verändert werden (siehe Infokasten).<br />
Es stellt sich aber die Frage, warum etliche<br />
Nachweise auch mit unveränderten Standardkenngrößen<br />
geführt werden? Hierfür<br />
gibt es vorrangig drei Gründe:<br />
<br />
dardkennwerte verändert werden dürfen.<br />
<br />
schaftlichen Gründen möglichst wenig<br />
Zeit beanspruchen. Eine umfangreiche<br />
Recherche nach Herstellerkennwerten<br />
wird als zeitaufwendig angesehen. Zudem<br />
scheiterte in der Vergangenheit so<br />
mancher Versuch, von Herstellern die für<br />
die Eingabe in die EnEV-Software notwendigen<br />
Daten zu bekommen. Die Kesselhersteller<br />
haben meist nicht verstanden,<br />
was gewollt war.<br />
<br />
KfW-Nachweisen ist nicht bewusst, wie<br />
falsch sie mit ihren Berechnungen liegen<br />
können und dass sie damit Empfehlungen<br />
auf einer verzerrten Basis aussprechen.<br />
Tabelle 1: Rechenblatt Heizung nach DIN V 4701-10.<br />
HEIZUNG<br />
Bereich:<br />
Heiz-Strang:<br />
Gesamtbereich<br />
H-Strang<br />
Wärme (WE)<br />
Rechenvorschrift/Quelle Dimension<br />
q h nach Abschnitt 4.1 [kWh/m²a] 53,75<br />
q h,TW Berechnungsblatt TW [kWh/m²a]<br />
1,72<br />
q h,L Berechnungsblatt L [kWh/m²a]<br />
–<br />
0,00<br />
q ce<br />
[kWh/m²a]<br />
1,10<br />
q d [kWh/m²a] + 8,17<br />
q s [kWh/m²a] 0,00<br />
q h -q h,TW +q h,L +q ce +q d +q s [kWh/m²a] 61,30<br />
Erzeuger<br />
1<br />
g [--] 1,000<br />
e g [--] 1,577<br />
q E q x (e g,i x g,i ) [kWh/m²a] 96,64<br />
f P [--] 0,2<br />
q P q E,i x f P,i [kWh/m²a] 19,33<br />
Erzeuger<br />
2<br />
Erzeuger<br />
3<br />
Q h = 7670 Wh/a Nach Abs. 4.1<br />
A N = 142,7 m² Aus DIN V 4108-6<br />
q h = 53,75 kWh/<br />
m²a<br />
96,64 kWh/m²a Endenergie<br />
19,33 kWh/m²a Primärenergie<br />
Ermittlung des Endund<br />
Primärenergiebedarfs<br />
Bei der Berechnung des Energiebedarfs<br />
für die Gebäudeheizung werden die Verluste<br />
für die Wärmeübergabe, -verteilung<br />
und -speicherung (sofern ein Speicher vorhanden<br />
ist) zum Heizwärmebedarf addiert,<br />
Gutschriften aus der Wärmerrückgewinnung<br />
und Warmwasserbereitung werden<br />
abgezogen. Damit kann die Erzeugernutzwärmeabgabe<br />
bestimmt werden (siehe<br />
Bild 1).<br />
Die Erzeugernutzwärmeabgabe mit der<br />
Erzeugeraufwandszahl e g multipliziert ergibt<br />
den Endenergiebedarf. Dieser wiederum<br />
multipliziert mit dem Primärenergiefaktor<br />
f p ergibt den Primärenergiebedarf.<br />
Tabelle 1 zeigt am Beispiel einer Doppel-<br />
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4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 29
BIOENERGIE<br />
Pelletheizungen<br />
Tabelle 2: Standardkenngrößen für Holzheizkessel [1].<br />
Variable Bezeichnung Einheit<br />
Stückholzfeuerung<br />
Direkte und indirekte<br />
Wärmeabgabe<br />
SB Wirkungsgrad im stat. Betrieb [-] 0,70 0,80<br />
Pelletfeuerung<br />
Direkte<br />
und indirekte<br />
Wärmeabgabe<br />
Nur indirekte<br />
Wärmeabgabe<br />
GZ Wirkungsgrad im Grundzyklus [-] 0,85 SB 0,90 SB<br />
Q N,GZ<br />
Vom WE bei einem Grundzyklus<br />
[kWh] Q N,max · 1,5 SB Q N,max · 0,9 SB<br />
abgegebenen Nutzwärme<br />
z HK,m Leistungsanteil Heizkreis [-] 0,4 0,5 1<br />
Q N,m Mittlere Nutzungsleistung im Betrieb [kW] Q N,max 0,5 · Q N,max<br />
Temperaturhysterese [K] 30 10<br />
V J,HK Wasservolumen des Heizkreises [l] 0,8 [l/m²] A N<br />
Q HE,GZ Hilfsenergiebedarf Grundzyklus [kWh] 0,05 A) bzw. 0,02 + 0,02 · Q N,max<br />
B)<br />
P el,SB<br />
Mittlere elektrische Leistungsaufnahme<br />
im stationären Betrieb<br />
[W] 10 A) bzw. 10 + 10 · Q N,max<br />
B)<br />
A)<br />
Geräte nur mit Regelung, B) Geräte mit Ventilator/Zündhilfe<br />
haushälfte mit Pelletheizung und ohne Pufferspeicher<br />
eine Berechnung mit Standardkenngrößen.<br />
Zur Überprüfung, ob die EnEV- oder<br />
KfW-Anforderungen erfüllt sind, wird<br />
der Primärenergiebedarf betrachtet. Dieser<br />
ist bei Pelletheizungen – wie auch hier<br />
im Beispiel – typischerweise sehr niedrig,<br />
da der Endenergiebedarf mit dem Primärenergiefaktor<br />
0,2 multipliziert wird. Dabei<br />
wird leicht der hohe Endenergiebedarf<br />
übersehen, da er kein Anforderungswert<br />
ist. Aus dem Endenergiebedarf werden jedoch<br />
die Energiekosten ermittelt. Eine Erzeugeraufwandszahl<br />
e g von 1,57 (Tabelle<br />
1) bedeutet, dass dem Pelletkessel 57 %<br />
mehr Brennstoff (Endenergie) zugeführt<br />
werden muss, als dieser an Wärme abgibt.<br />
So schlechte Kessel gibt es am Markt<br />
nicht. Auf dieser Grundlage erstellte Wirtschaftlichkeitsrechnungen<br />
führen zu einer<br />
massiven Verzerrung der prognostizierten<br />
Energiekosten.<br />
Rechnen mit Herstellerkenngrößen<br />
Zur Klärung, ob eigene Kenngrößen verwendet<br />
werden dürfen, lohnt sich ein Blick<br />
in die DIN V 4701-10, Seite 93:<br />
„Wenn die Kenngrößen eines konkreten<br />
Produktes nicht bekannt sind (vollständig<br />
[kW] Typenprüfung<br />
[kW] 10 27,2 10<br />
Tabelle 3: Hersteller- und Standardkenngrößen im Vergleich.<br />
Hersteller<br />
Hersteller ….<br />
DIN Standard-<br />
Kenngröße<br />
Gerätebezeichnung Typ 1 Typ 2 Nur indirekte<br />
Wärmeabgabe<br />
12 kW 32 kW Beispiel für 20 kW<br />
Nennwärmeleistung<br />
Variable Kennwert Einheit Formel<br />
SB Wirkungsgrad im stat. Betrieb SB Lt. Typenprüfung 0,94 1,028 0,8<br />
GZ Wirkungsgrad im Grundzyklus GZ 0,90 x SB 0,846 0,925 0,72<br />
Q N,GZ Vom WE bei einem Grundzyklus [kWh] 5,4 16,53 18<br />
abgegebenen Nutzwärme<br />
z HK,m Leistungsanteil Heizkreis 1 1 1 1<br />
Q N,max Max. Nutzungsleistung im Betrieb<br />
Lt. 12 32 20<br />
Q N,max<br />
Q N,m Mittlere Nutzungsleistung im Betrieb<br />
Q N,m<br />
Temperaturhysterese [K] 10 20 10<br />
V J,HK<br />
Wasservolumen des Heizkreises<br />
inkl. des Puffers<br />
[l]<br />
0,8 [l/m²] x A N [m²]<br />
+ 30 [l/kW] x Q N,max [kW]<br />
0,8 [l/m²] x<br />
A N [m²] + 360 l<br />
0,8 [l/m²] x<br />
A N [m²] + 960 l<br />
Q HE,GZ Hilfsenergiebedarf Grundzyklus Q HE,GZ [kWh] elektrische Verbraucher<br />
0,113 0,091 0,420<br />
im Grundzyklus<br />
P el,SB Mittlere elektrische Leistungs- [W] Lt. Typenprüfung 66 112 210<br />
aufnahme im stat. Betrieb<br />
Hilfsenergie automatische Förderung<br />
(Haken setzen)<br />
[W] 0,5 x P el,SB<br />
<br />
0,8 [l/m²] x A N [m²]<br />
30 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
BIOENERGIE<br />
Pelletheizungen<br />
oder teilweise), kann vereinfachend mit<br />
den in Tabelle 5.3-13 angegebenen Standard-Kenngrößen<br />
die Erzeuger-Aufwandszahl<br />
und der Hilfsenergiebedarf eines Biomasse-Wärmeerzeugers<br />
berechnet werden.“<br />
[1] S. 93.<br />
Die EnEV-Software greift auf diese<br />
Standardkenngrößen zurück (Tabelle 2),<br />
die von einem schlechten Wirkungsgrad<br />
ausgehen und zudem die Hilfsenergie sehr<br />
hoch ansetzen.<br />
Inzwischen können die Nutzer dieser<br />
Programme sie mit sehr geringem Aufwand<br />
durch Herstellerangaben ersetzen.<br />
Seit Kurzem nämlich sind Kenngrößen von<br />
über 130 Pelletkesseln auf der Internetseite<br />
(www.depv.de) des Deutschen Energieholz-<br />
und Pellet-Verbands e. V. (DEPV) frei<br />
zugänglich. Diese Kenngrößen sollten in jeder<br />
EnEV-Software genutzt werden.<br />
Vergleich zwischen Standardund<br />
Herstellerkenngrößen<br />
Am Beispiel einer Doppelhaushälfte<br />
und eines Mehrfamilienhauses wird aufgezeigt,<br />
welchen Einfluss der Einsatz von<br />
RANDBEDINGUNGEN FÜR ENERGETISCHE BERECHNUNGEN<br />
<br />
<br />
-<br />
<br />
<br />
-<br />
<br />
<br />
-<br />
-<br />
<br />
<br />
<br />
-<br />
<br />
Herstellerkennwerten auf die Berechnungsergebnisse<br />
hat. Betrachtet werden<br />
jeweils fünf Varianten mit unterschiedlichen<br />
Heizungsanlagen. Der Variante<br />
mit einem Ölbrennwertgerät werden vier<br />
Varianten mit einem Pelletkessel gegenübergestellt.<br />
Die Berechnungen wurden<br />
unter EnEV-Randbedingungen durchgeführt.<br />
Die Berechnungsergebnisse sind zusammen<br />
mit den Gebäudesteckbriefen in<br />
den Tabellen 4 und 5 dargestellt. Im Vergleich<br />
zum Öl-Brennwertkessel sind die<br />
Erzeugeraufwandszahlen von Pelletkes-<br />
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4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 31
BIOENERGIE<br />
Pelletheizungen<br />
Tabelle 4: Berechnungsergebnisse DHH.<br />
DHH Variante: A B C D E<br />
Q* [kWh/a] 12 685 12 685 13 070 13 070 12 685<br />
e g [-] 1,21/1,04 1,39 1,37 1,18 1,18<br />
Q E [kWh/a] 11 416 14 804 15 120 13 061 12 603<br />
Q HE [kWh/a] 524 1878 876 589 918<br />
Q P [kWh/a] 13 913 7849 5308 4153 4909<br />
EK [EUR/a] 1117 1334 1071 878 945<br />
q*_TW 20,1 20,1 20,1 20,1 20,1<br />
q*_H 24,14 24,14 24,92 24,92 24,14<br />
q* [kWh/m²a] 44,24 44,24 45,02 45,02 44,24<br />
e_g [-] 1,12/0,99 1,39 1,39 1,03 1,08<br />
q_E, TW 10,31 12,68 12,68 9,43 9,86<br />
q_E,H 23,91 33,52 34,6 25,67 26,09<br />
q_E [kWh/m²a] 34,22 46,2 47,28 35,1 35,95<br />
q_HE, TW 0,51 0,55 0,51 0,48 0,48<br />
q_HE,H 0,66 4,99 2,27 0,85 0,65<br />
q_HE,L 1,11 1,11 1,11 1,11 1,11<br />
q_HE [kWh/m²a] 2,28 6,65 3,89 2,44 2,24<br />
q_P [kWh/m²a] 43,6 26,5 19,6 13,4 13<br />
Nomenklatur:<br />
Q* Erzeugernutzwärmeabgabe<br />
für Heizung und Warmwasser<br />
Q E Endenergiebedarf für Heizung und<br />
Warmwasser (ohne Hilfsenergie)<br />
Q HE Hilfsenergiebedarf für Heizung<br />
und Warmwasser<br />
Q P Primärenergiebedarf für Heizung<br />
und Warmwasser<br />
EK Energiekosten<br />
Pelletpreis 273 Euro/t<br />
Strompreis 0,28 Euro/kWh<br />
Heizölpreis 0,85 Euro<br />
Varianten:<br />
A: Heizöl-Brennwertkessel, DIN Standard-<br />
Kenngrößen, kein KfW-Effizienzhaus<br />
B: Pelletkessel, ohne Pufferspeicher,<br />
DIN Standard-Kenngrößen<br />
C: Pelletkessel, Pufferspeicher 960 Liter,<br />
DIN Standard-Kenngrößen<br />
D: Pelletkessel, Pufferspeicher 960 Liter,<br />
Kenngrößen Typ 2 (siehe Tabelle 3)<br />
E: Pelletkessel, kein Pufferspeicher,<br />
Kenngrößen Typ 2 (siehe Tabelle 3)<br />
seln in der Norm deutlich schlechter. Daraus<br />
ergibt sich – bei ansonsten gleicher<br />
Erzeugernutzwärmeabgabe – für Pelletkessel<br />
ein höherer Endenergiebedarf. Zudem<br />
weichen die Berechnungsergebnisse<br />
sehr stark nach oben ab, wenn der Energieberater<br />
vergisst, den Pufferspeicher<br />
einzusetzen. Der Grund liegt im Rechenverfahren<br />
der DIN V 4710-10: Dort wird<br />
in Abhängigkeit des Puffervolumens die<br />
Anzahl der Grundzyklen ermittelt. Jedem<br />
Grundzyklus ist ein Hilfsenergiebedarf<br />
Q HE,GZ als Absolutwert zugeordnet. Werden<br />
– nur aufgrund des fehlenden Pufferspeichers<br />
– häufige Taktungen des Kessels<br />
ermittelt, resultiert daraus ein rund doppelt<br />
so hoher Hilfsenergiebedarf (siehe Berechnungsergebnisse<br />
der Varianten B und<br />
E in den Tabellen 4 und 5). Die Anlagenverluste<br />
nehmen ebenfalls zu, weil der Kessel<br />
im Grundzyklus einen schlechteren Wirkungsgrad<br />
hat.<br />
Aktuelle Herstellerkennwerte nutzen<br />
In der DIN V 4701-10 sind Standardkenngrößen<br />
für Pelletkessel hinterlegt,<br />
die hinsichtlich Energieeffizienz und Hilfsenergiebedarf<br />
weit überholt sind. Berechnungen<br />
auf Grundlage dieser Standardkenngrößen<br />
führen zu einem deutlich höheren<br />
Energiebedarf und damit höheren<br />
Energiekostenprognosen als mit Kennwerten<br />
aktueller Pelletkessel.<br />
Wird mit DIN-Standard-Kenngrößen gearbeitet,<br />
ergeben sich bei einem Pelletpreis,<br />
der rund ein Drittel unter dem Heizölpreis<br />
liegt, höhere Energiekosten für die Pelletheizung.<br />
Setzt man dagegen die aktuellen<br />
Kennwerte der Hersteller an, dreht sich die<br />
Reihenfolge sehr deutlich um. Wer in seinen<br />
Berechnungen den Pufferspeicher vergisst<br />
und mit Standard-Kenngrößen rechnet,<br />
weist rund 50 % zu hohe Energiekosten<br />
aus. Der Ersteller des Nachweises bemerkt<br />
dies oftmals nicht, weil die Aufmerksam-<br />
32 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
BIOENERGIE<br />
Pelletheizungen<br />
<br />
DHH Variante: A B C D E<br />
Q* [kWh/a] 30 844 30 844 31 388 31 388 30 844<br />
e g [-] 1,12/0,99 1,39 1,39 1,03 1,08<br />
Q E [kWh/a] 23 858 32 211 32 964 24 472 25 064<br />
Q HE [kWh/a] 1590 4636 2712 1701 1562<br />
Q P [kWh/a] 30 398 18 476 13 665 9342 9064<br />
EK [EUR/a] 2473 3057 2559 1812 1806<br />
q*_TW 20,1 20,1 20,1 20,1 20,1<br />
q*_H 24,14 24,14 24,92 24,92 24,14<br />
q* [kWh/m²a] 44,24 44,24 45,02 45,02 44,24<br />
e_g [-] 1,12/0,99 1,39 1,39 1,03 1,08<br />
q_E, TW 10,31 12,68 12,68 9,43 9,86<br />
q_E,H 23,91 33,52 34,6 25,67 26,09<br />
q_E [kWh/m²a] 34,22 46,2 47,28 35,1 35,95<br />
q_HE, TW 0,51 0,55 0,51 0,48 0,48<br />
q_HE,H 0,66 4,99 2,27 0,85 0,65<br />
q_HE,L 1,11 1,11 1,11 1,11 1,11<br />
q_HE [kWh/m²a] 2,28 6,65 3,89 2,44 2,24<br />
q_P [kWh/m²a] 43,6 26,5 19,6 13,4 13<br />
Nomenklatur:<br />
Q* Erzeugernutzwärmeabgabe für<br />
Heizung und Warmwasser<br />
Q E Endenergiebedarf für Heizung und<br />
Warmwasser (ohne Hilfsenergie)<br />
Q HE Hilfsenergiebedarf für Heizung und<br />
Warmwasser<br />
Q P Primärenergiebedarf für Heizung<br />
und Warmwasser<br />
EK Energiekosten<br />
Pelletpreis 273 Euro/t<br />
Strompreis 0,28 Euro/kWh<br />
Heizölpreis 0,85 Euro<br />
Varianten:<br />
A: Heizöl-Brennwertkessel, DIN Standard-<br />
Kenngrößen, kein KfW-Effizienzhaus<br />
B: Pelletkessel, ohne Pufferspeicher,<br />
DIN Standard-Kenngrößen<br />
C: Pelletkessel, Pufferspeicher 960 Liter,<br />
DIN Standard-Kenngrößen<br />
D: Pelletkessel, Pufferspeicher 960 Liter,<br />
Kenngrößen Typ 2 (siehe Tabelle 3)<br />
E: Pelletkessel, kein Pufferspeicher,<br />
Kenngrößen Typ 2 (siehe Tabelle 3)<br />
keit vor allem auf den Primärenergiebedarf<br />
als Anforderungsgröße nach EnEV gerichtet<br />
ist.<br />
In die Wirtschaftlichkeitsrechnung fließen<br />
viele Parameter ein: Investitionskosten,<br />
Wartungskosten, Laufzeiten, Preissteigerungen<br />
… – und eben auch der Endenergiebedarf.<br />
Insbesondere, wenn Energiekosten<br />
mit Preissteigerungen über einen<br />
Zeitraum von 10 oder 20 Jahren ausgewiesen<br />
werden, hat der Berater manchmal<br />
nicht mehr im Blick, wie die berechneten<br />
„Energiekosten“ zustande kamen. Ein<br />
möglicherweise zu hoher Endenergiebedarf<br />
fällt dann nicht auf. Um dem Eigentümer<br />
die richtigen Empfehlungen geben<br />
zu können, ist es jedoch wichtig, belastbare<br />
Energiekostenprognosen zu erstellen, um<br />
die richtigen Empfehlungen geben zu können.<br />
Anstelle der veralteten DIN-Standardkenngrößen<br />
ist es daher dringend geboten,<br />
den Berechnungen die aktuellen Herstellerkennwerte<br />
zugrundezulegen, die seit<br />
Kurzem in gut aufbereiteter Form frei verfügbar<br />
sind [3].<br />
■<br />
Autor: Klaus Lambrecht ist Partner der ECONSULT<br />
Lambrecht Jungmann und seit über 15 Jahren in<br />
der Energieplanung und Gebäudesimulation tätig.<br />
Schwerpunkt ist die Entwicklung hocheffizienter<br />
Gebäude mit Einsatz regenerativer Energien. Der<br />
Diplom-Physiker ist an aktuellen Forschungsprojekten<br />
zur EnEV und EWärmeG beteiligt und<br />
hält zahlreiche Fachvorträge. Er ist Leiter des<br />
D eu t s c hen Ener g ieb er a t er t ag s in Fr ank f ur t .<br />
www.solaroffice.de<br />
Literatur:<br />
[1] DIN V 4701 Teil 10, August 2003<br />
[2] EnEV-Navigator; U. Jungmann, K. Lambrecht;<br />
BKI 2007<br />
[3] Liste der Herstellerkennwerte: www.depv.<br />
de -> Downloads -> Aufwandszahlen von<br />
Pelletkesseln<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 33
GEOTHERMIE<br />
Erdwärmepumpen<br />
Die Autarkie macht‘s<br />
Wirtschaftliche Betriebsweise mit Erdwärmepumpen<br />
Mit dem Einsatz einer Erdwärmepumpe lässt sich generell eine energieeffiziente Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung realisieren.<br />
Die Voraussetzung zur Auswahl der Wärmepumpenanlage und ihrer Komponenten beinhaltet allerdings, dass bereits in der<br />
Entwurfsphase der Gebäudeheizung und der Wärmepumpenauswahl eine wirtschaftliche und energetische Gesamtbilanz durchgeführt<br />
wird.<br />
Im Bereich der oberflächennahen Geothermie<br />
werden Sole/Wasser- und Wasser/<br />
Wasser- Wärmepumpen eingesetzt, die die<br />
Enthalpie des Erdreichs als Wärmequelle<br />
nutzen. Diese Wärmepumpen koppeln die<br />
Erdwärme über Erdreichsonden, Erdreichkollektoren<br />
oder Förderbrunnen aus. Zur<br />
Planung und Dimensionierung des Wärmepumpensystems<br />
muss der Fachplaner<br />
oder Solarteur die Konzipierung der Wärmepumpe<br />
in Verbindung mit den Erdsonden,<br />
thermischen Brunnenanlagen oder<br />
mit dem oberflächennahen Kollektorsystem<br />
untersuchen.<br />
Für die effiziente Nutzung der Erdwärme<br />
zu Heiz- und Kühlzwecken ist jedoch<br />
nicht nur die Kenntnis der Heizungstechnik,<br />
sondern auch die Beurteilung der Geologie<br />
des Erdreichs (z. B. Wärmeleitfähigkeit<br />
des Untergrundes) entscheidend. Aus<br />
diesem Grund muss bereits in der Vorplanung<br />
eine eingehende Beurteilung der<br />
Erdwärmequelle durchgeführt werden,<br />
die neben der Geologie auch die örtlichen<br />
Auflagen und Bohrgenehmigungen, Referenzbohrungen,<br />
Bohrarbeiten, Bohrtiefe<br />
etc. abklärt.<br />
Steigerung der Energieeffizienz<br />
Um die Leistungszahl einer Erdwärmepumpe<br />
zu erhöhen gilt es primär, die Komponenten<br />
des Wärmepumpenkreislaufs zu<br />
optimieren. Zu diesem Zweck warten die<br />
Wärmepumpenhersteller laufend mit neuen<br />
Innovationen auf. Die Entwicklungsarbeiten<br />
erstrecken sich primär auf den<br />
Bereich der Thermodynamik, Verdichterund<br />
Wärmeübertragertechnik sowie auf<br />
die Steuerungs- und Regelungstechnologie.<br />
Ein kurzer Überblick:<br />
<br />
der zweiten Generation (ab 1990) werden<br />
zunehmend mit kompakten Plattenwärmeübertragern<br />
ausgeführt, die auf der<br />
„kalten“ als auch auf der „warmen“ Seite<br />
integriert werden.<br />
rung<br />
zur Leistungsanhebung der Erdwärmepumpen<br />
erfolgt durch die thermodynamische<br />
Drosselung bzw. Entspannung<br />
<br />
<br />
mit Scrollverdichter-Technologie sind<br />
nicht nur kompakter konstruiert, sondern<br />
erreichen bei einer längeren Lebenszeit<br />
auch deutlich höhere Leistungszahlen.<br />
Die Scrollverdichter sind einfach<br />
konstruiert und enthalten keine Ventile.<br />
Der Wärmepumpenbetrieb ist laufruhiger<br />
und hinsichtlich der hohen Heizkreis-Vor-<br />
Sole/Wasser-Wärmepumpe „Alpha Innotec-<br />
SWC-100-H“.<br />
Bild: Alpha Innotec<br />
Sole/Wasser-Wärmepumpe 5 bis 20 kW von<br />
Bartl Wärmepumpen.<br />
Bild: Bartl<br />
Sole/Wasser-Wärmepumpe „Sensotherm BSW-<br />
K“ August-Brötje . Bild: Brötje<br />
34 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
GEOTHERMIE<br />
Erdwärmepumpen<br />
lauftemperaturen ideal für den Einsatz<br />
zur Altbausanierung.<br />
<br />
(Fluorchlorkohlenwasserstoffe) werden<br />
heute Kältemittelgemische wie R404A<br />
duktherstellern<br />
wird auch das Hochdruckkältemittel<br />
R410A eingesetzt, das<br />
aber im natürlichen Kältemittel, Kohlen-<br />
2 ), einen großen Konkurrenten<br />
2 und<br />
seinen thermodynamischen besseren<br />
Eigenschaften wird ein Wärmepumpenbetrieb<br />
mit hohen Vorlauftemperaturen<br />
2 ist chemisch inaktiv und<br />
daher nicht brennbar bzw. giftig, muss<br />
nicht entsorgt werden und ist zudem sehr<br />
2 erfordert<br />
jedoch ein Verdichter- und Kreislaufsystem,<br />
das für hohen Drücke geeignet ist.<br />
Somit bietet sich für diese Wärmepumpen<br />
insbesondere im Bereich der Bestandsbauten<br />
(Modernisierungen, Sanierungen,<br />
Renovierungen, Erweiterungen) ein erheblicher<br />
Absatzmarkt an.<br />
hersteller<br />
haben auch im Bereich der<br />
Antriebstechnologie etliche Innovationen<br />
vorzuweisen. Im Bereich der Drehzahlregelungen,<br />
z. B. mithilfe eines Frequenzumformers<br />
(Inverter), lassen sich<br />
die Leistung der Verdichter, Pumpen und<br />
Ventilatoren dem tatsächlichen Bedarf anpassen.<br />
Leistungsangabe und Leistungszahl<br />
Um die Qualität einer Wärmepumpe<br />
und das Preis-Leistungsverhältnis beurteilen<br />
zu können, müssen die Leistungsangaben<br />
auch stets Aussagen zur Art der Wärmeträgermedien<br />
machen sowie die Werte<br />
der Wärmequelleneintritts- und der Wärmesenkenaustrittstemperatur<br />
enthalten.<br />
Die Kennzeichnung des Wärmeträgermediums<br />
erfolgt mittels Großbuchstaben für<br />
englische Begriffe, wie B für Brine (Sole),<br />
W für Water und A für Air. Wenn z. B. eine<br />
Heizleistung in Kombination mit B0/W35<br />
angegeben wird, dann bezieht sich diese<br />
Angabe auf die europäische Prüfnorm<br />
EN 14511 bei einer Sole-Eintrittstempe-<br />
<br />
<br />
Tabelle 1: Sole/Wasser-Wärmepumpe für Ein- und Zweifamilienhäuser.<br />
Produkthersteller Typ / Modell Heizleistung 1 )<br />
kW<br />
Leistungszahl 2 )<br />
COP<br />
Jahresarbeitszahl (JAZ):<br />
Die JAZ eignet sich zur energetischen<br />
Beurteilung der gesamten Wärmepumpenanlage<br />
und kann insofern auch als Anlagennutzungsgrad<br />
betrachtet werden, da<br />
hier sämtliche Hilfsenergien der Wärmepumpe,<br />
wie z. B. Sole- und Heizungspumpe<br />
bzw. die Stillstandsverluste der Heizungsanlage<br />
mit berücksichtigt werden. Zur Be-<br />
Wärmequellentemperatur<br />
von bis<br />
o<br />
C<br />
Wärmenutzung<br />
von bis<br />
o<br />
C<br />
Alpha-Innotec, 95359 Kasendorf SWC 140H 13,7 4,5 -5/25 20/65 R407C<br />
August-Brötje GmbH, 26180 Rastede Sensotherm BSW-K 13 13,2 4,65 -6/20 20/66 R410A<br />
Bartl Wärmepumpen ertriebs GmbH,<br />
70499 Stuttgart-Weilimdorf<br />
Buderus-Bosch Thermotechnik GmbH<br />
35576 Wetzlar<br />
ECO 8 S 16,2 4,4 -15/30 25/60 R407C<br />
Logatherm<br />
WPS 13-1 und WPS 43-60<br />
13,3 4,8 -5/20 20/62 R410A<br />
Elco Shared Service GmbH Aquatop T14C 14 4,4 -8/18 20/55 R407C<br />
Glen Dimplex Deutschland GmbH, 95326 Kulmbach SI 14TU 13,9 5 -5/25 20/62 R410A<br />
Hautec GmbH HCS-PN 60 14,3 4,4 -5/18 20/65 R407C<br />
Herz Energietechnik GmbH commotherm SW 10 10,6 4,9 -6/15 20/55 R407C<br />
Hoval Aktiengesellschaft,<br />
90 Vaduz – Fürstentum Liechtenstein<br />
Thermalia H 15 9,3 4,9 -5/25 20/67 R134A<br />
IWS GmbH, 29227 Celle Thermia Diplomat Duo 16 16,8 4,2 -10/20 20/60 R407C<br />
Junkers-Bosch Thermotechnik GmbH STE 170-1 17 4,7 -5/20 20/62 R410A<br />
MHG Heiztechnik GmbH Thermistar S 11<br />
Thermistar S 17<br />
10,8<br />
17<br />
Novelan GmbH SIC 14H 13,7 4,5 -5/25 20/65 R407C<br />
Ochsner Wärmepumpen GmbH, A-4020 Linz GMSW 17 plus 16,7 4,6 0/20 25/65 R407C<br />
Rehau GmbH & Co. KG, 32791 Lemgo Geo HPC 17C 17,2 4,6 -5/25 22/62 R410A<br />
Smartheat Deutschland Classic 010 BW i 3,9 - 23,7 Bis 4,8 -5/25 25/60 R407C<br />
Stiebel-Eltron GmbH & Co. KG, 37603 Holzminden WPF 16 E 16,9 4,3 -5/20 15/60 R410A<br />
Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG, 42859 Remscheid „geoTHERM“ VWS 141/3<br />
und „geoTHERM“<br />
Viessmann Werke GmbH & Co. KG, 35107 Allendorf Vitocal 300-G<br />
BWC301.A13<br />
Vitocal 350-G<br />
17,4<br />
bis 30 kW<br />
12,9<br />
4,6<br />
4,2<br />
-5/20<br />
-5/21<br />
20/55<br />
20/55<br />
Kältemittel<br />
R407C<br />
R407C<br />
4,9 -10/20 25/62 R407C<br />
7,3/18,5<br />
4,6<br />
-5/25<br />
20/72<br />
R410A<br />
Waterkotte GmbH, 44628 Herne DS 5017.5 13,3 5 -5/20 25/63 R410A<br />
Max Weishaupt GmbH, 88475 Schwendi<br />
WWP<br />
13,9 5 -5/25 20/62 R410A<br />
S 14 ID<br />
Wolf GmbH, 84048 Mainburg BWS-1-16 16,8 4,6 -5/20 20/63 R407C<br />
1<br />
) Heizleistung bei B0/W35 (Wärmequelle/Heizmedium) (Quelle: IB-THEISS, München – Kein Anspruch auf Vollständigkeit)<br />
2<br />
) Leistungszahl bei B0/W35<br />
4,9<br />
-5/25<br />
20/60<br />
R410A<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 35
GEOTHERMIE<br />
Erdwärmepumpen<br />
Tabelle 2: Wasser/Wasser-Wärmepumpe (Wärmequelle/Heizmedium).<br />
Produkthersteller Typ / Modell Heizleistung 1 )<br />
kW<br />
Leistungszahl 2 )<br />
COP<br />
Wärmequellentemperatur<br />
o<br />
C<br />
Wärmenutzung<br />
von bis<br />
o<br />
C<br />
Hautec GmbH HCW-PN 48 15,4 5,5 7/18 20/65 R407C<br />
Herz Energietechnik GmbH commotherm WW 10 13,8 6,3 -6/15 20/55 R407C<br />
Hoval Aktiengesellschaft,<br />
90 Vaduz - Fürstentum Liechtenstein<br />
IWS GmbH, 29227 Celle<br />
Thermalia<br />
H 10<br />
Thermia Diplomat<br />
Duo 12<br />
9,3 6,2 -5/25 20/67 R134A<br />
15,5 5 -10/20 20/60 R407C<br />
Junkers-Bosch Thermotechnik GmbH 3<br />
) STE 170-1 21,8 5,8 -5/20 20/62 R410A<br />
Neura AG, 4844 Regau/ Austria W10EuC 13,4 5,8 6/20 20/55 R410A<br />
Novelan GmbH WIC 16HX 14,7 5,6 7/25 20/65 R407C<br />
Ochsner Wärmepumpen GmbH, A-4020 Linz GMWW 15 plus 15,2 5,6 8/20 25/65 R407C<br />
Stiebel-Eltron GmbH & Co. KG, 37603 Holzminden 3<br />
) WPW 13 E Set 13,2 6,1 7/20 15/60 R410A<br />
Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG, 42859 Remscheid geotherm VWW 101/3 14 5,8 7/20 25/62 R407C<br />
Viessmann Werke GmbH & Co. KG, 35107 Allendorf Vitocal 300-G BWC301.A13 17,1 6,2 7,5/25 20/60 R410A<br />
Waterkotte GmbH, 44628 Herne 4<br />
) A/1 QE 5013.5 13,1 5 -5/20 25/63 R410A<br />
Max Weishaupt GmbH, 88475 Schwendi<br />
WWP<br />
W 14 ID<br />
13,3 6,1 7/25 20/62 R410A<br />
Kältemittel<br />
1<br />
) Heizleistung bei W10/W35 3<br />
) incl, Zwischenwärmeübertrager (Q uelle: IB-T HEIS S, Münc hen – Kein A nspr uc h au f Vo lls t ändi g kei t )<br />
2<br />
) Leistungszahl bei W10/W35 4<br />
) integrierte Warmwasser-Wärmepumpe<br />
Tabelle 3: Erdgebundene Wärmepumpen für kleine bis mittlere Wohnanlagen, Bürogebäude und Gewerbebetriebe.<br />
Produkthersteller Wärmequelle /<br />
Heizmedium<br />
Bartl Wärmepumpen Vertriebs GmbH,<br />
70499 Stuttgart-Weilimdorf<br />
Buderus-Bosch Thermotechnik GmbH,<br />
35576 Wetzlar<br />
Glen Dimplex Deutschland GmbH,<br />
95326 Kulmbach<br />
Hoval Aktiengesellschaft,<br />
90 Vaduz - Fürstentum Liechtenstein<br />
IWS GmbH,<br />
29227 Celle<br />
Nibe Systemtechnik GmbH,<br />
29223 Celle<br />
Ochsner Wärmepumpen GmbH,<br />
A-4020 Linz<br />
Typ /<br />
Modell<br />
Smartheat Deutschland Sole/H2O Titan 050<br />
BW i mit Inverter<br />
Stiebel-Eltron GmbH & Co. KG,<br />
37603 Holzminden<br />
Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG,<br />
42859 Remscheid<br />
Waterkotte GmbH,<br />
44628 Herne<br />
Max Weishaupt GmbH,<br />
88475 Schwendi<br />
Heizleistung 1 )<br />
kW<br />
Leistungszahl 2 )<br />
COP<br />
Wärmequellentemperatur<br />
von bis o C<br />
Wärmenutzung<br />
von bis o C<br />
Sole/H2O WB 16 S-T 32,4 4,4 -15/ 30 25/60 R407C<br />
H 2 O/H 2 O WB 10 F/W-T 26,4 5,1 7/30 25/60 R407C<br />
Sole/H2O Logatherm PS 43 42,5 -5/20 20/65 R407C<br />
H2O/H2O WPS 43<br />
mit WärmeübertragerSet<br />
57 5,2 7/20 20/65 R407C<br />
Sole/H2O SI 37 TE 35,4 4,3 -5/25 20/58 R404A<br />
H2O/H2O WI 50 TU 47,3 5,7 7/25 20/58 R404A<br />
Sole/H2O<br />
Thermalia Dual 43 4,3 -5/ 25 20/57 R407C<br />
(43)<br />
H 2 O/H2O<br />
Thermalia Twin 28,6 4,7 -5/ 25 20/57 R407C<br />
(28)<br />
Sole/H 2 O Thermia Solid 42 41,5 4,1 -10/20 20/60 R407C<br />
H2O/H2O Thermia Solid 35 44,4 5,0 -10/20 20/60 R407C<br />
Sole/H 2<br />
O F 1345-60 57,8 4,1 -8/30 15/65 R410A<br />
H2O/H2O F 1345-60 78,2 4.84 -8/30 15/65 R410 A<br />
Sole/H 2 O OSWP56 43,6 4,6 0/20 25/65 R407C<br />
H2O/H2O OWWP56 59,9 5,9 8/22 25/65 R407C<br />
H2O/H2O Titan 065<br />
WW i mit Inverter<br />
7,87<br />
bis 47,5<br />
10,9<br />
bis 65<br />
bis 4,82 -5/25 25/60 R407C<br />
bis 6,55 7/25 25/60 R407C<br />
Sole/H 2 O WPF 40 43 4,67 -5/20 15/60 R410 A<br />
H2O/H2O WPF 27 37,8 6,2 2/ 20 15/60 R410 A<br />
Sole/H2O<br />
geoTHERM 38,3 4,5 -10/20 25/62 R407C<br />
VWS 380/2<br />
H2O/H2O<br />
geoTHERM 41,6 5,3 7/20 25/62 R407C<br />
VWW 300/2<br />
Sole/H 2 O DS 5050.3T 37,7 4,6 -5/20 25/55 R407C<br />
H2O/H2O DS 5044.3T 33,6 / 43,7 4,6 / 5,8 - 8/20 25/55 R407C<br />
Sole/H 2 O WWP S 30 l 30,3 4,4 - 5/25 20/58 R404A<br />
H2O/H2O WWP W 27 l 26,1 4,9 7/25 20/58 R407C<br />
Kältemittel<br />
1<br />
) Heizleistung bei B0/W35 bzw. W10/W35 (Wärmequelle/Heizmedium) (Quelle: IB-THEISS, München – Kein Anspruch auf Vollständigkeit )<br />
2<br />
) Leistungszahl bei B0/W35<br />
36 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
GEOTHERMIE<br />
Erdwärmepumpen<br />
urteilung der JAZ genügt nicht allein der<br />
Verweis auf die technischen Angaben des<br />
Produktherstellers dieser Wärmepumpe,<br />
denn die Ausführungsbedingungen für<br />
das Gesamtsystem sind für das Erreichen<br />
der realistischen Energieeinsparung (Primärenergie)<br />
wesentlich mit verantwortlich.<br />
Grundsätzlich wird die JAZ nicht als Momentaufnahme<br />
eines Betriebszustandes<br />
der Wärmepumpe unter genormten Randbedingungen<br />
ermittelt, sondern ist abhängig<br />
von mehreren Einflussfaktoren, die<br />
sich aus der Wärmequelle und der Wärmeverteilung<br />
(Wärmenutzung) ergeben. Die<br />
Energieeffizienz einer Wärmepumpenanlage<br />
wird beeinflusst von:<br />
<br />
Außentemperatur sowie der Temperaturdifferenz<br />
zwischen dem Heizungsvor-<br />
und -rücklauf,<br />
<br />
valent,<br />
bivalent parallel, etc.) und deren<br />
Effizienz.<br />
Die Einflüsse auf die JAZ sind bereits<br />
zum Zeitpunkt der Planungsphase vielfäl-<br />
<br />
Randbedingungen beachtet werden. Eine<br />
Reduzierung der Jahresarbeitszahl kann<br />
sich allein aufgrund einer falschen Dimensionierung<br />
und fehlerhafter Installation ergeben.<br />
Die Größenordnung der JAZ ist u. a.<br />
auch von der Gebäudebauphysik (Wärmedämmung),<br />
der Gebäudeausrichtung, Klimazone<br />
und der sich daraus ergebenden<br />
Heizlastberechnung, Nutzerverhalten sowie<br />
von der zu überwindenden Temperaturdifferenz<br />
zwischen der Energiequelle<br />
(Luft, Wasser, Erdreich) und Energiesenke<br />
(Heizsystem) abhängig. Die Werte steigen<br />
u. a. mit einer hohen Wärmequellentemperatur<br />
und niedrigen Vorlauftemperaturen<br />
im Heizungssystem. Letztlich wird die JAZ<br />
auch noch durch die systemtechnische Abstimmung<br />
der Komponenten (Hydraulik,<br />
Regelung, etc.), dem Anteil der Warmwasserbereitung<br />
am Gesamtwärmebedarf und<br />
durch das Nutzungsverhalten beeinflusst.<br />
Leistungszahl<br />
(COP - Coefficient of Performance):<br />
<br />
wichtiger Qualitätsparameter, um eine Vergleichbarkeit<br />
zwischen unterschiedlichen<br />
Produktherstellern aufzeigen zu können.<br />
gegebener<br />
Heizleistung zur zugeführten<br />
Antriebsleistung an.<br />
Per Definition kennzeichnet die Leistungszahl<br />
im Heizbetrieb das Verhältnis<br />
der Heizleistung zur effektiven elektrischen<br />
Leistungsaufnahme der Wärmepumpe<br />
bei konstant gehaltenen Randbedin-<br />
<br />
als Momentaufnahme und betrachtet<br />
die Effizienz der Wärmepumpe nur bei<br />
einem bestimmten Betriebspunkt, z. B.<br />
<br />
B für Brine (Sole) und W für Water (Wasser).<br />
<br />
der während der Prüfdauer gewonnenen<br />
Heizwärme durch die entsprechend aufgewendete<br />
elektrische Energie ermittelt. Die<br />
Leistungszahl gibt andererseits keine Auskunft<br />
darüber, wie sich die Verbrauchskosten<br />
der Wärmepumpe über einen längeren<br />
<br />
Werte geben einen Anhaltspunkt über die<br />
Effizienz der Wärmepumpe und sollten sowohl<br />
bei Volllast- als auch bei Teillast verglichen<br />
werden.<br />
Auszug der Produkthersteller<br />
Alpha-Innotec, 95359 Kasendorf, hat<br />
die „Professionell“-Serie erweitert. Die<br />
Sole/Wasser-Wärmepumpe erreicht eine<br />
ßen<br />
von 37 bis 69 kW erhältlich.<br />
Die Sole/Wasser-Wärmepumpen von<br />
Bartl Wärmepumpen Vertriebs GmbH,<br />
70499 Stuttgart-Weilimdorf, mit einer Leistung<br />
von 5 bis 20 kW und hohen Leistungszahlen<br />
eignen sich für den Einsatz in Einund<br />
Zweifamilienhäusern. Die Aggregate<br />
zeichnen sich zudem mit sehr geringen Abmessungen<br />
und einem äußerst geräuscharmen<br />
Betrieb (Hochleistungsscrollverdichter)<br />
aus. Der Wärmepumpenhersteller<br />
bietet zudem die Sole/Wasser-Wärmepumpen<br />
im Leistungsbereich von 20 bis 100 kW<br />
für Mehrfamilienhäuser und kleinere Gewerbebetriebe<br />
an.<br />
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe „Sen-<br />
<br />
Rastede, wird als Kompaktaggregat in<br />
acht Baugrößen im Leistungsbereich von<br />
6 bis 21 kW hergestellt. Nach DIN EN 14511<br />
<br />
(B0/W35). Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe<br />
„SensoTherm BSW“ wird als Kompaktaggregate<br />
in acht Baugrößen im Leistechnische<br />
alternative<br />
C.M.I.<br />
Control and Monitoring Interface<br />
Die neue Dimension für<br />
Überwachung<br />
Fernbedienung<br />
Visualisierung<br />
Datenlogging<br />
Ihrer Anlage.<br />
NEU<br />
www.ta.co.at<br />
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4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 37
GEOTHERMIE<br />
Erdwärmepumpen<br />
tungsbereich von 6 bis 21 kW hergestellt.<br />
schen<br />
5,5 und 6,4 (W10/W35).<br />
<br />
Kulmbach, hat das Sortiment hocheffizienter<br />
Wärmepumpen erweitert. Die neue<br />
Sole-/Wasser-Wärmepumpe „SI 14TU“ und<br />
die leistungsstarke Wasser-/Wasser-Wärmepumpe<br />
„WI 14TU“ erreichen eine ma-<br />
<br />
Wärmepumpen werden mit neu entwickelten<br />
Verdichtern und elektronischem<br />
timale<br />
Kühlmittelmenge in den Verdichterkreislauf<br />
eingespritzt wird. Die „SI 14TU“<br />
und „WI 14TU“ werden zudem mit dem erweiterten<br />
„Economizer“ elektronisch gesteuert<br />
und erreichen daher hohe Jahresarbeitszahlen.<br />
tirol<br />
(A), hat für Wohnobjekte und Gewerbe<br />
die neue Produktreihe „Terra SW Twin“<br />
entwickelt, die aufgrund der erreichbaren<br />
Leistungswerte und Energieeffizienz mit<br />
dem „ehpa-Gütesiegel“ zertifiziert wurden.<br />
Die Geräte erreichen mit ihrer kompakten<br />
und niedrigen Bauweise Heizleistungen<br />
bis 42 kW und mehr, wobei sich die Wärmepumpenanlage<br />
in Kaskadenschaltung<br />
bis zu einer Leistung von 100 kW zusammenstellen<br />
lässt. Insofern weist z. B. die<br />
„Terra SW 22-42 Twin“ im Volllastbetrieb<br />
bei S0/W 35 eine Leistungszahl von 4,96<br />
auf, die im Teilleistungsbereich auf über<br />
5,0 ansteigen kann.<br />
Die Erdwärmepumpen „Terra SW Twin“<br />
können zur Warmwasserbereitung bis<br />
<br />
(Heißgas-Wärmegewinnung) von IDM<br />
ausgerüstet werden. Hierbei wird die<br />
Wärmeenthalpie des Heißgases an einen<br />
zusätzlichen Wärmeübertrager abgegeben<br />
und damit der obere Speicherbereich<br />
pe<br />
kann bei dieser Kombination über die<br />
Wintermonate im unteren Speicherbereich<br />
niedrige Temperaturen, z. B. für Flächenheizungen,<br />
und gleichzeitig im oberen<br />
Speicherbereich den Warmwasserbedarf<br />
<br />
Die Besonderheit der beiden neuen Erdwärmepumpenserien<br />
liegt in deren Einsatz<br />
mit je zwei Kompressoren, wobei sich<br />
die Leistung in der Übergangszeit auf<br />
50 % anpasst und sich daher auch ein verbrauchsgünstigerer<br />
Betrieb einstellt. Zudem<br />
lassen sich bis zu fünf „Terra SW Twin-<br />
Aggregate“ in Kaskade verschalten. Der integrierte<br />
Wärmepumpenregler „Navigator“<br />
bietet zur individuellen Steuerung umfangreiche<br />
Steuerungen, individuell Internet<br />
oder über Fernzugriff (Smartphone, Smart-<br />
WEB, et.), an. Aufgrund der integrierten Erfassung<br />
der Wärmemengen wird der Einsatz<br />
von zusätzlichen Durchflusszählern<br />
überflüssig.<br />
Junkers-Bosch Thermotechnik, 73243<br />
Wernau, hat mit der „Supraeco STE-1“ und<br />
„Supraeco STM-1“ zwei neue Sole/Wasser-Wärmepumpen<br />
im Leistungsbereich<br />
von 6 bis 17 kW entwickelt. Die Erdwärmepumpe<br />
der Serie „STE-1“ wurde speziell<br />
zur Beheizung von Ein- und Mehrfamiliengebäude<br />
für die Wärmeträgerpaare<br />
Sole/Wasser als auch für Wasser/Wasser<br />
konzipiert. Bei diesen Modellen handelt es<br />
sich um optimierte Weiterentwicklungen<br />
der bestehenden Produkte mit erhöhter<br />
Energieeffizienz. Nach Herstellerangaben<br />
erreicht die „Supraeco STE-1“ auf Basis<br />
<br />
<br />
<br />
Die neuen Erdwärmepumpen sind gegenüber<br />
den Vorgängermodellen mit Umwälzpumpen<br />
der Effizienzklasse A ausgerüstet<br />
-<br />
<br />
dieser Differenztemperaturregelung entfällt<br />
nicht nur die manuelle Voreinstellung<br />
der Heizkreispumpe, sondern die Wärmepumpe<br />
arbeitet auch stets im optimalen<br />
Bereich.<br />
Das kompakte Gehäuse der Erdwärmepumpe<br />
„Supraeco STM-1“ vereint alle wichtigen<br />
Systemkomponenten einschließlich<br />
en<br />
Kompressoren und der optimierte Käl-<br />
<br />
bis zu 4,7 (nach EN 14511). Außerdem ist<br />
<br />
zur Differenztemperaturregelung der Primärkreispumpe<br />
ausgestattet, mit der automatisch<br />
ein optimaler Volumenstrom<br />
in der Wärmepumpe und somit auch eine<br />
erhöhte Effizienz erreicht wird. Junkers<br />
hat ferner mit der „Supraeco T“ eine Sole/<br />
Wasser-Wärmepumpe für Mehrfamilienhäuser<br />
und Gewerbe entwickelt. Die Erdwärmepumpe<br />
„Supraeco T 330-2“ ver-<br />
<br />
mit Leistungen von 22 oder 33 kW und<br />
<br />
und Heizkreis Hocheffizienzumwälzpumpen.<br />
Der schwedische Wärmepumpenher-<br />
-<br />
Luft/Wasser-<br />
Wärmepumpe<br />
vom Typ „WWK 300“<br />
von Stiebel Eltron.<br />
Bild: Stiebel-Eltron<br />
38 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
VM PA<br />
GEOTHERMIE<br />
Erdwärmepumpen<br />
Hält nichts aus:<br />
le, hat als einer der ersten Hersteller die<br />
Sole/Wasser-Wärmepumpen mit drehzahlgeregeltem<br />
Inverterverdichter auf<br />
den Markt gebracht. So verfügen auch<br />
die neuen Sole/Wasser-Wärmepumpen<br />
„F 1155“ und „F 1255“ über einen modulierenden<br />
Leistungsbereich zwischen 4 und<br />
16 kW. Diese Wärmepumpen sind zudem<br />
mit frequenzgeregelten Hochleistungspumpen<br />
ausgestattet, die auch den Volumenstrom<br />
im Heiz- und Wärmequellenkreis<br />
der Leistung entsprechend anpassen.<br />
Die Wärmepumpen können mit einer Vor-<br />
lagen<br />
mit bis zu vier Heizkreisen sowohl<br />
in Neubauten als auch im Bestand eingesetzt<br />
werden. Die „F 1255“ erreicht einen<br />
<br />
<br />
Wärmemengenzähler wird die tatsächlich<br />
erzeugte Wärme für Heizung und Brauchwarmwasser<br />
erfasst. Aufgrund dieser technischen<br />
Innovationen übertreffen die neuen<br />
Modelle die Effizienten sämtlicher Vorgänger<br />
Wärmepumpen. Ferner bietet Nibe<br />
mit dem „Uplink“ eine internetgestützte<br />
Wärmepumpen-Fernüberwachung und<br />
-Steuerung, die auch in der Sole/Wasser-Wärmepumpe<br />
„F 1345“ enthalten ist.<br />
Mit dem Nibe „Uplink“ wird zudem nicht<br />
nur ein Überwachungs- und Komfortfeatures<br />
zur Verfügung gestellt, sondern das<br />
„Uplink“ ist auch „Smart Grid Ready“. Die<br />
Möglichkeiten, anderen Nutzern wie z. B.<br />
einem Solarteur oder Systemtechniker, den<br />
Uplinkzugang zu erlauben, erleichtert die<br />
Durchführung von Systemanalysen und<br />
Wartungsarbeiten.<br />
Die Sole/Wasser-Wärmepumpenserie<br />
„WPF Basic“ von Stiebel-Eltron, 37603 Holzminden,<br />
wird mit integrierter Heizungsregelung,<br />
Sicherheitsventil und Heizstab<br />
in fünf Leistungsgrößen hergestellt und<br />
zeichnet sich durch ein sehr gutes Preis-<br />
Leistungs-Verhältnis aus. Stiebel-Eltron<br />
ergänzt das Programm der Sole/Wasser-<br />
Wärmepumpen mit dem Modell „WPF 35“<br />
als Zwischengröße. Es weist eine Heizleis-<br />
<br />
von 4,73 (nach EN 14511) auf. Die Verdichterreihe<br />
bestehend aus sechs Einzelgeräten<br />
in den Leistungsstufen 20, 27, 35, 40,<br />
52 und 66 kW lässt sich auch in Kaskade<br />
verschalten.<br />
Die neue Sole/Wasser-Wärmepumpe<br />
„Vitocal 350-G“ von Viessmann, 35107 Al-<br />
gen<br />
mit besonders hohem Wasserkomfort<br />
<br />
geeignet. Bei einem höheren Leistungsbedarf<br />
kann sowohl ein Gerät gleichen<br />
Typs als auch eine „Vitocal 300-G“ nach<br />
dem Mas ter-Slave-Prinzip betrieben werden.<br />
Die Wärmepumpenanlage kann zudem<br />
auch mit Modulen unterschiedlicher<br />
Leistungen kombiniert werden und so<br />
<br />
angepasst werden. Die „Vitocal 350-G“<br />
erreicht nach EN 14511 bei B0/W35 eine<br />
<br />
Die hohe Effizienz wird durch den<br />
Scroll-Verdichter und den Einsatz eines<br />
<br />
-<br />
<br />
manent<br />
den Kältemittelkreislauf. Durch<br />
die Verbindung aus Monitoring und der<br />
ventils<br />
lässt sich in jedem Betriebspunkt<br />
ein möglichst effektiver Wärmepumpenbetrieb<br />
realisieren.<br />
<br />
ohne Einsatz eines zusätzlichen Stromund<br />
Wärmemengenzählers die Energieaufnahme<br />
aus dem Stromnetz sowie die<br />
Wärmeabgabe an die Heizung und Brauchwarmwasserbereitung.<br />
Dieses ist eine<br />
wichtige Voraussetzung zur finanziellen<br />
Förderung durch das Bundesamt für Wirtschaft<br />
und Ausfuhrkontrolle. Bei der „Vitocal<br />
350-G“ kommt die bereits bewährte<br />
Regelung „Vitronic 200“ zum Einsatz, wo-<br />
<br />
auch eine Fernüberwachung der Erdwärmepumpe<br />
„Vitocal 350-G“ durchgeführt<br />
werden kann.<br />
wickelt<br />
und produziert seit Mai 2010 eigene<br />
Wärmepumpen. Die neuen Sole/<br />
Wasser-Wärmepumpen „BWS-1“ werden<br />
in den Leistungsbereichen zwischen 6<br />
bis 16 kW angeboten und erreichen nach<br />
<br />
Die Erdwärmepumpen sind serienmäßig<br />
mit innovativem Wärmepumpen-<br />
Manager und WRS-Regler ausgerüstet, mit<br />
dem auch Solarkomponenten eingebunden<br />
werden können. Mit Heizungs-Vorlauf-<br />
<br />
der Einsatz der Sole/Wasser-Wärmepumpe<br />
zur Heizung und Warmwasserversorgung.<br />
■<br />
Autor:<br />
Dipl.-Ing. Eric Theiß ist als freier Journalist<br />
mit den Themenschwerpunkten Technische<br />
Gebäudeausstattung (TGA) und rationelle<br />
Regenerativtechnologien tätig.<br />
81369 München,<br />
dipl.ing.e.theiss@t-online.de<br />
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4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 39
CLEVER & SMART<br />
Gebäudesteuerung<br />
Durch intelligente Gebäudesteuerungen können verschiedene, in Abhängigkeit stehende Systeme wie Heizung, Lüftung, elektrisches Licht, natürlicher<br />
Lichteinfall und Sonnenschutz in Beziehung gebracht und steuerungstechnologisch energieeffizient aufeinander abgestimmt und automatisiert<br />
werden. Das Ergebnis: ein Maximum an Energieeinsparungen, ohne auf Raumkomfort und Wohlbefinden verzichten zu müssen.<br />
Höhere Energieeffizienz<br />
durch Gebäudeautomation<br />
Gebäudesteuerungen: das große energetische Plus bei Neubau und Sanierung<br />
Wer sich mit dem Thema „Energieeffizienz“ auseinandersetzt, weiß: 40 % des gesamten Energieverbrauchs entfallen auf Gebäude. Mit<br />
nationalen Energieeinsparverordnungen machen sich die Länder der europäischen Union an die Umsetzung der EU-Gebäuderichtlinie,<br />
die bis 2020 Niedrigstenergiegebäude bei allen Neubauten und bis 2050 einen um 80 % reduzierten Primärenergiebedarf bei allen<br />
Gebäuden verlangt. Unabhängig von allen politischen Vorgaben gibt es bereits in der täglichen Praxis angewandte technologische<br />
Lösungen, spürbar Energie zu sparen und effizienter mit ihr umzugehen.<br />
Beispiel Gebäudeautomation: Nach Experteneinschätzung<br />
lassen sich bis zu<br />
60 % der Beleuchtungsenergie und 30 %<br />
der Heiz- und Kühlenergie durch effizienzsteigernde<br />
Funktionen der Raumautomation<br />
einsparen.<br />
Aus Gründen ständig steigender<br />
Energiepreise und nachhaltigen Wirtschaftens<br />
ist das moderne Facility-<br />
Management dazu angehalten, alles<br />
zu unternehmen, um effektiv Energie<br />
zu sparen. Doch was in privaten Haus-<br />
halten meist schon gut funktioniert,<br />
da sich hier ein hoher Energieverbrauch<br />
sehr direkt auf den eigenen Geldbeutel<br />
niederschlägt, ist bei Nichtwohngebäuden<br />
– also beispielsweise Büro- und<br />
Verwaltungsgebäuden oder Industrie-<br />
40 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
CLEVER & SMART<br />
Gebäudesteuerung<br />
und Sporthallen – oft noch zu gering<br />
ausgeprägt.<br />
Einsparpotenziale nutzen –<br />
Energiebedarf senken<br />
Oft übersteigen die Betriebskosten während<br />
der gesamten Nutzungsdauer eines<br />
Gebäudes die Baukosten um ein Vielfaches.<br />
Zudem müssen sowohl bei Neubauten als<br />
auch Sanierungen zunehmend Energieeffizienz-Richtlinien<br />
und normative Vorgaben<br />
erfüllt werden. Nicht zu vergessen ist der<br />
Immobilienwert: Ein nachhaltiges Gebäude<br />
mit einer guten Energiebilanz erzielt einen<br />
höheren Preis bei einem Verkauf.<br />
Da auch die Anforderungen der EnEV<br />
an die Energieeffizienz von Gebäuden immer<br />
weiter steigen, werden künftig technische,<br />
übergeordnete Steuerungen ein<br />
wichtiger Bestandteil für höhere Energieeinsparungen<br />
sein.<br />
Intelligente Automationen<br />
für eine optimierte Energiebilanz<br />
Warum liegt in der Erhöhung der Energieeffizienz<br />
durch Gebäudeautomationen<br />
so ein großes Potenzial? Für eine spürbare<br />
Senkung der Betriebskosten optimieren intelligente<br />
Steuerungen den Energieeinsatz,<br />
da aus rein bauphysikalischer Sicht viele<br />
Gebäude das Energieeffizienz-Optimum bereits<br />
schon erreicht haben.<br />
Durch die Gebäudeautomation können<br />
verschiedene, in Abhängigkeit stehende<br />
Systeme wie Heizung, Lüftung, elektrisches<br />
Licht, natürlicher Lichteinfall und<br />
Sonnenschutz in Beziehung gebracht und<br />
steuerungstechnologisch energieeffizient<br />
aufeinander abgestimmt werden. Das Ergebnis:<br />
ein Maximum an Energieeinsparungen,<br />
ohne auf Raumkomfort und Wohlbefinden<br />
verzichten zu müssen.<br />
Die drei Säulen des Steuerungskonzeptes in der Gebäude- und Einzelraumregelung.<br />
Sicherheit Energieeffizienz Komfort<br />
RWA in Dach / Fassade<br />
Kunstlichtsteuerung<br />
natürliche Lüftung<br />
Raumheizung<br />
Sonnenschutz<br />
EFFEKTIVE AUTOMATION VON LICHT – LÜFTUNG – SONNENSCHUTZ – HEIZUNG<br />
-<br />
<br />
und Heizung aufeinander abgestimmt werden, da diese in starker Abhängigkeit voneinander<br />
stehen.<br />
<br />
<br />
und erhöhten Tageslichteinfall eine optimale Ausleuchtung bei gleichzeitig erheblich<br />
verringertem Energiebedarf erreichen lässt.<br />
<br />
werden, sondern innerhalb des gesamten Gebäudes.<br />
Vernetzung von Sicherheit<br />
und Komfort = Energieeffizienz<br />
In der Gebäudeautomation laufen die<br />
Informationen sämtlicher Systeme wie<br />
Kühl-, Heiz- und Beschattungssysteme,<br />
Lüftungseinrichtungen und Klimaanlagen<br />
sowie Brandschutz- und Sicherheitseinrichtungen<br />
zusammen. Auf Gebäudesteuerungen<br />
spezialisierte Firmen automatisieren<br />
die Brandsicherheit (RWA-Anlagen)<br />
und die Klimaoptimierung und vernetzen<br />
als Systemintegrator alle Funktionen mit<br />
der zentralen Gebäudeleittechnik.<br />
Die Steuerung der natürlichen Lüftung<br />
leistet einen wesentlichen Beitrag zur Klimaoptimierung<br />
im Gebäude und reduziert<br />
den Energieaufwand für Klimageräte zur<br />
Kühlung. Und die Integration und Ansteuerung<br />
von Lichtlenkungs- und Sonnenschutzsystemen<br />
setzt den natürlichen<br />
Lichteinfall und das Kunstlicht miteinander<br />
in Beziehung und automatisiert deren<br />
Bewegungen und Zuschaltzeiten.<br />
So wird der Wärme- und Lichteintrag<br />
gesteuert, und die Kosten für Heizung und<br />
künstliches Licht sinken erheblich. Die impulsgebenden<br />
Sensoren beziehungsweise<br />
Informations- und Taktgeber für Lüftung<br />
und Verschattung sind beispielsweise Zeitsteuerungen,<br />
Sonnenstands- und Lichtintensitätssensoren,<br />
Temperaturfühler und<br />
Luftqualitätsmesser.<br />
Der normative Hintergrund –<br />
die EN 15232<br />
Die Norm EN 15232 definiert und<br />
beschreibt eine Bewertungssystematik,<br />
mit der die Auswirkungen von Gebäudeautomationssystemen<br />
auf die Gebäudeenergieeffizienz<br />
abgeschätzt werden können.<br />
Darin werden als wichtige Teilbereiche<br />
unter anderem Beleuchtung, Lüftung<br />
und Heizung betrachtet. Für diese<br />
Teilbereiche sind konkret technische Anforderungen<br />
benannt, um die definierten<br />
Effizienzklassen eines Gebäudes zu erreichen.<br />
NEU IM<br />
SORTIMENT<br />
automatische Regelung<br />
Bedienung per PC<br />
manueller indirekter Eingriff<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY
CLEVER & SMART<br />
Gebäudesteuerung<br />
Beispiel Sensorik.<br />
Beispiel Sonnenschutz.<br />
<br />
Beispiel Regenerative Energien.<br />
Vor diesem normativen Hintergrund<br />
koordiniert und harmonisiert intelligent<br />
geplante Steuerungs- und Automationstechnik<br />
die Systembestandteile für Lichtlenkung<br />
und Verschattung sowie natürliche<br />
Lüftung und Klimaoptimierung<br />
– und hilft so, durch die erzielten Energieeinsparungen<br />
die Betriebskosten von Gebäuden<br />
erheblich zu senken. Über die gesamte<br />
Nutzungsdauer eines Gebäudes<br />
betrachtet, zahlen sich also höhere Investitionen<br />
in die Technische Gebäudeausstattung<br />
(TGA) und die Gebäudeautomation<br />
aus. Denn die Amortisationszeit regelungstechnischer<br />
Anlagen beträgt oft nur<br />
sieben bis zehn Jahre.<br />
■<br />
Bilder: Lamilux<br />
KONTAKT<br />
LAMILUX Heinrich Strunz Holding<br />
<br />
95105 Rehau<br />
<br />
information@lamilux.de<br />
www.lamilux.de<br />
10. Internationale<br />
Geothermiekonferenz<br />
Jetzt anmelden!<br />
www.geothermiekonferenz.de<br />
<br />
14. - 16. Mai 2014 | Freiburg<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
42 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
TIPPS & TRENDS<br />
Produkte<br />
DANFOSS<br />
Fit für den hydraulischen<br />
Abgleich<br />
bene Wissen überprüfen können. Werden 80 % der Fragen richtig<br />
beantwortet, erhält man ein entsprechendes Danfoss-Zertifikat<br />
(„DancademyMaster“) als Nachweis für die themenbezogene Qualifikation.<br />
Dadurch bekommen Teilnehmer die Gewissheit, dass sie<br />
im Bereich hydraulischer Abgleich fit genug sind, um ihr Wissen<br />
in der Praxis frei von Berührungsängsten anwenden zu können.<br />
Die Anmeldung funktioniert ganz simpel: Einfach auf der Danfoss-Website<br />
registrieren und nach Erhalt des persönlichen Passwortes<br />
per E-Mail loslegen.<br />
Für einen exakteren hydraulischen Abgleich empfiehlt sich die<br />
Software „DanBasic V“. Damit lassen sich auch komplexere Berechnungen<br />
problemlos durchführen. Der modulare Aufbau ermöglicht<br />
eine individuelle Durchführung der einzelnen Berechnungsschritte.<br />
Entweder über den gewohnten Weg: Heizlast, Heizkörper-/Ventilauslegung,<br />
Armaturenauslegung (Strangarmaturen),<br />
oder aber zunächst über die Heizkörpergröße und weitere Optimierungsfunktionen.<br />
Damit Handwerker ihren Kunden die große Bedeutung<br />
des hydraulischen Abgleichs und die damit verbundenen<br />
Maßnahmen besser erklären können, hat Danfoss einen animierten<br />
Videoclip produziert: www.youtube.com/watch?v=7t1hy2qZNBQ<br />
Danfoss GmbH, 63073 Offenbach,<br />
Tel. 069 47868620, Fax 069 47868599,<br />
waerme@danfoss.com, www.waerme.danfoss.de<br />
Die Danfoss-App für Smartphones und Tablets bietet Handwerkern die<br />
Möglichkeit, vor Ort beim Kunden einen einfachen hydraulischen Abgleich<br />
durchzuführen.<br />
Im Leistungsangebot der SHK-Betriebe hat sich der hydraulische<br />
Abgleich noch immer nicht weitläufig etabliert, obwohl das Thema<br />
gerade vor dem Hintergrund der Energieeinsparpotenziale<br />
und KfW-Fördermittel immer relevanter wird. Von Danfoss gibt<br />
es für Fachhandwerker ein „Rundum-Sorglos-Paket“ zum hydraulischen<br />
Abgleich. Es beinhaltet die Online-Schulung „Dancademy“,<br />
die Danfoss-App für iPad, iPhone und Smartphone sowie die Software<br />
„DanBasic V“. Abgerundet wird das Angebot von einem animierten<br />
Videoclip zum hydraulischen Abgleich.<br />
Die „Dancademy“ ist ein kostenloses E-Learning-Portal, das sich<br />
seit seinem Start 2009 wachsender Beliebtheit bei Auszubildenden<br />
bis hin zu Profis erfreut. Denn hier wird der Einstieg in Themen<br />
wie dem hydraulischen Abgleich anschaulich vermittelt, um nach<br />
und nach tiefer in die Materie vorzudringen. Jedes Kurskapitel endet<br />
mit einer freiwilligen Lernkontrolle, indem Nutzer das erwor-<br />
FRONIUS<br />
Neue Wechselrichtergeneration<br />
Mit der „SnapINverter“ Wechselrichtergeneration präsentiert<br />
Fronius eine neue Produktpalette. „Fronius Galvo“, „Fronius<br />
Symo“, „Fronius Symo Hybrid“ decken das gesamte Leistungsspektrum<br />
von 1,5 bis 20 kW ab. Die „SnapINverter“ bieten ein<br />
durchgängiges Installationserlebnis, werden ident montiert und<br />
in Betrieb genommen. Dies erleichtert die Arbeit für den Installateur,<br />
und er spart Zeit und Geld. Mit nur einer Schulung können<br />
sämtliche „SnapINverter“ ganz einfach montiert und installiert<br />
werden. Zusätzlich ergeben sich dadurch klare Vorteile bei den Installateurs-Schulungen.<br />
Die Synergien erstrecken sich nicht nur<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 43
TIPPS & TRENDS<br />
Produkte<br />
über die gesamte Produktpalette, darüber hinaus kann auch innerhalb<br />
eines Betriebs das Wissen ganz leicht weitergegeben werden.<br />
Weniger Kosten, schnellere Umsetzung von Projekten und<br />
entsprechend höhere Effizienz und Produktivität sind die klaren<br />
Vorteile für den Installateur.<br />
Das Schwenkkonzept mit „SnapIN“-Funktion vereinfacht die<br />
Montage und Installation der Wechselrichter. Nach der Montage<br />
der leichten Wandhalterung und der Verkabelung des Geräts<br />
wird der Wechselrichter ganz einfach in die Wandhalterung eingehängt,<br />
eingeschwenkt und gesichert. Das geringe Gewicht und<br />
die kompakte Bauweise der „SnapINverter“ vereinfachen die Installation<br />
zusätzlich. Es ist kein Spezialwerkzeug notwendig und<br />
zudem wird eine Säulenmontage möglich. Mit der „SnapINverter“<br />
„Fronius Symo Hybrid“ - Mit 3, 4, 5 kW die individuelle Speicherlösung<br />
für 24 Stunden Sonne.<br />
Produktpalette deckt Fronius die gesamte Bandbreite an Marktanforderungen<br />
von 1,5 bis 20 kVA ab.<br />
Ein kostenloses Online-Tool zur exakten Auslegung von PV-Anlagen<br />
unterstützt bei der Anlagenplanung. Ortsunabhängig kann,<br />
via Tablet oder Smartphone, ab Mitte des Jahres eine Erstkonfiguration<br />
vorgenommen werden.<br />
Fronius International GmbH, A-4643 Pettenbach,<br />
Tel. +43 7242 2410, Fax +43 7242 2412670<br />
contact@fronius.com, www.fronius.com<br />
GILDEMEISTER ENERGY SOLUTIONS<br />
EMS macht Energiekosten<br />
und Einsparpotenziale sichtbar<br />
Für Unternehmen wird ein effizienter Umgang mit Energie<br />
immer wichtiger. Gildemeister energy efficiency hat es sich zur<br />
Aufgabe gemacht, Unternehmen auf ihrem Weg zur nachhaltigen<br />
Energieeffizienz zu unterstützen und hierfür den „Gildemeister<br />
energy monitor“ speziell für die Industrie entwickelt. Ab 2016<br />
müssen Unternehmen ein Energie- oder Umweltmanagementsystem<br />
verpflichtend nachweisen, falls sie vom Spitzensteuerausgleich<br />
Gebrauch machen wollen. Gildemeister energy<br />
efficiency erweitert das bestehende Beratungsangebot um den<br />
„energy monitor“ als effizientes und transparentes Energiemonitoring-System.<br />
Es<br />
verschafft einen Überblick<br />
über aktuelle Verbrauchs-<br />
und Kostenentwicklungen,<br />
Energieauswertungen<br />
und<br />
Abrechnungen bis hin<br />
zur detaillierten Darstellung<br />
des Lastverhaltens.<br />
Bedarfsgerechte<br />
Analysen und die anwendungsfreundliche<br />
Bedienung ermöglichen<br />
dabei eine sehr gute Bereitstellung<br />
und Nachverfolgung<br />
der relevanten<br />
Informationen<br />
für alle Entscheidungsebenen.<br />
Somit können<br />
gesetzte Energieziele<br />
visuell dargestellt, kontinuierlich<br />
kontrolliert<br />
und gegebenenfalls angepasst<br />
werden. Die Datenerfassung<br />
und Übertragung<br />
erfolgt über<br />
Energie richtig managen und Energiekosten<br />
entscheidend senken - Gildemeister energy<br />
efficiency unterstützt Unternehmen auf<br />
ihrem Weg zur nachhaltigen Energieeffizienz.<br />
eigens hierfür installierte Messgeräte und der anschließenden<br />
Sammlung in der „Gildemeister energy box“. Übersichtliche<br />
Kostenverteilungs-, Energiekennzahlen- und kompakte Managementberichte<br />
werden dem Nutzer auf dem Rechner und iPad zur<br />
Verfügung gestellt und können schnell und einfach im PDF-Format<br />
generiert werden. Jeder Kunde erhält ein individuell zugeschnittenes<br />
Leistungspaket. Das maßgeschneiderte EMS ist für alle Unternehmen<br />
geeignet, die auf übersichtliche Art und Weise ihren<br />
Energieverbrauch analysieren und die Energiekosten nachhaltig<br />
senken wollen. Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen<br />
und Bedürfnisse an ein EMS bietet Gildemeister energy efficiency<br />
drei verschiedene Versionen an: die Basic, Professional und<br />
die Enterprise Edition. Studien haben ergeben, dass allein durch<br />
den Einsatz eines EMS Energieeinsparungen von bis zu 15 % erzielt<br />
werden können.<br />
Gildemeister energy solutions a+f GmbH, 97076 Würzburg,<br />
Tel. 0931 25064120, Fax 0931 25064102,<br />
energysolutions@gildemeister.com, www.energy.gildemeister.com<br />
44 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
UNTERSTÜTZT VON<br />
DR. VALENTIN ENERGIESOFTWARE<br />
Neues Simulationsprogramm<br />
erleichtert Planung und<br />
Auslegung von Wärmepumpen<br />
Mit der neuen Software „GeoT*SOL basic 2.0“ erweitert die Berliner<br />
Softwarefirma Valentin den Einsatzbereich ihres Auslegungsprogramms<br />
für Wärmepumpensysteme. Neben Luft und Erdwärmesonden,<br />
die ihre Wärme durch Bohrungen in bis zu 100 m Tiefe<br />
gewinnen, lassen sich mit dem neuen Programm jetzt auch Pumpensysteme<br />
planen, die das Grundwasser oder horizontal ins Erdreich<br />
verlegte Erdwärmekollektoren als Wärmequelle nutzen. Der<br />
Nutzer kann bei der Auslegung zwischen fünf vordefinierten Anlagenkonfigurationen<br />
wählen, die sich in der Praxis bewährt haben.<br />
Darüber hinaus hat er die Möglichkeit, einzelne Komponenten auszulegen<br />
und zu dimensionieren. Dazu zählen neben Wärmepumpen,<br />
Wärmequellen und Speichern auch Sonnenkollektoren, die<br />
Wärme für den Speicher liefern. Nach der Festlegung des Heizwärme-<br />
und Trinkwarmwasserbedarfs stellt die Software sämtliche Ergebnisse<br />
grafisch dar, z. B. die Jahresverläufe der relevanten Temperaturen,<br />
der Nutzwärme und der elektrischen Energie sowie die<br />
Wochenarbeitszahlen. Außerdem berechnet das Programm die Jahresenergieerträge<br />
und macht Aussagen zur Wirtschaftlichkeit und<br />
zur Schadstoffreduzierung gegenüber konventionellen Systemen.<br />
Wie die Vorgängerversion ermittelt auch „GeoT*SOL basic 2.0“<br />
die Jahresarbeitszahl auf der Basis von Minutenwerten. Diese Zahl<br />
gibt den Quotienten aus der gelieferten Wärme und dem Stromverbrauch<br />
an. Ergänzend zum Simulationsergebnis berechnet die Software<br />
die Jahresarbeitszahl entsprechend der VDI-Richtlinie 4650,<br />
die das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA)<br />
zur Bewilligung von Förderanträgen fordert.<br />
Für die Simulationen stehen der Software eine Datenbank mit<br />
1600 Wärmepumpen führender Hersteller und internationale Klimadatensätze<br />
zur Verfügung.<br />
Dr. Valentin EnergieSoftware GmbH, 10243 Berlin,<br />
Tel. 030 5884390, Fax 030 58843911,<br />
info@valentin.de, www.valentin.de<br />
ENERGIEEFFIZIENTES<br />
MODERNISIEREN,<br />
SANIEREN UND BAUEN<br />
WWW.GETEC-FREIBURG.DE<br />
11.–13.4.2014<br />
MESSE FREIBURG<br />
ÖKOLOGISCHE BAUKOMPONENTEN<br />
HEIZUNGS- UND ANLAGENTECHNIK<br />
REGENERATIVE ENERGIEN<br />
ENERGIEDIENSTLEISTUNGEN<br />
✃<br />
©DEPI<br />
GEGEN ABGABE DIESES EINTRITTSGUTSCHEINS AN<br />
DER KASSE ERHALTEN SIE FREIEN EINTRITT ZUR<br />
GEBÄUDE.ENERGIE.TECHNIK 2014 FÜR EINE PERSON.<br />
„GeoT*SOL basic 2.0“ ermöglicht die Planung verschiedener Wärmepumpensysteme<br />
(hier: Erdwärmekollektor).<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY<br />
VERANSTALTER<br />
WWW.GETEC-FREIBURG.DE<br />
11.–13.4.2014<br />
MESSE FREIBURG<br />
MITVERANSTALTER<br />
EINTRITTS-<br />
GUTSCHEIN<br />
<strong>IKZ</strong>-E-14_14
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Verordnungen<br />
Energetische Qualität wird wichtiger<br />
Novellierung der Energieeinsparverordnung (EnEV 2014)<br />
Nach langem Ringen tritt zum 1. Mai 2014 die neue EnEV in Kraft und setzt damit die Anforderungen der EU-Richtlinie 2010 in Deutschland<br />
um. Teilweise wurde die neue EnEV 2014 unverändert aus der EnEV 2009 übernommen, teilweise komplett neu fortgeschrieben.<br />
Diese Neuerungen ziehen<br />
einmal mehr Ausnahmen, Bezüge,<br />
Verweise und Varianten<br />
mit sich. Sie bedürfen zweifelsfrei<br />
eingehenden weiteren Erläuterungen<br />
und Regelungen,<br />
nicht nur für die rechtssichere<br />
Anwendung, sondern auch für<br />
die praktische Umsetzung. Besonders<br />
die Verschärfungen<br />
zur Ausstellung und Verwendung<br />
von Energieausweisen<br />
erlangt einmal mehr einen vergrößerten<br />
Verwaltungsaufwand<br />
(z. B. durch die Einführung von<br />
Registernummern und Stichproben<br />
usw.). Das kommt einerseits<br />
einer konsequenten<br />
Transparenz in der Dokumentation<br />
entgegen und rückt fraglos<br />
die Bedeutung der energetischen<br />
Qualität eines Gebäudes<br />
in den Fokus. Andererseits<br />
mündet es in Auswüchsen von<br />
zugrunde liegenden Normen,<br />
Bekanntmachungen, Verweisen,<br />
Richtlinien.<br />
Wichtige Änderungen und<br />
Ergänzungen fokussieren sich<br />
auf das Thema Energieausweise,<br />
deren Prüfbarkeit anhand<br />
von Registriernummern<br />
sowie Stichproben zur Kontrolle<br />
der Angaben in den Energieausweisen.<br />
Grundsätzlich ist<br />
festzustellen, dass die energetische<br />
Qualität eines Gebäudes<br />
sowohl im Neubau als auch im<br />
Bestand weiter an Bedeutung<br />
gewinnt.<br />
Energieausweise allgemein<br />
Ein Energieausweis muss<br />
nicht nur ausgestellt werden,<br />
sondern nun auch persönlich<br />
an den Bauherren übergeben<br />
werden. Das macht allemal<br />
Sinn, da auf diese Art Missverständnisse<br />
vermieden werden<br />
und der Energieausweis als solcher<br />
den Bauherren gegenüber<br />
entsprechend erläutert werden<br />
kann. Weiterhin muss der Energieausweis<br />
bei Gebäuden, die<br />
mit mehr als 500 m² Nutzfläche<br />
und starkem Publikumsverkehr,<br />
also vorwiegend öffentliche Gebäude,<br />
an einer „für die Öffentlichkeit<br />
gut sichtbaren Stelle“<br />
aufgehängt werden. Für<br />
behördliche Gebäude gilt ab<br />
8. Juli 2015 mehr als 250 m².<br />
Wenn durch Änderung oder Erweiterung<br />
für das gesamte Gebäude<br />
der Jahres-Primärenergiebedarf<br />
neu berechnet wurde,<br />
muss ebenfalls ein neuer Energieausweis<br />
erstellt werden. Dies<br />
ist nachvollziehbar und Konsequenz<br />
einer transparenten Dokumentation.<br />
Die EnEV verlangt spätestens<br />
bei Besichtigung eines<br />
zum Verkauf stehenden Gebäudes<br />
das unaufgeforderte Vorzeigen<br />
und Aushändigen des<br />
Energieausweises. Wenn keine<br />
Besichtigung anfällt, ist der<br />
Energieausweis in Kopie auszuhändigen.<br />
Also wird hiermit der<br />
Energieausweis fester Bestandteil<br />
der Gebäude-Bewerbung<br />
und –vermittlung.<br />
Pflichtanzeigen<br />
für Immobilien<br />
Völlig neu ist der § 16a<br />
„Pflichtanzeigen in Immobilienanzeigen“<br />
bei einem kommerziellen<br />
Verkauf über Immobilienanzeigen.<br />
Der Verkäufer hat<br />
folgende Punkte zwingend anzugeben:<br />
1. Die Art des Energieausweises:<br />
Energiebedarfsausweis oder<br />
Energieverbrauchsausweis im<br />
Sinne § 17 Absatz 1 Satz 1.<br />
2. Den im Energieausweis genannten<br />
Wert des Endenergiebedarfs<br />
oder Endenergieverbrauchs<br />
für das Gebäude.<br />
3. Die im Energieausweis genannten<br />
wesentlichen Energieträger<br />
für die Heizung des<br />
Gebäudes.<br />
4. Bei Wohngebäuden das im<br />
Energieausweis genannte<br />
Baujahr.<br />
5. Bei Wohngebäuden die im<br />
Ener gieausweis genannte<br />
Energieeffizienzklasse“.<br />
Bei Nichtwohngebäuden ist<br />
bei Energiebedarfs- und Energieverbrauchsausweisen<br />
als<br />
Pflichtangabe nach Satz 1 Nummer<br />
2 der Endenergiebedarf<br />
oder Endenergieverbrauch sowohl<br />
für Wärme als auch<br />
für Strom jeweils getrennt<br />
aufzuführen. Dies gilt auch<br />
für Vermieter, Verpächter und<br />
Leasinggeber bei einer Immobilienanzeige.<br />
Dabei gilt, dass<br />
bei Energieausweisen, die<br />
nach dem 30. September 2007<br />
und vor dem 1. Mai 2014 ausgestellt<br />
worden sind und solchen<br />
nach § 29 Absatz 1, diese<br />
Pflichten nach den Maßgaben<br />
der Übergangsvorschriften des<br />
§ 29 Absatz 2 und 3 relevant<br />
sind.<br />
Was die Grundsätze des<br />
Energieausweises angeht, wurde<br />
lediglich die Angabe des<br />
Ausstellungsdatums verändert,<br />
welches dasjenige der Antragsstellung<br />
hinsichtlich der Registriernummer<br />
sein muss.<br />
Anwendungsbereiche<br />
Der Anwendungsbereich<br />
wurde durch Gebäude mit weniger<br />
als 25 % des Jahresenergieverbrauchs<br />
erweitert, der bei<br />
einer normalen ganzjährigen<br />
Nutzung zu erwarten wäre.<br />
Das bedeutet eine Freistellung<br />
von Gebäuden, die zwar mehr<br />
als vier Monate im Jahr genutzt<br />
werden, aber einen geringen<br />
Energieverbrauch haben. Freilich<br />
muss dieser erst durch eine<br />
energetische Bewertung (Energieberatung)<br />
festgestellt und<br />
nachgewiesen werden. Fragen<br />
werden sicherlich umso mehr<br />
auftreten. Z. B. im Praxisfall<br />
einer Ferienwohnung, die nur<br />
von April bis Oktober vermietet<br />
wird (oder gar nur im Sommer,<br />
wo das Warmwasser solarthermisch<br />
erzeugt wird und de facto<br />
ein sehr geringer Energiebedarf<br />
in der realen Nutzung anfällt)<br />
in der Jahresbetrachtung aber<br />
dennoch den Heizwärmebedarf<br />
verbucht bekommt, auch wenn<br />
dieser durch fehlende Nutzung<br />
während der Heizperiode nicht<br />
benötigt wird.<br />
Hinsichtlich der Anforderungen<br />
an Wohngebäude und den<br />
damit verbundenen Modellberechnungsverfahren<br />
wird auf<br />
die Bekanntmachungen des<br />
BMVBS und des BMWI verwiesen.<br />
Während die bestehende<br />
EnEV 2009 sich zur Berechnung<br />
des Energiebedarfs noch<br />
auf die Fassung der DIN V 18599<br />
von 2007 beruft, gilt in der neuen<br />
EnEV 2014 selbstredend die<br />
aktuelle Fassung von 2011. Das<br />
Referenzgebäude bleibt nahezu<br />
unverändert gegenüber der alten<br />
EnEV, und das Nachweisverfahren<br />
zur energetischen<br />
Bewertung und Berechnung ist<br />
auf Grundlage der DIN 4108-6 /<br />
DIN 4701-10 und nach DIN V<br />
18599 (2011-12) möglich. Neue<br />
Vorgaben zur Präzisierung des<br />
sommerlichen Wärmeschutzes<br />
wurden anhand der neuen<br />
DIN 4108-2 eingeführt, der ohnehin<br />
aus bekannten Gründen<br />
(Baustoffe, Anzahl elektrischer<br />
46 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Verordnungen<br />
Geräte usw.) immer mehr an<br />
Bedeutung gewinnt. In der Praxis<br />
betrifft das aber auch die internen<br />
Wärmegewinne.<br />
Die Kühlung von Gebäuden<br />
wird weiter in der EnEV verankert.<br />
Das schlägt sich u. a.<br />
auch in der Inspektionspflicht<br />
von Klimaanlagen nieder. Also<br />
werden Klimaanlagen auch in<br />
Wohngebäuden wohl in Zukunft<br />
eine größere Rolle spielen. Der<br />
Endenergiebedarf von Klimaanlagen<br />
ist nur einer von vielen<br />
Hinweisen, die den Stellenwert<br />
von elektrischer Energie auch in<br />
der neuen EnEV weiter in den<br />
Fokus rückt. Die energetische<br />
Inspektion wird weiterhin ab einer<br />
Kälteleistung von 12 000 W<br />
vorgeschrieben. Neu ist die Verpflichtung<br />
zur Erstellung eines<br />
Inspektionsberichts „mit den<br />
Ergebnissen der Inspektion und<br />
Ratschlägen in Form von kurz<br />
gefassten fachlichen Hinweisen<br />
für Maßnahmen zur kosteneffizienten<br />
Verbesserung der energetischen<br />
Eigenschaften der<br />
Anlage, für deren Austausch<br />
oder für Alternativlösungen.“<br />
Die inspizierende Person muss<br />
den Inspektionsbericht unter<br />
Angabe des Namens, ihrer Anschrift<br />
und Berufsbezeichnung<br />
sowie des Datums der Inspektion<br />
und des Ausstellungsdatums<br />
unterschreiben und dem<br />
Betreiber übergeben. Auch<br />
der Inspektionsbericht verlangt<br />
die Eintragung einer Registernummer<br />
durch die inspizierende<br />
Person.<br />
Primärenergiefaktor<br />
Die Anforderungen des Jahres-Primärenergiebedarfs<br />
werden<br />
im Neubau zum 1. Januar<br />
2016 um 25 % verschärft.<br />
Dabei ist es besonders interessant,<br />
dass der Primärenergiefaktor<br />
für Strom bereits zum<br />
1. Mai auf 2,4 gesenkt wird und<br />
in einer zweiten Stufe ebenfalls<br />
zum 1. Januar 2016 auf 1,8. Hier<br />
zeigen Berechnungsbeispiele,<br />
die die tatsächlichen Veränderungen<br />
von EnEV 2009 zu EnEV<br />
2014 aufzeigen, dass sich im<br />
rechnerischen Vergleich nicht<br />
viel ändern wird, da der Primärenergiebedarf<br />
(durch den Anteil<br />
Erneuerbarer Energie im Strom-<br />
Mix) von 2,4 auf 1,8 ebenso auf<br />
etwa 25 % reduziert wird. Nachvollziehbar<br />
werden aus diesem<br />
Grund einmal mehr die Irritationen<br />
in Sachen Elektro-Speicheröfen<br />
und der sich vollziehende<br />
Image-Wechsel von der<br />
Elektro-Heizplatte zur Infrarotheizung.<br />
Auch wenn die Änderungen<br />
in den Details und ihren Ausführungen<br />
doch komplexer<br />
sind als es diese auf den ersten<br />
Blick vermuten lassen, lässt<br />
doch in einer Sache die neue<br />
EnEV keinen Zweifel: Die Dominanz<br />
der elektrischen Energie<br />
(Strom) wird weiter verfestigt<br />
und zeigt einmal mehr den<br />
Trend zum 100-%-Strom-Haus<br />
Schlagkräftiger<br />
Die neue HT-Serie haut Sie um!<br />
Schweizer<br />
Die Gerade: 30 oder 32 kW, direkt an die Wand<br />
Die schnelle Doublette: Plug & Play Internetverbindung<br />
plus kostenlose MaxView Fernüberwachung<br />
Der trockene Haken: Kompaktes IP65 Gehäuse<br />
Der überraschende Uppercut: 4 bzw. 2 schnelle MPP-Tracker,<br />
weiter Eingangsspannungsbereich, 1000 Vdc<br />
Der Lucky Punch: Überspannungsableiter, DC-Trennschalter<br />
und Datenlogger integriert<br />
Der Knockout: 0 Watt in der Nacht<br />
als fester Bestandteil des Smart-<br />
Grid! Ebenso ist eine gesteigerte<br />
Orientierung auf die Bewertung<br />
des Endenergiebedarfs nicht zu<br />
übersehen.<br />
Anrechenbarkeit<br />
von Strom aus EE<br />
In der Anrechenbarkeit von<br />
Strom aus EE wurde der Absatz<br />
2 ergänzt, der sowohl für<br />
More than<br />
20 years Swiss Quality<br />
and Experience<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY<br />
www.solarmax.com
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Verordnungen<br />
ein Nicht-Wohngebäude als<br />
auch für ein Wohngebäude den<br />
Strombedarf in der Bestimmung<br />
als Monatswert verlangt.<br />
Demgegenüber ist der monatliche<br />
Ertrag der Anlage zur Nutzung<br />
EE nach DIN V 18599-9:<br />
2011-12 (inkl. Berichtigung 1:<br />
2013-05) zu ermitteln. Bei PV-<br />
Anlagen sind die monatlichen<br />
<strong>Solare</strong>rträge (Stromerträge)<br />
unter Verwendung der mittleren<br />
(?) monatlichen Strahlungsintensität<br />
der neuen Referenzklimazone<br />
Potsdam (anstelle<br />
von Würzburg) sowie den Standardwerten<br />
zur Ermittlung der<br />
Nenn-Leistung des PV-Moduls<br />
darzustellen. Eine gebäudespezifische<br />
Solarsimulation kann<br />
diese Prozedere sicherlich konkretisieren<br />
bzw. begleiten. Gleiches<br />
gilt freilich für die Erzeugung<br />
erneuerbaren Stroms aus<br />
Windkraft unter Verwendung<br />
der mittleren monatlichen<br />
Windgeschwindigkeiten der Referenzklimazone<br />
Potsdam.<br />
Dichtheit<br />
des gesamten Gebäudes<br />
In Absatz 2 von § 6 verlangt<br />
die EnEV einen erforderlichen<br />
Mindest-Luftwechsel, der „zum<br />
Zwecke der Gesundheit und<br />
der Beheizung sichergestellt<br />
ist“. Daraus ergeben sich freilich<br />
weite Interpretationsfelder.<br />
Wer mag da nicht an das Lüftungskonzept<br />
denken, das ja<br />
nach DIN 1946-6 vorliegt und<br />
sich durchaus über den baulichen<br />
Feuchteschutz in Richtung<br />
„Gesundheit der Bewohner“<br />
bewegt. In der Anlage 4<br />
wird bei den maximalen n 50 -<br />
Werten weiterhin zwischen Gebäude<br />
mit raumlufttechnischen<br />
Anlagen und Gebäuden ohne<br />
raumlufttechnische Anlagen<br />
unterschieden. Beim maximal<br />
zulässigen n 50 -Wert zur Nachweisführung<br />
der Luftdichtigkeit<br />
gemäß § 6 Absatz 1 wird<br />
auf die DIN EN 13829: 2001-02<br />
und das dort beschriebene Verfahren<br />
B verwiesen. Es dürfen<br />
folgende n 50 -Werte nicht überschritten<br />
werden:<br />
technische<br />
Anlagen 3,0 h -1 ,<br />
technischen<br />
Anlagen 1,5 h -1 .<br />
„Abweichend von Satz 1 darf<br />
bei Wohngebäuden, deren Jahres-Primärenergiebedarf<br />
nach<br />
der Anlage 1 Nummer 2.1.1 berechnet<br />
wird und deren Luftvolumen<br />
1500 m³ übersteigt,<br />
sowie bei Nicht-Wohngebäuden,<br />
deren Luftvolumen aller<br />
konditionierten Zonen nach<br />
DIN V 18599-1: 2011-12 insgesamt<br />
1500 m³ übersteigt, der<br />
nach DIN EN 13829: 2001-02<br />
mit dem dort beschriebenen<br />
Verfahren B bei einer Druckdifferenz<br />
zwischen innen und außen<br />
von 50 Pa gemessene Volumenstrom<br />
– bezogen auf die<br />
Hüllfläche des Gebäudes – folgende<br />
Werte nicht überschreiten:<br />
technische<br />
Anlagen 4,5 h -1 ,<br />
technischen<br />
Anlagen 2,5 h -1 .“<br />
Auch nach dieser Fortschreibung<br />
der EnEV wird die Raumlufttechnik<br />
weiter Einzug in die<br />
Gebäude halten, nicht zuletzt,<br />
da erfahrungsgemäß besonders<br />
neue Gebäude dichter gebaut<br />
werden als oft angenommen<br />
wird. Aktuelle Marktzahlen belegen<br />
den stetigen Einzug der<br />
Raumlufttechnik in den Wohnungsbau<br />
und dass sich durchaus<br />
schon eine eigenständige<br />
Branche „Wohnungslüftung“<br />
entwickelt. Dies sicherlich nicht<br />
nur aus energetischer Sicht<br />
hinsichtlich von Wärmerückgewinnungspotenzialen.<br />
Sondern<br />
vielmehr, weil der bauliche<br />
Feuchteschutz in der Regel<br />
schon lüftungstechnische<br />
Maßnahmen verlangt, die in der<br />
Regel durch ventilatorgestützte<br />
Lüftungssysteme realisiert werden.<br />
Auch wenn ein Lüftungskonzept<br />
noch nicht per se von<br />
der EnEV gefordert wird, sind<br />
es nicht zuletzt die Energieeinsparpotenziale<br />
durch Wärmerückgewinnung,<br />
die die energetische<br />
Qualität von Gebäuden<br />
verbessern.<br />
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48 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Passivhaus<br />
Spezifische Planung unumgänglich<br />
Ist der Passivhausstandard bei Laborbauten wirtschaftlich zu rechtfertigen?<br />
Weil Laborgebäude einen besonders hohen Energiebedarf aufweisen, ist die Energieeffizienz bei der Bauplanung ein wesentlicher<br />
Faktor. Warum aber die einfache Anwendung des Passivhausstandards auf Laborgebäude gerade wegen des hohen Energiebedarfs<br />
nicht zielführend ist, erläutert Dr.-Ing. Tino Born, leitender Planer im Bereich Energie+Umwelt bei der Carpus+Partner AG.<br />
Bei der Planung energieeffizienter Gebäude<br />
wird häufig die Anwendung und<br />
Umsetzung von Passivhauskriterien gefordert.<br />
Diese durchaus sinnvollen Kriterien<br />
und Randbedingungen sind jedoch nicht<br />
auf alle Gebäudetypen eins zu eins übertragbar<br />
und können besonders in Bezug<br />
auf Laborgebäude nicht sinnvoll angewendet<br />
werden. Deren Nutzungsspezifik erschwert<br />
die Einhaltung bedarfsorientierter<br />
Kriterien erheblich und ist außerdem mit<br />
hohen Aufwendungen verbunden.<br />
Die Umsetzung des Dämmstandards<br />
von Passivhäusern kann sich sogar kontraproduktiv<br />
auswirken. Ein Vergleich der<br />
wesentlichen Charakteristika von Passivhäusern<br />
und Laborgebäuden zeigt deutlich,<br />
dass die Realisierung des Passivhausstandards<br />
nicht grundsätzlich zu einer erhöhten<br />
Energieeffizienz führen muss und dass<br />
die Einhaltung der Energiebedarfskennwerte<br />
bei Laborgebäuden nicht ohne Weiteres<br />
möglich ist. Der Umsetzbarkeit sind<br />
klare Grenzen gesetzt.<br />
Primärenergie, Endenergie<br />
und Primärenergiefaktoren<br />
Als Passivhäuser bezeichnet man Gebäude,<br />
in denen aufgrund besonders effizienter<br />
Wärmedämmung allein durch<br />
Bild 1: Passivhaus-Querschnitt.<br />
Bild: Passivhaus-Insitut<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 49
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Passivhaus<br />
Bild 2: Vergleich des Primärenergiebedarfs von Passivhäusern und Laborgebäuden.<br />
Nachheizen oder Nachkühlen des Frischluftvolumenstroms<br />
thermische Behaglichkeit<br />
entsteht (Bild 1). Die aktive Nutzung<br />
einer klassischen Gebäudeheizung ist deshalb<br />
nicht notwendig. Um Gebäude hinsichtlich<br />
dieser Bedingung einschätzen zu<br />
können, wurde ein Standard definiert, der<br />
den Anspruch an Passivhäuser in konkrete<br />
Ziel- und Grenzwerte übersetzt und auch<br />
der Orientierung im täglichen Planungsgeschehen<br />
dient.<br />
Der Standard wurde aus dem Wohnungsbau<br />
abgeleitet und beschreibt für<br />
Gebäude in kühlgemäßigtem Klima z. B.<br />
einen Heizwärmebedarf von 15 Kilowattstunden<br />
pro Quadratmeter und Jahr (kWh/<br />
(m²a)) und einen maximalen Primärenergiebedarf<br />
von 120 kWh/(m²a).<br />
Zur Erläuterung: Primärenergie ist in<br />
den natürlichen Energieträgern oder -quellen<br />
gebunden. Um sie zu nutzen, zu speichern<br />
oder zu transportieren, muss sie in<br />
Sekundärenergie umgewandelt werden. Da<br />
mit der Umwandlung – z. B. in Heizwärme<br />
– unvermeidbar Energieverluste verbunden<br />
sind, ist die für den Verbraucher<br />
verfügbare Endenergie geringer, als eine<br />
theoretische direkte Nutzung der Primärenergie,<br />
die jedoch häufig nicht möglich<br />
oder sinnvoll ist.<br />
Um die unterschiedlichen Arten von Primärenergie<br />
– mit ihren verschiedenen Eigenschaften<br />
in Versorgungssicherheit und<br />
Klimaschädlichkeit – vergleichbar zu machen,<br />
wurden den Energieträgern entsprechende<br />
Primärenergiefaktoren zugeordnet.<br />
Mit diesen Gewichtungsfaktoren wird der<br />
tatsächliche Bedarf an Energie multipliziert,<br />
um so den Primärenergiebedarf – für<br />
Passivhäuser bei maximal 120 kWh/(m²a)<br />
festgelegt – zu ermitteln.<br />
Zum Vergleich: Nimmt man, wie oben,<br />
einen Heizwärmebedarf von 15 kWh/(m²a)<br />
an, so entsteht bei Versorgung durch Heizöl<br />
oder Erd- bzw. Flüssiggas – alle mit<br />
einem Primärenergiefaktor von 1,1 – ein<br />
Primärenergiebedarf von 16,5 kWh/(m²a).<br />
Holz wird ein Primärenergiefaktor von<br />
0,2 zugeschrieben, der Primärenergiebedarf<br />
beträgt beim Heizen mit Holz also nur<br />
3 kWh/(m²a).<br />
Die Nutzung von Strom (Primärenergiefaktor<br />
2,6) erhöht den Primärenergiebedarf<br />
auf 39 kWh/(m²/a). Im günstigsten<br />
Fall wird der Heizwärmebedarf durch<br />
Fernwärme mit einem Primärenergiefaktor<br />
von 0,0 gedeckt. Die maximal verfügbaren<br />
120 kWh/(m²a) Primärenergiebedarf<br />
verbleiben dann vollständig für den technischen<br />
Betrieb des Gebäudes.<br />
Bedarf ungleich höher<br />
Im Gegensatz zu Wohnungsbauten tragen<br />
Laborgebäude hohe innere Lasten<br />
und verlangen im Betrieb hohe Luftwechsel.<br />
Typische Kennzahlen sind innere Lasten<br />
von insgesamt 80 W/m² durch Geräte<br />
(55 W/m²), Beleuchtung (15 W/m²) und Personen<br />
(10 W/m²). Hinzu kommt ein Luftwechsel,<br />
der in der Regel bei circa 25 Kubikmeter<br />
pro Quadratmeter pro Stunde<br />
(m³/m²/h) liegt.<br />
Für eine installierte Beleuchtungsleistung<br />
von 15 W/m² ergibt sich bei 2500 Betriebsstunden<br />
pro Jahr ein Energiebedarf<br />
von 37,5 kWh/(m²a). Durch Strom bereitgestellt<br />
beträgt der Bedarf an Primärenergie<br />
– unter Berücksichtigung des genannten<br />
Primärenergiefaktors 2,6 – demnach<br />
97,5 kWh/(m²a). Auch die mechanische<br />
Be- und Entlüftung erfordert die Energieversorgung<br />
durch Strom. Der Strombedarf<br />
für den geforderten Luftwechsel kann mit<br />
circa 25 W/m² angegeben werden. Das<br />
führt bei ebenfalls 2500 Nutzungsstunden<br />
pro Jahr zu einem Stromverbrauch<br />
von 62,5 kWh/(m²a) und damit zu einem<br />
Primärenergiebedarf von 163 kWh/(m²a).<br />
In der Summe sind also allein für<br />
die Beleuchtung und den Lufttransport<br />
260,5 kWh/(m²a) Primärenergie anzusetzen.<br />
Unterstellt man weiterhin einen<br />
Bedarf von 38,5 kWh/(m²a) an elektrischer<br />
Endenergie (also 100 kWh/(m²a)<br />
Primärenergie) für Anwendungen wie<br />
die Versorgung elektronischer Geräte<br />
oder zur Kälteerzeugung, führt dies zu<br />
einem gesamten Primärenergiebedarf von<br />
360,5 kWh/(m²a). Dieser Wert ist bereits<br />
Ein echter Passivhausstandard, der alle Kriterien für herkömmliche Gebäude erfüllt, ist für ein<br />
Laborgebäude schon aufgrund des erhöhten Energiebedarfs also nicht realisierbar.<br />
50 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Passivhaus<br />
dreimal so hoch wie der maximal zulässige<br />
Primärenergiebedarf nach Passivhausstandard,<br />
obwohl hierbei bereits angenommen<br />
wurde, dass der Heizwärmebedarf<br />
vollständig durch Fernwärme, und<br />
damit ohne jeglichen Primärenergieaufwand,<br />
gedeckt werden kann.<br />
In der Praxis geht man jedoch auch bei<br />
Passivhäusern von 20 kWh/(m²a) Primärenergiebedarf<br />
zur Deckung des Heizwärmebedarfs<br />
aus. Für eine realistischere<br />
Einschätzung und eine bessere Vergleichbarkeit<br />
soll dieser Wert auch hier angenommen<br />
werden. Der Primärenergiebedarf unseres<br />
fiktiven Laborgebäudes liegt damit<br />
bei 380,5 kWh/(m²a) (Bild 2).<br />
Es zeigt sich: Aufgrund der Nutzungsart<br />
benötigen Laborgebäude ein Mindestmaß<br />
an Energie, das weit über dem Energiebedarf<br />
eines Passivhauses liegt. Der maximal<br />
zulässige Primärenergiebedarf von<br />
120 kWh/(m²a) deckt lediglich den Bedarf<br />
für Heizung und Beleuchtung – als Labor<br />
wäre das Gebäude folglich nicht nutzbar.<br />
Dämmung nach Passivhausstandard<br />
verspricht kaum Vorteile<br />
Auch der Einfluss der Gebäudehülle auf<br />
den Heiz- und Kühlenergiebedarf von Laborgebäuden<br />
ist stark abweichend von den<br />
Ergebnissen, die für Wohnungsbauten erzielt<br />
werden können. Thermische Gebäudesimulationsrechungen<br />
im Rahmen mehrerer<br />
konkreter Projektplanungen haben<br />
gezeigt, dass die Umsetzung des Passivhaus-Dämmstandards<br />
für Laborgebäude<br />
energetisch teilweise zwar durchaus sinnvoll,<br />
wirtschaftlich aber nicht zu rechtfertigen<br />
ist.<br />
Durch die Verbesserung der Gebäudehülle<br />
vom üblichen EnEV-2009-Standard<br />
auf Passivhausniveau reduziert sich der<br />
Gesamtheizenergiebedarf um etwa 25 %<br />
und die benötigten Anschlussleistungen<br />
sinken: für die Wärmeerzeuger um 10 %,<br />
für die Kälteerzeuger um 1 %. Setzt man<br />
zusätzlich auf eine effiziente Wärmerückgewinnung<br />
(WRG) werden sogar 43 % des<br />
Tabelle: Übersicht Mehrkosten/Amortisation.<br />
Gesamtheizenergiebedarfs eingespart. Die<br />
benötigte Anschlussleistung des Wärmeerzeugers<br />
reduziert sich um 28 % und die Anschlussleistung<br />
des Kälteerzeugers um 2 %.<br />
Die finanziellen Aufwendungen, die notwendig<br />
sind, um die beschriebenen Einsparungen<br />
zu erzielen, relativieren die verbesserte<br />
Energieeffizienz aus wirtschaftlicher<br />
Sicht jedoch erheblich: Die Mehrkosten, die<br />
für eine Gebäudehülle nach Passivhausstandard<br />
anfallen, betragen ohne WRG bereits<br />
40 Euro pro Quadratmeter, inklusive<br />
WRG sogar 45 Euro. Die durch den geringeren<br />
Energieverbrauch entstehende<br />
Betriebskosteneinsparung beträgt jedoch<br />
nur 35 bzw. 64 Cent pro Quadratmeter und<br />
Jahr. Eine Amortisation stellt sich mit WRG<br />
somit erst nach 70, ohne sogar erst nach<br />
114 Jahren ein. Zeiträume, die den durchschnittlichen<br />
Lebenszyklus eines Laborgebäudes<br />
von 25 Jahren um ein Vielfaches<br />
übersteigen. Außerdem steigt der Gesamtkühlenergiebedarf<br />
in jedem Fall um 5 %<br />
(siehe Tabelle).<br />
Planerischer Mehraufwand<br />
Ein echter Passivhausstandard, der alle<br />
Kriterien für herkömmliche Gebäude erfüllt,<br />
ist für ein Laborgebäude schon aufgrund<br />
des erhöhten Energiebedarfs also<br />
nicht realisierbar. Der planerische und investionsbezogene<br />
Mehraufwand ist außerdem,<br />
vor allem in Anbetracht des typischen<br />
Lebenszyklus eines Laborgebäudes, wirtschaftlich<br />
nicht zu rechtfertigen.<br />
Um ein Laborgebäude energieeffizient<br />
zu gestalten, müssen gebäude- und vor<br />
allem nutzungsbezogene Individualitäten<br />
bedacht werden, die durch standardisierte<br />
Kriterien nicht abzubilden sind. Hier gilt<br />
es nach wie vor, projektbezogen alle Voraussetzungen<br />
und Möglichkeiten abzugleichen<br />
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4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 51
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Vakuum-Isolations-Paneele<br />
„Stresstest“ bestanden<br />
Forschungsbericht zeigt Gebrauchstauglichkeit<br />
von Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP) auf<br />
Da den Themen Energie- und CO 2 -Einsparung ein wachsender Stellenwert zukommt,<br />
wurde vom ift Rosenheim die Dauerhaftigkeit von energiesparenden<br />
Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP) untersucht. Der „Stresstest“ der VIPs fiel<br />
insgesamt positiv aus, jedoch können alkalische Feuchteeinwirkungen und<br />
thermische Belastungen durchaus Beschädigungen der Siegelnähte verursachen.<br />
In den letzten Jahren wurden neben den<br />
bekannten Dämmstoffen die sogenannten<br />
Vakuum-Isolations-Paneele entwickelt. Diese<br />
haben im Vergleich zu konventionellen<br />
Dämmstoffen eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit<br />
um den Faktor 6-10. Der<br />
Einfluss von angrenzenden Materialien auf<br />
die Dauerhaftigkeit von VIPs wurde bisher<br />
noch nicht untersucht. Insbesondere die<br />
chemischen Belastungen durch Klebstoffe,<br />
Putze und Betoninhaltsstoffe können eine<br />
Reduzierung der Gasdichtheit<br />
der Folie verursachen.<br />
Ziel des Forschungsvorhabens<br />
war es daher,<br />
die Dauerhaftigkeit der<br />
Folienumhüllung sowie<br />
den thermischen Einfluss<br />
von verklebten Deckschichten<br />
zu beurteilen.<br />
Zunächst wurde eine<br />
Analyse der verwendeten<br />
Folien und Klebstoffe der<br />
VIP, der eventuell in Kontakt<br />
tretenden Materialien<br />
sowie der weiteren Belastungen<br />
und Rahmenbedingungen<br />
durchgeführt.<br />
Bei den Prüfungen lag der<br />
Schwerpunkt auf der Beobachtung<br />
der Gaspermeationsraten<br />
sowie mechanischen<br />
Prüfungen an<br />
den Folien, mit deren Hilfe<br />
das Vakuum gehalten wird. Zur<br />
Untersuchung wurden die Einwirkungen<br />
von ausgehärteten<br />
und nicht ausgehärteten Klebern,<br />
von ausgewaschenen Salzen aus<br />
dem Untergrund sowie von Belastungen<br />
durch thermische Ausdehnung<br />
des Untergrundes beobachtet,<br />
wie sie auch in üblichen<br />
Bauanwendungen auftreten. In der Auswertung<br />
wurde ermittelt, welche Einflüsse<br />
sich auf die Veränderungen der „Gasleckrate“<br />
ergeben.<br />
Bei einer 21-wöchigen Lagerung mit<br />
einer Temperatur von 70 °C wurden Probekörper<br />
mit aufgebrachten Klebstoffen<br />
künstlich gealtert. Es ergab sich kein signifikanter<br />
Einfluss von ausgehärteten<br />
Klebstoffschichten auf die Folienumhüllung<br />
der VIP.<br />
Beschichtete Paneele vor dem Test.<br />
Längerfristige Einwirkung vermeiden<br />
In einem weiteren Versuch wurde der<br />
Kontakt der VIP mit unausgehärteten<br />
Klebstoffen untersucht, da alkalische Kleber<br />
die Aluminiumbeschichtung korridieren<br />
lassen und zur Gasundurchlässigkeit<br />
der Folienumhüllung führen können. In<br />
der Kurzzeitbelastung konnten keine Beschädigungen<br />
der Folienumhüllung durch<br />
feuchte alkalische Klebstoffe festgestellt<br />
werden, jedoch kann eine Schädigung der<br />
Siegelnaht bei längerfristiger Einwirkung<br />
nicht ausgeschlossen werden. Daher ist es<br />
ratsam, eine lang andauernde Einwirkung<br />
von alkalischer Feuchte auf die Siegelnähte<br />
zu vermeiden.<br />
Ein weiterer Versuch untersuchte die<br />
Einwirkung durch alkalische Lösungen,<br />
die durch Auswaschung von Salzen aus<br />
dem Mauerwerk mit den VIP in Kontakt<br />
treten. Hierzu wurden die mit einer verdünnten<br />
Natronlauge befeuchteten Probekörper<br />
visuell inspiziert und Zugversuche<br />
an den Siegelnähten durchgeführt. Auch<br />
hier kann eine Schädigung der Siegelnähte<br />
durch die alkalische Feuchte nicht ausgeschlossen<br />
werden, daher ist eine längerfristige<br />
Einwirkung zu vermeiden.<br />
Abschließend wurden thermisch-mechanische<br />
Wechselbelastungen der Paneele<br />
untersucht. Zur Simulation der thermischen<br />
Ausdehnung des Untergrunds<br />
wurden VIP einer zyklischen Temperaturwechselbelastung<br />
ausgesetzt. Hierbei ließ<br />
sich kein signifikanter Einfluss der temperaturbedingten<br />
mechanischen Wechselbelastungen<br />
auf VIP feststellen.<br />
Der Abschlussbericht des Forschungsprojekts<br />
„Dauerhaftigkeit von Vakuum-<br />
Isolations-Paneelen“ enthält auf 74 Seiten<br />
zahlreiche Grafiken und Tabellen und kann<br />
auf der Website des ift Rosenheim im Literaturshop<br />
bestellt werden.<br />
52 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
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europaweite Akzeptanz. Das ift fühlt<br />
sich zur Wissensvermittlung verpflichtet.<br />
Das Forschungsvorhaben „Dauerhaftigkeit<br />
von Vakuum-Isolations-Paneelen“ wurde<br />
vom Deutschen Institut für Bautechnik<br />
(DIBt) gefördert und von der va-Q-tec AG<br />
und der Variotec GmbH & Co KG unterstützt.<br />
■<br />
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ift Rosenheim GmbH<br />
83026 Rosenheim<br />
Tel. 08031 2610<br />
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effektive Leistungsregelung.<br />
Eine optimale Regelung in der Heizungsund<br />
Lüftungstechnik dient der Komfortverbesserung<br />
und der Energieeinsparung. Zu<br />
einer Optimierung gehört auch die Verringerung<br />
der Rücklauftemperatur, was insbesondere<br />
bei regenerativer Wärmeerzeugung<br />
oder bei Fernwärmeanlagen wichtig<br />
ist. Durch eine optimale Temperaturdifferenz<br />
wird der Anschlusswert verringert<br />
und gleichzeitig die Kapazität des Rohrleitungsnetzes<br />
erhöht.<br />
Anlagenaufbau<br />
mit elektrodynamischer Wasser-<br />
Wärmeverteilung<br />
Die Warmwasserheizung wurde erstmalig<br />
Mitte des 18. Jahrhunderts in England<br />
und Frankreich eingeführt. Der Umlauf des<br />
Heizwassers erfolgte durch Schwerkraft.<br />
Durch häufigere oder geringere Brennstoffzufuhr<br />
in den Heizkessel wurde das Heizwasser<br />
sowohl hinsichtlich der Temperatur<br />
als auch des Massenstromes variiert. Anfang<br />
des 20. Jahrhunderts begann die Verbreitung<br />
der Warmwasserheizung durch<br />
die Verwendung von Pumpen zur Überwindung<br />
größerer Leitungslängen.<br />
Der heutige Anlagenaufbau mit Rückschlagklappen,<br />
Differenzdruckreglern, Motorregelventilen<br />
und Umwälzpumpen muss<br />
infrage gestellt werden. Bild 1 zeigt beispielhaft<br />
eine solche Armaturenvielfalt [1].<br />
In dieser Anlagenkonstellation regelt das<br />
Motorventil eine Temperatur, die Umwälzpumpe<br />
fördert eine Wassermenge. Dieser<br />
Massenstrom steht in keinem Zusammenhang<br />
mit der Temperaturregelung des Ventils.<br />
Der Temperatur-Regelkreis und die<br />
Mengenregelung der Umwälzpumpe sind<br />
nicht regelungstechnisch miteinander verknüpft.<br />
In einer Zweirohrheizung wird je<br />
nach Stellung der Thermostatventile eine<br />
variable Menge umgewälzt. Da dieser Massenstrom<br />
nicht automatisch an die Rohrnetzlinie<br />
angepasst werden kann, werden<br />
zusätzlich Strang-Differenzdruckregler<br />
verbaut [2]. In einer Lüftungsanlage<br />
mit Beimischregelung wird im gesamten<br />
Lastbereich eine konstante Wassermenge<br />
gefahren, d. h. bei 10 % Last werden 100 %<br />
Massenstrom umgewälzt. Kann das eine<br />
effiziente Technologie sein?<br />
Der durch „moderne“ Berechnungsprogramme<br />
ermittelte Armaturenüberfluss ist<br />
oft nicht notwendig. Nach heutigem Stand<br />
der Technik ist eine Leistungsregelung<br />
(Q = m · c · T) der Verbraucher mit einem<br />
Stellglied ohne Differenzdruckregler und<br />
ohne Umwälzpumpen die nachhaltigste<br />
Variante. Da diese Variante an vielen Hochschulen<br />
noch nicht gelehrt wird, ist ihr Bekanntheitsgrad<br />
entsprechend gering.<br />
Die Zufuhr von Wärme- bzw. Kälteenergie<br />
[kWh] in ein Gebäude wird geregelt entsprechend<br />
der Gleichung<br />
Q = m · c · T<br />
mit<br />
Q = Wärmeleistung (kW)<br />
m = Massenstrom (m³/h)<br />
c = spezifische Wärmekapazität<br />
von Wasser [4,18 J/(g · K) ≈<br />
1,16 kW/m³/h · K]<br />
T = Temperaturdifferenz zwischen<br />
dem Verbrauchervorlauf und<br />
-rücklauf (K).<br />
1. Handabsperrventil<br />
2. Schmutzfänger<br />
3. Sicherheitsabsperrventil<br />
mit Druckminderer (optional)<br />
4. Rückschlagklappe<br />
5. Wärmezähler mit Fühler<br />
6. Volumenstromdifferenzdruckregler<br />
7. Handabsperr- u. Abgleichventil,<br />
8. Motorregelventil,<br />
9. Elektrische Umwälzpumpe,<br />
10. Temperaturwächter<br />
(optional),<br />
11. Außenfühler<br />
12. Vorlauffühler<br />
13. Sicherheitsventil (optional)<br />
Bild 1: Anlagenaufbau einer Einspritzregelung mit Durchgangsregelventil und Umwälzpumpe<br />
nach dem Merkblatt AGFW FW 517.<br />
Die Vorlauf- bzw. Zulufttemperaturen<br />
in Heizungs- und Lüftungsanlagen dienen<br />
zwar als Zustandsgrößen zur Regelung<br />
der Energieströme, aber die Aufgabe<br />
der Regelung ist der optimale Transport<br />
der Energiemenge (kWh) in ein Gebäude<br />
oder einen Raum zum Ausgleich der<br />
Energieverluste.<br />
54 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
A-exact:<br />
Automatischer hydraulischer Abgleich<br />
– ganz einfach!<br />
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Druckhaltung & Wasserqualität Einregulierung & Regelung Thermostatische Regelung<br />
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Mit dem neuen Thermostat-Ventilunterteil kann der<br />
erforderliche Durchfluss direkt am Ventil eingestellt werden – fertig!<br />
Die innovative Technik mit automatischer Durchflussregelung sorgt dafür,<br />
dass der Durchfluss nicht überschritten wird. Einmal eingestellt, regelt<br />
A-exact den Durchfluss automatisch auf den gewünschten Wert – auch bei<br />
einem Überangebot, z.B. durch schließende Nachbarventile oder während<br />
der morgendlichen Aufheizphase. Komplizierte und aufwändige Berechnungen<br />
zum hydraulischen Abgleich entfallen.<br />
Erfahren Sie mehr unter www.taheimeier.de<br />
Wir freuen uns auf Ihren Besuch!<br />
08. - 11. April 2014<br />
Halle 6 / Stand 6.133
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Heizung<br />
Bild 2: Die Wasserstrahlpumpe oder das Dreiwegeinjektorventil.<br />
1. Handabsperrventil<br />
2. Schmutzfänger<br />
3. –<br />
4. Rückschlagklappe<br />
5. Wärmezähler mit Fühler<br />
6. –<br />
7. Handabsperr- und Abgleichventil<br />
8. Strahlpumpe<br />
9. –<br />
10.Temperaturwächter (optional)<br />
11. Außenfühler<br />
12. Vorlauffühler<br />
13. Sicherheitsventil (optional).<br />
Bild 3: Anlagenaufbau einer Leistungsregelung mit einer Strahlpumpe nach dem Merkblatt AGFW<br />
FW 517.<br />
Die Zielsetzung der Schwerkraftheizung<br />
des 18. Jh. und der heute installierten<br />
Anlagen mit Armaturenvielfalt ist ähnlich.<br />
Über Heizungswasser wird die notwendige<br />
<strong>Wärmeenergie</strong> in die Abnehmerkreise<br />
transponiert. Die physikalischen Gesetzmäßigkeiten<br />
haben sich im Gegensatz zur<br />
Technik nicht geändert. Die Interpretation<br />
der Gleichung auf S. 55 macht deutlich:<br />
Die zur Verfügung zu stellende Wärmeleistung<br />
Q kann über die variablen Größen<br />
Massenstrom m (m³/h) und Temperaturdifferenz<br />
T (K) geregelt werden. Dieses<br />
Verhältnis gilt es zu optimieren. Die Umwälzung<br />
von Wasser verursacht Betriebskosten<br />
in Form von Elektroenergie für die<br />
Pumpen. Je geringer die Wassermenge ist,<br />
die durch Heizungs- und Lüftungsanlagen<br />
gewälzt wird, desto geringer ist die benötigte<br />
Umwälzpumpenenergie. Eine Verringerung<br />
des Massenstroms im Teillastbereich<br />
verursacht gemäß der Gleichung auf<br />
S. 55 eine Erhöhung der Temperaturdifferenz<br />
zwischen dem Verbrauchervorlauf<br />
und -rücklauf bei der Übertragung einer<br />
gleichen Leistung.<br />
Die mittlere Heizkörpertemperatur<br />
bzw. die mittlere Heizregistertemperatur<br />
ist aber bei beiden Varianten annähernd<br />
gleich. Wird also die Vorlauftemperatur um<br />
2 K gegenüber der normalen Heizkurve erhöht,<br />
stellt sich die Rücklauftemperatur um<br />
2 K geringer ein.<br />
Eine Regelung mit Strahlpumpen setzt<br />
diesen Zusammenhang sehr gut um. Die<br />
Möglichkeit der Erhöhung der Temperaturdifferenz<br />
durch eine Regelung der Leistung<br />
bringt den Vorteil einer geringeren Rücklauftemperatur<br />
mit sich.<br />
Leistungsregelung<br />
über hydrodynamische<br />
Wasser-Wärmeverteilung<br />
Weitere Grundanliegen der Leistungsregelung<br />
sind ein einfacher Anlagenaufbau<br />
und die Nutzung des in Nahwärmenetzen<br />
meistens vorhandenen Netzdifferenzdruckes<br />
durch den Einsatz geregelter<br />
Wasserstrahlpumpen, die auch Dreiwegeinjektorventile<br />
genannt werden (Bild 2).<br />
Die Strahlpumpen sind Regelventile und<br />
sorgen gleichzeitigt mit der Umwälzung<br />
des Heizwassers für die Beimischung des<br />
Rücklaufwassers zur Temperaturregelung<br />
[3]. Damit wird die zugeführte Leistung<br />
mit nur einem Stellglied geregelt. Der<br />
Anlagenaufbau ist in Bild 3 dargestellt.<br />
In der folgenden Darstellung Bild 4 ist<br />
die berechnete Heizkurve für beide Varianten<br />
veranschaulicht. Nur unter Volllastbedingungen<br />
bei hier -14 °C Außentempe-<br />
56 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Heizung<br />
DAS FUNKTIONSPRINZIP DER STRAHLPUMPE<br />
Mithilfe der Energie des Treibstrahls bzw. Vorlaufs saugt die Strahlpumpe, auch Dreiwegeinjektorventil<br />
oder „Jetomat“ genannt, Wasser aus dem Rücklauf an und wälzt es über<br />
den Verbraucherkreis ohne Umwälzpumpe um, wobei die angesaugte Menge mithilfe der<br />
Düse regelbar ist. In der damit erhaltenen Mischung ergibt sich die optimale Temperatur<br />
und Menge für den Verbraucherkreis. Darüber hinaus sind so auch die Rücklauftemperaturen<br />
deutlich niedriger als bei einer konventionellen Lösung mit Regelventil und Umwälzpumpe<br />
und können zusätzlich sehr genau überwacht werden.<br />
Viele Anlagen in Deutschland wurden<br />
bereits mit der Leistungsregelung ausgestattet.<br />
Namhafte Nutzer dieser Technologie<br />
sind Airbus, Deutsche Bahn,<br />
Bundeswehr, VW-Werke, Gebäude der<br />
Rentenversicherung und viele Krankenhäuser,<br />
Verwaltungen und Schulen. An der<br />
TU Chemnitz wurde 2012 ein Neubau in<br />
Betrieb genommen, und an der TU Rostock<br />
und im Freizeitbad Braunschweig werden<br />
aktuell je ein Neubau mit der effizienten<br />
Leistungsregelung ausgerüstet. ■<br />
Autor: Marc Gebauer<br />
Literatur:<br />
[1] AGFW Regelwerk, Merkblatt 517 „Strahlpumpen<br />
in der Fernwärme“<br />
[2] Marc Gebauer, Vereinfachung des hydraulischen<br />
Abgleichs in Heizungsanlagen HLH<br />
(2011) 3<br />
[3] W. Bälz & Sohn GmbH Heilbronn, „Einführung<br />
in die Technologie der Strahlpumpe -BPD119“<br />
[4] AGFW Regelwerk, Merkblatt 513 „Einbauund<br />
Betriebshinweise für Umwälzpumpen in<br />
Fernwärme-Hausstationen“<br />
[5] VDMA 24199: „Regelungstechnische Anforderungen<br />
an die Hydraulik bei Planung und<br />
Ausführung von Heizungs-, Kälte, Trinkwarmwasser-<br />
und Raumlufttechnischen Anlagen<br />
Bild 4: Beispiele für Heizkurven mit Leistungsregelung oder mit Umwälzpumpe (schwarz).<br />
ratur sind die Variante der Temperaturregelung<br />
mit Regelventil + Umwälzpumpe<br />
und die Variante der Leistungsregelung<br />
mit Strahlpumpe übereinstimmend.<br />
Mit zunehmendem Teillastverhalten<br />
kann durch die Leistungsregelung eine<br />
geringere Rücklauftemperatur erreicht<br />
werden und gleichzeitig wird die umzuwälzende<br />
Wassermenge kleiner. Die Leistungsregelung<br />
ist bei Heizungsanlagen<br />
und bei Lüftungsanlagen die effizientere<br />
technische Lösung.<br />
Bei der Verdopplung der Temperaturspreizung<br />
halbiert sich die umzuwälzende<br />
Wassermenge bei gleicher Leistung. Damit<br />
verringert sich der Druckabfall der Anlage<br />
auf ein Viertel [4]. Je nach dem Effizienzfaktor<br />
der Umwälzpumpe gemäß der<br />
DIN V 18599 Teil 5 sinkt der Elektroenergiebedarf<br />
auf ca. 1/16 bis 1/32.<br />
In der Dokumentation des Verbandes<br />
Deutscher Maschinen- und Anlagenbau<br />
e.V. VDMA 24199 [5] „Regelungstechnische<br />
Anforderungen an die Hydraulik bei Planung<br />
und Ausführung von Heizungs-, Kälte,<br />
Trinkwarmwasser- und Raumlufttechnischen<br />
Anlagen“ ist die Beschreibung der<br />
Leistungsregelung mittels Strahlpumpen<br />
an einem differenzdruckbehaften Rohrleitungsnetz<br />
ebenfalls erläutert.<br />
KONTAKT<br />
W. Bälz & Sohn GmbH & Co.<br />
74076 Heilbronn<br />
Tel. 07131 15000<br />
Fax 07131 150021<br />
www.baelz.de<br />
mail@baelz.d<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 57
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Energiewende<br />
Mehr Energieeffizienzsteigerungen nötig<br />
Erhöhung der Energieeffizienz im verarbeitenden Gewerbe von großer Bedeutung<br />
Die Erhöhung der Energieffizienz ist für die Energiewende von grundlegender Bedeutung [ 1 ]. Höhere Energieffizienz heißt, mit gleichbleibendem<br />
Energieaufwand ein höheres volks- oder betriebswirtschaftliches Ergebnis oder mit sinkendem Energieverbrauch ein<br />
gleichbleibendes Ergebnis oder im Idealfall mit sinkendem Energieaufwand ein höheres Ergebnis zu erzielen. Diese Forderung gilt für<br />
alle Bereiche und Zweige der Volkswirtschaft.<br />
Eine höhere Energieeffizienz kann<br />
durch eine Vielzahl von Maßnahmen erreicht<br />
werden. Hierzu sind in der Regel Investitionen<br />
zu tätigen.<br />
Nachfolgend wird für das verarbeitende<br />
Gewerbe und einige seiner Zweige die<br />
Entwicklung der Investitionen zur Energieeffizienzsteigerung<br />
und zur Energieeinsparung<br />
im Zeitraum 2008 – 2011 auf der<br />
Grundlage von [2] dargestellt.<br />
Herstellung von Glas und Glaswaren, Keramik,<br />
Verarbeitung von Steinen und Erden<br />
wurden in den anderen aufgeführten Zweigen<br />
2011 die höchsten Investitionen zur<br />
Energieeffizienzsteigerung im betrachteten<br />
Zeitraum realisiert, d. h. aber auch, die<br />
Kontinuität der Maßnahmen ist noch verbesserungsbedürftig.<br />
Ein stetiges Wachstum<br />
der Investitionen ist nur im Zweig Herstellung<br />
von Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeugteilen<br />
zu verzeichnen.<br />
Maßnahmen zur Steigerung<br />
der Energieeffizienz<br />
Zu derartige Maßnahmen zählen:<br />
<br />
<br />
<br />
Gesamtentwicklung<br />
im produzierenden Gewerbe<br />
In den Jahren 2008 – 2011 wurden für<br />
o. g. Maßnahmen 2470,2 Mrd. Euro investiert,<br />
d. h. konkret an Bruttozugängen<br />
an erworbenen und selbsterstellten Sachanlagen<br />
aktiviert. Tabelle 1 enthält die Investitionen<br />
in den einzelnen Jahren. Die<br />
Anteile veränderten sich trotz der Schwankungen<br />
der Investitionssummen nur geringfügig.<br />
Die Masse der Investitionen wurde im<br />
verarbeitenden Gewerbe getätigt. Im Jahr<br />
2011 waren es 71,2 %. Der Bereich der Energieversorgung<br />
hatte einen Anteil von<br />
24,1 %. Gegenüber 2008 ist damit der Anteil<br />
des verarbeitenden Gewerbes besonders<br />
2008 erheblich angewachsen. Das geschah<br />
zulasten der Energieversorgung, deren Anteil<br />
2008 noch bei 48,6 % gelegen hatte. Im<br />
verarbeitenden Gewerbe ist also das Interesse<br />
an der Eröhung der Energieeffizienz<br />
erheblich gestiegen.<br />
Verteilung<br />
im verarbeitenden Gewerbe<br />
Zum verarbeitenden Gewerbe zählen<br />
24 Zweige. Über die Hälfte der Investitionen<br />
konzentrierte sich auf 6 Zweige,<br />
obgleich beachtliche Schwankungen<br />
im betrachteten Zeitraum auftraten. Tabelle<br />
2 zeigt die Schwerpunktzweige-Investitionen<br />
zur Energieeffizienzsteigerung.<br />
In jedem Jahr wurden also zwischen<br />
51,6 und 58,1 % der Investitionen in diesen<br />
Zweigen realisiert. Bis auf den Zweig<br />
Tabelle 1: Investitionen zur Energieeffizienzsteigerung ( in Mio. Euro).<br />
Investitionen<br />
zur Energieeffizienzsteigerung<br />
Anteil an den Investitionen<br />
insgesamt (in %)<br />
2008 589,3 0,8<br />
2009 570,2 0,9<br />
2010 664,2 1,0<br />
2011 646,5 0,9<br />
Tabelle 2: Schwerpunktzweige-Investitionen zur Energieeffizienzsteigerung in 1000 Euro.<br />
2008 2009 2010 2011<br />
Herstellung von Nahrungs- 37249 38244 41506 74084<br />
und Futtermitteln<br />
Herstellung von Papier, Pappe 12553 30341 29302 41616<br />
Herstellung<br />
28564 60699 22656 30344<br />
Chemischer Erzeugnisse<br />
Herstellung von Glas und 27823 18162 37108 31821<br />
Glaswaren, Keramik,<br />
Verarbeitung von Steinen, Erden<br />
Metallerzeugung<br />
9772 16731 19117 40858<br />
und -bearbeitung<br />
Herstellung von Kraftfahrzeugen<br />
und -teilen<br />
32013 33605 33617 48821<br />
Tabelle 3: Entwicklung der Energieeffizienz.<br />
2008 2011<br />
Nahrungsmittel 1,4 1,3<br />
Papier, Pappe 7,4 7,1<br />
Chemische Erzeugnisse 7,8 8,8<br />
Glas 8,2 7,4<br />
Metallerzeugung 9,0 8,5<br />
Kraftfahrzeuge 0,4 0,3<br />
58 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Energiewende<br />
<br />
Gebäuden und Anlagen,<br />
<br />
technik durch neue, effizientere Technik<br />
<br />
nahmen.<br />
Entwicklung der Energieeffizienz<br />
Viele der Maßnahmen werden nur mit<br />
einer Zeitverzögerung wirksam. Den effiziensteigernden<br />
Maßnahmen wirken auch<br />
andere Faktoren entgegen, wie z. B. Veränderungen<br />
des Fertigungsprogramms und<br />
Schwankungen der Auftragslage. Trotzdem<br />
sollten sich über längere Zeiträume<br />
Verbesserungen zeigen.<br />
Wie Tabelle 3 zeigt, wurde hier auch<br />
einiges erreicht. Von den betrachteteten<br />
6 Zweigen haben 5 im Jahr 2011 gegenüber<br />
2008 eine zum Teil deutlich verbesserte<br />
Energieeffizienz, trotz zwischenzeitlicher<br />
Schwankungen. Nur in einem Zweig,<br />
der Herstellung chemischer Erzeugnisse,<br />
trat eine Verschlechterung ein. Die Energieeffizienz<br />
wird dargestellt durch das Verhältnis<br />
von Energieverbrauch ( in GJ ) zu<br />
1000 Euro Umsatz.<br />
Aber auch in der Mehrzahl der anderen<br />
hier nicht genannten Zweige wurde die<br />
Energieeffizienz verbessert.<br />
Schwerpunkte der Erhöhung<br />
der Energieeffizienz<br />
Die systematische Erhöhung der Energieeffizienz<br />
setzt die genaue Kenntnis der<br />
Bereiche voraus, in denen der Energieverbrauch<br />
am höchsten ist, in denen effizienzsteigernde<br />
Maßnahmen hohe Wirkungen<br />
bringen. Dabei bestehen zwischen und<br />
innerhalb der Bereiche und Zweige der<br />
Volkswirtschaft durchaus erhebliche Unterschiede.<br />
An erster Stelle stehen die Wärmeanwendungen<br />
insgesamt. Hierfür wurden<br />
2011 in der Industrie 74,7 % der Endenergie<br />
verbraucht [3]. Im Gegensatz zum<br />
Haushaltsbereich, wo der Energieeinsatz<br />
vor allem zur Erzeugung von Raumwärme<br />
erfolgt, wird im verarbeitenden Gewerbe<br />
Energie vor allem zur Erzeugung von<br />
Prozesswärme eingesetzt. Hierfür werden<br />
65,9 % der Endenergie verbraucht, für<br />
die Raumheizung dagegen nur 7,9 %. Deshalb<br />
sind die Zweige Herstellung von Papier<br />
und Pappe, Herstellung chemischer<br />
Erzeugnisse, Herstellung von Glas, Glaswaren<br />
und Keramik sowie die Metallerzeugung<br />
und -bearbeitung generell und<br />
alle Fertigungsprozesse, in denen die zu<br />
bearbeitenden Materialien einer Wärmebehandlung<br />
unterzogen werden, als Schwerpunkte<br />
für die Steigerung der Energieeffizienz<br />
anzusehen. Zur Erzeugung von<br />
mechanischer Energie werden 21,3 % der<br />
Endenergie verbraucht. Die Energieeffizienz<br />
kann also auch durch energiesparende<br />
Antriebe an Bearbeitungsmaschinen,<br />
Pumpen, Fördereinrichtungen<br />
usw. erhöht werden. Im verarbeitenden<br />
Gewerbe sind somit die Erzeugung<br />
von Prozesswärme und mechanischer<br />
Energie Schwerpunkte für effiziensteigernde<br />
Maßnahmen.<br />
Breites Tätigkeitsfeld<br />
Energieeffizienzsteigerung ist auch im<br />
verarbeitenden Gewerbe eine Notwendigkeit.<br />
Es besteht ein breites Tätigkeitsfeld.<br />
Allerdings unterscheiden sich Ansatzpunkte<br />
und Lösungswege vielfach von denen<br />
im Haushaltsbereich. Sie sind im verarbeitenden<br />
Gewerbe wesenlich differenzierter.<br />
■<br />
Literatur:<br />
[1] Blazejczak, J., / Edler, D. / Schill, W-P.;<br />
Steigerung der Energieeffizienz, ein Muss für<br />
die Energiewende, ein Wachstumsimpuls für<br />
die Wirtschaft, DIW-Berichte, Wochenbericht<br />
Nr. 4/ 2014<br />
[2] Statistisches Bundesamt; Fachserie 19, Reihe<br />
3.1.2011<br />
[3] AGEB Energiebilanzen e. V.; Anwendungsbilanz<br />
für die Endenergiesektoren in Deutschland<br />
2010 und 2011, Berlin 2013<br />
Labelwin<br />
in der Praxis<br />
www.label-software.de<br />
IFH Nürnberg<br />
Halle 7, Stand 7.002<br />
Referenzen<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 59
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Thermografie<br />
Wärmeverluste farblich dargestellt<br />
Thermografie als nützliches Werkzeug für die Altbausanierung<br />
Eine Checkliste von Zukunft Altbau gibt an, wann sich Wärmebilder lohnen. So zahlt sich beispielsweise bei Kälte und Schnee auch<br />
ein Blick aufs Dach aus.<br />
Thermografiefotos von Häusern offenbaren<br />
die Defizite der Gebäudedämmung in<br />
Farben. Sie können so ein wertvolles Werkzeug<br />
für die Altbausanierung sein. „Als<br />
Motivation für eine Sanierung und zur<br />
Qualitätssicherung lohnt sich die Technik<br />
auf jeden Fall, rät Petra Hegen vom Landesprogramm<br />
Zukunft Altbau des Umweltministeriums<br />
Baden-Württemberg. „Die<br />
Aufnahmen sollten aber nur in der kalten<br />
Jahreszeit gemacht werden, möglichst morgens<br />
bei unter 5 °C, und von einem Fachmann.“<br />
Am besten sei eine Kombination<br />
aus Außen- und Innenthermografie. Einen<br />
detaillierten Sanierungsplan und eine Beratung<br />
durch einen Fachmann ersetze die<br />
Thermografie aber nicht, so Hegen.<br />
Neutrale Informationen zur Sanierung<br />
gibt es kostenfrei über das Beratungstelefon<br />
08000 123333 von Zukunft Altbau oder<br />
unter www.zukunftaltbau.de.<br />
Wärmeverluste von Blau bis Rot<br />
Auf Thermografiebildern werden unterschiedlich<br />
hohe Wärmeverluste an Fassade<br />
und Fenstern in Farben dargestellt.<br />
Bei Außenaufnahmen steht Rot für hohe<br />
Wärmeverluste und einen energetischen<br />
Sanierungsbedarf, Grün und Blau zeigen<br />
eine gute Dämmung. Bei Innenaufnahmen<br />
gilt: Je dunkler die Farbe, desto<br />
kälter und sanierungsbedürftiger ist das<br />
Bauteil.<br />
Thermografiekameras stellen die für<br />
Menschen unsichtbare Wärmestrahlung<br />
bildlich dar, indem sie die Infrarotstrahlen<br />
mithilfe von Spezialsensoren in Farbbilder<br />
umwandeln. „So kann die Temperaturverteilung<br />
auf Flächen und Gegenständen<br />
recht präzise anschaulich gemacht<br />
werden“, sagt Dieter Bindel vom Gebäudeenergieberaterverband<br />
GIH. „Thermische<br />
Schwachstellen werden idealerweise durch<br />
eine Kombination aus Außen- und Innenthermografie<br />
aufgedeckt.<br />
Während Außenaufnahmen eine erste<br />
Orientierung und Einschätzung ermöglichen,<br />
werden bauphysikalische Probleme<br />
eher durch eine Innenthermografie sichtbar.“<br />
Auch schlecht ausgeführte Sanierungsarbeiten<br />
mit Wärmebrücken sehe<br />
man auf den Bildern sofort.<br />
Das Fotografieren und die Deutung der<br />
Wärmebilder sollte aber nur durch qualifizierte<br />
Personen vorgenommen werden.<br />
„Wer sich eine Kamera kauft und selbst Bilder<br />
schießt, kann viel falsch machen“, so<br />
Bindel. „Ein Wärmebild ist nur etwas wert,<br />
wenn es zu den richtigen Bedingungen aufgenommen<br />
und danach richtig interpretiert<br />
wird. So setzt die Auswertung Kenntnisse<br />
über die Baukonstruktion, Bauphysik<br />
und Messtechnik voraus.“ Eine Eigenanschaffung<br />
einer Kamera lohnt sich außerdem<br />
finanziell nicht: Die gängigen Modelle<br />
kosten zwischen 2000 und 15 000 Euro.<br />
Auch für eine weitere Entscheidung benötigen<br />
Hausbesitzer Bauexperten. „Die<br />
Frage, welcher Sanierungsschritt aktuell<br />
der wichtigste ist, beantworten die Farbaufnahmen<br />
nicht“, so Petra Hegen von Zukunft<br />
Altbau. „Die Bilder geben nur an,<br />
welches Bauteil energetische Schwachstellen<br />
aufweist.“ Die Reihenfolge der Sanierungsarbeiten<br />
könne nur nach einer indi-<br />
NEUER PRAXISRATGEBER – THERMOGRAFIE FÜR HEIZUNGSBAUER<br />
Thermografie: Die roten Stellen verraten hohe<br />
Wärmeverluste. Ist genug gedämmt, entweicht<br />
nur wenig Wärme. Bild: Zukunft Altbau<br />
Der neue Praxisratgeber „Thermografie für Heizungsbauer“<br />
des Messgeräte-Herstellers Testo zeigt Anwendungsbeispiele,<br />
wie Techniker und Handwerker im Heizungsbau<br />
mit Thermografie Zeit und Kosten sparen.<br />
Und bei ihren Kunden einen „Aha-Effekt“ auslösen.<br />
Außerdem können Heizungsbauer ihr bekanntes Leistungsspektrum<br />
um lukrative Thermografie-Dienstleistungen<br />
erweitern.<br />
Die Thermografie, also Wärmebildkamera, hilft beim<br />
Lokalisieren von Heizungsrohren und Auffinden von Leckagen.<br />
Auch die Analyse und Dokumentation der Leitungsanordnung<br />
und der Funktionstest bei Fußbodenheizungen<br />
sind mit der richtigen Wärmebildkamera<br />
kein Problem mehr. Vorher-/Nachher-Bilder von Heizkörper-Spülungen<br />
zeigen anschaulich die positive Veränderung<br />
– auch für den Kunden. Unterputz-Abgasleitungen können sich nicht länger<br />
verstecken.<br />
Den 24-seitigen Praxisratgeber „Thermografie für Heizungsbauer“ gibt es kostenlos bei:<br />
www.testo-wbk.de/heizungsbauer<br />
60 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Thermografie<br />
Energieberater helfen bei der Sanierung.<br />
Bild: Zukunft Altbau<br />
CHECKLISTE: DAS 1 X 1 DER THERMOGRAFIE<br />
● Thermografiebilder sind Fotos, die die Wärmeverluste von Fassade<br />
und Fenstern farblich darstellen.<br />
● Die Bilder zeigen den energetischen Sanierungsbedarf der Gebäudehülle<br />
und können zur Überprüfung von Sanierungsarbeiten<br />
genutzt werden.<br />
● Die Außentemperatur muss unter 5 °C liegen – mindestens<br />
15 °C Temperaturdifferenz zwischen dem Hausinneren und außen.<br />
● Thermografiefotos sollten nur durch qualifizierte Personen<br />
durchgeführt werden.<br />
● Außenaufnahmen geben eine erste Einschätzung, Innenaufnahmen<br />
zeigen bauphysikalische Schwachstellen im Detail.<br />
● Einen detaillierten Sanierungsplan und eine Energieberatung<br />
ersetzt die Thermografie nicht.<br />
viduellen Analyse durch einen Fachmann<br />
festgelegt werden.<br />
Gut ausgebildet für diese Dienstleistung<br />
sind qualifizierte Gebäudeenergieberater:<br />
Sie analysieren den Zustand des Hauses<br />
vom Keller bis zum Dach, schlagen ein<br />
sinnvolles Gesamtkonzept inklusive Einzelschritten<br />
vor und zeigen Finanzierungsmöglichkeiten<br />
auf. Die Beratung ist günstig<br />
und wird vom Staat finanziell gefördert.<br />
Thermografie mit dem eigenen Auge<br />
Ein Außenthermografiefoto „light“ kann<br />
übrigens jeder „schießen“: Ein Blick aufs<br />
Dach bei Kälte und Schnee zeigt, wie gut<br />
das Dach gedämmt ist. Liegt auch dann<br />
Schnee auf den Ziegeln, wenn das in der<br />
Nachbarschaft nicht der Fall ist, ist das<br />
Dach ausreichend gedämmt. Schmilzt der<br />
Schnee recht rasch oder nur an bestimmten<br />
Stellen, ist das Dach nur mangelhaft<br />
vor Wärmeverlust geschützt.<br />
Typische Schwachstellen sind die Trennwände<br />
von Reihenhäusern aber auch Sanitärentlüftungen<br />
oder Antennenmasten,<br />
bei denen die Dampfsperre nicht dicht angeklebt<br />
wurde. Auch rund um Dachflächenfenster<br />
zeigen sich oft Schwachstellen.<br />
Zukunft Altbau informiert Wohnungsund<br />
Hauseigentümer neutral über den<br />
Nutzen energieeffizienter Altbaumodernisierung<br />
und über Fördermöglichkeiten.<br />
Das Programm des Ministeriums für Umwelt,<br />
Klima und Energiewirtschaft Baden-<br />
Württemberg hat seinen Sitz in Stuttgart<br />
und wird von der KEA Klimaschutz- und<br />
Energieagentur Baden-Württemberg umgesetzt.<br />
Aktuelle Informationen zur energetischen<br />
Sanierung von älteren Wohnhäusern<br />
gibt es auch auf www.facebook.com/<br />
ZukunftAltbau.<br />
■<br />
KONTAKT<br />
Zukunft Altbau<br />
KEA Klimaschutz- und Energieagentur<br />
Baden-Württemberg GmbH<br />
70176 Stuttgart<br />
Tel. 0711 4898250<br />
Fax 0711 48982520<br />
info@zukunftaltbau.de<br />
www.zukunftaltbau.de<br />
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KePlast Retrofit<br />
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4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 61
FIRMEN & FAKTEN<br />
Kurz notiert<br />
SMA und Danfoss<br />
Eine der weltweit größten<br />
Umrichter-Allianzen<br />
Die SMA Solar Technology AG und Danfoss A/S streben eine<br />
enge strategische Partnerschaft an, um die Wettbewerbsfähigkeit<br />
der Unternehmen zu erhöhen. Die beiden führenden Spezialisten<br />
für Systemtechnik wollen ihre Kostenposition durch Skaleneffekte<br />
sowie die Nutzung der gemeinsamen Entwicklungserfahrung<br />
nachhaltig verbessern. In diesem Zusammenhang beteiligt<br />
sich Danfoss mit 20 % an SMA und plant den Verkauf des kompletten<br />
Solar-Wechselrichtergeschäfts an SMA.<br />
„Die strategische Kooperation mit Danfoss stärkt die führende<br />
Position von SMA im globalen V-Markt. Wir sehen uns einem<br />
wettbewerbsintensiven Marktumfeld und hohen Preisdruck ausgesetzt.<br />
In diesem Zusammenhang können wir von der jahrelangen<br />
Erfahrung von Danfoss im Bereich der Antriebsumrichter profitieren.<br />
Dort herrscht bereits seit Langem ein starker Verdrängungswettbewerb.<br />
Dementsprechend hat die Danfoss-Gruppe ihre Strategie<br />
auf die kontinuierliche Kostenreduktion durch Nutzung der<br />
globalen Einkaufsmöglichkeiten und durch Innovationen ausgerichtet.<br />
Von der strategischen Allianz können beide Unternehmen<br />
gleichermaßen profitieren und ihre Kostenposition nachhaltig verbessern“,<br />
erklärt SMA Vorstandssprecher Pierre-Pascal Urbon. Zusätzlich<br />
wird SMA durch die beabsichtigte Übernahme des Solar-<br />
„Durch die angestrebte Partnerschaft formen zwei führende<br />
Spezialisten für Systemtechnik eine der weltweit größten Umrichter-Allianzen.<br />
Die Beteiligung von 20 % an SMA ist ein starkes<br />
Signal und bestätigt unser kontinuierliches Engagement und<br />
Vertrauen in das Solargeschäft. Wir werden unsere Erfahrungen<br />
aus der Antriebstechnologie auf Solar-Wechselrichter übertragen<br />
und damit die Innovationsgeschwindigkeit erhöhen. Danfoss<br />
wird von der Bündelung des Einkaufsvolumens und den hohen<br />
Wachstumsraten der PV-Industrie in den nächsten Jahren profitieren“,<br />
erläutert Niels B. Christiansen, President und CEO von<br />
Danfoss.<br />
Trina Solar<br />
Produkte konform<br />
mit WEEE-Richtlinie der EU<br />
Trina Solar Limited (TSL) bestätigt offiziell, dass seine Produkte<br />
zu 100 % der WEEE-Richtlinie der EU über Elektro- und<br />
Elektronikaltgeräte entsprechen. Die WEEE-Richtlinie (2002/96)<br />
ist seit dem 1. Februar verpflichtend für die PV-Industrie in den<br />
EU-27-Mitgliedsländern. Sie regelt die sachgemäße und umweltgerechte<br />
Entsorgung von Elektro- und Elektronikschrott; seit der<br />
Novellierung 2012 fallen auch Solarmodule unter die Verordnung.<br />
Seit dem 1. Februar 2014 dürfen PV-Hersteller, Distributoren und<br />
Installateure nur noch solche Module verkaufen und einsetzen, die<br />
das WEEE-Logo tragen. Dieses Logo zeigt an, dass der Hersteller<br />
den Richtlinien zur Entsorgung von Altprodukten und Müll voll<br />
entspricht, was auch die dafür notwendige Finanzierung und Administration<br />
einschließt.<br />
A.B.S.<br />
30 Jahre Erfahrung im Silobau<br />
Wechselrichtergeschäfts von Danfoss die Attraktivität ihres Produktangebots<br />
erhöhen. Nach Genehmigung der Transaktion wird<br />
SMA neue Produkte für das wachstumsstarke Marktsegment der<br />
mittelgroßen PV-Anlagen in Europa, USA und China einführen.<br />
A.B.S. gehört zu den großen Gewebesilo-Hersteller in Deutschland.<br />
Das mittelständische Unternehmen mit Sitz im baden-württembergischen<br />
Osterburken kann in diesem Jahr auf eine 30-jährige<br />
erfolgreiche Firmengeschichte zurückblicken. Über 60 000 A.B.S.-<br />
Silos lagern und liefern Tag für Tag die verschiedensten Schüttgüter<br />
in der Landwirtschaft, der Industrie und in der Heizungs-<br />
Branche. Firmengründer Adolf Lesk (1924 – 2005 war ein leidenschaftlicher<br />
Konstrukteur und Tüftler, der über die Jahre mehr als<br />
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62 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
FIRMEN & FAKTEN<br />
Kurz notiert<br />
Heike Stang leitet seit 1994 die Geschicke der Firma A.B.S. Seit 2003 ist<br />
Matthias Petzl neben Heike Stang Geschäftsführer.<br />
100 Erfindungen beim deutschen Patent- und Markenamt angemeldet<br />
hatte. Nach verschiedenen Stationen gründete der hervorragende<br />
Konstrukteur Lesk 1984 die Firma A.B.S. Im Laufe der<br />
Zeit konnte A.B.S. seine Mitarbeiterzahl kontinuierlich erhöhen.<br />
Die Tochter des Firmengründers Adolf Lesk, Heike Stang, geb.<br />
Lesk, leitet seit 1994 die Geschicke der Firma, die im Jubiläumsjahr<br />
über 45 engagierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt.<br />
Als 1997 die Verwendung von Holzpellet-Heizungen in Deutschland<br />
freigegeben wurde, eröffnete sich ein neuer und großer Markt<br />
für Holzpellet-Silos. A.B.S. hat diesen Trend von Anfang an erkannt<br />
und war somit einer der ersten Hersteller, der individuelle Gewebesilos<br />
für die verschiedensten Anforderungen, Einlagerungsmengen<br />
und Räume fertigen konnte. Die Pellet-Silos sind genau auf die<br />
kleinen Presslinge abgestimmt: Wichtige Punkte hier sind, neben<br />
der Atmungsaktivität, eine staubfreie und einfache Befüllung sowie<br />
die sichere Austragung zum Heizkessel.<br />
verband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e. V.<br />
(BDH), dem Bundesindustrieverband Technische Gebäudeausrüstung<br />
e. V. (BTGA) und dem Herstellerverband Raumlufttechnische<br />
Geräte e. V. (RLT-Verband) sind somit erstmals führende Verbände<br />
der TGA gemeinsam unter einem Dach in der Hauptstadt vertreten.<br />
Die Verbände wollen so ihre persönliche Präsenz auf Bundesebene<br />
verstärken und die gesamte politische Kommunikation<br />
bündeln und intensivieren.<br />
Die Parlamentarische Staatssekretärin bei der Bundesministerin<br />
für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, Rita<br />
Schwarzelühr-Sutter, begrüßte in ihrem Grußwort den Schritt<br />
der Verbände: „Es ist wichtig, einen zentralen Ansprechpartner<br />
vor Ort zu haben, der mit einer Stimme spricht und ebenso ist es<br />
bedeutend, dass Fragen und Anliegen rund um die Gebäudeenergieeffizienz<br />
künftig an die TGA-Repräsentanz gerichtet werden<br />
können.“ Günther Mertz, Geschäftsführer der eigens gegründeten<br />
TGA-Repräsentanz Berlin GbR, sprach von einem wichtigen<br />
Schritt für die gesamte Branche. „Um die insbesondere im Zuge<br />
der Energiewendediskussion gestiegene Bedeutung der Branche<br />
und den damit verbundenen Ansprüchen der Politik gerecht zu<br />
werden, ist es unabdingbar, in Berlin die Schlagkraft der TGA-<br />
Verbände zu erhöhen.“<br />
FGK, BDH, BTGA und RTL<br />
TGA-Repräsentanz Berlin<br />
eröffnet<br />
Rund 70 hochrangige Gäste aus Politik, Medien und der TGA-<br />
Branche feierten am 18. Februar 2014 im Haus der Bundespressekonferenz<br />
die Eröffnung der TGA-Repräsentanz Berlin. Mit dem<br />
Fachverband Gebäude-Klima e. V. (FGK), dem Bundesindustrie-<br />
Symbolische Schlüsselübergabe: V.l.n.r.: Andreas Lücke, Hauptgeschäftsführer<br />
BDH; Robert Baumeister, ehemalig. Vorsitzender RLT-<br />
Herstellerverband; Rita Schwarzelühr-Sutter MdB, Parlamentarische<br />
Staatssekretärin bei der Bundesministerin für Umwelt, Naturschutz, Bau<br />
und Reaktorsicherheit; Josef Oswald, Präsident BTGA; Günther Mertz,<br />
Geschäftsführer TGA-Repräsentanz Berlin, FGK, BTGA, RLT-Herstellerverband;<br />
Prof. Ulrich Pfeiffenberger, Vorstand.<br />
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4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 63
FIRMEN & FAKTEN<br />
Kurz notiert<br />
Hanwha SolarOne<br />
Neue international<br />
standardisierte CO 2 -Zertifizierung<br />
Hanwha SolarOne ist einer der ersten PV-Hersteller, dessen<br />
Solarmodule nach ISO 14067, dem neuen internationalen Standard<br />
für die Berechnung von Treibhausgas-Emissionen, zertifiziert<br />
wurden. Die Zertifikate wurden im Januar 2014 vom TÜV<br />
Rheinland ausgestellt.<br />
Die Norm ISO 14067 enthält international anerkannte technische<br />
Spezifika, anhand derer die CO 2 -Emissionen eines Produkts<br />
über seine gesamte Lebensdauer hinweg quantifiziert werden können.<br />
Für Produkte, die Teil einer Wertschöpfungskette sind, sieht<br />
die Norm eine partielle Bewertung bei allen Produktionsschritten<br />
bis das Modul das Werk verlässt vor, um den höchstmöglichen Genauigkeitsgrad<br />
sicherzustellen. Zugunsten einer praktikablen Methodik<br />
für verschiedene Produktgruppen existieren differenzierte<br />
Prüfkategorien, die „Product-Category-Rules (PCR)“. Zur Einstufung<br />
der Hanwha SolarOne Solarmodule „HSL 60“ und „HSL 72“<br />
wurde die Product-Category-Rule für kristalline Solarzellen herangezogen.<br />
Viessmann<br />
Fachvorträge<br />
auf der IFH/Intherm<br />
Die Energiekosten der privaten<br />
Haushalte steigen. Nach Berechnungen<br />
der Deutschen Energieagentur<br />
(dena) gibt eine durchschnittliche<br />
Familie jährlich rund<br />
5000 Euro für Heizwärme, Strom<br />
und Kraftstoff aus – fast doppelt<br />
so viel wie noch im Jahr 2000. Den<br />
größten Anteil machen die Kosten<br />
für Warmwasser und Heizung aus,<br />
die sich seit 1995 um 170 % erhöht<br />
haben. Der Einsatz moderner, effizienter<br />
Heiztechnik bietet deshalb das größte Potenzial, die Energiekosten<br />
zu reduzieren und dauerhaft im Griff zu behalten – im<br />
Neubau genauso wie in der Modernisierung.<br />
In der Praxis wird noch zu wenig getan. Nur rund 20 % aller<br />
Heizungen entsprechen dem aktuellen Stand der Technik, nach Expertenberechnungen<br />
wird 30 % mehr Energie verbraucht als notwendig<br />
wäre. Die Auflösung dieses Modernisierungsstaus wäre<br />
ein wichtiger Beitrag zum Gelingen der Energiewende. Alle dazu<br />
benötigten Technologien sind bewährt und am Markt verfügbar.<br />
Welche Möglichkeiten es gibt, hängt vom Einzelfall ab – von<br />
der Gebäudebeschaffenheit, vom zur Verfügung stehenden Energieträger<br />
und letztlich auch vom Budget des Anlagenbetreibers.<br />
Eine Reihe besonders wirtschaftlicher, hocheffizienter Systemlösungen<br />
stellt Viessmann im Rahmen von Fachvorträgen vom<br />
8. bis 11. April 2014 auf der IFH / Intherm im Messezentrum<br />
Nürnberg vor.<br />
Der Zeitplan für die Fachvorträge:<br />
10.00 Uhr Biomasse-Holzheizsystem der neuen Generation<br />
11.00 Uhr Effiziente Haustechnik im Neubau<br />
13.00 Uhr Schneller beraten, planen und verkaufen –<br />
Viessmann Online-Tools<br />
14.00 Uhr Effiziente Haustechnik in der Sanierung<br />
15.00 Uhr Kraft-Wärme-Kopplung<br />
(täglich vom 8. bis 11. April 2014, NCC Ost, 2. OG, Raum Oslo)<br />
VfW<br />
BAFA-Förderung<br />
für Heizungsanlagen<br />
mit Erneuerbaren Energien<br />
Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA)<br />
fördert den Einbau von Heizungsanlagen auf der Basis Erneuerbarer<br />
Energien mit lukrativen Zuschüssen auf Grundlage des<br />
Marktanreizprogramms (MAP) der Bundesregierung. Gefördert<br />
werden Wärmepumpen, Pellet-, Hackschnitzel- und Scheitholzvergaserkessel.<br />
Fördervoraussetzung ist die Durchführung des<br />
hydraulischen Abgleichs. Dasselbe gilt für den sogenannten Kes-<br />
64 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
FIRMEN & FAKTEN<br />
Kurz notiert<br />
Informationen zu diesem und weiteren für Contracting kompatiblen<br />
Förderprogrammen der Bundesregierung und der Europäischen<br />
Union hat der VfW für seine Mitglieder kompakt zusammengestellt.<br />
Weitere Informationen sind unter www.energiecontracting.de<br />
erhältlich.<br />
SiG Solar<br />
Energiespeichersysteme an den<br />
Netzbetreiber Avacon<br />
Die Avacon AG startet mit der SiG Solar GmbH gemeinsam in<br />
die zweite Runde des „e-Home Energieprojektes 2020“: Insgesamt<br />
22 „SunStorage“-Energiespeichersysteme sollen bis April 2014 in<br />
Privathaushalten der niedersächsischen Gemeinden Stuhr und<br />
Weyhe installiert werden. Acht Energiespeicher werden im Rahmen<br />
eines weiteren Projektes der Avacon AG mit verschiedenen<br />
Ein korrekt durchgeführter hydraulischer Abgleich (links) gewährleistet,<br />
dass jeder Heizkörper mit genau der jeweils benötigten Wärme versorgt<br />
wird. Bei einer nicht abgeglichenen Heizungsanlage (rechts) können<br />
einzelne Heizkörper zu viel und andere zu wenig Wärme erhalten.<br />
Bild: Viessmann<br />
seltauschbonus, der gewährt wird, wenn gleichzeitig mit der Errichtung<br />
einer Solarthermieanlage ein Heizkessel ohne Brennwerttechnik<br />
durch einen neuen Brennwertkessel mit Brennstoff<br />
Öl oder Gas ersetzt wird. Ohne den hydraulischen Abgleich bzw.<br />
ohne den entsprechenden Nachweis darf das BAFA den Zuschuss<br />
nicht gewähren.<br />
Auch wenn die Durchführung des hydraulischen Abgleichs<br />
einerseits zusätzlichen Aufwand und zusätzliche Kosten verursacht,<br />
führen andererseits abgeglichene Systeme zu einem niedrigeren<br />
Brennstoffverbrauch und damit zu niedrigeren Kosten im<br />
laufenden Betrieb. Im Vergleich zu anderen Energiesparmaßnahmen<br />
im Gebäudebereich gehört der hydraulische Abgleich zu den<br />
geringinvestiven Maßnahmen. D. h.: Der Abgleich, bei dem in der<br />
Regel lediglich Einstellungen an bereits vorhandenen Ventilen,<br />
Reglern oder Pumpen vorgenommen werden, kostet vergleichsweise<br />
wenig und macht sich deswegen umso schneller bezahlt.<br />
Insbesondere Contracting-Unternehmen sollten daher unbedingt<br />
einen hydraulischen Abgleich durchführen.<br />
In einigen Fällen kann der hydraulische Abgleich so teuer<br />
kommen, dass er wirtschaftlich nicht mehr vertretbar ist. Für<br />
diese Sonderfälle akzeptiert das BAFA anstelle des hydraulischen<br />
Abgleichs nach den anerkannten Regeln der Technik<br />
auch eine hydraulische Optimierung. Eine hydraulische Optimierung<br />
setzt jedoch voraus, dass der Energiedienstleister/<br />
Heizungsbauer eine Bestandsaufnahme, eine Heizlastberechnung<br />
oder Heizlastabschätzung vornimmt. Denn nur so lässt<br />
sich feststellen, welche Maßnahmen im Einzelfall notwendig<br />
und wirtschaftlich vertretbar sind. Das BAFA entscheidet hier im<br />
Einzelfall.<br />
Installateur Torsten Tschischak von Ralf Krieten Elektrotechnik und<br />
Personalservice, Roger Schneider, Projektmanager der Power Plus<br />
Communications AG, Jens Tiekenheinrich, Leiter des Avacon e-Home<br />
Energieprojektes, Installateur Hans-Christian Laue von Ralf Krieten Elektrotechnik<br />
und Personalservice, und Dietmar Geckeler, Abteilungsleiter<br />
Energiespeichersysteme bei SiG Solar, bei der Installation des ersten<br />
„SunStorage“-Energiespeichers für das „e-Home“ Projekt.<br />
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als 30 Jahren optimalen Frost- und Korrosionsschutz.<br />
4/5/2014 <strong>IKZ</strong>-ENERGY<br />
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FIRMEN & FAKTEN<br />
Kurz notiert<br />
Kommunen in Büroräumen, öffentlichen Gebäuden und Kindergärten<br />
angeschlossen.<br />
Das „e-Home Energieprojekt 2020“ wurde 2011 von Avacon ins<br />
Leben gerufen und untersucht anhand von aktuell 27 Testhaushalten<br />
im Süden Bremens die Auswirkungen des veränderten Einspeise-<br />
und Verbraucherverhaltens auf die Stromnetze. Mit finanzieller<br />
Unterstützung durch Avacon erhielten die teilnehmenden<br />
Haushalte eine PV-Anlage, ein Elektro-Auto, eine Klimaanlage<br />
sowie intelligente Stromzähler, sogenannte Smart Meter. Wissenschaftlich<br />
begleitet wird das Projekt durch das Energie-Forschungszentrum<br />
Niedersachsen (EFZN). Im Jahr 2013 wurde beschlossen,<br />
das Projekt bis 2017 fortzuführen und Energiespeicher<br />
einzubeziehen. „Die Erweiterung des Projektes um Energiespeicher<br />
ist ein logischer Schritt, um das Zusammenspiel von Speichersystemen<br />
und Verteilnetz unter realen Bedingungen zu analysieren<br />
und zu bewerten“, sagt Dietmar Geckeler, Abteilungsleiter<br />
Energiespeichersysteme bei SiG Solar. Bei den verwendeten Energiespeicher-Modellen<br />
handelt es sich um 25 „SunStorage Smart<br />
L“ mit einer nominalen Speicherkapazität von jeweils 11 kWh und<br />
5 „SunStorage Smart M“ mit einer nominalen Speicherkapazität<br />
von jeweils 5,5 kWh.<br />
BIG 5<br />
Millionenschwere Geschäfte<br />
für deutsche Aussteller<br />
Der Großteil der 120 deutschen Aussteller zeigte sich sehr zufrieden<br />
mit dem Ablauf der größten Baumesse des arabischen<br />
Raumes, der THE BIG 5, die Ende letzten Jahres in Dubai stattfand.<br />
Es gab zahlreiche Erfolgsstories unter den deutschen Teilnehmern.<br />
Die 33. Ausgabe der BIG 5 verzeichnete atemberaubende Rekordzahlen.<br />
Lange vergessen sind die Krisenjahre 2009/2010. Die<br />
Teilnehmerzahl von 74 474 liegt mit 19,5 % über dem Vorjahresergebnis.<br />
2742 Aussteller aus 57 Ländern bedeuteten einen Anstieg<br />
um 13,5 %. Das World Trade Center in Dubai war komplett ausge-<br />
bucht. Die Internationalität der Ausstellerschaft beträgt 80 %. Aus<br />
der ganzen Welt suchen exportorientierte Firmen das Geschäft<br />
mit den Arabern.<br />
Während der Ausstellerparty am 3. Messetag wurde auf einer<br />
Megaleinwand Live nach Paris geschaltet, wo das Internationale<br />
Expo-Büro die Entscheidung über den nächsten Austragungsort<br />
der großen Weltausstellung im Jahr 2020 verkündete. Dubai setzte<br />
sich gegen die Türkei, Russland und Brasilien durch. Zum ersten<br />
Mal in der Geschichte der Weltausstellungen ist ein arabisches<br />
Land der Gastgeber. Zwischenzeitlich gab es Veröffentlichungen<br />
zahlreicher Studien von Investmenthäusern, beispielsweise der<br />
Deutschen Bank, die von einem Infrastrukturprogramm für die<br />
EXPO 2020 ausgehen, dass 43 Mrd. US$ übersteigen wird. Es werden<br />
laut dem Expo-Büro 24 Mio. Besucher erwartet.<br />
Die Qualität der Fachbesucher wird in einer Ausstellerbefragung<br />
als sehr gut bezeichnet. Auch die zahlreichen Parallelveranstaltungen<br />
wie beispielsweise Kongresse, Konferenzen, Seminare,<br />
Workshops, Live-Präsentationen etc. tragen zur Qualität der<br />
Besucher bei. Der Messebesuch erhält durch diese Informationsveranstaltungen<br />
für die Besucher einen Mehrwert und laut Veranstalter<br />
wird auch die kommende BIG 5, die vom 17. bis 20. November<br />
stattfindet, ein umfangreiches Begleitprogramm aufweisen.<br />
Für Aussteller wird es schwierig, Flächen zu vergrößern oder<br />
neu zu beantragen, da das Messegelände bereits dieses Jahr ausgelastet<br />
war und mit einem Anstieg der Nachfrage gerechnet wird.<br />
Das World Trade Center baut eine neue Halle, die allerdings erst<br />
zur übernächsten BIG 5 fertig wird. Von daher wird es dieses Jahr<br />
zu Engpässen bei den Flächenwünschen kommen. Der Eventdirector<br />
der Messe, Andy White, emp fiehlt daher eine rasche Anmeldung,<br />
um sich die Teilnahme an der kommenden BIG 5 zu sichern.<br />
In Deutschland koordiniert die Vertretung Messe & Marketing<br />
Pittscheidt aus Bad Münstereifel die deutschen Aussteller.<br />
Auf der kommenden Veranstaltung wird es nicht nur zwei, sondern<br />
drei deutsche Gruppenstände geben, um die Aussteller zielgruppengerechter<br />
in den richtigen Hallen zu platzieren. Es werden<br />
sich außerdem vier Bundesländer mit Gruppenständen in der<br />
gemischten Zabeelhalle beteiligen: Hessen, Sachsen, Bayern und<br />
Nord rhein-Westfalen. Weitere Infos können angefordert werden<br />
bei info@pittscheidt.de<br />
■<br />
66 <strong>IKZ</strong>-ENERGY 4/5/2014
IMPRESSUM<br />
Magazin für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz in Gebäuden<br />
<strong>IKZ</strong>-ENERGY erscheint im 8. Jahrgang (2014)<br />
www.ikz-energy.de · www.strobel-verlag.de<br />
Verlag<br />
STROBEL VERLAG GmbH & Co. KG<br />
Postanschrift: Postfach 5654, 59806 Arnsberg<br />
Hausanschrift: Zur Feldmühle 9-11, 59821 Arnsberg,<br />
Telefon: 02931 8900-0, Telefax: 02931 8900-38<br />
Herausgeber<br />
Dipl.-Kfm. Christopher Strobel, Verleger<br />
Redaktion<br />
Chefredakteur:<br />
Hilmar Düppel<br />
Dipl.-Ing. (Architektur) und Dipl.-Wirt.-Ing.<br />
<strong>IKZ</strong>-ENERGY Redaktionsbüro Essen<br />
Im Natt 22 B, 45141 Essen<br />
Telefon: 0201 89316 - 60, Telefax: 0201 89316 - 61<br />
E-Mail: h.dueppel@strobel-verlag.de<br />
Redakteur: Frank Hartmann<br />
Redaktions-Sekretariat: Birgit Brosowski<br />
<br />
Telefon: 02931 8900-41, Telefax: 02931 8900-48<br />
E-Mail: redaktion@strobel-verlag.de<br />
Anzeigen<br />
Verkaufsleiter: Uwe Derr (verantwortlich)<br />
Anzeigenmarketing/Unternehmenskommunikation:<br />
Dipl.-Kfm. Peter Hallmann<br />
Medienservice: Anke Ziegler und Sabine Trost<br />
Anschrift siehe Verlag<br />
Leiter Online-Medien: Stefan Schütte<br />
E-Mail: s.schuette@strobel-verlag.de<br />
Anzeigenverkauf Print/Online: Jocelyn Blome<br />
E-Mail: j.blome@strobel-verlag.de<br />
Zurzeit ist Anzeigenpreisliste 2014 gültig. Telefon: 02931 8900-24<br />
E-Mail: anzeigen@strobel-verlag.de<br />
Vertrieb / Leserservice<br />
Reinhard Heite<br />
E-Mail: r.heite@strobel-verlag.de<br />
Bezugspreise<br />
Die <strong>IKZ</strong>-ENERGY erscheint acht mal jährlich.<br />
Bezugspreis halbjährlich Euro 34,25 einschl. 7 % MwSt.,<br />
zzgl. Euro 4,– Versandkosten, Einzelheft: Euro 10,00.<br />
Bezieher der „<strong>IKZ</strong>-ENERGY“ erhalten bei Abschluss eines Kombi-<br />
Abonnements mit „<strong>IKZ</strong>-HAUSTECHNIK“ einen um 25 % vergünstigten<br />
Bezugspreis zzgl. Versandkosten.<br />
Mitglieder des Bundesverbandes WärmePumpe (BWP) e. V., des<br />
Industrieverbandes Technische Gebäudeausrüstung Rheinland-<br />
Pfalz / Saarland e. V., des Industrieverbandes Technische Gebäudeausrüstung<br />
Nordrhein-Westfalen e. V., des VGT – Gesamtverband<br />
Gebäudetechnik e. V. erhalten die <strong>IKZ</strong>-ENERGY im Rahmen ihres<br />
Mitgliedsbeitrages.<br />
Abonnementbedingungen<br />
Bestellungen sind jederzeit beim Leserservice oder bei Buchhandlungen<br />
im In- und Ausland möglich. Abonnements verlängern sich<br />
um ein Jahr, wenn sie nicht drei Monate vor Ablauf des Bezugsjahres<br />
schriftlich gekündigt werden, außer sie wurden ausdrücklich befristet<br />
abgeschlossen. Abonnementgebühren werden im Voraus berechnet und<br />
sind nach Erhalt der Rechnung ohne Abzug zur Zahlung fällig oder sie<br />
werden per Lastschrift abgebucht. Auslandsabonnements sind zahlbar<br />
ohne Spesen und Kosten für den Verlag. Die Annahme der Zeitschrift<br />
verpflichtet Wiederverkäufer zur Einhaltung der im Impressum angegebenen<br />
Bezugspreise.<br />
Sollte die Fachzeitschrift aus technischen Gründen oder höherer<br />
Gewalt nicht geliefert werden können, besteht kein Anspruch auf<br />
Nachlieferung oder Erstattung vorausbezahlter Bezugsgelder.<br />
Gerichtsstand für Vollkaufleute ist Arnsberg und Hamburg. Für alle<br />
übrigen Kunden gilt dieser Gerichtsstand für das Mahnverfahren.<br />
Bankverbindungen<br />
Sparkasse Arnsberg-Sundern, Konto 1020320 (BLZ 46650005)<br />
IBAN DE78 4665 0005 0001 0203 20, BIC WELADED1ARN<br />
Postbank Dortmund, Konto 1647-467 (BLZ 44010046)<br />
IBAN DE57 4401 0046 0001 6474 67, BIC PBNKDEFFXXX<br />
Druckvorstufenproduktion<br />
STROBEL PrePress & Media, Postfach 5654, 59806 Arnsberg<br />
E-Mail: datenannahme@strobel-verlag.de<br />
Layout und Herstellung<br />
Siegbert Hahne<br />
Druck (Lieferadresse für Beihefter und Beilagen)<br />
Dierichs Druck + Media GmbH & Co KG,<br />
Frankfurter Straße 168, 34121 Kassel<br />
Veröffentlichungen<br />
Zum Abdruck angenommene Beiträge, Manuskripte und Bilder,<br />
einschließlich der Negative, gehen mit Ablieferung in das Eigentum des<br />
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Bestimmungen das Veröffentlichungs- und Verarbeitungsrecht. Der<br />
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Beiträge im In- und Ausland und in allen Sprachen, insbesondere<br />
in Printmedien, Film, Rundfunk, Datenbanken, Telekommunikationsund<br />
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Nachdruck, Reproduktion und das Übersetzen in fremde Sprachen ist<br />
nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages gestattet. Dieses gilt<br />
auch für die Aufnahme in elektronische Datenbanken und Vervielfältigungen<br />
auf Datenträgern jeder Art.<br />
Sofern Sie Artikel aus <strong>IKZ</strong>-ENERGY in Ihren internen elektronischen<br />
Pressespiegel übernehmen wollen, erhalten Sie die erforderlichen<br />
Rechte unter www.pressemonitor.de oder unter Telefon 030 284930,<br />
PMG Presse-Monitor GmbH.<br />
Die Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge sind urheberrechtlich<br />
geschützt.<br />
ISSN<br />
1864-8355<br />
Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von<br />
Werbeträgern (IVW)<br />
Mitglied im Bundesverband Solarwirtschaft BSW-Solar) e.V.<br />
+<br />
Ausgezeichnete Marken!<br />
www.rotex.de<br />
HPU hybrid<br />
www.ta.co.at<br />
C.M.I. Control and<br />
Monitoring Interface<br />
www.oertli.de GMR 2015 Condens www.rotex.de Kompakt-Klasse<br />
Über den Plus X Award:<br />
Mit mehr als 130 industrieneutralen Jurymitgliedern aus 32 Nationen, 41 kompetenten Partnern und einem investierten<br />
Marketingvolumen von über 25 Mio. Euro ist der Plus X Award heute der weltgrößte Innovationspreis für Technologie,<br />
Sport und Lifestyle. Produkte die über mindestens einen „Plus X“ Faktor verfügen werden mit einem Plus X Award<br />
Gütesiegel ausgezeichnet. Auszeichnungswürdig sind neu entwickelte und innovative Technologien, außergewöhnliche<br />
Designs sowie intelligente und einfache Bedienkonzepte. Auch Kriterien wie gute ergonomische und ökologische<br />
Produkteigenschaften sowie die Verwendung qualitativ hochwertiger Materialien und deren Verarbeitung führen zusätzlich<br />
zu einem nachhaltigen Erzeugnis von langer Lebensdauer und sind somit ebenfalls auszeichnungswürdig.<br />
Der Innovationspreis wurde als Projekt zur Stärkung der Marke initiiert und befindet sich 2013 im zehnten Jahr seines<br />
Bestehens.<br />
Das PDF der Broschüre finden Sie zum Download unter:<br />
http://plusxaward.de/downloads/image-broschuere/