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Workshop zu innovativen Energiekonzepten

Simulation bringt Ordnung in den Heizungs-Dschungel

08.03.2016, 08:30

Dach mit Kombi aus PV und Solathermie
Kombi-Lösungen, zum Beispiel aus Solarthermie und PV werden für Heizungen wichtiger. © Nelskamp

Wärmepumpe, Solarthermie, Photovoltaik, Blockheizkraftwerk (BHKW) und inzwischen auch diverse Kombinationen davon - immer mehr Möglichkeiten für innovative Energiekonzepte fordern von Hausbesitzern, Installateuren und Energieberatern eine komplexe Entscheidung. Heizungsexperte Adi Golbach organisierte in Berlin für das Netzwerk "Aktionskreis Energie" einen Workshop, der Ordnung in die Variantenvielfalt für Objekte ab 30 Kilowatt Heizlast brachte.

Michael Viernickel, der als Anlagendesigner des Projektierers Geo-En Energiekonzepte für etliche Gebäude entworfen hat, stellte den typischen Planungsprozess dar und zeigte auch einen Vergleich der Grenzkosten von zusätzlichem Wärmeschutz und zusätzlicher Photovoltaik-Fläche am Beispiel eines 8-stöckigen Gebäudes. Demnach fielen die Vermeidungskosten für eine Kilowattstunde Primärenergie bis 12 cm zugunsten der Dämmung aus, ab da zugunsten der Photovoltaik

Berechnungszeitraum spielt wichtige Rolle

Ob und welches Gewicht dieser Faktor allerdings für die Entscheidung des Bauherrn habe, müsse am Anfang des Planungsprozesses abgeklärt werden. Eine wesentliche Eingangsgröße sei dabei der Betrachtungszeitraum: Auch bei ansonsten gleichen Parametern könne es einen großen Unterschied machen, ob man für 1, 5 oder 15 Jahre rechne. Sind die Grundlagen erfasst, stehe mit "Semergy" eine neue, relativ einfach zu bedienende, in der Grundversion kostenlose, browserbasierte Plattform zur Verfügung, die die Maßnahmenoptionen eigenständig optimiere.

Viernickel selbst setzt eine speziellere Software mit einer Simulation in stündlicher Auflösung ein ("Beopt"), die für einen Rechendurchlauf allerdings auch auf einem schnellen PC mehrere Stunden benötige. Damit lässt sich eine Punktewolke mit Dutzenden von Varianten des mehr oder weniger intensiven Einsatzes von Effizienz- und Anlagentechnik erzeugen, die zum Beispiel nach den Jahreskosten als der Summe von Betriebs- und Kapitalkosten geordnet ist.

Sonnenschutz ist für Simulation sehr wichtig

Interessanter Nebeneffekt einer solchen dynamischen Gebäudesimulation ist zum Beispiel, dass sich damit gut zeigen lässt, wie ein richtig geplanter Sonnenschutz (außen, nicht innen oder mit Sonnenschutzglas) den Energiebedarf für die Kühlung fast auf ein Drittel senken kann, obwohl der Heizenergiebedarf dadurch nur um 4 Prozent steigt. Der Anlagendesigner erinnerte bei dieser Gelegenheit daran, dass das Fenster von allen das billigste System sei, um Raumwärme bereitzustellen.

Ebenso machte er auf eine weitere kleine, aber wirksame Möglichkeit - jetzt auch für den Altbau - aufmerksam: die selbstlernende Temperaturabsenkung für Einzelräume. Ein Sensor misst, wann die Bewohner die Heizung herunterdrehen. Nach einer gewissen Zeit kann die Steuerung über einen nachrüstbaren Zusatz am Heizkörperventil die Regelung selbst übernehmen.

Simulationsstudie lohnt erst ab 30 kW Heizlast

Trotz der IT-Unterstützung gebe es, so Viernickel, eine untere Grenze, ab der sich der Aufwand für eine ausführliche Simulationsstudie erst lohne. Sie liege bei einer Heizlast von 30 kW. "Wir konzentrieren uns erst einmal auf solche Objekte." Kleinere Systeme setzten voraus, dass der Bauherr selbst in die Haustechnik einsteigen könne.

Michael Viernickel kam auch auf die aktuelle Baupraxis zu sprechen. Er rechnet derzeit mit folgenden Betriebskosten für eine Kilowattstunde (kWh) Heizwärme: 3,0 Cent für die Kombination Erdwärmepumpe/BHKW; 4,2 Cent für eine Erdwärmepumpe; 7,7 Cent für einen Erdgaskessel. Er geht dabei für die Wärmepumpe von einem Strompreis von 19 Cent/kWh und einer Jahresarbeitszahl von 4,5 aus. Ähnliche Kosten wie bei der Erdwärmepumpe entstehen, wenn als Wärmequelle Solarthermie herangezogen wird - das zeigt ein in Berlin-Pankow verwirklichtes Gebäude.

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