WEBINAR – SERIE Online

Bauteilaktivierung: Das Speicher-Wunder

30. April 2020

Roger Hackstock

Verband Austria Solar

Sebastian Spaun

Verband der österreichischen

Zementindustrie VÖZ

sponsored by In Kooperation mit

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Austria Solar vertritt rd. 100 Unternehmen

+ 66 SolarPartner-Installateure

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Zum Ablauf des Webinars

Webinare werden aufgezeichnet und stehen im Anschluss aufunserer Webseite kostenfrei zur Verfügung

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Fragen können während des Webinars schriftlich gestellt

werden, Beantwortung im Anschluss an das Referat

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Danke an die Sponsoren!

Bauteilaktivierung: Das Speicherwunder!

Sebastian Spaun, Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie Austria Solar|Webinar, 30. April 2020

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ENERGIEVERBRAUCH in der EU 2014

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Gebäudeverschlingen 38 % des End-Energiebedarfs

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Temperaturabweichung ÖSTERREICH 1767–2018

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Kühlen wird zum neuen Heizen

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ÖSTERREICH

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Ziel der Klimastrategie:100 % erneuerbarer Strom

Erneuerbarer Strom und Verbrauch in Niederösterreich von 01.04.2018 00:00 bis 01.05.2018 00:00

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HERAUSFORDERUNG

Unregelmäßiger Anfall von Energie aus Sonne und Wind

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DIE LÖSUNG: Gebäude als Speicher

Energiespeicher Betonfür Micro-Energy-Hubs

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BAUTEILAKTIVIERUNG der GESCHOSSDECKE

StahlbewehrungBetonRohrregister

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Warum Beton? hohe Wärmeleitfähigkeit hohes spezifisches Gewicht von

2.400 kg/m3

Warum Geschossdecke? hervorragende Kühlung hervorragender

Strahlungsaustausch

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Warum Beton als Energiespeicher?

Die außerordentlich hohe Wärmeleitfähigkeit Und das hohe spezifisches Gewicht von 2.400 kg/m3

exzellente Eignung von Betonbauteilen zur thermischen Bewirtschaftung

Quelle: Peter Holzer, 2019

Beton Ziegel Holz GKP

Wärmeleitfähigkeit l W/mK 2,3 0,2 0,1 0,2

Wärmespeicherkapazität cp kJ/kgK 1,0 1,0 2,5 1,1

Spezifisches Gewicht r 103 kg/m³ 2,4 0,8 0,5 0,9

Temperaturleitfähigkeit a 10-6 m²/s 1,0 0,3 0,1 0,2

volumsbezogene Wärmespeicherfähigkeit C Wh/(m3K) 667 222 347 263

Thermodynamische Kennwerte ausgewählter Baustoffe

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AUFBAU EINER STANDARD-GESCHOSSDECKE

1. die Betondecke ist nahezu isotherm

2. der überwiegende Teil der vom Rohrregister abgegebenen Wärmefließt in den Raum unter der Decke© Dr. Klaus Kreč

Aufbau1,0 cm Bodenbelag6,0 cm Zementestrich3,0 cm Trittschalldämmung10,0 cm Dämmschüttung25,0 cm Stahlbetondecke

Wärmestrom zwischen je 2 Stromlinien: 0,2 Wm-1

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AUSKÜHLVERHALTEN

Wien, Auslegungstag(kalt und klar)

Zeit ohne Nachheizbedarf: konvektive Heizung: 29 h (ca. 1 Tag)thermische Aktivierung der Decke: 119 h (ca. 5 Tage)

21,5 °C 20,0 °C

eΘ = -8, 0 °C ± 6, 0 K

© Dr. Klaus Kreč

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Höchste thermische Behaglichkeit

Ganz gleichmäßige Temperaturen• Heizlast ≤ 25 W/ m2

• Kühllast ≤ 40 W/ m2

• Niedrige Oberflächentemperaturen• Niedere Wassertemperatur 25 - 30 °C

Raum im obersten Geschoß eines Passivhauses

Außenwände west- und nordseitig

Schwere Bauweise

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SOLARTHERMIE & BAUTEILAKTIVIERUNG

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Gemeindezentrum Hallwang, Salzburg. Mehr Beispiele: www.futureisnow.eu

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SOLARTHERMIE & BAUTEILAKTIVIERUNG

Quelle: Habau, 2016

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SPORTZENTRUM NORD, LIEFERING

Quelle Netz: Kein copy right!

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SOLARTHERMIE & BAUTEILAKTIVIERUNG

Quelle Netz: Kein copy right!

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WINDENERGIE & WÄRMEPUMPE & BAUTEILAKTIVIERUNG

Speicherung von Windkraftin Form von

thermischer Energie in der Gebäudestruktur

Ein System zum Heizen und Kühlen

PILOTPROJEKT Monitoring 2016–2018:

Thermische Bauteilaktivierung funktioniert einwandfrei

Massives Einfamilienhaus im Weinviertel

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Leistungsverlauf Windpark und resultierendes Freigabesignal

(Source of data: [WEB])

Wärmepumpe mit Windfreigabe

Wärmepumpe ohne Windfreigabe

Typisches Windstromprofil April 2013 – März 2014

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Die KOSTENGÜNSTIGSTE THERMISCHE BATTERIE der Welt

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Massives Einfamilienhaus im Weinviertel.Montage der Rohrleitungen, Betonieren der Decke

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MONITORING-Ergebnisse

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Bauteilaktivierung als ÜBERSCHUSS-ENERGIE-SPEICHER

Winter 17/18

90%Winter 16/17

71%

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MONITORING – WINTER

Thermische Behaglichkeit

Raumtemperatur Winter 2017

Wohnraum EG

Schlafzimmer OG

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MGG 22Eröffnung von 160 Wohneinheiten am 19. Oktober 2019

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Wohnpark Wolfsbrunn in SommereinEröffnung von 14 Reihenhäusern am 2. Oktober 2019

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MGG 22 - Demowohnung

Quelle: C. Bärnthaler, 2020

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Wohnhausanlage TheresienfeldMarktgemeinde Theresienfeld , NÖ

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Grüner Lebensraum am MuliarplatzBauträger: Mischek/STRABAG

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Schulen & AusbildungsstättenBildungscampus 22., Aspern Nord (Baubeginn Sommer 2019)

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VORTEILE der THERMISCHEN BAUTEILAKTIVIERUNG

Ohne großen technischen Aufwand und kostengünstig umsetzbar

Höchster thermischer Wohnkomfort durch Nutzung von Wärmestrahlung

Ermöglicht energieeffizientes, passives und gesundes Kühlen!

Niedrige Heizmitteltemperaturen und die Puffermöglichkeit begünstigen die Nutzung erneuerbarer Energien.

Die „Bauteilbatterie“ ist sicher und zu 100% recyklierbar.

Durch den Einsatz von Bauteilaktivierung können Kollektoren effizienter betrieben werden.

Die Kombination mit Netzen (z.B. Micro- und Anergienetze etc.) eröffnet völlig neue Möglichkeiten (hohe Systemnutzungsgrade!).

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DAS KLIMASCHUTZPOTENTIAL der THERMISCHEN BAUTEILAKTIVIERUNG

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THERMISCHE BAUTEILAKTIVIERUNG

Der Planungsleitfadenfür Einfamilien- und Reihenhäuser. September 2016

Herausgeber BMVIT 5.000 Bücher (120 Seiten) gedruckt 4.000 Exemplare bis heute versandt Grundlage für die Aus- und

Weiterbildung konkrete Berechnungsbeispiele

Gratis Download: www.zement.at/services/publikationen/energiespeicher-beton

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POTENZIAL und AUSBLICK

1 m³ Beton + 4 K 2,67 kWhSpezifisches Gewicht Beton: ca. 2.400 kg/m³Volumsbezogene Wärmespeicherkapazität C: 667 Wh/m³K

1 m² Betondecke (25 cm) kann somit 0,68 kWh Wärme speichern

Geschätzt 4 Mio. m² Betondecken p. a. neu gebaut

Speicherkapazität: 2,67 GWhbei einmaliger Beladung

bei 40 maliger Beladung p.a.107 GWh pro Jahr ©

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EINE IDEE – SO EINFACH WIE GENIAL

Danke den Partnern und Förderern!

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!DI Sebastian Spaunspaun@zement.at

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Fragen & Antworten

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Newsletter und Mitgliedschaft

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Solar T-Shirt tragen: Botschafter*in sein!

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Auf Wiedersehen!

Nächstes Webinar:

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7. Mai 2020

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