Vortrag 2015 andreas klapdor rwe zukunftshaus vom altbau zum plus energiehaus

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RWE Effizienz SEITE 1 RWE Zukunftshaus Vom Altbau zum Plusenergiehaus- Andreas Klapdor 02.04.2015

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RWE Effizienz SEITE 1

RWE Zukunftshaus –

Vom Altbau zum Plusenergiehaus-

Andreas Klapdor

02.04.2015

RWE Effizienz 02.04.2015 SEITE 2

60er-Jahre-Haus auf dem Weg zum

Plus-Energiehaus

> Energetische Sanierung eines

Bestandsgebäudes.

> Ein Blick in die Zukunft des Bauens,

Kombination neuster Technologien in einem

Gebäude, Übertragbarkeit der unterschiedlichen

Ansätze auf den Gebäudebestand.

> In 10-15 Jahren werden wir etwa Dämmung,

Heimautomatisierung und Stromspeicher in den

meisten Gebäuden sehen.

> Alltagstest von RWE Produkten, Stromspeicher,

Elektromobilität, Smart Home, Vernetzung.

> Erfahrungen im Betrieb der Gebäudetechnik

einer typischen Familie.

RWE Effizienz 02.04.2015 SEITE 3

Altbau

Ziel: Energiebedarf reduzieren und die lokale

Strom- und Wärmeerzeugung steigern

Energiebedarf reduzieren

> Bessere Dämmung von

Dach, Fassade, Türen oder

Fenstern

> Effiziente Heizgeräte

> Kühlung über Wärmepumpe

Lokale Energieerzeugung

> Stromerzeugung durch PV

> Gewinnung von Umwelt-

wärme durch eine Wärme-

pumpe

> Warmwassererwärmung mit

Solarthermie

Lokale

Energ

ieerz

eu

gung

Energiebedarf(Strom + Wärme)

* In der Jahresbilanz

Ziel

RWE Effizienz 02.04.2015 SEITE 4

Die Maßnahmen im Überblick

Bild: AX 3000

Elektroladesäule mit

reg, erzeugtem Strom

Elektrofahrzeug

Fassadendämmung mit

Wärmedämmverbund System

Sole-Wärmepumpe

mit Solarthermie,

WW-Speichern

und Lüftungsanlage mit

Wärmerückgewinnung,

Fußbodenheizung und

Heizkörper mit Ventilator

PV-Anlage mit Stromspeicher,

Smart Home zur HausautomationDachdämmung mit Steinwolle

Dachfenster mit automatischer

Verschattung

Rastermaß abgestimmt mit PV

Kunststofffenster,

dreifach verglast

Kellerdecke mit

Vakuumdämmung

Innendämmung mit Perlite

und Vakuumdämmung

LED-Beleuchtung

innen und außenSmart Meter und

Messtechnik

Dachpfannen mit hoher

Strahlungsreflexion

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 5

Dach: Reduktion um 93%

U-Wert = 0,13 W/(m²K)

34 cm Steinwolle

Deckenheizung und -kühlung

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 6

Fassade: Reduktion um 62 %

U-Wert = 0,13 W/(m²K)

30 cm Styropor

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 7

Fenster: Reduktion um 93 %

U-Wert = 0,66 W/(m²K)

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 8

Keller: Reduktion um 98%

U-Wert = 0,08 W/(m²K) 3 cm Vakuumdämmung

RWE Effizienz 02.04.2015 SEITE 9

Altbau

Ziel: Energiebedarf reduzieren und die lokale

Strom- und Wärmeerzeugung steigern

Energiebedarf reduzieren

> Bessere Dämmung von Dach,

Fassade, Türen oder

Fenstern

> Effiziente Heizgeräte

> Kühlung über Wärmepumpe

Lokale Energieerzeugung

> Stromerzeugung durch PV

> Gewinnung von Umwelt-

wärme durch eine Wärme-

pumpe

> Warmwassererwärmung mit

Solarthermie

Lokale

Energ

ieerz

eu

gung

Energiebedarf(Strom + Wärme)

* In der Jahresbilanz

Ziel

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 10

Solarthermie, PV und Dachfenster

Photovoltaik: 8,4 kWp Ca. 7.000 kWh/a

43 Module

Solarthermie: 10 m²

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 11

Der Heizungskeller

7,4 kW max.

RWE Effizienz SEITE 1202.04.2015

Speicher

Strom Wärme

Lithium-Ionen,

Erweiterbar von 4,6 - 13,8 kWh,

6.000 Ladezyklen, 3-phasig

800 l Durchlaufspeicher, zonierte

Beladung, WW im Durchlauf, inkl. Solar

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 13

Wärmeübertragung

RWE Effizienz SEITE 1402.04.2015

Elektromobilität

11 kW Schnellladung

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 15

Energieflüsse: Sonne und Erdwärme versorgen

das Plus-Energiehaus

Solarthermie

PV

Wärmepumpe

Wärmespeicher

Warmwasser

Heizungswasser

Wärmetauscher

Haus

Stromspeicher

Luft

Sonne

WärmegewinneMenschen

Geräte

Erdwärme

Netz

Warmwaser

Heizung

Kühlung

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Die gute Dämmung zeigt Wirkung

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Einzellastgänge für einen Tag

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Raum 3

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Raum 2

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Treppenhaus

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Raum 1

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Ein neuer Kühlschrank spart Energie

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24 Stunden 24 Stunden

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Erzeugungsleistung (kW) und

Tagesproduktion (kWh/Tag) der Solarthermie

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Täg

l. S

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kW

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Jahresproduktion Solarthermie: 1953 kWh (Stand 1.12.)

Ein

Ta

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Produktion Erneuerbare Energien 2014

Leistung Solarthermie (kW): 10 m²

Jahresproduktion Solarthermie: 1953 kWh (Stand 1.12.)

Jahresproduktion PV-Anlage: 5755 kWh (Stand 1.12.)

Leistung Photovoltaik (kW): 60 m²

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 21

Haushaltsgeräte werden genutzt, wenn die

Photovoltaik-Anlage produziert

Sonnenuntergang

Sonnenaufgang

Ein

Tag

Beispiel Waschmaschine im August

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 22

Der Betrieb der Wärmepumpe zeigt

Potentiale zur LastverschiebungE

in T

ag

Sonnenuntergang

Sonnenaufgang

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 23

Messwerte PV-Anlage und Wärmepumpe

RWE Effizienz

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01.05.2014 02.05.2014 03.05.2014

PV [kW] WP el [kW]

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04.05.2014 05.05.2014 06.05.2014

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07.05.2014 08.05.2014 09.05.2014

Leis

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[kW

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[kW

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tung

[kW

]

RWE Effizienz SEITE 24

Smart

Grid

Strom

PV

Superkonvergenz: Vernetzung über

Herstellergrenzen hinaus

02.04.2015

TV

FilmPC

Handy

Musik Heiz-

gerät

Weiße

Ware

02.04.2015

Was ist sinnvoll?

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 25

Der Schlüssel zum Kunden: eine

leistungsstarke und intuitive Software

Fenster-

kontakt

Rauchmelder

Bewegungsmelder

Schaltbare

Steckdose

Fernbedienung

Thermostat

Funkschalter

Steuer-

zentrale

+

Kombination von Smart Home Profilen und Apps

So

ftw

are

Hard

wa

re

Zeitprofil LogikprofilEreignisprofil Virtuell

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 26

Mit Messdaten aus RWE SmartHome die

Stromnutzung optimieren

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 27

Kundenwünsche: Sicherheit als Haupttreiber

für vernetztes Wohnen1. Wärme nur dann liefern, wenn

ich zuhause bin.

2. Wenn das Fenster geöffnet

wird, wird die Solltemperatur

gesenkt.

3. Der Kamin/ Dunstabzugshaube

geht nur an, wenn das Fenster

offen ist.

4. Einbruchüberwachung -

Fensterkontakte werden zur

Außenhautüberwachung.

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 28

Der Weg zum Plusenergiehaus

> Durch Dämmung den Energiebedarf senken

> Strom und Wärme Regenerativ erzeugen

> Erzeugung und Verbrauch aufeinander abstimmen

> Energie nur dann einsetzen, wenn sie benötigt wird

RWE Effizienz 02.04.2015 SEITE 29

Dank an unsere Partner…

RWE Effizienz SEITE 30

VIELEN DANK FÜR

IHRE AUFMERKSAMKEIT.

02.04.2015

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 31

Die Außenhülle des Gebäudes ist besser als bei

Neubauten

U-Werte W/(m²K) Vorher Nachher Maßnahme %

Fassade 1,4 0,2 – 0,1 30 cm WDVS* -85%

Dach 1,8 0,13 34 cm Steinwolle -93%

Fassadenfenster 1,8 – 2,8 0,66 Dreifachverglasung -62%

Dachfenster 1,8 0,84 Zweifachverglasung -46%

Kellerdecke 1,4 0,08 3 cm Vakuumdämmung -98%

* Wärme-Dämm-Verbundsystem

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Haustechnik-Kenndaten

Bauteil Größe Bemerkung

PV 43 * 195 Wp 8,4 kWp Ca. 7.000 kWh/a

Stromspeicher 6 kWh Lithium-Ionen (Eisenphosphat),

Erweiterbar von 4,6-13,8 kWh, 6.000

Ladezyklen, 3-phasig

Wärmepumpe 7,4 kW max. Sole-Wasser, Eingestellt auf 4,3 kW,

Kühlbetrieb im Sommer möglich

Erdbohrung 2 * 60 m Ethylenglykol, Kälteentzug 50W/m

Wärmespeicher 800 l Durchlaufspeicher, zonierte Beladung,

WW im Durchlauf, inkl. Solar

Lüftung 520 m³/h

bei 100 Pa.

Alu-Kreuz-Gegenstromwärmtauscher,

8-stufig, Rückwärmezahl 0,9,

Heizflächen Fußboden- und Deckenheizung,

Tieftemperaturheizkörper,

E-Mobility 11 kW Schnellladung

* Wärme-Dämm-Verbundsystem

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 33

Lüftung

520 m³/h

bei 100 Pa.

Alu-Kreuz-Gegenstromwärmtauscher,

8-stufig, Rückwärmezahl 0,9,

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 34

Die Rohrleitungen an der Kellerdecke müssen

entfernt werden

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 35

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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Energieflüsse der elektrischen Energie im

ersten Halbjahr 2014

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500,00

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1500,00

2000,00

2500,00

3000,00

3500,00

4000,00

PV-Produktion und Netzbezug Energieverbrauch

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jah

r 2014 (

kW

h)

Gesamtverbrauch der Wärmepumpe inkl.Kühlung des Gebäudes

Verbrauch der Lüftungsanlage

Netzbezug bzw. Haushaltsverbrauch

Erzeugung PV-Anlage

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 37

Die Raumtemperaturen sind das ganze Jahr

konstant. Beispiel Wohnzimmer

RWE Gesellschaft 02.04.2015 SEITE 38

Der Stromspeicher reduziert den Netzbezug* auf

wenige Stunden

Entladung des

Speicher

1930 Wh

Speicher wird

geladenSpeicher

voll Netzein-

speisung

Entladung des

Speicher

634 Wh

15. Mai 2014

4.227 Wh

5.848 Wh

228 Wh

1.042 Wh

Verbrauch Beispieltag:

2.562 Wh

* Wetter- und Jahreszeitabhängig