Wärmepumpen auf dem Prüfstand: Wie energieeffizient ist ... · Empfehlungen 1. Erdgekoppelte -...
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Anlass : - Fehlende Umweltverträglichkeit konventioneller Energieträger
- 1979: „Weg vom Erdöl“, Heute: Kernenergie und Kohle. Aber wohin?
Holzpelletkessel E - WärmepumpeMöglichkeiten:
Bewertungen: Sauberer als Erdöl CO 2 - neutral Effizienz von Rand-bedingungen abh.:Kaltquellen & Wärmesenken
Ziel: Mit wenig Strom maxBeitrag Klimaschutz
LA21-Energie Lahr
Erdgas-BW-Kesselund Solarthermie
Wärmepumpen auf dem Prüfstand:
Wie energieeffizient ist der Betrieb ?Bilanz eines 7-jährigen Feldtests mit Empfehlungen für die Praxis
Feldtest WärmepumpenLokale Agenda 21 - Gruppe Energie Stadt Lahr (Schwa rzwald)
in Phase 1 (Basis): Kooperation mit OEA und Förderu ng badenova und EWM
Ziele:
- Stand neuer Technik und Zuverlässigkeit
- Energie-Effizienz und Beitrag zum Klimaschutz
- Kosten und Wirtschaftlichkeit
Beschreibung Ph. 1 (2006-08) und Ph. 2 (2009-14):
- 53 Heiz- und 13 WW-Wärmepumpen- Lage: Freiburg bis Baden-Baden
- Kaltquellen: Luft, Erdreich und Grundwasser- Wärmesenken: Fußbodenhz. und Radiatoren
- EFH, MFH, Reihenhäus. & öffentl. Einrichtungen Alter maximal 4 Jahre- Strom- und Erdgasantrieb
LA21-Energie Lahr JZ
Jahres - Arbeitszahl:
JAZ =
Effizienz - Ziele:
energie-effizient JAZ > 3,0nennenswert en.eff. JAZ > 3,5Quellen: dena, RWE und EEWärmeG
Frage: Welches Wärmepumpensystem erreicht dieses Eff izienz - Ziel ?
Die Elektro - Wärmepumpe:
Strom - EINGANG
LA21-Energie Lahr
Wärme - AUSGANG
Kühlschrank mit um-gekehrtem Nutzen
Kühlschrank: innen >> außen
Wärmepumpe: außen >> innen
Stromverbrauch entscheidend für Energieeffizienz
LA21-Energie Lahr
Ergebnisse des Feldtests Wärmepumpen 2006 - 2014
0
1
2
3
4
5
6
Luft Grundwasser Erdreich
Kalte Quellen der Wärmepumpen
Werbung
Phase 1
Vergl.ISE
energieeffizient
nennenswert en.effizient
Phase 1 Phase 1
Jahr
esar
beits
zahl
en
Pha
se 1
(br
aun)
und
Pha
se 2
1+ ausgezeichnet
2 gut
1 sehr gut
6 ungenügend
5 mangelhaft mangelhaft
4 ausr.
3 befr.
Schulnoten
Stromheizung
Abl
uft -
WP
Groß - WP CO2-Erdsonde
Erdkoll. DV
Sol.therm. unterstützt(Hybrid- und Erdkoll.)
3
3
2
5
4
2
Zahlen in Säulen: Anzahl WärmepumpenBalkenhöhe: Variation EinzelwerteQuerstriche: Mittelwerte; bei Luft: oben F ußbodenheizung, unten Heizkörper
12 7 13
Beurteilung Ergebnisse
2
LA21-Energie Lahr
7 13
Fallbeispiel: Kohlendioxid - Erdsonde in OG
GW25
39m
57m
Schluff
15m
30m
48m
0 m
99m
schwach feucht
schwach feucht
bis naß
schwach feucht
trocken
schwach feucht
Mittel- bisFeinkies
Tonfeinsandig
Sandstein
Tonstein
KondensatorWärmeabfuhr
VerdampferWärmezufuhr Sumpf
WT
3 x DN25 Cu
In Wasserschutzgebieten
Zone III möglich (BaWü)
Einbringen einer CO 2 - Erdsonde in Offenburg
Betriebswirtschaftlichkeit von Heizwärmeerz eugern
LA21-Energie Lahr
Ergebnis: EWS-WP am günstigsten wegen geringer Stromkosten (höchste Energieeffizienz) und langer Lebensda uer
Luft-WP: Trotz fehlender Effizienz, hoher (steigender) Stromkosten und damit fehlender Wirtschaftlichkeit nimmt Einbau zu !
Nutzfläche 240 m²Wärme Heiz. 90 kWh/m²aWärmeverbr. 23280 kWh/a
Gas-Brenn-wertkessel
u. WW solar
Luft-WP:Mittel
Phase 1
EWS-WP:Mittel
Phase 1
Investitionskosten ein-schließl. Montage undUmsatzst. (Euro)
12 300 16 800 23 500
Betriebskosten /a (Euro)a. Energieb. Wartung und Reparatur
1495370
1465250
986310
Summe Kosten /a (Euro) 2770 2951 2680
Spezifische Wärmekosten(Cent/kWh) 11,9 12,7 11,5
Abluft - Wärmepumpen
LA21-Energie Lahr
- Kontrollierte Lüftung
- Wärmerück- gewinnung
- Fußboden- heizung
- Warmwasser
Niedrigenergiehaus Phase 1 SJAZ = 2,6 - 2,8
Passivhaus Phase 1 SJAZ = 2,8 (mit 100m Erdkollektor 3,3)
Niedrigenergiehaus Phase 2 SJAZ = 2,5
WP
WT
Fo
Fr
Zu Ab
Probleme: NEH: Überlüftung/ Wärmekurzschluss, PH: geringe Leistung WP
Luft - Klein-Wärmepumpe für die Brauchwassererwärmu ng
Kühler Keller Warme Küche (Abluft-Wärmepumpe)
WP
Anschlussleistung Wärmepumpe: 300 Watt-el. - Speichervolumen: 100-300 l
LA21-Energie Lahr
Speicher
300 Liter
Speicher
100 Liter
WP
LA21-Energie Lahr
2,5
1,41,5
2,4
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Keller / Küche (Abluft) Keller Küche (Abluft)
Arb
eits
zahl
(W
ärm
e-A
US
GA
NG
/ S
trom
-EIN
GA
NG
)
Anzahl der WP2
Variationmin-max
Werbung
nennenswertenergieeffizient
energieeffizient(Mindestwert)
3 5 3 Anzahl der WP
Einfamilienhäuser Reihenhäuser Mehrfamilienhäuser
Variationmin-max
Warmwasserverbrauch:10 - 32 l / (Person*Tag)(Mitt.25 ); ab 40 SJAZ>3===>> Verschwendung
Die Mittel der System-Jahresarbeitszahlen SJAZvon 13 Warmwasser-Wärmepumpen
1. Fehler bei Planung
Peter Hubacher, WP - Fachmann aus der Schweiz:„Je einfacher eine WP - Anlage, desto besser die JA Z.“
Rahmenbedingungen müssen stimmen
SanierterAltbau (NEH)
oder Neubau
Flächenhz. <35°C
WP Hz.Sp
Luft: Kritisch
Wasser
Erde
Sonne&Holz&EisZusatzqu.: zu komplex
zu starkePumpe zu kurz
Korb
zu wenigErdvolumen
nicht unter -dimensionieren Notheizstab
nicht über -dimensionieren Takten
WP-Leistung ...
2. Fehler bei der Ausführung
- Fehlende oder lückenhafte Dämmung
- Hydraulischer Abgleich fehlt
LA21-Energie Lahr
3. Fehler im Betrieb
- Heizkurve zu hoch eingestellt
- Nachtabsenkung zu lang und tief
- Not-Heizstab unkontrolliert aktiv
Empfehlungen
1. Erdgekoppelte - Wärmepumpen und Flächenheizung Gründe: - Auch in der Praxis hohe Effizienz
- Im Mittel 30% PE/CO 2 - Einsparungen gegen Brennwert- K.
2. Keinen Einsatz von Luft-Wärmepumpen Grund: Laut dena, RWE, EEWärmeG und AEA kritisch zu be werten: JAZ > 3 bei nur 3 von 25
3. Keinen Einsatz von Warmwasser-Wärmepumpen Grund: Energie - Ineffizienz:
JAZ = 1,5 - 2,5 >> Solarthermische Anlage ökologisch bessere Alternati ve
Bericht zum „Feldtest Wärmepumpen“ unter www.agend a-energie-lahr.de
LA21-Energie Lahr
Kontaktadressen und Informationen
Lokale Agenda 21 - Gruppe Energie Lahr
Internet: www .agenda-energie-lahr.de
Dr. Falk Auer, Telefon: 07821 991601 (18-19 Uhr)
E-Mail: nes-auer(at)t-online.de