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 - Wärmepumpe Möglichkeiten: Bewertungen: Sauberer als Erdöl CO 2 - neutral Effizienz von Rand- bedingungen abh.: Kaltquellen & Wärmesenken Ziel: Mit wenig Strom max Beitrag Klimaschutz LA21-Energie Lahr Erdgas-BW-Kessel und Solarthermie Wärmepumpen auf dem Prüfstand: Wie energieeffizient ist der Betrieb ? Bilanz eines 7-jährigen Feldtests mit Empfehlungen für die Praxis

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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

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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

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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

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Wärme - AUSGANG

Kühlschrank mit um-gekehrtem Nutzen

Kühlschrank: innen >> außen

Wärmepumpe: außen >> innen

Stromverbrauch entscheidend für Energieeffizienz

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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

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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)

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Einbringen einer CO 2 - Erdsonde in Offenburg

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Betriebswirtschaftlichkeit von Heizwärmeerz eugern

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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

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Abluft - Wärmepumpen

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- 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

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Luft - Klein-Wärmepumpe für die Brauchwassererwärmu ng

Kühler Keller Warme Küche (Abluft-Wärmepumpe)

WP

Anschlussleistung Wärmepumpe: 300 Watt-el. - Speichervolumen: 100-300 l

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Speicher

300 Liter

Speicher

100 Liter

WP

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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

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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 ...

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2. Fehler bei der Ausführung

- Fehlende oder lückenhafte Dämmung

- Hydraulischer Abgleich fehlt

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3. Fehler im Betrieb

- Heizkurve zu hoch eingestellt

- Nachtabsenkung zu lang und tief

- Not-Heizstab unkontrolliert aktiv

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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

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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