Zinshaus Zero Emission Zukunftssicher - Tirol 2050
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Zinshaus
Zero Emission
Zukunftssicher
Kurzfassung: ein 1908 erbautes und 1996 um 2 DG – Wohnungen erweitertes und teilsaniertes Haus
mit 1060 m² Nutzfläche konnte 2014 vollständig auf Erneuerbare Energie umgestellt werden. Mit dem
Strom, mit dem bis dahin 1 Wohnung geheizt, 12 ihre Heizungspumpen betrieben und 10 ihr
Warmwasser bereitet haben werden nun 12 TOPs geheizt und mit Warmwasser von 2
Grundwasserwärmepumpen und 24m² versorgt. Eine begleitende weitere thermische Sanierung wäre
unwirtschaftlich gewesen und wird voraussichtlich mit dem Fenstertausch 2030 durchgeführt.
Wie am Bild erkenntlich werden zwar 8 Objekte von der Grundwassernutzung ausgeschlossen, ein
Teil ist allerdings besser saniert und die an der Gumppstrasse gelegenen Objekte könnten Fassade und
Dach für solare Gewinne nutzen. Mit dem Haus Körnerstr. 18 wurde bereits Kontakt aufgenommen;
es wird saniert und der Dachboden ausgebaut und dieser könnte mit den 2 Wärmepumpen mit geheizt
werden. Nach der Sanierung 2030 könnte auch der Wohnungsaltbestand dieses Objektes mit versorgt
werden.
Vorbemerkung: 1996 wurde das 1908 erbaute Haus mit 2 Dachwohnungen erweitert, die
Straßenfassade gedämmt, 24m² Sonnenkollektoren installiert, die Holzveranden verglast und isoliert
und damit ganzjährig nutzbar gemacht (je +8m²) usw. Dadurch wurde der Heizwärmebedarf im
Vergleich zu vorher auf rund 50% gesenkt und die Wohnnutzfläche von 780 m² auf 1060 m² und die
Anzahl der Bewohner von im Schnitt 18 auf 30 erhöht. Unter dem Titel 10+2=5 wurde das Projekt bei
municipia.at, dem Energiesparreiseführer Österreich und anderen Publikationen und Sendungen (u.a.
„Willkommen Österreich“) der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.
Seite 1 von 8
Als Anerkennungen gab es den Umwelt – Preis der Stadt Innsbruck, den Landessieg im Traumsanierungs – Wettbewerb des Umweltministeriums und eine Auszeichnung - Haus der Zukunft. Die in den 90er – Jahren Großteils von den Mietern installierten Gasthermen sowie die E- Nachtstromboiler kamen in die Jahre; eine Pelletheizung war durch etliche Schäden ausgefallen und musste händisch befüllt werden, eine Stromheizung in einer Erdgeschosswohnung ohnehin veraltet. Das Projekt wurde als Leuchtturmprojekt des Innsbrucker Energie – Entwicklungs – Planes IEP genannt. Alleine in Innsbruck gibt es hunderte ähnlicher Objekte mit ebensolchen Schwierigkeiten (schwierige Zufahrt für Bohrgeräte, Anrainer- und Mieterproblematik, WEG – Judikatur, Entscheid 2- oder 4- Leitersysteme etc.etc.). Gute Dokumentation auch der Entscheidungsgrundlagen soll diesmal wieder dazu führen, dass Nachvollziehbarkeit entsteht. Eine gleichzeitige zusätzliche Wärmedämmung wurde verworfen. Eine Senkung des Heizbedarfs um 14% hätte 50.000,- € Investition erfordert, außerdem sind spätestens 2030 die dann 50 Jahre alten Fenster auszutauschen (diese wurden 2013 durch eine Komplettwartung gedichtet und wieder für 15 Jahre haltbar gemacht). Fenstertausch und neues Heizsystem waren nicht gleichzeitig finanzierbar, außerdem werden Innovationen im Fensterbau abgewartet (Vakuumfenster mit U
Heizung:
Energieerzeugung (Wärmepumpe):
Das Grundwasser vor Ort hat eine Temperatur von 13,4 °C im September und 12,6 °C im Februar
(tiefste GW-Temperatur im Frühjahr). Zwei (auch als Ausfallsicherung und zur Erhöhung der
Effizienz) zentrale Wasser-Wasser-Wärmepumpen sollen die gesamte Wohnanlage mit der
notwendigen Wärmeenergie zur Abdeckung des Heizwärme- und Warmwasserbedarfes versorgen.
Die Aufstellung der Wärmepumpenanlage inkl. Heizungs- und Solarspeicher erfolgt zentral im Keller.
Auf eine Kombination mit Gas - Zuheizung zur Erzielung hoher Temperaturen bei niedrigsten
Außentemperaturen wird aus gleichen Gründen verzichtet, dafür auf eine höherwertige WP (Sieger im
Test der Arsenal Research, COP >6,2) zugegriffen.
Eine Erweiterung der derzeit 24 m² große thermische Solaranlage um 10 m² wurde wegen der hohen
Kosten (Spezialform auf gewölbtem Dach - >20.000,- €) verworfen. Sie wurde aber in das
Gesamtsystem heizungs- und warmwasserunterstützend eingebunden. In den Sommermonaten wird
die Wärmepumpe ausschließlich zur Warmwasserbereitung verwendet. Denkbar ist allerdings eine
Anbringung einer Photovoltaikanlage zu einem späteren Zeitpunkt (derzeit wegen der kleinteiligen
Dachfläche und hohen Windlasten sehr teuer); dann sollte deren Wirkungsgrad auch über 20% liegen.
Energieverteilung (4-Leiter-System):
Damit die Wärme vom zentralen Wärmespeicher im Keller zu den Wohnungsstationen innerhalb der
Wohnungen geführt werden kann, mussten im allgemeinen Bereich (Stiegenhaus/Gänge) bis zu den
obersten Geschoßen zwei neue Heizungsversorgungsleitungen (Vorlauf/Rücklauf – 38/33 °C) verlegt
werden. Zusätzlich wird ein 2 – Leitersystem für Trinkwasser (Vorlauf 54°C, Temperatur wird durch
Heißgasauskoppelung der WP erzeugt) verlegt und Übergabestationen in den Wohnungen
angebracht.
Abb. 1 – Schematische Darstellung einer Heizungsanlage mit Wohnungsübergabestationen
Seite 3 von 8
Links oberhalb der Wohnungstüre sieht man den Zugang zu Küche/Bad, wurde mit GK verschlossen, rechts der eröffnete
Kamin, in den die 4 Leiter verlegt wurden. Hier im 1. OG mussten 2 Züge links des Hausdurchgangs verwendet werden
Abb. 2 – Prinzipschema einer Wohnungsübergabestation
Um die Leitungswärmeverluste der ständig zirkulierenden Heizungsversorgungsleitung (vor allem die
des Vorlaufes) möglichst klein zu halten, war eine entsprechende Rohrdämmung in einer Stärke 2 x
DN notwendig, was insbesondere in den verzogenen Kaminen im EG eine Herausforderung darstellte.
Seite 4 von 8
Ständiges Nachkontrollieren bei der Ausführung brachte einige Schwachstellen zu Tage, bevor sie auf
„Nimmerwiedersehen“ zu geputzt wurden. Rohrkupplungen, Mess- und Zähleinheiten etc. waren bei
Abschluss ungedämmt – alleine im Technikraum rund nicht isolierte 50 Stellen! Der Besitzer hat 4
große Ballen Schafwolle (2* lose Stopfwolle, je 1 Bahn 5 und 15 cm stark) gekauft und händisch
isoliert – auch die Übergabestationen, „vergessene“ Rohrteile im Keller etc. Während die Isolation nur
der Stellen im Technikraum 1.700,- gekostet hätte, sind so für alle Isolationen insgesamt 250,- ³
Kosten und ein paar Arbeitsstunden angefallen. Es sieht natürlich anders aus:
Energieabgabe:
Neben der dezentralen Warmwasserbereitung wird die Wärmeenergie über die jeweiligen
Wohnungsübergabestationen an das vorhandene Heizungsnetz weitergeleitet. Nur eine EG –
Wohnung (bislang Stromheizung, also ohnehin neues zentrales System und dzt. Pflegefall, immer
25°C gewünscht, gleichzeitig höchster HWB aufgrund der Flächen zu Keller und Stiegenhaus) erhielt
in allen Räumen neue NT- Heizkörper, die 2. EG – Wohnung nur einen auf der Veranda. Eine
Wohnung wird mit Nachrüstventilatorsätzen ausgestattet (kleiner dimensionierte Radiatoren).
2. Warmwasserbereitung:
Die wesentlichen Vorteile des Durchlaufprinzips gegenüber der Warmwasserspeicherung sind:
• erhöhte Wasserhygiene
• keine Notwendigkeit der primären
Legionellenprophylaxe
• hohe Solarausbeute durch niedrige
Rücklauftemperaturen (ca. 20-25°C)
3. Überschlägige Jahresenergiebilanz:
Rahmenbedingungen:
• 12 Wohnungen mit á 90 m² = 1080 m²
• Altbestand in Massivbauweise
• Spez. Heizlast: 45 W/m², Gesamtheizlast 50 kW (Raumwärme exkl. WWB)
• 2,5 Personen pro Wohneinheit = 30 Personen
• 24 m² thermische Solaranlage
HWB - Heizwärmebedarf (WP): -
• Jahresenergiekennzahl 56 kWh/m²a
o ~60.000 kWh/a (ermittelter Verbrauch derzeit)
• Stromanteil Wärmepumpe bei COP >4,2 bei Grundw.-Temp. von 12,8°C
o 15.000 kWh/a – nach den ersten Daten 14/15 eher unterschritten (Vorlauf fast
immer unter 39°C!)
WWB - Gesamtwarmwasserbedarf (WP + Solar):
• Gesamtwarmwasserbedarf: 30 Personen á 40 Liter/d (10-45°C) = 1440 Liter/d
o 17.600 kWh/a (Standverluste nicht berücksichtigt)
abzügl. Nutzbare solare Gewinne (thermische Solaranlage):
• Nutzbare spezifische Energie / Kollektorfläche 24 m² = ~ 300 kWh/m2a
o 9.000 kWh/a
Seite 5 von 8
WWB - Warmwasserbedarf (WP):
o 7.100 kWh/a
• Stromanteil Wärmepumpe bei COP ~4 (August – Dezember im Schnitt >4!)
o 1.800 kWh/a
Jahres-Stromenergiebedarf (WP):
o Stromanteil WP HWB + Stromanteil WP WWB
o 15.000 kWh/a + 1.800 kWh/a = 16.800 kWh/a
Das bedeutet: mit einem Mehrverbrauch von ca. 4000 kWh kann das gesamte Haus beheizt werden,
obwohl jeder Gasverbrauch (derzeit ca. >5 * das Volumen des Hauses pro Jahr) eingespart wird!
Dieser Mehrverbrauch kann durch eine PV – Anlage mit 25m² leicht gedeckt werden bzw. wird durch
den Ersatz der Elektroheizung von TOP 2 „frei“ (Erdgeschosswohnung, zu Keller und Gang nicht
gedämmt, ca. 7000 kW elektrisch bisher – nun Niedertemperaturheizkörper).
4. Überschlägige Kostenschätzung „Wärmepumpenanlage vs. Gasheizungsanlage“
WP-Anlage inkl. Brunnenanlage, Wohnungsstationen, NT-Heizkörper und Leitungsnetz:
WP-Anlage 60 kW: 50.000 €
Brunnenanlage 2,5 l/s: 25.000 €
Speicher, Verrohung Keller 15.000 €
Nebenaggregate (Pumpen, Entgasung etc.) 10.000 €
Solaranlage Anbindung plus Speicher neu 10.000 €
Abbruch Speicher alt: 2.000 €
Wohnungsstationen (12 Stk.): 10.000 €
NT-Heizkörper (5 Stk.inkl. Montage): 7.000 €
Leitungsnetz: 80.000 €
Gesamtkosten WP: 205.000 € bzw. € / Wohneinheit
Gesamtkosten WP (inkl. MwSt.): 247.200 € bzw. 20.000 € / Wohneinheit
Gaskessel-Anlage inkl. Rauchfang, Wohnungsstationen, NT-Heizkörper und Leitungsnetz:
Gaskessel-Anlage 60 kW: 15.000 €
Rauchfang 5.000 €
Wohnungsstationen (12 Stk.): 10.000 €
Leitungsnetz: 80.000 €
Gesamtkosten Gas: 110.000 € bzw. 9.250€ / Wohneinheit
Gesamtkosten Gas (inkl. MwSt.): 61.200 € bzw. 5.100€ / Wohneinheit
Bemerkung: behält man die E-Boiler zur WW – Bereitung bei, muss mit Ersatzkosten von 14.000,- €
und einer häufigeren Ersatzrate (kürzere Lebensdauer als Wohnungsstationen wegen Verkalkung)
gerechnet werden. Der Austausch ist daher kostengünstiger.
5. Überschlägige Wirtschaftlichkeitsberechnung inkl. MwSt. (ohne Energiepreissteigerung)
Betriebskosten Gasheizungsbetrieb
67.100 kWh x 0,067 € 4.495,70 €
+Wartung/Instandhaltung: 400,00 €
Gesamtkosten Gas 4.895,70 €
Betriebskosten Wärmepumpenbetrieb
21.650 kWh x 0,185 € 4.005,25 €
Seite 6 von 8
+Wartung/Instandhaltung: 00,00 €
Gesamtkosten Wärmepumpe 4.005,25 €
Lt. der Berechnung würden sich die erhöhten Mehrkosten für die Wärmepumpe von Brutto 60.000 €,
ohne Berücksichtigung von Förderungen und Energiepreisschwankungen für Gas und Strom, in 67
Jahren amortisieren.
6. Überschlägige Wirtschaftlichkeitsberechnung inkl. MwSt. (mit Energiepreissteigerung)
Zinssatz Gas 5,0 %
Zinssatz Strom 2,5 %
Gaspreis 07/2012 0,067 €/kWh
Strompreis 01/2015 0,14 €/kWh
Verbrauch Gas 67.100 kWh
Verbrauch Strom (WP) 16.800 kWh
Kosten
Kosten Jährliche
Jahr Wärmepumpen-
Gasanlage Einsparung
anlage
2012 4.895,70 4.005,25 890,45
2013 5.140,49 4.105,38 1.035,10
2014 5.397,51 4.208,02 1.189,49
2015 5.667,38 4.313,22 1.354,17
2016 5.950,75 4.421,05 1.529,71
2017 6.248,29 4.531,57 1.716,72
2018 6.560,71 4.644,86 1.915,84
2019 6.888,74 4.760,98 2.127,76
2020 7.233,18 4.880,01 2.353,17
2021 7.594,84 5.002,01 2.592,83
2022 7.974,58 5.127,06 2.847,52
2023 8.373,31 5.255,24 3.118,07
2024 8.791,97 5.386,62 3.405,36
2025 9.231,57 5.521,28 3.710,29
2026 9.693,15 5.659,31 4.033,84
2027 10.177,81 5.800,80 4.377,01
2028 10.686,70 5.945,82 4.740,88
2029 11.221,03 6.094,46 5.126,57
2030 11.782,09 6.246,82 5.535,26
2031 12.371,19 6.402,99 5.968,20
Einsparung nach 20 Jahren 59.568,25
Lt. der Berechnung würden sich die erhöhten Mehrkosten für die Wärmepumpe von Brutto 60.000 €,
ohne Berücksichtigung von Förderungen, jedoch mit Energiepreiserhöhungen für Gas und Strom, in
20 Jahren amortisieren.
Überschlägige Wirtschaftlichkeitsberechnung inkl. MwSt. (mit erhöhten Energiepreisen)
Betriebskosten Gasheizungsbetrieb (Gaspreis + 60 %)
Seite 7 von 867.100 kWh x 0,107 € 7.179,70 €
+Wartung/Instandhaltung: 400,00 €
Gesamtkosten Gas 7.579,70 €
Betriebskosten Wärmepumpenbetrieb (Strompreis + 25 %)
21.650 kWh x 0,231 € 5.001,15 €
+Wartung/Instandhaltung: 00,00 €
Gesamtkosten Wärmepumpe 5.001,15 €
Lt. der Berechnung würden sich die erhöhten Mehrkosten für die Wärmepumpe von Brutto 60.000 €,
ohne Berücksichtigung von Förderungen und Energiepreisschwankungen für Gas und Strom, in 23
Jahren amortisieren.
7. Weitere Reserven und Potentiale / Varianten
• Betrieb mit 2 Wärmepumpen
o 4-Leitersystem (Niedertemperatur- und Hochtemperaturnetz getrennt)
o Effizienzsteigerung (COP-Erhöhung)
o Kostenintensiver – wird jetzt realisiert: die Kosten sind auf 200.000,- € gestiegen
Eine Kühlung ist derzeit noch nicht erforderlich, obwohl in Hitzeperioden der Dachboden nachts
durchgehend gelüftet werden muss, um tagsüber nicht über 28°C zu gehen. Bei weiter steigenden
Nachttemperaturen (2010 erstmals 24°C Tiefsttemperatur) wird ein kleines lokales Klimagerät
eingebaut, dazu wurde schon eine Wasserleitung bis auf das Dach gezogen.
Das Stiegenhaus wird im Hochsommer nachts automatisch belüftet (Ventilator am höchsten Punkt und
Oberlichte über der Eingangstüre am unteren Ende offen zwischen 02 und 07 Uhr). Da die Oberfläche
der Stufen und Podeste gleich hoch ist wie die der Straßen- und Hoffassade zusammen und diese
thermisch mit den Wohnungen verbunden sind, kommt es zu einer spürbaren Kühlfunktion.
Ursprünglich gez. Alp Solar Klimadesign DI (FH) Admir Music Juli 2012 aktualisiert Fuchsig
01/2015
Größtes Bohrgerät li.Puffer, 2 WP, Kupplungen noch ungedämmt; Graben zw. 2 Brunnen
Seite 8 von 8Sie können auch lesen
