WÄRMEBEREITSTELLUNGSSYSTEME IM PASSIVHAUS „eine kritischen Auseinandersetzung“ Energiefokus Energiefokus Energiefokus Klimaschutz Klimaschutz Klimaschutz 1 1 1 Hannes Gstrein Karrösten Hannes Hannes Gstrein Gstrein Karr Karr ö ö sten sten 28 . Ap r i l 2011
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WÄRMEBEREITSTELLUNGSSYSTEME IM PASSIVHAUS„eine kritischen Auseinandersetzung“
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 111Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
28. April 2011
HYPOKAUSTHEIZUNG – SCHON DIE ALTEN RÖMER WUSSTEN WÄRMESYSTEM UND KOMFORT ZU VERBINDEN.
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 222Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
• Passivhaus nach PHPP mit Luftheizung (klassisches Passivhaus, max. 10 Watt/m²)
• Passivhaus nach PHPP mit kleinem konventionellem Wärmeabgabeflächen (HWB <= 15 kWh/m²a oder 10 Watt/m²)
• Sanierung mit Passivhauskomponenten, Berechnung nach PHPP (Neu: Höhere Grenzwerte, Einzelbauteilnachweis)
• Passivhaus nach Förderungskriterien / Energieausweis = Energieklasse A++ (Nur fördertechnisch ein Passivhaus, ansonsten eher ein gutes Niedrigstenergiehaus)
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REAL WERDEN MEHRERE ARTEN VON PASSIVHÄUSERN „GEHANDELT“
WARUM SCHEITERT DER KLASSISCHE PH-ANSATZ IM ALLTAG?
�Extremere Klimabedingungen: Heizenergiebedarf kann über Lüftung allein meist nicht abgedeckt werden
� Nutzerverhalten: 23 Grad und T-Shirt, Ganztagesnutzung (Hausfrau mit Kind) versus Teilzeitnutzung (vollzeitlich Berufstätig, Haus steht unter Tags leer)
� Überdimensionierung der Haustechnik: Erfahrung von Standardhäusern übertragen statt Neuansatz
� Planung nach dem Schubladenprinzip: man geht zu wenig auf lokale geografische Rahmenbedingungen ein, nutzt vorhandene Ressourcen nicht optimal
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� Flexibler Grundriss zur Nutzung der Räume in verschiedenen Lebensfasen – Generationshaus
� Haushaltsstrom reduzieren
� Hirn statt High-tech
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Der Klimaschutz wDer Klimaschutz wDer Klimaschutz wDer Klimaschutz wääääre das eigentliche re das eigentliche re das eigentliche re das eigentliche Ziel des Energieeinsparens Ziel des Energieeinsparens Ziel des Energieeinsparens Ziel des Energieeinsparens
HEIZUNG – DER LETZTE STEIN IM MOSAIK??
� Der Wunsch des Diogenes "Geh mir aus der Sonne !" stellt einen Eckpfeiler eines energieeffizienten Hauses dar.
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Beispiel: Energiebilanz eines guten Passivhauses
o 12% Fensteranteile an der gesamten Hüllfläche ergeben 50% Transmissionsverluste und insgesamt 43% solare Gewinne über alle Fenster.o Der reale Heizenergiebedarf lieg bei 41,3 kWh/m²a. Nach Abzug von inneren und solaren Gewinnen liegt der HWB bei 12,8 kWh/m²a o Fensterausrichtung, Fensterflächen und Anteile der Glasfläche am Gesamtfenster (10 bis 40% möglich) können den HWB 5 bis 10 kWh/m²a erhöhen
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KRITERIEN BEI DER WAHL EINES HEIZUNGSSYSTEMS
� Nachwachsende, solare Ressourcen
� Preisbewusstsein
� Autarkie
� Regionalität
� Sanierung: Nutzung vorhandene Heizsysteme
� Ausnutzung vorhandener Wärmequellen
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BEISPIEL – PELLETSPRODUKTION IN NORD-WESTNORWEGEN…..
� „Nachhaltig“ aber nicht regional…
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Averøy, Norwegen
Haustechnikkomponeten FÜR EIN PASSIVHAUS
� Lüftungsanlage für Zu- und Abluft für den hygienisch erforderlichen Luftwechsel bzw. zur Verringerung der Lüftungsverluste
� Wärmeerzeuger für Warmwasser und Restheizung
� Wärmeverteilung: Heizregister in der Zuluft oder konventionelle Heizkörper, oder Fußboden- Wandflächenheizung
� Warmwasser: Speicher oder DurchlauferhitzerJe nach System noch eine Solaranlage bzw. ein Erdreichwärmetauscher
Technikanteil nicht geringer als im „normalen“ Haus, Kosten kaum geringer für die Heiztechnik (Doppeltes-Lottchen Effekt)Im Einfamilien-Passivhaus sind die Leistungsbereich vieler Hersteller klar überdimensioniert, eine genaue Betrachtung ist hier notwendig!
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BEISPIEL – Einfamilienhaus NatolSonne und Biomasse
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GESCHOSSDECKE UND WÄNDE ALS SPEICHER FÜR SOLARENERGIE
� 23 m² Thermische Solaranlage
� Speichermasse 28 m3 Beton
� Kupferrohre einbetoniert
� einfache Verlegung
� Selbstregelungseffekt
2,5°C Temperaturerhöhung durch Sonnenenergie = 52 kWh (28m3 x 2400kg x 0,31 Wh/kgK x 2,5 Grad)
Energiebedarf für 2 Tage (Schlechtwetter)
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DurchfDurchfDurchfDurchfDurchfDurchfDurchfDurchfüüüüüüüührunghrunghrunghrunghrunghrunghrunghrung� Mit Kabelbinder an vorhandene Eisenmatten in
Abständen von 20 cm montiert. � Vorhandenes benutzen, nichts neues dazukaufen.
Selbstregelungseffekt: Betondecke gibt Wärme nur ab, wenn die Raumtemperatur unter die Deckentemperatur fällt: wenn Raum durch Sonneneinstrahlung auf 25 Grad, gibt Beton keine zusätzliche Wärme an Raum ab.
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WENN DIE SOLAREN GEWINNE ÜBER VERGLASUNG UND SOLARANLAGE /BETONSPEICHER NICHT AUSREICHEN…..
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Kachelofen als Restenergieabdeckung und Atmosphäre
WENIGER IST MEHR WENIGER IST MEHR WENIGER IST MEHR WENIGER IST MEHR WENIGER IST MEHR WENIGER IST MEHR WENIGER IST MEHR WENIGER IST MEHR
� 37 Einheizintervalle� 1,2 Raummeter Stückholz = 60 Euro pro Jahr� 37 Einheizintervalle� 1,2 Raummeter Stückholz = 60 Euro pro Jahr
= die gesamte Energiemenge für Heizung und Warmwasser und enthält auch Verluste durch Förderung, Transport und Umwandlung von Energie, Hilfsenergie außerhalb des Hauses
UMWELTBEWERTUNG HEIZUNG UND WW
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 161616Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstreinKarrKarrööstensten
� Ab 2012 wird Primärenergiebedarf (PEB) und CO2 bewertet
Vergleich von Primärenergie und CO2 Bilanz - Beispielhaus Natol
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 171717Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
Solaranlage Stückholz (Kachelofen)
Heizpatrone im Speicher
EndenergiebedarfkWh/Jah
5744 1556 353
PrimärenergiekWh/Jahr
0 20 470
CO2 Äquivalentkg/Jahr
0 9 112
g
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Heizwärmebedarf „Von der @Schachtel zum @Tirolerhaus“
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 191919Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
BEISPIEL SANIERUNG EFH
ZIELZIELZIELZIELZIELZIELZIELZIEL
� Umbau in Generationshaus
� Sanierung mit Passivhauskomponenten
� Sonnenlage nutzen
� Nutzung von bestehenden Ressourcen
Einschränkungen
� Vorhandene rel. neue Heizung
� Abstandsflächen im Dorfkern -> Kompaktheit
� Wärmebrücken (Keller)
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Süd bis 30% Nord 5%
West bis 15 % Ost bis 15%
� Fassade: A/V-Verhältnis: Volumen zu Oberfläche
� Erweiterung: Keller (beheizt), 2. OG
� Erstentwurf: auf Süd-Fassade sind mehr Glasflächen nötig: geplant waren 19%,
Anhaltspunkt GlasflAnhaltspunkt Glasflääche bei PHche bei PH
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 212121Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
Planung von Heizung beginnt bei der Architektur – INTELLIGENTE DETAILLÖSUNGEN
KELLER – IN DER WARMEN HÜLLE
ZIELZIELZIELZIELZIELZIELZIELZIELSelbsterwärmung des Kellers
� solare Speicherung im Boden/Beton (Aushub und Dämmung) -> Lösung auch bei Feuchtigkeitsproblemen
� Solarspeicher als Wärmequelle zur Raumtemperierung
� Ausnutzung von Leitungsabwärme, Kühltruhe, Reduktion des Lüftungsvolumens durch Versetzung von Innentüren
� Fenster – Vergrößerung f. solare Gewinne (Berechnung)
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 222222Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
WOHNUNG OBERGESCHOSS
� offenes Stiegenhaus
� Teilweise massive, wärmeleitende Wände und Decken
� Raumanordnung: kühle und warme Zonen schaffen (Beispiel Bad im Süden)
Ziel Ziel Ziel Ziel Ziel Ziel Ziel Ziel -------- thermischer Verbundthermischer Verbundthermischer Verbundthermischer Verbundthermischer Verbundthermischer Verbundthermischer Verbundthermischer Verbund
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 232323Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
HEIZUNG
� Kachelofen für 1. und 2.OG
� Küchenherd im EG
� Solaranlage
� Speicher
� Nutzung von ungedämmten solaren Rücklaufleitungen
� Abwassernutzung - Keller
� Platzierung (1000 Liter – 1000 kWh Verluste, die teils genutzt werden können)
� Abwärmenutzung
� Kurze Leitung zu Verbrauchsstellen
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KOMFORTKRITISCH BELEUCHTET
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 252525Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
ENTWICKLUNG UND TECHNIK IN DER ZUKUNFT: ALLGEMEIN
�Passivhaus bereits in der Planung/im Architekturwettbewerb gefordert
�Kosten der Passivhauskomponenten senken
�Komfortlüftungsanlagen einfacher gestalten
�Wärmeabgabesystem vereinfachen
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 393939Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstreinKarrKarrööstensten
ENTWICKLUNG UND TECHNIK IN DER ZUKUNFT: SPEZIELL
� Smart-Haus? – Selbstdenkendes Haus
Intelligente Steuerungsysteme für Heizung, Lüftung, Beleuchtung – gekoppelt mit Brandschutzüberwachung
� Low-tech-Haus? Haus mit selbstdenkenden Menschen
Einfacher Ein-Ausschalter, Wollpulli
� Nano-Haus? Schlankere Materialien mit gleichen Dämmeigenschaften und höhere Wirkungsgrade bei Photovoltaikzellen.
� Smart-Haus? – Selbstdenkendes Haus
Intelligente Steuerungsysteme für Heizung, Lüftung, Beleuchtung – gekoppelt mit Brandschutzüberwachung
� Low-tech-Haus? Haus mit selbstdenkenden Menschen
Einfacher Ein-Ausschalter, Wollpulli
� Nano-Haus? Schlankere Materialien mit gleichen Dämmeigenschaften und höhere Wirkungsgrade bei Photovoltaikzellen.
EnergiefokusEnergiefokusEnergiefokus KlimaschutzKlimaschutzKlimaschutz 404040Hannes Gstrein KarröstenHannes Hannes GstreinGstrein KarrKarrööstensten
ENTWICKLUNG UND TECHNIK IN DER ZUKUNFT: VISION
Hannes GstreinEnergieberater, Karrösten
Schwerpunkt:Zertifizierter PassivhausberaterPermakulturausbildung für ökologisches, soziales und funktionales Gestalten von Lebensräumen und LebensweisenLokale Agenda 21 ProzessbegleiterAusbildung zum KomforlüftungsinstallateurFreiberuflicher Mitarbeiter bei Energie TirolMitglied IG Passivhaus Tirol