Heizungssysteme Dieses Modul behandelt Heizungssysteme. Die folgenden Themenbereiche werden näher betrachtet: Die Hauptkomponenten von Heizungssystemen,

Präsentation zum Thema: "Heizungssysteme Dieses Modul behandelt Heizungssysteme. Die folgenden Themenbereiche werden näher betrachtet: Die Hauptkomponenten von Heizungssystemen,"—  Präsentation transkript:

1 Heizungssysteme Dieses Modul behandelt Heizungssysteme. Die folgenden Themenbereiche werden näher betrachtet: Die Hauptkomponenten von Heizungssystemen, ihre Stärken und Schwächen Einfache Maßnahmen zur Verminderung des Wärmeverbrauchs und Minimierung der Wärmeverluste Ein wichtiger Aspekt bei Heizungssystemen sind die Betriebskosten. Ein Überblick der Möglichkeiten der Datensammlung und –analyse wird gegeben. Um optimale Entscheidungen treffen zu können, werden Anleitungen zum Erstellen von aussagekräftigen Kennzahlen gegeben, die dann mit ausgewählten Benchmarks verglichen werden können.

2 Wissenswertes Die meisten Arbeitnehmer denken nicht über die Raumtemperatur nach, solange sie als angenehm empfunden wird. Es ist bekannt, dass Mitarbeiter im Falle von überheizten Räumen dazu neigen, das Fenster zu öffnen anstatt die Heizung zurückzudrehen oder abzuschalten. Natürlich hängen Raumtemperatur und Heizungskosten nicht nur vom Verhalten der Mitarbeiter ab – obwohl dieser Aspekt nicht zu vernachlässigen ist - sondern werden auch von anderen Faktoren, die der Energiemanager kennen sollte, beeinflusst.

3 Wissenswertes Kosten und Verbrauch sind von folgenden Faktoren abhängig Heizungssystem – je höher der Standard des Heizungssystems und je höher die Wartungsrate, desto niedriger werden die Heizkosten sein Gebäudestruktur – besser isolierte Gebäude haben niedrigere Heizungskosten Außentemperaturen – je kälter es ist, desto mehr muss geheizt werden Brennstoffpreise

4 Verluste in einem Heizungssystem
Als Faustregel gilt, dass 25 % der eingesetzten Heizenergie verloren gehen.

5 Bestandteile eines Heizungssystems
Verbesserungsmaßnahmen können in verschiedenen Bereichen ansetzen, daher ist es notwendig, einen Überblick über die einzelnen Bestandteile eines Heizungssystems zu gewinnen: Die wichtigsten Bestandteile des Heizungssystems sind: Wärmequelle oder Heizkessel Verteilungssystem Heizkörper Steuerungssystem Brennstoffe

6 Wärmequelle und Heizkessel
Grundsätzlich können folgende Wärmequellen oder Heizkessel unterschieden werden: Ölkessel Gaskessel Öl/Gaskessel Brennwertkessel Festbrennstoffkessel Elektrisch beheizte Kessel Wärmepumpen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen Fernwärme

7 Ölkessel Kessel, in denen flüssige Brennstoffe verfeuert werden und die mit Ölbrennern mit Gebläse ausgerüstet sind. Ölheizungssystem Vorteile Nachteile Unabhängigkeit bei der Lieferantenwahl Einkauf des Brennstoffes zu Marktpreisen Platzbedarf für Öllagerung Höhere C02 Emissionen als bei Erdgas Stetig steigende Preise

8 Gaskessel Kessel, in denen Brenngase verfeuert werden. Man unterscheidet zwei wesentliche Bauarten: Kessel mit Gebläsebrenner: Kessel mit atmosphärischem Brenner für Kesselleistung bis 200 kW

9 Gaskessel Man unterscheidet zwei wesentliche Bauarten:
Kessel mit Gebläsebrenner Diese Kessel sind den Ölkesseln sehr ähnlich. Die Vermischung des Brenngases mit der Luft erfolgt im Brenner. Aufgrund der exakten Luftbeimischung kann ein höherer feuertechnischer Wirkungsgrad erreicht werden. Kessel mit atmosphärischem Brenner für Kesselleistung bis 200 kW Diese Kessel kommen in kleineren Unternehmen zur Anwendung. Die für die Verbrennung benötigte Luft wird vom Brenner aus dem Aufstellraum ansaugt. Der Geräuschpegel ist geringer als der des Gebläsebrenners.

10 Gaskessel Man unterscheidet zwei wesentliche Bauarten:
Kessel mit Gebläsebrenner Kessel mit atmosphärischem Brenner Gaskessel Vorteile Nachteile Geringere CO2 Emissionen als bei Heizöl Kein Brennstofflagerraum erforderlich (Gasleitung) Leitungsgebundener Energieträger Oftmals teurer als Heizöl

11 Kombinierter Öl- und Gaskessel
Kessel, die für die Verfeuerung von Heizöl oder Brenngas mittels Gebläsebrenner in gleicher Weise geeignet sind. Öl/Gaskessel Vorteile Nachteile Kostenoptimierung durch Brennstoffwahl Ausfallreserve Höhere Investitionskosten Raumbedarf für Heizöllager

12 Brennwertkessel Brennwertkessel stellen die modernste Heiztechnologie für Gas und Öl dar und haben eine 10-20% bessere Energieausnutzung, d.h. sie verbrauchen deutlich weniger Energie und geben erheblich weniger Schadstoffe an die Umwelt ab als konventionelle Heizkessel. Brennwertkessel Vorteile Nachteile Herkömmliche Kessel leiten die Abgase mit Temperaturen von über 150° in den Schornstein. Brennwertkessel entziehen den Abgasen über einen Wärmetauscher diese Wärme und machen sie nutzbar. Brennwertkessel sparen bis zu 8% Gas und 4% Öl. Der Schornstein muss aus speziellen Kunststoffen hergestellt werden, wodurch zusätzliche Kosten entstehen Öl-Brennwertkessel sind technisch noch nicht völlig ausgereift, bei Erdgas funktioniert die Technologie problemlos.

13 Festbrennstoffkessel
Festbrennstoffkessel unterscheiden sich in zwei wesentlichen Kessel- und Feuerungstypen: Kessel für Koks und Kohle Kessel für Holz

14 Kessel für Koks und Kohle
Festbrennstoffkessel Festbrennstoffkessel unterscheiden sich in zwei wesentlichen Kessel- und Feuerungstypen: Kessel für Koks und Kohle Kessel für Holz Kessel für Koks und Kohle Vorteile Nachteile Geringere Baugröße als bei Holzkesseln Geringere Investitionskosten Höhere Emissionswerte Temperaturschwankungen aufgrund stark schwankender Heizleistungen Kessel für Holz Vorteile Nachteile Konstante Heizleistung Konstante Temperaturen Gute Regelbarkeit Niedrige Emissionen Großvolumige Bauweise Bedarf für Abgasfilter

15 Elektrisch beheizte Kessel
Kessel, in dem das Heizmedium (Wasser, Wärmeträgeröl) ausschließlich mittels elektrischer Energie erwärmt wird. Elektrokessel Sind Durchlauferhitzer, die an Stelle von Kesseln in Warmwasser -Zentralheizungsanlagen eingebaut werden; das erwärmte Wasser wird den Heizkörpern direkt zugeleitet. Durchlauferhitzer werden sehr oft zur dezentralen Warmwasserbereitung eingesetzt. Elektrodenkessel Diese Kessel werden vorwiegend für Zentralspeicherheizungen und auch nur für große Heizleistungen, ab etwa 300 kW, verwendet.

16 Elektrisch beheizte Kessel
Elektrokessel Vorteile Nachteile Geringe Investitionskosten für Kessel Geringer Raumbedarf für Kessel Sehr hohe Energiekosten

17 Wärmepumpen Wärmepumpen werden vor allem für Heizzwecke eingesetzt. Wärmepumpen zählen zu erneuerbaren Energien. Die folgenden Wärmequellen können von Wärmepumpen genutzt werden. Das erste Medium bezeichnet die Wärmequelle, das zweite das Heizmedium: Wasser (Grund- oder Oberflächenwasser) für die Wasser-Wasser- Wärmepumpe Luft (Außenluft) für die Luft-Wasser-Wärmepumpe Erdreich für Sole-Wasser-Wärmepumpe; ein in 0,8 bis 1,2 m Tiefe verlegtes Rohrsystem führt die im Boden gespeicherte Sonnenwärme der Pumpe zu. Die Sole ist ein Wasser/Frostschutzmittel - Gemisch. Eine Weiterentwicklung stellt das System „Direktverdampfung“ dar. Dabei wird der Wärmetauscher direkt vom Kältemittel durchströmt.

18 Wärmepumpen Wärmepumpen Vorteile Nachteile
Geringer Platzbedarf für Wärmepumpe Keine Emissionen am Aufstellungsort Ineffizient für gleichzeitige Raumwärme- und Warmwassernutzung

19 KWK Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen erzeugen dezentral Wärme und Strom mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von über 80%. Sie bieten höchste Effizienz mit minimaler Umweltbelastung.

20 KWK Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
Vorteile Nachteile Strom und Wärme werden dort erzeugt wo sie benötigt werden, daher sind die Übertragungsverluste niedrig Eigenerzeugung von günstigen Spitzenstrom Möglichkeit erneuerbare Energieträger zu verwenden (Biogas, Biomasse, Deponiegas etc.) Möglichkeit die KWK-Anlage als Notstromaggregat einzusetzen Hohe Investitionskosten Ganzjähriger Wärmebedarf notwendig Erst ab einer elektrischen Leistung von 5,5 kW

21 Fernwärme Fernwärme wird an einem entfernten Standort erzeugt, über ein Fernwärmenetz verteilt und im Unternehmen für Heiz- und Warmwasserzwecke genutzt. Fernwärme Vorteile Nachteile Ein höherer Komfort durch Wegfall des Bedienungsaufwandes Keine Heiz- oder Brennstofflager-räume notwendig Umweltfreundlicher durch den Wegfall vieler Einzelfeuerstätten; in großen Heizzentralen kann nicht nur eine wirtschaftlichere, sondern auch eine umweltfreundlichere Verbrennung erreicht werten Hohe Energiekosten Wärmeverluste im Verteilungsnetz

22 Wärmeverteilsystem Bei der Wärmeverteilung wird die Wärme von der Wärmequelle bis zum Verbraucher transportiert. In der Regel handelt es sich dabei um Wasser und Dampf. Die Komponenten einer Wärmeverteilung sind: Rohrleitungssystem Umwälzpumpen Absperr- und Regeleinrichtungen

23 Rohrleitungssystem Wärme wird in Form von Wasser oder Dampf vom Wärmeerzeuger zum Wärmeverbraucher (Heizkörper) übertragen. In einem bestehenden Heizungssystem ist es schwierig die Rohrleitungen auszutauschen. Probleme können entstehen, wenn die Anforderungen an das System nicht mehr den ursprünglichen Anforderungen entsprechen, z.B. wenn sich die Anzahl der zu beheizenden Räume geändert hat oder das Gebäude isoliert wurde das System nicht von einem Fachmann geplant wurde um Investitionskosten zu sparen oder wenn das System nicht regelmäßig gewartet wurde.

24 Rohrleitungssystem Bis zu 10 % der vom Wärmeerzeuger abgegebenen Wärme können auf dem Weg zum Wärmeverbraucher ungenutzt an die Umgebung verloren gehen. Um dies zu verhindern, soll die Rohrleitungslänge des Verteilersystems möglichst gering gehalten werden. Die Leitungen sollten niemals in Außenwänden verlegt werden. Die Verteilleitungen in nicht beheizten Räumen (z.B. Keller) und in Außenwänden müssen ausreichend isoliert werden. Das gilt auch für Warmwasserboiler und Heizkessel. Als Daumenregel gilt, dass durch richtige Isolierung mindestens 80% der Wärmeverluste vermieden werden. Die Isolierstärke soll mindestens 2/3 des Außendurchmessers des zu isolierenden Rohres, mindestens jedoch 20 mm, betragen. Bei Warmwasserspeichern mindestens 100 mm.

25 Umwälzpumpen Umwälzpumpen werden elektrisch betrieben und sind in jedem Warmwassersystem nötig um das Wasser zu pumpen. Die einzige Möglichkeit den Wirkungsgrad von Umwälzpumpen zu erhöhen ist, im Falle einer Reparatur oder von Wartungsarbeiten dafür zu sorgen, dass eine drehzahlgeregelte Pumpe eingebaut wird. Diese Pumpen können leicht an die hydraulischen Erfordernisse angepasst werden und sparen im Vergleich zu gewöhnlichen Pumpen 40 % Energie.

26 Steuerungssysteme Mit Hilfe von Steuerungssystemen kann die Temperatur in jedem Raum individuell reguliert werden. Dies bietet ein beträchtliches Einsparpotenzial. Heizkörper-Regulierventile dienen zum An- und Abschalten der Heizkörper. Durch eine Voreinstellung kann die vom Heizkörper benötigte Wassermenge genau einreguliert werden. Thermostatventile dienen der individuellen Raumtemperatur-Regelung. Die gewünschte Raumtemperatur (Sollwert) wird von Hand eingestellt. Bei Änderung der Raumtemperatur wird durch einen Ausdehnungskörper das Ventil automatisch mehr oder weniger geöffnet; dadurch wird die den Heizkörper durchfließende Wassermenge und damit die dem Raum zugeführte Wärmemenge geregelt.

27 Heizungselemente Heizungselemente wie Radiatoren Konvektoren
Luftheizgeräte Flächenheizgeräte geben die Wärme in den Raum ab. Die richtige Größe und Anordnung sind ausschlaggebend für die Behaglichkeit der beheizten Räume. Normalerweise sollten Heizkörper unter den Fenstern angebracht sein. Die einfallende Kaltluft am Heizkörper erwärmt sich sofort und somit treten keine Zugerscheinungen auf. Bei Anordnung der Heizkörper an den Innenwänden streicht die einfallende Kaltluft am Boden entlang zum Heizkörper, und es sind daher Zugerscheinungen eher möglich.

28 Radiatoren (Plattenheizkörper)
Plattenheizkörper (Plattenradiatoren) und Glieder-radiatoren sind die gebräuchlichsten Heizkörperarten, da sie wegen ihres gefälligen Aussehens fast für alle Gegebenheiten verwendbar sind. Die Wärmeabgabe erfolgt teils durch Strahlung und teils durch Konvektion. Diese kombinierte Wärme-abgabe ergibt einen hohen Behaglichkeitsgrad in den von Radiatoren beheizten Räumen. Radiatoren (Plattenheizkörper) Vorteile Nachteile Sind in den meisten Fällen anwendbar Niedrige Investitionskosten Sollten nicht hinter Möbeln installiert sein Zur Erreichung der gewünschten Raumtemperatur sind meist ein großflächiger oder mehrere kleiner Radiatoren nötig.

29 Konvektor Heizfläche, welche Wärme fast ausschließlich durch Konvektion an die Umgebung abgibt. Konvektoren bestehen aus Stahl- oder Kupferrohren, auf die Stahl- oder Aluminiumrippen zur Vergrößerung der Heizfläche aufgeschoben sind. Konvektoren Vorteile Nachteile Können sehr rasch eingesetzt werden Sind kleiner und leichter al Radiatoren Schwer zu reinigen

30 Luftheizgerät Die Luft wird über das vom Heizmedium durchflossene Heizregister (Wärmetauscher) in den Raum geblasen. Luftheizgerät Vorteile Nachteile Kann große Räume sehr rasch beheizen Hohe Heizleistung bei kleinem Raumbedarf für das Heizgerät Zugluft kann entstehen

31 Flächenheizung Charakteristisch an einer Flächenheizung ist, dass die Heizfläche die Wärme nahezu ausschließlich durch Strahlung bei niedriger Oberflächentemperatur abgibt. Die Heizwassertemperatur liegt bei Flächenheizungen zwischen 25 °C und 35 °C. Aus wirtschaftlichen Gründen ( Abwärmenutzung, Wärmepumpe) sollten Flächenheizungen bzw. Niedertemperaturheizungen bereits bei der Planung von Heizungsanlagen berücksichtigt werden. Als Wärmequelle kann der Fußboden oder die Wand dienen. Da die gesamte Oberfläche die Wärme abgibt, garantiert die Flächenheizung eine konstante Wärmeabgabe.

32 Flächenheizung Flächenheizung Vorteile Nachteile
Durch den geringen Temperaturunterschied zwischen der Oberflächentemperatur und der Raumtemperatur ist die Konvektion sehr niedrig und daher die Luftbewegung gering Heizkörper verstellen keine Flächen Energieeinsparung von etwa 10%, da die Raumtemperatur im Vergleich zu anderen Heizelementen ohne Komfortverlust um 2°C niedriger gehalten werden kann. Die Möglichkeit der Verwendung als Voll-, Teil- oder Grundlastheizung Die Heizflächen können nachträglich nicht geändert werden Die Regelung wirkt träger Ein nachträglicher Einbau ist teuer

33 Brennstoffe Als konventionelle Brennstoffe werden derzeit vor allem Heizöl, Gas, Kohle und Koks verwendet. Bekannte erneuerbare Brennstoffe sind Holz und Hackschnitzel. Strom sollte für Heizzwecke nur dort eingesetzt werden wo auch die Wirtschaftlichkeit gegeben ist (z. B mit Wärmepumpe, dezentrale Warmwasserbereitung). Die Hauptprobleme mit Brennstoffen: nach Installierung des Heizungssystems ist ein Wechsel des Brennstoffes meist nicht mehr möglich fossile Brennstoffe sind aufgrund der Emissionen umweltschädigend fossile Brennstoffe müssen zum Großteil importiert werden. Daher besteht eine Preisabhängigkeit von ausländischen Märkten und das erhöht wiederum das Preisrisiko.

34 Berechnung der Wärmekosten
Die Wärmekosten beinhalten Investitionskosten, Betriebskosten und Brennstoffkosten

35 Tankanlage, Heizungsanlage, Kamin, bauliche Maßnahmen, Anschlusskosten
BEISPIEL Wärmekosten Die nachfolgende Übersicht zeigt allgemein die Kosten von Heizungssystemen in €/MWh (1000 kWh = 1 MWh). In diesem für Zentraleuropa gültigen Diagramm ist Biomasse ein günstiger und Flüssiggas ein teuerer Brennstoff. E€€€ €/MWh 65 58 51 44 36 29 22 15 7 Brennstoffe Biomasse, Heizöl extra leicht, Flüssiggas, Erdgas, Heizöl leicht, mittel und schwer, Festbrennstoffe Nebenkosten Vorwärmung,Lagerung,Wartung,Kaminreinigung Emissionsmessung, Personalkosten, Versicherung, Mengenmessung Investitionskosten Tankanlage, Heizungsanlage, Kamin, bauliche Maßnahmen, Anschlusskosten bis von

36 Kalkulation der laufenden Heizkosten
Das Ziel der Verbrauchs- und Kostenanalyse für Energie ist es, die Effizienz zu erhöhen und die Kosten zu senken. Dies kann durch folgende Maßnahmen erreicht werden: Verbesserung der Gebäudehülle (isolieren) Reduktion des derzeitigen Energieverbrauches Einkauf von günstigeren Brennstoffen Erhöhung der Effizienz der Heizungsanlage Wärmebedürfnis ändern

37 Kalkulation der laufenden Heizkosten
Der erste Schritt sollte sein, den aktuellen Energieverbrauch in kWh/m² (beheizte Fläche) zu berechnen, oder besser noch, zu messen. Dieser Wert gibt Aufschluss über die derzeitige Situation und kann mit den Vorjahreswerten oder Vergleichszahlen aus der Praxis (Benchmarks) verglichen werden.

38 Schritt 1: Feststellen der beheizten Fläche
Ermitteln Sie die beheizte Fläche Ihres Unternehmens. Diese Information kann normalerweise dem Gebäudeplan entnommen werden. Die nicht beheizten Flächen sind typischerweise Gänge, Lager- und Kellerräume. Notieren Sie sich, welche Bereiche als “nicht beheizt” definiert wurden. Das kann für künftige Kalkulationen von Hilfe sein. Ergebnis: Beheizte Fläche in m²

39 Schritt 2: Feststellung des Verbrauchs und der Kosten
Stellen Sie den Wärmeverbrauch und die Heizungskosten für eine Heizperiode, z.B. ein Jahr, fest. Diese Information finden Sie normalerweise auf der Energierechnung. Wird jedoch der Energieträger auch für andere Zwecke verwendet, dann müssen die Werte berechnet werden. Die Heizkosten können durch den Vergleich von Energierechnungen eines Sommer- und Wintermonats herausgefiltert werden. Da im Sommer keine Heizung erforderlich ist, zeigt diese Rechnung den „Nicht – Heizungsverbrauch“. Diese Berechnung stimmt nur, wenn es in der Produktion über das Jahr keine größere Schwankungen gibt! Ergebnis: Energieverbrauch kWh Energiekosten Euro

40 Schritt 3: Ermitteln Sie eine Kennzahl
Sie brauchen nun nur mehr den Wärmeverbrauch durch die beheizte Fläche zu dividieren und erhalten die Kennzahl „spezifischer Wärmeverbrauch“. Bitte vergessen Sie nicht, den Zeitraum für den die Kennzahl ermittelt wurde, zu notieren. Ergebnis: Spezifischer Wärmeverbrauch kWh/m²

41 Schritt 4: Vergleich mit Kennzahlen
Vergleichen Sie nun den für Ihr Gebäude ermittelten spezifischen Wärmeverbrauch mit den hier angegebenen Kennzahlen. Die Klassifizierung gilt in Zentraleuropa und bedeutet, dass ein Gebäude mit einem spezifischen Wärmeverbrauch von mehr als 200 kWh/m²/Jahr völlig ineffizient ist. Sollte Ihr spezifischer Wärmeverbrauch über 70 kWh/m2/Jahr betragen, sollten Sie den Ursachen für den Wärmeverlust auf den Grund gehen.

42 Verringerung des Wärmeverbrauchs
Folgende Maßnahmen können zur Verringerung des Wärmeverbrauches beitragen: Bewusstseinsbildung und Bekanntmachung der tatsächlichen Wärmekosten Verringerung des Wärmeverbrauches durch einfache Aktivitäten Minimierung der Wärmeverluste Im folgenden werden die verschiedenen Möglichkeiten der Verringerung des Wärmeverbrauchs aufgezeigt. Zusätzlich wird noch auf die Auswirkung von Luftfeuchtigkeit und Umgebungstemperatur auf den Wärmeverbrauch eingegangen.

43 A. Bewusstseinsbildung und Information
Sollte die Energieeffizienzmaßnahmen damit beginnen, den Mitarbeitern mitzuteilen, dass weniger geheizt wird, führt dies mit Sicherheit zur Ablehnung aller künftiger Effizienzmaßnahmen. Eine behagliche Raumtemperatur ist eine der wichtigsten Faktoren für den Komfort am Arbeitsplatz. Der Energiemanager muss zuerst klarmachen, dass der Heizungsverbrauch ein Kostenthema ist und zukünftige Maßnahmen auch im Bereich Heizung getroffen werden können, ohne den Komfort zu beeinflussen.

44 A. Bewusstseinsbildung und Information
Sorgen Sie dafür, dass die Mitarbeiter die Heizungskosten kennen die Notwendigkeit von Effizienzmaßnahmen verstehen den direkten Zusammenhang zwischen umweltschädlichen Emissionen und Wärmeverbrauch verstehen.

45 B. Energieoptimierung durch einfache Maßnahmen
Es wird nun Zeit die einzelnen Bereiche für Verbesserungsmaßnahmen näher zu betrachten. Dadurch können ineffiziente Bereiche festgestellt werden. Einfache Maßnahmen zur Energieeinsparung sind Optimale Raumtemperatur feststellen und Heizung auf diese Temperatur einregeln Temperaturabsenkungen zu bestimmten Zeiten (z.B. Nacht, Wochenende, Urlaub) Luftwechselrate gering halten Wärmeverluste durch Fenster verringern In nicht ständig genutzten Räumen die Heizung abschalten Boilertemperaturen verringern Umwälzpumpen nur bei Bedarf einschalten Vorlauftemperaturen optimal einstellen Wärmeverbreitung sicherstellen (z.B. keine Möbel vor Heizkörper) Thermostatventile optimal einstellen Sensoren korrekt montieren Frostwächter regelmäßig überprüfen

46 Bestimmen und regeln der Raumtemperatur
Mit diesem Schritt wird für die verschiedenen Bereiche Ihres Unternehmens der Wärmebedarf festgestellt. Besuchen die verschiedenen Bereiche des Gebäudes und vergleichen Sie die verschiedenen Raumtemperaturen mit den Temperaturen der folgenden Tabelle.

47 Bestimmen und regeln der Raumtemperatur
Sehr oft liegen die Raumtemperaturen über den empfohlenen Richtwerten. Als Daumenregel gilt, dass eine Raumtemperatursenkung um 1°C eine Energiekostensenkung um 5 – 7 % bewirkt.

48 Bestimmen und regeln der Raumtemperatur
Die folgenden Tabellen dienen dazu, einen möglichen Überverbrauch schon im Vorfeld zu erkennen. Die erste Tabelle ermöglicht es Überheizung anzuzeigen und mögliche Einsparungen zu erkennen. Empfohlen Raumtemperatur

49 BEISPIEL Schritt 1: Überverbrauch bestimmen
Nehmen wir an, die empfohlene Raumtemperatur beträgt 20°C und die tatsächliche Raumtemperatur beträgt 22°C. Suchen Sie in der 20°C – Zeile die entsprechenden Werte der 20° und 22° - Spalte. Die empfohlene Raumtemperatur horizontal und vertikal entspricht 100% (grün gekennzeichnet). Wir haben derzeit eine Temperatur von 22°C, das entspricht 113% (rot gekennzeichnet). Das bedeutet, der jährliche Wärmeverbrauch ist um 13 % zu hoch.

50 BEISPIEL Schritt 2: Energieeinsparungen
Nun interessieren uns die möglichen Einsparungen. Wir fangen an mit der empfohlenen Raumtemperatur von 20°C. Wieder findet man die 100 % indem man die 20°C vertikal und horizontal abliest (grün gekennzeichnet) Diesmal lesen wir entlang der 20° - Spalte bis wir die 22° - Zeile (derzeitige Raumtemperatur) erreichen und finden den Wert 89%. Das bedeutet, die jährliche Einsparung durch eine Temperatursenkung auf 20°C würde 11% betragen ( = 89).

51 Temperaturabsenkung zu bestimmten Zeiten
Da während der Nacht und an Wochenenden die meisten Räume nicht besetzt sein werden, sollte die Raumtemperatur dort abgesenkt werden. Als Daumenregel gilt, dass eine Temperaturabsenkung um 2°C während der Nacht den Heizenergieverbrauch um 2-3% vermindert. Beachten Sie jedoch, die Temperatur nicht zu viel abzusenken. Denn es ist teurer den Raum wieder völlig heizen zu müssen.

52 Luftwechselrate niedrig halten
Türen zwischen Räumen mit unterschiedlichen Temperaturniveaus sollten immer geschlossen werden um die Wärme nicht entweichen zu lassen und Zugluft zu vermindern. Zusätzlich sollten Frischluftventilatoren während der Nacht abgeschalten werden und nur bei Bedarf in Betrieb genommen werden. Als Daumenregel gilt, dass für die Erwärmung von 1000m³/h Luft von 12°C auf 20°C, etwa 11 kW Leistung notwendig sind. Das ergibt einen Energieverbrauch von ca kWh oder Euro pro Heizsaison.

53 Wärmeverlust durch Fenster vermindern
Stellen Sie sicher, dass alle Fenster und Vorhänge während der Nacht geschlossen sind. Vorhänge dürfen nicht über die Heizkörper reichen.

54 Abschalten von Heizkörpern in nicht ständig genutzten Räumen
Radiatoren und Konvektoren sollten nur eingeschaltet werden, wenn der Raum auch besetzt ist. Heizkörper sollten kurz bevor der Raum benutzt wird eingeschalten werden.

55 Verringern der Boilertemperatur
Warmwasserboiler sollten nur Temperaturen erreichen, mit welcher das Wasser auch genutzt wird. Fragen Sie den Boilererzeuger nach der niedrigstmöglichen Temperatur für Ihren Boiler. Das Warmwasser sollte jedoch mindestens 60°C erreichen. Als Daumenregel gilt, dass die Verringerung der Boilertemperatur von 65°C auf 60°C die Wärmeverluste um 9% senkt.

56 Abschalten der Umwälzpumpen
Umwälzpumpen von Heizungsanlagen laufen normalerweise automatisch, können aber auch manuell geregelt werden. Wenn die Heizungsanlage abgeschalten wird, sollten auch die Umwälzpumpen abgeschalten werden um Strom zu sparen und ein zu rasches Abkühlen des Heizungssystems zu vermeiden.

57 Vorlauftemperaturen richtig einstellen
Bei der Steuerungseinrichtung kann die Vorlauftemperatur eingestellt werden. Testen Sie die optimale Vorlauftemperatur mit dem Installateur, indem die Temperatur solange um 1°C gesenkt wird, bis sich die Mitarbeiter über zu niedrige Raumtemperaturen beschweren.

58 Optimale Wärmeabgabe sicherstellen
Stellen Sie sicher, dass Heizkörper nicht von Möbeln oder Vorhängen verstellt werden, das verhindert die Wärmeausstrahlung in den Raum. Ordnen Sie auch die regelmäßige Reinigung der Heizkörper an, da Staub die Wärmeausstrahlung beeinflusst.

59 Thermostatventile optimal einstellen
Stellen Sie sicher, dass alle Thermostatventile auf die optimale Raumtemperatur eingestellt sind. Überprüfen Sie die Ventile auf Schäden, halten Sie die optimale Einstellung schriftlich fest und informieren Sie die Mitarbeiter darüber.

60 Sensoren korrekt montieren
Stellen Sie sicher, dass Temperatursensoren korrekt montiert sind. Die Erfahrung zeigt, dass Sensoren oft an zu warmen oder zu kalten Plätzen montiert werden. Dies führt dazu, dass entweder zu wenig oder zu viel geheizt wird. Innensensoren sollten nicht in der Nähe von Fenstern, Heizkörpern oder in der Zugluft montiert werden. Außensensoren müssen an der Nordseite montiert werden und dürfen nicht dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt werden. In vielen Fällen wird ein Kompromiss aus diesen Faktoren nötig sein.

61 Überprüfen der Frostwächter
Frostwächter müssen regelmäßig überprüft werden. Wenn die Thermostattemperatur nicht zwischen 4°C und 6°C eingestellt ist, wird entweder Wärme verschwendet oder ein Frostschaden könnte entstehen.

62 C. Energiesparen durch Minimieren der Verluste
Der folgende Abschnitt zeigt auf, wo Verluste im Heizungssystem entstehen können. Es wird auch auf die Mindestanforderungen an ein neues Heizungssystem eingegangen, diese sollten bei der Planung einer neuen Heizung berücksichtigt werden. Für Verbesserungsmaßnahmen in diesem Bereich ist technisches Know-how erforderlich, sie sollten daher von einem Spezialisten durchgeführt werden. Aktivitäten zur Verminderung von Wärmeverlusten könnten an folgenden Punkten ansetzen: Hydraulische Regulierung des Heizungssystems Verluste durch freie Wärme in den Abgasen Wärmeverluste im Boiler Verteilungsverluste

63 Hydraulische Regulierung des Heizungssystems
Hydraulisch regulierte Heizungsanlagen haben im Vergleich zu herkömmlichen Heizungsanlagen eine bis zu 30% höhere Effizienz. Ein Fachmann misst die Druckunterschiede in den Heizkreisen und installiert spezielle Regler die den Wasserdurchfluss optimal steuern. Mit hydraulischer Regulierung kann die Raumtemperatur optimal eingestellt werden. Temperaturabsenkung bei überheizten Räumen um 1 °C führt zu einer Energieeinsparung von bis zu 6 %. wird das Heizwasserverteilung richtig verteilt und das führt zu einer Optimierung der bezogenen Leistung und Verringerung der Leistungskosten für die Pumpenantriebe

64 Verluste durch freie Wärme in den Abgasen
Die Abgastemperaturen sollten folgende Werte nicht übersteigen 180°C für Ölheizungen und 140°C Gasheizungen. Die einzige Möglichkeit für bestehende Heizungsanlagen die Abgaswärmeverlust zu vermindern besteht darin, das Heizungssystem regelmäßig zu reinigen und zu warten. Der Rauchgasverlust kann durch Optimierung des Luftüberschusses und der Rauchgastemperatur am Ausgang des Wärmetauschers minimiert werden. Dies sollte regelmäßig vom Fachmann überprüft werden. Zusätzlich können erhebliche Wärmeverluste durch unverbranntes Kohlenmonoxid (CO) entstehen. Als Daumenregel gilt: bis zu 7% Verlust für je ein Prozent unverbranntes Kohlenmonoxid. Die Überprüfung des CO Gehaltes kann im Zuge einer Rauchgasemissionsmessung festgestellt werden

65 Verluste durch freie Wärme in den Abgasen
Andere Möglichkeiten sollten bereits in der Planungsphase in Betracht gezogen werden, da eine spätere Installierung zu hohe Investitionskosten erfordern würde: Diese Möglichkeiten sind: Verwendung des Abgases in einem Wärmerückgewinnungssystem Installation von 2 Phasen Brennern Exaktes Festlegen der benötigten Heizleistung vermeidet eine Überdimensionierung der Heizungsanlage

66 Wärmeverluste beim Kessel
Wärmeverluste beim Kessel entstehen aus 2 Gründen. Der erste Grund ist eine schlecht Isolierung des Kessels. Dadurch entweicht die Wärme in den Kesselraum. Neue Kessel haben bereits eine Isolierschicht von bis zu 20 cm. Alte Kessel sollten zumindest eine 10 cm – Isolierung aufweisen.

67 Wärmeverluste beim Kessel
Der zweite Grund liegt im Stand-by Betrieb. Durch den Stand-by Betrieb wird meistens Warmwasser gespeichert und im Bedarfsfall sofort zur Verfügung zu stehen. Die Höhe der Wärmeverluste hängt vom Brennstoff, Kessel, Brenner und Art der Wärmenutzung ab. Allen gemeinsam sind zusätzliche Regulierungsprobleme die durch die Verwendung von hydraulischen Regulierungen vermindert werden können. Die einzige Möglichkeit Stand-by Verluste zu vermeiden ist, Durchlauferhitzer zu verwenden. Diese werden jedoch aus Komfortgründen nicht so oft eingesetzt.

68 Wärmeverluste beim Kessel
Kessel die älter als 10 Jahre sind sollten ersetzt werden, da jährliche Einsparungen von etwa 15 % eine Amortisationsdauer von 5 Jahren ermöglichen. Der Austausch älterer Kessel Brennwertkessel bringt Einsparungen von etwa 7 % mit Amortisationszeiten von etwa 10 Jahren.

69 Verteilungsverluste Die Isolierung der Rohre und Leitungen vermindern die Wärmeverluste im Verteilsystem. Als Daumenregel gilt, dass sich die Isolierung der Leitungen in weniger als 2 Jahren amortisiert.

70 Oberflächentemperaturen und Wohlbefinden
Raumtemperaturen sind auch von der Temperatur der Wände und des Fußbodens abhängig. Es ist offensichtlich, dass für das Wohlbefinden im Falle von kalten Fußböden und Wänden eine höhere Raumtemperatur nötig ist. Kalte Wände und Böden kommen meist in schlecht isolierten Gebäuden vor und sind daher nicht einfach zu beseitigen. Decke Wand Luft empfundene Temperatur Boden

71 Oberflächentemperaturen und Wohlbefinden
Eine gute Isolierung bewirkt daher dass die Böden und Wände eine höhere Oberflächentemperatur aufweisen und daher der Heizungsbedarf geringer ist. Die Abbildung zeigt diesen Effekt. Im ersten Beispiel beträgt die Oberflächentemperatur 18°C, die Heizung muss also 22°C bereitstellen um subjektiv 20°C zu empfinden. Decke 18°C Wand 18°C Luft 22°C 20 °C empf. Temp. Boden 18 °C Decke 22°C Wand 22°C Luft 18°C 20 °C empf. Temp. Boden 22 °C

72 Oberflächentemperaturen und Wohlbefinden
Eine gute Isolierung bewirkt daher dass die Böden und Wände eine höhere Oberflächentemperatur aufweisen und daher der Heizungsbedarf geringer ist. Die Abbildung zeigt diesen Effekt. Im ersten Beispiel beträgt die Oberflächentemperatur 18°C, die Heizung muss also 22°C bereitstellen um subjektiv 20°C zu empfinden. Im zweiten Beispiel beträgt die Oberflächentemperatur aufgrund guter Isolierung und Oberflächenheizung 22°C, sodass die Luft nur mehr 18°C erreichen muss um subjektiv 20°C zu empfinden. Fällt die Oberflächentemperatur unter 18°C oder steigt über 22°C, wird die gesamte Raumtemperatur als unbehaglich empfunden. Das zeigt, wie bedeutend es ist, bereits in der Planungsphase auf die richtige Isolierung eines Gebäudes zu achten. Decke 18°C Wand 18°C Luft 22°C 20 °C empf. Temp. Boden 18 °C Decke 22°C Wand 22°C Luft 18°C 20 °C empf. Temp. Boden 22 °C

73 Oberflächentemperaturen und Wohlbefinden
Fällt die Oberflächentemperatur unter 18°C oder steigt über 22°C, wird die gesamte Raumtemperatur als unbehaglich empfunden. Das zeigt, wie bedeutend es ist, bereits in der Planungsphase auf die richtige Isolierung eines Gebäudes zu achten. Decke Wand Luft empf. Temp. Boden

74 Luftfeuchtigkeit und Behaglichkeit
Ein weitere Faktor der die Behaglichkeit beeinflusst ist die Luftfeuchtigkeit. Ein Teil der Wärmeabgabe erfolgt durch Verdunstung von Feuchtigkeit auf der Haut. Ist auch die Temperatur sehr hoch, wird eine hohe relative Luftfeuchtigkeit als „Schwüle“ oder „Tropenklima“ empfunden. Sinkt die Temperatur, kondensiert die Luftfeuchtigkeit an den Oberflächen was wiederum als unbehaglich empfunden wird.

75 Luftfeuchtigkeit und Behaglichkeit
Der behagliche Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit bewegt sich zwischen 40 und 60% bei einer Raumlufttemperatur von 18 bis 23°C Die Luftfeuchtigkeit wird mit einem Hygrometer gemessen. Ist die Luft zu trocken sollte ein Luftbefeuchter eingesetzt werden. Das subjektive Wohlbefinden kann durch die Änderung der Luftfeuchtigkeit beeinflusst werden. Ein hohes Wohlbefinden wird am besten mit großen Heizflächen und niedrigen Heiztemperaturen erreicht: Wandheizung Bodenheizung 90 80 70 60 50 40 30 20 10 unbehaglich feucht Luftfeuchtigkeit unbehaglich trocken Raumtemperatur behaglich akzeptabel

76 Kostensenkung durch Brennstoffwechsel und Änderung des Heizungssystems
Es wird meist nicht möglich sein, Effizienzverbesserungen durch die Installierung einer neuen, energieeffizienten Anlage zu erreichen. Zumindest sollte dies in folgenden Fällen beachtet werden: das Heizungssystem muss erneuert werden Förderungen der öffentlichen Hand oder des Energieversorgers können in Anspruch genommen werden Umbauten sind notwendig Jeder Energiemanager muss die Installation von energieeffizienten Geräten vorantreiben. Er ist auch verantwortlich dafür, die günstigsten Brennstoffe auszuwählen und dabei auch auf die Umweltauswirkungen zu achten.

77 Kostensenkung durch Brennstoffwechsel und Änderung des Heizungssystems
Für den Vergleich von Brennstoffen muss man eine gemeinsame Basis finden. Diese Basis sollte die für den Verbraucher zur Verfügung stehende Energie in kWh sein. Für einen Vergleich der Nutzenergie muss folgendes beachtet werden der Heizwert jedes Brennstoffes der Wirkungsgrad des Kessels Die Tabelle in unserem Beispiel dient dazu den wirtschaftlichsten Brennstoff zu eruieren. Nachdem die Heizwerte und Wirkungsgrade der verschiedenen Heizsysteme bekannt sind, müssen Sie nur mehr den aktuellen Energiepreis einfügen und die Kalkulation wird automatisch durchgeführt.

78 Zusammenfassung: Heizung
Wenn man über Heizung spricht, ist es wichtig zu verstehen, dass das Heizungssystem aus verschiedensten Elementen besteht: Kessel, Verteilsystem, Heizkörper, Steuerungen Brennstoffe. Als Daumenregel gilt, dass die Verluste im Heizungssystem etwa 25 % ausmachen können. Der Wärmebedarf eines Gebäudes hängt von der Struktur des Gebäudes, dem Wirkungsgrad der Heizungsanlage, den klimatischen Bedingungen und dem Nutzerverhalten ab. Es ist sehr wichtig, alle Mitarbeiter in den Prozess der Heizkostenverminderung einzubeziehen.