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Warmwasser und Heizen mit der Sonne Referent: Max Häser Datum: 8.11.2010 Ort: Rudelzhausen.

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Präsentation zum Thema: "Warmwasser und Heizen mit der Sonne Referent: Max Häser Datum: 8.11.2010 Ort: Rudelzhausen."—  Präsentation transkript:

1 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Referent: Max Häser Datum: Ort: Rudelzhausen

2 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 2 Solarthermie Gemeinde Rudelzhausen Einwohner : Thermie 2008: 710 m²= 0,22 m²/EW Thermie 2009:1.146 m²= 0,36 m²/EW Thermie 2010: ?

3 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 3 Preisentwicklung DM Währung wurde in Euro umgerechnet

4 Entwicklung der Energiepreise 4 Öl- und Erdgaspreise markieren im Juli 2008 ein neues Jahres-Hoch (Öl: 96 / 100l) Szenarien mit Dollar pro Barrel sind nicht ausgeschlossen, d.h. der Heizölpreis kann von derzeit Cent auf über 150 Cent pro Liter steigen. Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising

5 5 Unser Energieverbrauch Wo wird die Energie verbraucht? Private Haushalte 34 % Verkehr 37 % Industrie 29 % Quelle: Deutscher Wirtschaftsdienst Durchschnittlicher Energieverbrauch des Gebäudebestandes in D: 100 kWh/m²a Energieverbrauch private Haushalte: 76 % entfallen auf Raumwärme, 11 % auf Warmwasser!

6 6 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Die Sonne Energie zum Nulltarif

7 7 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Die Sonne nutzen Die Sonnenenergienutzung ist überall in Deutschland möglich; auch bei bewölkten Himmel (diffusem Licht) arbeitet die Solaranlage. Hätten Sie es gewusst? Die Sonneneinstrahlung ist im Süden nur 10 % höher als im Bundesdurchschnitt (ca kWh/m²). Einen falschen Standort gibt es nicht! Jeder kann mitmachen! Quelle: Deutscher Wetterdienst

8 8 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Wie kann man die Sonne nutzen Solararchitektur: Südorientierung Gebäude größere Fensterflächen nach Süden solar-optimierte Dachneigung Wintergärten, unbeheizt Transparente Wärmedämmung (Neu- und Altbau) Solarstrom (Photovoltaik) Solarwärme (Solarthermie) Passive Solarenergie-Nutzung Aktive Solarenergie-Nutzung

9 9 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Solarthermie Einsatzmöglichkeiten Brauchwasser-Erwärmung Raumheizung / Heizungsunterstützung Schwimmbad-Erwärmung Nahwärmesysteme Prozesswärme Solare Kühlsysteme Solarthermische Kraftwerke

10 10 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Der solare Deckungsanteil

11 11 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Der Klassiker

12 12 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Brauchwasser-Erwärmung Flach- oder Vakuumröhrenkollektor Solarstation mit Regelung und Umwälzpumpe Nachheizung mit: Gasbrennwerttechnik, Holz oder Holzpellets, usw. Kaltwasserzulauf Solarkreislauf Temperaturfühler Wärmetauscher Speicher Temperaturfühler

13 13 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Solarstation und Regler Das Gehirn Ihrer Solaranlage -der Solarregler - prüft die Temperaturunterschiede im Speicher bzw. den Speichern und steuert die Pumpe(n) an. -Je nach Anlage (Heizungsunterstützung, mehrere Kollektorfelder...) muss der Solarregler mit diesen Unterschieden fertig werden.

14 14 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Kollektorbauarten Flachkollektor Vakuum-Röhrenkollektor Luftkollektor

15 15 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Flachkollektor eisenarmes Solarglas Solarabsorber: Kupfer, Aluminium oder auf Glas aufgedampft Gehäuse: Aluminium, Edelstahl oder Holz Wärmedämmung: Mineralwolle in der BRD werden zu 90% Flachkollektoren installiert Quelle: Wagner & Co.

16 16 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Flachkollektor

17 17 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Der Vakuumkollektor besteht aus mehreren Glasröhren ein Absorber pro Röhre Wärmeträgertransport über zwei Arten möglich: –direkt durchströmte Röhre –Heat-Pipe Röhre Wärmedämmung: Vakuum benötigt ca. 30% weniger Fläche als ein Flachkollektor bei gleicher Leistung Prinzip Thermoskanne Quelle: Paradigma

18 18 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Solar - Keymark

19 19 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Montagemöglichkeiten

20 20 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Die Aufdachmontage schnell, kostengünstig und geringer Montageaufwand Montageschienen werden mit Sparren-Ankern an den Sparren befestigt Vor- und Rücklauf werden über Lüfterziegel ins Dachinnere geführt

21 21 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Die Indachmontage Montage erfolgt direkt auf die Sparren oder die Dachlattung Abdichtung wie beim Dachfenster Vor- und Rücklauf unter den Ziegeln Vorteil bei Neubauten: Einsparung von Dachziegeln Schnelle Montage mit Kran möglich Quelle: Solvis

22 22 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Die Aufständerung Möglichkeiten: Flachdachmontage oder Freiaufstellung Gestell aus Stahl- oder Aluminiumkonstruktion Standsicherheit über Gewichte (z.B. Betonplatten) Vorteil: Dachhaut bleibt unberührt Hinweis: Tragfähigkeit und Lebensdauer des Daches beachten Quelle: Sonnenhaus-Institut

23 23 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Fassadenmontage Kollektoren an oder in der Fassade montiert Auch als Bestandteil der Fassadenkonstruktion möglich Guter Ertrag in der Übergangszeit und im Winter während der Heizperiode Architektonische Akzente möglich Quelle: Paradigma Quelle: Sonnenhaus-Institut

24 24 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Speicherarten Brauchwasserspeicher (Warmwasserbereitung) Pufferspeicher Kombispeicher (Warmwasser und Heizungsunterstützung)

25 25 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Brauchwasserspeicher Frischwasserspeicher

26 26 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Solar-Kombispeicher Solar-Kombispeicher integrierter Trinkwasserspeicher mit L Inhalt

27 27 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Solar-Kombispeicher Schichtspeicher -integrierter Trinkwasserspeicher mit L Inhalt -integrierter Durchlauferhitzer für Warmwasser mit ca. 42 L Inhalt

28 28 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Heizungsunterstützung Die wichtigsten Elemente: Große Kollektorfläche (> 9 m 2 ) Kombi- Pufferspeicher (> 500l) Niedertemperatur-Flächenheizung Zusatzheizung, z.B. Pellets

29 29 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising RLA Rücklaufanhebung

30 30 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 15 m² Kollektorfläche In Deutschland gibt es 800 Millionen Quadratmeter solargeeignete Dachfläche. Mit 15 m² Kollektorfläche lassen sich in einem wärmegedämmten Einfamilienhaus bereits 25% des Wärmebedarfs für Heizung und Warmwasser solar decken. Auf dem Dach eines Einfamilienhauses landet bei uns jedes Jahr so viel Sonnenenergie wie in L Heizöl gespeichert sind.

31 31 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Der Solar-Anteil im EFH Die Solaranlage kann eine Heizung nicht ersetzen – aber optimal ergänzen. Sie kann einiges zum Jahres-Wärmebedarf des Hauses beitragen. Der mögliche Anteil in der Heizperiode beträgt ca % des Heiz-Wärmebedarfs. Ein zusätzliches Heizsystem ist fast immer erforderlich. Mit der Wahl der richtigen Heiztechnik und einer fachgerechten Planung und Installation sind spürbare Kosteneinsparungen möglich. Der durchschnittlich mögliche Solar-Anteil für ein Einfamilienhaus ist in folgender Grafik über das Jahr hinweg dargestellt:. Grafik: Deutsche Energie-Agentur GmbH

32 32 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Dachneigung die richtige Dachneigung (bei Südausrichtung) (Quelle: Energie-Wende Trostberg e.V.) Neigungswinkel 0°10°20°30°40°50°60°70°80° Schwimmbaderwärmung Warmwasser Heizungsunterstützung Heizungsunterstützung mit hohem Deckungsgrad SommerÜbergangszeitWinter

33 33 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 12 m² Kollektorfläche Süd

34 34 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 12 m² Kollektorfläche West

35 35 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Nutzen Sommerheizungsbetrieb entfällt -wirkt lebensdauerverlängernd für Heizung, weil verschleißmindernd Unabhängigkeit von Preisentwicklung fossiler Energieträger -EU-Ölpreistendenz steigend, Trend steigend Betriebskostenreduzierung -bis 70% bei Warmwasser, -bis 25% bei Heizung (Niedrigenergiehaus) Warmwasserkomfort ohne Umweltbelastung -Imagegewinn für Anlagenbetreiber durch sichtbares umweltbewußtes Verhalten

36 36 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Nutzen Je nach Dimensionierung an ca. 200 – 250 Tagen im Jahr warmes Wasser solar erwärmt Restliche Zeit: Brauchwasser-Vorwärmung 6 m² Kollektorfläche erwärmen mehr als l Wasser jährlich Vollautomatischer Betrieb Wasch- und Spülmaschine können an das Warmwassernetz angeschlossen werden (Stromersparnis) Schadstoffvermeidung

37 37 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Planungsgrundlagen Kollektoren und Speicher Die Anzahl der Personen bestimmt im Wesentlichen die Größe der Solaranlage (Speicher und Kollektorfläche). Wenn Sie nur Trinkwasser erwärmen wollen, dann ist pro Person eine Kollektorfläche von 1,0 - 1,5 m 2 notwendig. Je m² Kollektorfläche sollten 60 – 80 L Speichervolumen berechnet werden. Wollen Sie mit der Solaranlage noch heizen, dann wird mindestens 1,5 - 2,5 m 2 zusätzliche Kollektorfläche empfohlen. Für solares Heizen ist bei Verwendung von Vakuumröhrenkollektoren wegen ihres höheren Ertrags eine zusätzliche Fläche von 1,0 - 2,0 m 2 pro Person ausreichend.

38 38 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Planungsgrundlagen Ein wichtiger Faktor zur Auslegung einer Solaranlage ist der Warmwasserverbrauch. Im Wohnbereich wird der Warmwasserverbrauch anhand der Personenzahl abgeschätzt. Typischerweise liegt der Bedarf bei 30–50 Litern pro Person und Tag. In Mehrfamilienhäusern wird in der Regel mit max. 25 Litern pro Person und Tag gerechnet Die optimale Ausrichtung zur Montage von Solaranlagen ist eine Dachfläche nach Süden. Der optimale Neigungswinkel liegt je nach Art der Anwendung zwischen 40 und 60°. Maximale Erträge werden bei einer Südausrichtung und einem Neigungswinkel von ca. 45° erzielt. ! Die Minderung des Ertrages bei SW- / SO-Ausrichtung ist relativ gering.

39 39 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Richtwerte für Warmwasserbereitung Kollektorfläche pro Person Solarer Deckungsgrad* 1,0 m²ca. 50% 1,5 m²ca. 60% 2,0 m²ca. 70% * Anhaltswerte bei üblichen Warmwasserverbräuchen Auslegungsempfehlungen: 1,5 - 2 m² Kollektorfläche je Person l Speichervolumen je Person (Quelle: Solarpartner Süd GmbH)

40 40 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Strom und Wärme Strom Wärme Ihr Hausdach kann mehr als nur vor Regen schützen! Ernten Sie Strom + Wärme vom eigenen Dach, es lohnt sich! Wichtig Bereits bei der Planung beide Möglichkeiten berücksichtigen!

41 41 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Kosten Trinkwasseranlagen mit ca. 5 m² Flachkollektoren kosten in der Regel bis 5.000, Kombianlagen für Warmwasser und Heizungsunterstützung ca bis

42 42 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Marktpreise 2010 (Beispiel)

43 43 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Fördermaßnahmen Über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) werden u.a. gefördert: Die Erstinstallation von kombinierter Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung mit 90 je angefangener m² im Altbau. Die Erweiterung einer bestehenden Solaranlage mit 45 je angefangener m², wenn sie anschließend auch der Raumheizung dient.

44 44 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Fördermaßnahmen Quelle:

45 Gebäudebestand: Ein Gebäude, für das vor dem eine Bauanzeige erstattet oder ein Bauantrag gestellt wurde und in welchem vor dem ein Heizungssystem installiert wurde. Es muss sich um ein mit dem Gebäude fest verbundenes Heizungssystem handeln, das den Gesamtjahreswärmebedarf des Gebäudes oder Gebäudeteils abdeckt. Mobile Heizgeräte stellen kein Heizungssystem im Sinne der Förderrichtlinien dar. Kesseltauschbonus, Kombinationsbonus, Effizienzbonus und Solarpumpenbonus können zusätzlich zur Basisförderung gewährt werden. Bei der Innovationsförderung werden zusätzliche Boni nicht gewährt. Es gelten die Bestimmungen der Richtlinien vom 09. Juli ) Mindestvoraussetzung bei Flachkollektoren: Bruttokollektorfläche 9 m², Pufferspeichervolumen 40 l/m²; bei Röhrenkollektoren: Bruttokollektorfläche 7 m², Pufferspeichervolumen 50 l/m². 2) Nur bei Ein- und Zweifamilienhäusern. Pufferspeichervolumen von mind. 100 l/m² Kollektorfläche erforderlich. 3) Voraussetzung ist, dass die nach Ende der Maßnahme vorhandene Solarkollektoranlage der Raumheizung, Prozesswärmeerzeugung oder Bereitstellung solarer Kälte dient. Warmwasseranlagen,die auch nach der Erweiterung nur der Warmwasserbereitung dienen, sind nicht förderfähig. 4) Der Kesseltauschbonus ist bis zum (Tag des Antragseingangs beim BAFA) befristet. 5) Zusätzlich zur Basisförderung kann ein Bonus in Höhe von 500 gewährt werden, wenn gleichzeitig eine förderfähige Biomasseanlage oder eine förderfähige Wärmepumpe installiert wurde. 6) Effizient im Sinne dieser Vorschrift sind Wohngebäude, die die Höchstwerte für den spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlust HT´ nach Anlage 1 Tabelle 2 der Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 um mind. 30% unterschreiten oder die den spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlust HT´ eines Referenzgebäudes gleicher Geometrie, Gebäudenutzfläche und Ausrichtung, mit der in Tabelle 1 Anlage 1 der Energieeinsparverordnung 2009 angegebenen technischen Referenzausführung um mind. 30% unterschreiten. Der Effizienzbonus wird nur für Anlagen zur Heizungsunterstützung gewährt. Für Nichtwohngebäude wird kein Effizienzbonus gewährt. 7) Mindestkollektorfläche 20 m², maximale Kollektorfläche 40 m². Die Ausführungsbestimmungen des BMU vom zur Innovationsförderung sind zu beachten. Kombinationsbonus und Effizienzbonus sowie Kesseltauschbonus und Effizienzbonus sind nicht miteinander kumulierbar. Energieeffizienz von Gebäuden Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 45 Fördermaßnahmen

46 46 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Finanzierung Zinsgünstige Kredite der KfW-Bank Programm Erneuerbare Energien – Standard(270) Dieses Programm fördert z. B. Solaranlagen, Wärmepumpen und kombinierte Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung (KWK- Anlagen). Ihre Vorteile: zinsgünstige Kredite langfristige Finanzierung 3 Jahre tilgungsfreie Anlaufzeit Den Antrag stellen Sie bitte bei Ihrer Hausbank, bevor Sie investieren.

47 47 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Gesamtkostenvergleich Annahmen der Musterrechnung: - Einfamilienhaus im Bestand; 127,2 m2 Wohnfläche - Wärmebedarf 150 kWh/m2 im Jahr + 3 Personen * 750 kWh Warmwasserenergie = kWh/a Gesamtwärmebedarf (pro Jahr). - Preisentwicklung Erdgas/Heizöl: +10 % pro Jahr -Preisentwicklung Pellets/Wärmepumpenstrom: +5 % pro Jahr - 50 % Fremdkapitalfinanzierung, 10 Jahre Laufzeit (KfW) Quelle:

48 48 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Der aktuelle Heizölpreis Der Ölpreis lag gestern bei 87,74 Dollar pro Barrel. Dies ist der höchste Stand seit Dass wir von diesem Anstieg nicht allzu viel mitbekommen haben, liegt allein am starken Euro. Sollte die Weltwirtschaftskonjunktur - vgl. USA! - tatsächlich als Ganzes wieder anziehen, werden die Ölpreise sehr rasch deutlich nach oben gehen.

49 49 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Kostenlose Energie Kostenlose Energie durch die Sonne: 100 l Öl pro m 2 /a Ernte einer modernen Kollektoranlage: ca. 50 l Öl pro m 2 /a

50 50 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Installierte Kollektorfläche in Mio. m² Das Energiepotenzial entspricht mit 7,9 GW der Leistung von 10 Kohlekraftwerken.

51 51 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Fragen Wann sollte ich eine Solarwärmeanlage einbauen? z.B. bei Heizungsmodernisierung, Dachsanierung, Wärmedämmung oder Neubau Brauche ich eine Baugenehmigung? In der Regel nein Ausnahme: Denkmalschutz – Baubehörde anfragen Bleibt mein Dach dicht? Ja, die Systeme haben sich hunderttausendfach bewährt

52 52 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Fragen Wie lange dauert der Einbau? ca. zwei bis drei Tage, je nach System Wie hoch sind die Betriebskosten? Stromkosten für Pumpe und Regler (< 15 im Jahr) Wartung alle zwei bis drei Jahre Gibt es einen Frostschutz? Ja, wie beim Auto, z.B. ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel

53 53 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Fazit Zapfen auch Sie die Sonne an! Solarwärme ist eine saubere, ausgereifte, langlebige, sichere und kostenlose Energiequelle Machen Sie sich unabhängiger von den Energiekonzernen und ihren Preissteigerungen! Mit jeder Solarthermie-Anlage wird der Verbrauch an fossilen Energieträgern gesenkt und der Co2-Ausstoß reduziert.

54 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising 54 Solarthermie Gemeinde Rudelzhausen Einwohner : Thermie 2008: 710 m²= 0,22 m²/EW Thermie 2009:1.146 m²= 0,36 m²/EW Thermie 2010: ?

55 55 Warmwasser und Heizen mit der Sonne Vortragsreihe des Landratsamtes Freising Wärme von der Sonne Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


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