Das Sonnenhaus Konzept - Top50- · PDF file04.12.2012 · Das Sonnenhaus Konzept Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld 13. Forum Solarpraxis Berlin 22. November 2012 11 Prof. Dipl.-Ing

Das Sonnenhaus Konzept

Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld

13. Forum Solarpraxis Berlin

22. November 2012

Prof. Dipl.-Ing. Timo Leukefeld, Firma Timo Leukefeld - Energie verbindet111

� SonnenhäuserDeutscher Solarpreis 2006

� energieautarke HäuserDeutscher Solarpreis 2011

� Gebäude: intelligente

Eigenversorgung mit Strom,

Mit was beschäftige ich mich ?


Eigenversorgung mit Strom,

Wärme und Mobilität aus

der Sonne

� gesunde Innenraumluft

� autark sein:

Lüftung, Kühlung, Wasser

� Pflege der Muttersprache

stärkt Wettbewerbsfähigkeit

Heizung => das Sonnenhauskonzeptgut gedämmtes Gebäude mit optimierter Solarthermienutzung

Hauptkriterien Baustandard Sonnenhaus in Deutschland:

� Dämmstandard gemäß EnEV 2009 minus 30 % oder besser

(Transmissionswärmeverlust HT‘ max. 0,28 W/m²K, U Wert Außenwand: 0,14 - 0,18 W/m²K

(mit Ziegel 0,15 – 0,18 W/m²K noch mgl.) Dach: 0,12 – 0,16 W/m²K,

Bodenplatte bzw. Kellerdecke: 0,20 – 0,24 W/m²K, Fenster: UW 0,8 – 1,0 W/m²K)

� KfW Energieeffizienzhaus 55


3

� KfW Energieeffizienzhaus 55

� Primärenergiebedarf < 15 kWh/m²a(Primärenergiefaktoren Strom 2,6 Holz 0,2)

� Heizung: Hauptenergieträger Sonne

� solarer Deckungsgrad Hz + WW > 50% bis zu 100%

� Nachheizung regenerativ mit Holz 0,5 – 5 rm/a(jährliche Kosten für Heizung, WW, Lüftung << 250 €

Das Sonnenhauskonzeptgut gedämmtes Gebäude mit optimierter Sonnenenergienutzung


Schaltschema des Sonnenhauskonzeptes: Technosophie: Technik wächst mit dem Menschen mit, sie darf Ihn nicht überfordern


Heizen mit Solarstrom und

Luftwärmepumpe ?


Luftwärmepumpe ?

Antizyklus: Stromverbrauch/Photovoltaikertrag im Jahresverlaufeigene solare Elektromobilität nur von April bis Oktober möglich

1000

1200

1400

Jahreskurve


Simulation: typ. KfW 55 Haus, 160 m², 8 KW Photovoltaik + Luftwärmepumpe als Plusenergiehauskonzept, Standort: Hannover

0

200

400

600

800

Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez

kW

h Photovoltaik Ertrag

Summe Wärmepumpe+Haushaltsstrom

passender: Stromverbrauch/Photovoltaikertrag im Jahresverlaufeigene solare Elektromobilität von Februar bis November möglich


Simulation: typ. KfW 55 Haus, 160 m², 8 KW PV, Solarthermie mit Biomasse als Sonnenhauskonzept, Standort Hannover

Ergebnisse einer Messung: Heizen mit SolarstromBeispiel Netto Plusenergiehaus Leonberg Prof.Dr. Fisch

Technik/Kennwerte:

-15 KWP PV

- Wärmepumpe mit Erdsonde

- BUS Steuerung

- 7 kWh Stromspeicher

- 7 m² Solarthermie


Messergebnisse 2011 Stromverbrauch: 9.027 kWh/asolare Deckung: 32 %Eigenverbrauchsquote: 17 %

- Heizwärmebedarf 25 kWh/m²a

- Primärenergiebedarf 34 kWh/m²a

- Baukosten: ca. 945.000 EuroBildquelle: www.heinze.de

Bauer2

Preis ???

Durch Solarthermie zur Solarstromautarkie !

Wenn die Einspeisevergütung weiter sinkt und die Stromkosten weiter stark steigen, geht es in den Gebäuden der Zukunft um den solaren Deckungsgrad. Wie kann ich genau dann, wenn im und am Haus Energie benötigt wird (Warmwasser, Heizung, Haushaltsstrom, und Mobilität) aus der Sonne welche bereitstellen? Strom- und Wärmeerzeugung aus der Sonne muss bedarfsgerechter erfolgen und unter Einbeziehung kluger Speicherkonzepte und steilerer Solardächer zeitlich an den Verbrauch angepasst werden.


angepasst werden.

Der Weg zur solaren hochgradigen Eigenstromversorgung führt - allem Rummel in den Medien zum Trotz, nicht über die Photovoltaik ANSTELLE von irgendetwas, sondern über die Solarthermie, die man um Photovoltaik ergänzt.

Sonnenhaus in Hößlinsülz 2012Kombination Solarthermie und Langzeitwärmespeicher

mit Photovoltaik und Akku

Bildquelle:

Sonnenhaus Institut e.V.


(2 WE) 2012, Wohnfläche ca. 230 m², KfW Effizienzhaus 70, Primärenergiebedarf 7,4 kWh/m²a, HWB 10645 kWh/m²a, Koll.fl.

54 m², 40°, 5°Südabw., solare Deckung Wärme 69%, Speicher 10350 l, Zusatzheizung Stückholz (Powall OFKA 30

kW); PV Anlage 5,9 kWp + Akku 8 kWh überwiegend zur Eigennutzung , solare Deckung Haushaltsstrom 77%

Das energieautarke Haus in Lehrte/Hannover 2011Kombination Solarthermie und Langzeitwärmespeicher

mit Photovoltaik und Akku


(1 WE) 2011, Wohnfläche 162 m², KfW Effizienzhaus 55, Primärenergiebedarf 5 kWh/m²a, HWB 7.900 kWh/a, Koll.fl. 46 m²,

45°, 0°Südabw., solare Deckung Wärme 65%, Speicher 9.400 l, Zusatzheizung Stückholz (Powall OFKA 30 kW); PV

Anlage 8,1 kWp + Akku 48 kWh überwiegend zur Eigennutzung , solare Deckung Haushaltsstrom 100 %

Einbringung Großspeicher


Quelle: Sonnenhaus Institut e.V.

Speicher als Gestaltungselement im Wohnbereich


Quelle: Sonnenhaus Institut e.V.

Dimensionierung Sonnenhäuser


15

Quelle:


solarer Deckungsgrad: >50 % >60% >70% >80% >90% 100%

Dimensionierung Speicher L / m² Koll. : ---- 150 ----- 200 ------ 250 ------ 300 ----- 400 ---- 500

Primärenergieverbrauch von Häusern nach EnEV

Stromheizung ist derzeit die ineffizienteste Lösung zur

Wärmeversorgung im Niedertemperaturbereich


Quelle:


10/2012 bereits 1300 Sonnenhäuser in Deutschland


Sonnenhaus in Oberwiesenthal 2011Solarthermie und Langzeitwärmespeicher

Bildquelle: FASA AG


(1 WE) 2011, Wohnfläche 100 m², HWB 67 kWh/m²a, Primärenergiebedarf 15 kWh/m²a, Koll.fl. 50 m², 70°, 12°Südabw.,

solare Deckung Wärme 85 %, Speicher 12.000 l, Nachheizung Stückholz

Sonnenhaus in Bruckmühl 2012Solarthermie und Langzeitwärmespeicher

Bildquelle:



(1 WE) 2012, Wohnfläche 183 m², KfW Effizienzhaus 55, HWB ? kWh/m²a, Primärenergiebedarf 20 kWh/m²a, Koll.fl. 34 m²

90°Fassade, 15°Südabw., solare Deckung Wärme 60 %, Speicher 6.300 l, Stückholzofen

Sonnenhaus DaschBaujahr 2006 - Nutzfläche 135 m²

Baukosten 240.000 €

solare DeckungWW + Heizung

> 60 %


Heizenergiebedarf: 40 kWh/m²a Primärenergiebedarf: 12 kWh/m²a

Solarthermie: 35 m² (75°) Solarspeicher: 6 m³

Bildquelle: Georg Dasch

Sonnenhaus Lorenz KumhausenBaujahr 2002 - Wohnfläche 170 m² - Baukosten 350.000 €

inkl. Keller und Garage


77 %


Heizenergiebedarf: 33 kWh/m²a Primärenergiebedarf: 14 kWh/m²a


Bildquelle: Sonnenhaus Institut

100 Prozent solar beheizt


Sonnenhaus Bauer Buglau DonautalBaujahr 1998 – Wohnfläche 132 m² - Baukosten 180.000 €


100 %


Heizwärmebedarf: 28 kWh/m²h Primärenergiebedarf: 11 kWh/m²a


Bildquelle: Georg Dasch

Energetikhaus100Baujahr 2006 – Nutzfläche 135 m² -

Baukosten 225.000 €


97 %


Heizwärmebedarf: 40 kWh/m²a Primärenergiebedarf: 5 kWh/m²a


Besucherzentrum im Bayerischen WaldBaujahr 2000 / 2001 - Nutzfläche 763 m² -


100 %


Heizwärmebedarf: 11 kWh/m²a Primärenergiebedarf: 7,5 kWh/m²a


Photovoltaik: 2 x 4,8 kWp Bildquelle: Sonnenhaus Institut

Das erste 100% solar beheizte Mehrfamilienhaus EuropasBaujahr 2007 - Wohnfläche 1200 m² - Baukosten 2.300.000 € (Zukunft 1,8 Mill €)


100 %


Heizenergiebedarf: < 10 kW (16 kWh/m²a) Primärenergiebedarf: ca. 4 kWh/m²a


Bildquelle: www.jenni.ch

Sanierung im Bestand zum

Sonnenhausstandard


Sonnenhausstandard

Freiberg: Gebäude aus dem 16. Jahrhundert


Quelle: FASA AG

60 m² Solardach und 22 m³ Langzeitwärmespeicher


Quelle: FASA AG

75% solare Deckung

+ zwei Kaminöfen und eine Gasbrennwerttherme

3 WE mit 220 m²

Wohnfläche entstanden


Quelle: FASA AG

Altes Rechenzentrum aus der DDR in Chemnitz


Quelle: FASA AG

Langzeitwärmespeicher 10,5 m hoch


Quelle: FASA AG

281 m² Solardach mit 70°Dachneigung

110 m³ Speicher


Fahrplan Solarwärme 2012

„Die direkte Nutzung der Sonne zur Erzeugung von Solarwärme ist die mit Abstand natürlichste und nachhaltigste Form der Wärmeerzeugung.“


Form der Wärmeerzeugung.“ Fahrplan Solarwärme 2011

Danke

Ihr Timo Leukefeld


www.timo-leukefeld.de

[email protected]

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