Praktische Umsetzung der Bauteilaktivierung als Energiespeicher bei Wohnbauten zur Steigerung der Eigenverbrauchsquote von PV-Strom
Ausgangssituation und Problematik
Bei modernen energieeffizienten Gebäuden werden im Sinne der EU Gebäuderichtlinie immer häufiger alternative Energiesysteme eingesetzt. So ist in den letzten Jahren der Anteil der Wärmepumpen- und Photovoltaikanlagen sukzessive gestiegen; die Optimierung der Eigenverbrauchsquote der Anlagen ist jedoch meist nicht berücksichtigt worden. So erreichen zwar mittlerweile viele Neubauten bilanziell über das Jahr den geforderten Null Energie Standard - speisen aber meist dann Energie ein, wenn es alle anderen ebenfalls tun und es einen Überschuss aus der PV-Anlage gibt. Dies stellt auch die Netzanbieter vor größer werdende Probleme.
Zielsetzung
Technische Entwicklungen in der Energieversorgung und steigende Anforderungen an die Energieeffizienz verlangen nach neuen Lösungen, die am Markt nicht von einem Teilanbieter alleine verwertet bzw. erfüllt werden können.
In diesem Projekt werden bewährte Bausysteme energie- und regelungstechnisch so aufgerüstet, dass die energetischen Potenziale nachhaltig optimal ausgenutzt werden und dazu notwendige Investitionen mittel- bis langfristig wirtschaftliche Vorteile für Nutzer und Errichter bringen.
Die Eigenverbrauchsquote der geplanten Wohngebäude soll durch die Kombination von Bauteilaktivierung (TBA) und einer mit PV-Strom betriebenen Wärmepumpe signifikant erhöht werden. Damit sollen gleichzeitig die Lebenszykluskosten dieser Gebäude gesenkt und Energienetze entlastet werden.
Ziel ist es, ein Optimum zwischen technischem Aufwand und reduziertem Energiebezug aus dem öffentlichen Versorgungsnetz unter maximaler Ausnutzung von Speichermassen in und um den Gebäuden zu finden. Dabei soll der Komfort der Nutzer immer im Zentrum der Betrachtungen bleiben.
Nebeneffekte
• Deckung anfallender Tages-Kühllasten im Sommer mittels entsprechend ausgelegter Wärmepumpenanlage und PV-Strom.
• Erhöhung der Behaglichkeit im Gebäude.
• Möglichkeit der Warmwassererzeugung mittels WP und PV tagsüber oder direkt elektrisch wenn PV-Leistung geringer, zur Erhöhung der Eigenverbrauchsquote.
Methodik
Vier Musterwohngebäude mit jeweils unterschiedlich aufgebauter thermischer Gebäudehülle sollen nur mittels Stahlbetondecken temperiert werden (Heizung/Kühlung). In Kombination mit Wärmepumpen und PV-Strom werden die Eigenverbrauchsquoten im Betrieb laufend optimiert. Ein E-Monitoring soll die Berechnungen validieren und ein Behaglichkeits-Monitoring die Nutzerzufriedenheit feststellen
Ergebnisse
• Praktischer Nachweis der Steigerung der Eigenverbrauchsquote
• Neues Steuerungsverfahren zur Optimierung der Eigenverbrauchsquote
• Dokumentation und Monitoring der Behaglichkeit unter realer Nutzung
• ev. Dokumentation des Austausches von PV- Strom zwischen den Gebäuden
