CO2-SOLAR_Poster 001.cdr - Technische Universität Braunschweig

Bundesministerium
für Umwelt, Naturschutz
und Reaktorsicherheit
CO2- neutrale
Wärmeversorgung für Wohnsiedlungen
TECHNISCHE UNIVERSITÄT BRAUNSCHWEIG
Ausführende Stelle
TU Braunschweig
FB Architektur
IGS - Institut für Gebäude- und
Solartechnik
FACHBEREICH ARCHITEKTUR
•
IGS - INSTITUT FÜR GEBÄUDE- UND SOLARTECHNIK
•
•
PROF. DR.-ING. M. NORBERT FISCH
Projektvorstellung
Förderkonzept Solarthermie2000plus
Das Institut für Gebäude- und Solartechnik (IGS)
der TU Braunschweig bearbeitet im Rahmen von
“Solarthermie2000plus”des Bundesministeriums
für Umwelt (BMU) ein Projekt zur “CO2- neutralen
Wärmeversorgung von Wohnsiedlungen”.
Mühlenpfordtstraße 23
38106 Braunschweig
Tel.: 0531/391-3555
email: [email protected]
www.igs.bau.tu-bs.de
Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch
Dr.-Ing. Lars Kühl
Dipl.-Ing. Mathias Schlosser
Dipl.-Ing. (FH) Mike Heuer
IGS
Solar unterstützte, kombinierte
Tr i n k w a s s e r e r w ä r m u n g - u n d
Heizungsunterstützungsanlagen für
größere Gebäude, Liegenschaften
und Siedlungen
Solare Prozesswärme im
Niedertemperaturbereich
(Lebensmittelindustrie, Großküchen,
Wäscherein)
Integrale Konzepte zur weitgehend
CO2- neutralen Wärmeversorgung in
Kombination der Solarenergie mit
Biomasse, Geothermie oder Abwärme
Projektpartner
• Steinbeis- Transferzentrum
Energie- Gebäude- und
Solartechnik (STZ-EGS)
Stuttgart
• Fraunhofer Institut für Bauphysik
(IBP) Kassel
Solar unterstützte Klimatisierung und
deren Kombination mit solarer
Trinkwassererwärmung und Heizung
Biomasse + Solarthermie
Das Projekt wird in Kooperation mit anderen
Forschungseinrichtungen und Objektpartnern aus
der Wirtschaft durchgeführt. Das SteinbeisTransferzentrum Energie-, Gebäude- und
Solartechnik (STZ-EGS), Stuttgart bearbeitet
schwerpunktmäßig die Themen
Technikintegration, Kostenermittlung und
Wirtschaftlichkeitsuntersuchung. Das Fraunhofer
Institut für Bauphysik, Projektgruppe Kassel (IBP)
untersucht die Anforderungen an die Gebäudehülle
zur Erzielung wirtschaftlicher Gesamtlösungen.
Danksagung
Bundesministerium für Umwelt,
Naturschutz und Reaktorsicherheit
Grobanalyse
Feinanalyse
Realisierung
15 - 20 Projekte
ca. 10 Projekte
5 - 10 Projekte
1. Vor- und Entwurfsplanung
2. Simulation zur Systemoptimierung
3. Erstellung Messkonzept
1. Objekterfassung
2. Kennwertermittlung
3. Kosten/Nutzen Rechnung
4. CO2- Reduktionspotential
5. Konzepterstellung
CO2-Emissionen [T/a]
Gesamtenergieverbrauch
450
90
400
80
350
70
300
60
250
50
200
40
150
30
100
20
50
10
0
0
1. Bau der Anlage
2. Erste Intensivmessphase
mit Optimierung
3. Zweite Intensivmessphase
4. Langzeitmonitoring / LangZeitvermessung
Anteil der Solarenergie am Energieverbrauch
14000
12000
Energieverbracuh (kWh)
100
CO2-Emissionen [T/a]
Brennstoffbedarf [MWh/a]
Brennstoffbedarf [MWh/a]
500
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die
Erarbeitung von Machbarkeitsstudien zur
Realisierung einer CO2- neutralen
Wärmeversorgung für Wohngebäude bzw.
Siedlungen mit 50 - 250 Wohneinheiten im
städtischen und ländlichen Raum.
10000
Phase I - Grobanalyse
Inhalte des Forschungsprojektes sind in Phase 1
der Grobanalyse die Erstellung von
Machbarkeitsstudien für ca. 15 - 20 Projekte im
Bereich Neubau sowie für den zu sanierenden
Bestand. Im Mittelpunkt steht die Kombination der
Solarenergie mit Biomasse (Holzpellets,
Holzhackschnitzel,…), Geothermie oder Abwärme
zur Wärmeversorgung. Wesentliche Punkte dieser
Studien sind neben dem auf den jeweiligen Lastfall
angepassten Entwurf der Anlagentechnik,
Aussagen zum CO2- Reduktionspotential sowie
zum Kosten/Nutzen-Verhältnis bezogen auf
Primärenergieeinsparung und Emissionen.
8000
6000
4000
Gas
Holz + Solar 100 m²
Phase II - Feinanalyse
2000
0
Holz + Solar 150 m²
1
3
5
7
9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53
Phase 2 beinhaltet die Feinanalyse von ca. 10
Anlagen, welche die Basis für eine spätere
Realisierung der betrachteten Vorhaben darstellen
und damit die Aufgabenstellung einer Vor- und
Entwurfsplanung abdecken. Anhand einer
Parameterstudie mit einem Simulationsmodell
erfolgt die Systemoptimierung, welche auf die
jeweilige Machbarkeitsstudie angepasst wird.
Wetterstation
Ih,glob
IKoll,glob
TA
Ausgang
HZ
6 m² Flachkollektoren
(insgesamt 108 m²)
Einfamilienhaus
Kollektorfeld
Heizkreis
Einfamilienhaus
(HK, FBH)
TWW
Pufferspeicher
500 Liter
WMZ 3
Kessel
TKW
MV 2
Heizzentrale mit Pelletlager
P1
WT 1
T1
T4
Holzpellet-Lager
35 m³
Holzpellet-Kessel
30 - 100 kW
T9
T2
T3
Nahwärmenetz
für 18 EFH
ca. 108 kW
(6 kW pro Haus)
MV 1
Pufferspeicher
WMZ 1
MID 1
T7
Pufferspeicher
2000 l
T 11
T8
WMZ 2
T6
P2
T 10
T5
MID2
Umsetzung Phase I
Beispiel: Machbarkeitsstudien Sanierung im Bestand
Hannover
Gebäudeeigentümer:
Wohnfläche:
Wohneinheiten:
Personen:
Kesselleistung:
Kollektorfläche:
Gesellschaft für Bauen und Wohnen Hannover mbH
2.930 m²
36 WE (2 Wohnblöcke)
144
150 kW (Holzpellets)
124 m² (Flachkollektoren)
TU BRAUNSCHWEIG - INSTITUT
Hannoversch Münden
Gebäudeeigentümer:
Wohnfläche:
Wohneinheiten:
Personen:
Kesselleistung:
Kollektorfläche:
FÜR
Gemeinnütziger Bauverein in Münden e.G.
2.795 m²
49 WE (3 Wohnblöcke)
100
100 kW (Holzpellets)
102 m² (Vakuum-Röhrenkollektoren)
GEBÄUDE-
UND
SOLARTECHNIK