Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Untersuchung zur Energieeinsparung und zu Raumtemperaturverhalten bei W\u00e4rmepumpenanlagen zum energieeinsparenden Heizen und K\u00fchlen von Geb\u00e4uden unter Ber\u00fccksichtigung von Behaglichkeits- und Feuchtekonditionen. Bei dem Untersuchungsobjekt handelt es sich um eine schwere massive Bauausf\u00fchrung. Kurzfristige extreme Temperaturen wirken sich auf die Raumkonditionen kaum aus. Aufgrund des milden Sommers wurde somit die K\u00fchlung nicht erforderlich, so dass auch keine relevanten Daten zur K\u00fchlung erfasst werden konnten.
\nGrunds\u00e4tzlich gilt aber, dass die K\u00fchlung von gewerblichen und privaten Geb\u00e4uden sehr hohe Investitionskosten erfordert und zu einem enormen Energieverbrauch f\u00fchrt, der wiederum eine hohe Emissionsbelastung bedeutet. Die klassischen L\u00f6sungen bestehen zum einen im Bau einer L\u00fcftungsanlage mit K\u00fchlung oder im Bau von sogenannten Split-Klimaanlagen. Bei beiden L\u00f6sungsans\u00e4tzen gelten die oben genannten hohen Investitions- und Energiekosten. Dies hat zur Folge, dass sowohl der private Bauherr, als auch der kleine und mittelst\u00e4ndische Unternehmer, erst gar keine K\u00fchlung der Geb\u00e4ude plant. Hierdurch wiederum entstehen Konflikte mit den Arbeitsplatzrichtlinien, da wie zuletzt im Sommer 2003 geschehen, die geforderten Raumkonditionen meistens nicht eingehalten wurden. Dies f\u00fchrte zu Arbeitsgerichtsurteilen, die Vorschriften zur K\u00fchlung immer st\u00e4rker einfordern.
\nIn privat genutzten Wohngeb\u00e4uden wird durch den hohen Komfortanspruch und die Alterung der Bev\u00f6lkerung, der Bedarf an K\u00fchlung erheblich zunehmen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAb den 60iger Jahren sind viele Einfamilienh\u00e4user mit Fu\u00dfbodenheizung gebaut worden. Hier entsteht ein erheblicher Sanierungsbedarf. Hier ist die ideale Zielgruppe im Rahmen der Kesselsanierung, das Konzept der Erdsonde mit W\u00e4rmepumpe und K\u00fchlung umzusetzen. Bei diesem Konzept sind im Gegen-satz zu den klassischen M\u00f6glichkeiten deutliche Einsparungen des Energieverbrauchs m\u00f6glich.
\nIm Rahmen des Projekts wird eine bestehende Erdsondenanlage um die K\u00fchlung erweitert. Die Raumkonditionen werden \u00fcber einen Jahreszyklus permanent erfasst und ausgewertet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das untersuchte Geb\u00e4ude Baujahr 1981 wird als Einfamilienhaus (Anlage 1, Bild 1) genutzt. Das Erdgeschoss und das Obergeschoss werden als Wohn- und Schlafr\u00e4ume benutzt, ebenso ein Raum im Untergeschoss. Der Speicher ist nicht ausgebaut und ist reiner Abstellraum.
\nDas Geb\u00e4ude wird \u00fcber eine W\u00e4rmepumpe Fabrikat Hautec mit einer Heizleistung von 14,8 kW (Anlage 2, Bild 2) beheizt. Die Erdw\u00e4rme wird durch vier Erdsonden, die jeweils 30 m tief eingebracht sind genutzt. Alle beheizten R\u00e4ume des Geb\u00e4udes haben eine Fu\u00dfbodenheizung.
\nIm Rahmen der Untersuchung sind verschiedene Temperaturen kontinuierlich erfasst und vor Ort mittels eines Rechners aufgezeichnet worden. Im Einzelnen wurden die folgenden Temperaturen erfasst:
\ntA = Au\u00dfentemperatur, tWV = Vorlauf Fu\u00dfbodenheizung, tWR = R\u00fccklauf Fu\u00dfbodenheizung,
\ntWE = Eintritt Sole in W\u00e4rmepumpe, tWA = Austritt Sole aus W\u00e4rmepumpe, tKA = Raumtemperatur Wohnraum Untergeschoss, tHG = Raumtemperatur Wohnraum Erdgeschoss, tSK = Raumtemperatur Wohnraum 1. OG, tVO = Raumtemperatur unbeheizter Speicher.
\nF\u00fcr die Raumtemperaturen l\u00e4\u00dft sich nachweisen, dass in allen drei beheizten Ebenen die gew\u00fcnschte Solltemperatur sich jederzeit auf das gew\u00fcnschte Niveau einstellte. Diese Raumtemperatur ist unabh\u00e4ngig von dem Verlauf der Au\u00dfentemperatur. Die Raumtemperatur im nicht ausgebauten und nicht beheiz-ten Speicher folgt zeitlich versetzt der sich \u00e4ndernden Au\u00dfentemperatur.
\nMit abnehmender Au\u00dfentemperatur verringert sich die Takth\u00e4ufigkeit der W\u00e4rmepumpe, d. h. die W\u00e4rmepumpe l\u00e4uft \u00fcber l\u00e4ngere Zeitr\u00e4ume ohne Abschaltung. Die W\u00e4rmepumpe ist so eingestellt, dass die Austrittstemperatur der Sole aus der W\u00e4rmepumpe – 4 Grad nicht unterschreitet. Die niedrigste gemessene Au\u00dfentemperatur betr\u00e4gt – 6\u00b0C. Auch bei dieser Temperatur sind noch Leistungsreserven vorhanden. In der Hauptlastzeit zwischen 7 und 14:30 Uhr sind jedoch die Abschaltzeiten gering.
\nDie gemessenen Temperaturdifferenzen zwischen Solevorlauf und Soler\u00fccklauf stellt sich nahezu gleichbleibend zwischen 7 und 8\u00b0C ein. Die maximale Vorlauftemperatur der Fu\u00dfbodenheizung betr\u00e4gt 33\u00b0C bei einer Temperaturdifferenz zum R\u00fccklauf von ?t = 3\u00b0C.
\nDie beschriebenen Temperaturverl\u00e4ufe sind Tages- und Wochenweise f\u00fcr unterschiedliche Au\u00dfentemperaturen als Diagramm (Anlage 3-8) ausgewiesen. Position der Messpunkte (Anlage 9).
\nZum K\u00e4lteverhalten konnten keine Messdaten erstellt werden, da im Beurteilungszeitraum witterungsbedingt keine K\u00fchlung erforderlich wurde. Es ist vorgesehen bei entsprechender Witterung im Sommer 2006 diese Daten ebenfalls zu ermitteln. Die gleiche Technik wie im Untersuchungsobjekt ist zeitgleich auch in einem B\u00fcroneubau eingebaut worden. In dem B\u00fcrogeb\u00e4ude Baujahr 2004 mit einem sehr hohen Glasfassadenanteil ist im Untersuchungszeitraum die K\u00fchlfunktion zum Einsatz gekommen. Die Raum-konditionen sind trotz der sehr gro\u00dfen Fensterfl\u00e4chen von allen Mitarbeitern als sehr angenehm empfun-den worden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Untersuchungen werden bei den W\u00e4rmepumpenwochen im Rahmen des W\u00e4rmepumpenmarktplatzes NRW im Februar 2006 vorgestellt. Die Untersuchungen werden ebenfalls interessierten Architekten, Fachingenieuren und Endverbrauchern zug\u00e4nglich gemacht. Zudem sind Ver\u00f6ffentlichungen in den lokalen Printmedien vorgesehen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Ergebnis der Untersuchung zeigt, dass bei dem untersuchten Geb\u00e4ude aus 1981, dass bei weitem nicht dem heutigen W\u00e4rmeschutz entspricht, Erdw\u00e4rme in Verbindung mit einer W\u00e4rmepumpe erfolgreich eingesetzt werden kann. Die Raumkonditionen entsprachen jederzeit den Anforderungen der Bewohner. Im Untersuchungszeitraum konnte keine Ver\u00e4nderung der Soletemperatur festgestellt werden. Bei dem Zyklus von \u00fcber einem Jahr ist keine \u00c4nderung der Erdreichtemperaturen eingetreten. Dieses nicht den heutigen Vorschriften entsprechend ged\u00e4mmte Geb\u00e4ude hat einen Energieverbrauch von 9152 kWh. Im Verh\u00e4ltnis zu einer konventionellen \u00d6lheizung ergibt sich daraus ein j\u00e4hrliches Einsparpotenzial in H\u00f6he von ca. 24.000 kWh, d. h. von ca. 1.500 \u0080. pro Jahr. Mit steigenden Energiekosten wird sich der Einspareffekt noch weiter erh\u00f6hen. Ebenso ergibt sich eine Reduzierung der CO\u00b2 Belastung in H\u00f6he von \u00fcber 2,5 Tonnen pro Jahr.
\nVor dem Hintergrund der dramatisch gestiegenen Energiepreise verk\u00fcrzen sich die Amortisationszeiten immer mehr, so dass dieses Anlagenkonzept sich als \u00e4u\u00dferst wirtschaftlich darstellt<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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