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IKZplus ENERGY

IKZ-ENERGY berichtet über den Einsatz von Erneuerbaren Energien und Energieeffizienz in Gebäuden. Das Themenspektrum reicht von der Photovoltaik über die Solarthermie, Bioenergie, Geothermie, energieeffiziente Heiztechnik bis hin zur Systemintegration, Gebäudeautomation und weiteren EE-Themen

IKZ-ENERGY berichtet über den Einsatz von Erneuerbaren Energien und Energieeffizienz in Gebäuden. Das Themenspektrum reicht von der Photovoltaik über die Solarthermie, Bioenergie, Geothermie, energieeffiziente Heiztechnik bis hin zur Systemintegration, Gebäudeautomation und weiteren EE-Themen

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<strong>IKZplus</strong> 11/12 | November 2019<br />

www.ikz.de<br />

Intelligente Verteilung von PV-Strom<br />

www.resol.de<br />

Saisonale Wärmespeicher Seite 10<br />

Schaltbare Wärmedämmung Seite 16<br />

Freiflächenheizung Seite 22


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INHALT/INTRO<br />

4 Firmen & Fakten<br />

19 Impressum<br />

34 Tipps & Trends<br />

Sonnenenergie<br />

6 „Die Komplexität der zu installierenden Systeme steigt“<br />

Interview mit Norbert Betzl (Solarwatt) zu PV-Anlagen,<br />

Aufdach- und Indachmontage.<br />

10 Wiederentdeckte Langzeitparker<br />

Saisonale Wärmespeicher erfahren im Zuge der<br />

Energiewende eine neue Bedeutung.<br />

Energieeffizienz<br />

14 Altbausanierung mit Signalwirkung<br />

Haus aus dem Jahr 1850 zu einer zeitgemäßen Wohn- und<br />

Arbeitswelt umgebaut.<br />

16 Fassaden mit variablen Wärmedämmwerten<br />

Am ZAE Bayern werden Dämmungen entwickelt, die Wärme<br />

zuführen oder ableiten können.<br />

20 Klimaschützender einkaufen gehen<br />

Oldenburger Pilotprojekt zeigt Einspar-Potenzial für<br />

Supermärkte auf.<br />

22 Väterchen Frost die Stirn bieten<br />

Einsatzfelder, Verlegung und Auslegung, Wärmebereitstellung<br />

und Regelung von Freiflächenheizungen<br />

Die Weichen sind gestellt<br />

Kritik am neuen Klimapaket der<br />

Bundesregierung hagelte es von<br />

Anfang an. Zu weich formuliert<br />

sei es, zu viele Ausnahmen gäbe<br />

es. Unabhängig dieser in Teilen<br />

sicher berechtigten Argumente<br />

sind die Weichen inzwischen<br />

gestellt. Für Planer, Handwerker<br />

und Immobilienverantwortliche<br />

stellen sich deshalb vor<br />

allem zwei Fragen: Wann kommen<br />

die angekündigten Förderbausteine,<br />

Austauschprämien, steuerlichen Abschreibungsmöglichkeiten?<br />

Werden die Fördermaßnahmen auch rückwirkend<br />

gewährt? Diese Fragen sind berechtigt, denn der Verbraucher<br />

und damit Entscheider ist derzeit verunsichert. Er überlegt, ob<br />

er die geplante Sanierungsmaßnahme durchführen oder noch<br />

ein bisschen warten soll. Handwerksverbände sprechen bereits<br />

von Auftragsstornierungen in Millionenhöhe. Der Sog könnte<br />

auch die Erneuerbare-Energien-Branche treffen. Das wäre bitter,<br />

denn ausgereifte Techniken für die Strom- und Wärmewende<br />

stehen zur Genüge zur Verfügung, einige stellen wir in dieser<br />

Ausgabe vor. Die Bundesregierung steht nun in der Pflicht,<br />

rasch für klare Verhältnisse zu sorgen.<br />

Markus Sironi<br />

Chefredakteur<br />

m.sironi@strobelmediagroup.de<br />

Bioenergie<br />

26 Nummer sicher ist planbar und kein Hexenwerk<br />

Bekanntes und Neues zum Thema Befüllen, Lagern,<br />

Lagerbau und Entnahme von Holzpellets.<br />

Smart Energy<br />

30 „Wir wollen eine Volksladebox“<br />

Kosten für die E-Ladesäule in Speisen, Mitgliedsbeiträge<br />

oder Jahreskarten einkalkulieren.<br />

10<br />

Bild: Solites<br />

32 Nachhaltiges Energiemanagement<br />

Bio-Hotel im Allgäu steigert Grad der Eigenstromnutzung<br />

durch Energiespeicher auf mehr als 70 %.<br />

Bild: Tim Reckmann, Pixelio<br />

16 22<br />

Bild: Rehau<br />

11/12/2019 www.ikz.de 3


News-Ticker<br />

Batterien statt Module<br />

Freiberg. Das ehemalige Werk in Freiberg<br />

des insolventen Solarmodulherstellers<br />

Solarworld erhält eine Nachnutzung: Der<br />

Staplerspezialist JT Energy Systems übernimmt<br />

den Standort und will dort ab<br />

2020 Batteriesysteme sowie Ladegeräte<br />

für Gabelstapler und Hubwagen montieren.<br />

Wasserstoff-Heizkessel<br />

Rozenburg/Niederlande. Im niederländischen<br />

Rozenburg nahe Rotterdam hat<br />

die BDR Thermea Gruppe ein Pilotprojekt<br />

gestartet, bei dem der weltweit erste<br />

wasserstoffbetriebene Haushaltskessel<br />

unter realen Bedingungen betrieben<br />

wird. Der Kessel verbrennt Wasserstoff,<br />

der mithilfe von Wind- oder Sonnenenergie<br />

erzeugt wird. Nach dem ersten<br />

Pilotversuch in den Niederlanden soll in<br />

Großbritannien ein weiterer Feldversuch<br />

starten.<br />

Nächster Meilenstein<br />

für HPS<br />

Berlin, Zandt. Die Zollner Elektronik AG<br />

wird für die Berliner Home Power Solutions<br />

GmbH (HPS) Picea-Geräte fertigen.<br />

Das im bayerischen Zandt ansässige Unternehmen<br />

kann nach eigenen Angaben<br />

in den kommenden Jahren jährliche<br />

Produktionskapazitäten für Geräte im<br />

4-stelligen Bereich sicherstellen. Mit<br />

Picea wird Wasserstoff in einer Brennstoffzelle<br />

in Strom und Wärme umgewandelt.<br />

So sollen Häuser komplett autark<br />

versorgt werden.<br />

1000-Dächer PV-Programm<br />

Bochum. Deutschlands größtes Wohnungsunternehmen,<br />

Vonovia aus<br />

Bochum, will in den kommenden<br />

Jahren mindestens 1000 Dachflächen<br />

mit PV-Modulen ausrüsten. Vonovia<br />

f okussiert sichdabei zunächst auf seinen<br />

Immobilien bestand. Die ersten Anlagen<br />

wurden bereits installiert.<br />

PV per Crowdfunding<br />

Hecklingen/Sachsen-Anhalt. Der Baustart<br />

der ersten förderfreien Freiflächen-<br />

Solaranlage Deutschlands, die komplett<br />

durch Crowdfinanzierung realisiert wurde,<br />

ist erfolgt. Der Online-Marktplatz<br />

Enyway baut diese Anlage zusammen<br />

mit BayWa r. e. in Hecklingen/Sachsen-<br />

Anhalt. Sie hat eine Gesamtleistung von<br />

1,3 MW.<br />

EEG-Umlage steigt<br />

Bonn. Nachdem die EEG-Umlage zuletzt<br />

zweimal in Folge gesunken war, steigt sie<br />

nun wieder an. Laut Bundesnetzagentur<br />

beträgt die Umlage im kommenden Jahr<br />

6,756 ct/kWh, das ist eine Steigerung um<br />

0,351 Ct. Fachverbände warnen davor,<br />

dass dies von Energieversorgern in Richtung<br />

höherer Strompreise ausgenutzt<br />

werden könnte.<br />

FIRMEN & FAKTEN<br />

Kurz notiert<br />

Shrimps, Fisch<br />

und Strom<br />

Freiburg, Vietnam. Im Projekt<br />

„Shrimps“ (Solar-Aquaculture Habitats<br />

as Resource-Efficient and<br />

Integrated Multilayer Production<br />

Systems) wollen das Fraunhofer-<br />

Institut für Solare Energiesysteme<br />

ISE und Partner demonstrieren,<br />

dass die doppelte Flächennutzung<br />

durch Aquakulturen und Photovoltaik<br />

sinnvoll ist. Im Mekong-<br />

Delta und am Oberlauf des Mekongs<br />

werden Pilotanlagen installiert<br />

und erprobt.<br />

Aquakulturanlagen in Südostasien<br />

werden aus Hygienegründen<br />

zunehmend mit geschlossenen<br />

Gewächshäusern überbaut, um das Einschleppen von Krankheiten durch Vögel<br />

oder andere Wassertiere zu verhindern. Diese Überdachungen erlauben theoretisch eine<br />

Integration von Solarmodulen.<br />

Den ersten Analysen zufolge kann die 1 MW große Pilotanlage in Bac Lieu voraussichtlich<br />

etwa 15 000 t CO 2 -Emissionen jährlich einsparen und den Wasserverbrauch im Vergleich<br />

zu einer konventionellen Shrimp-Farm um 75 % senken. Eine weitere Anlage mit<br />

400 kW Leistung wird über einer Aquakulturanlage installiert, in der Welse der Art Pangasius<br />

gezüchtet werden.<br />

www.ise.fraunhofer.de<br />

Geplante Pangasius-Photovoltaik-Anlage zur autarken<br />

Energieversorgung in An Giang. Die Solarmodule werden<br />

über der Wasserfläche aufgeständert. Nebeneffekt: Sie<br />

verringern so den Wasserverbrauch durch Verdunstung,<br />

aber auch die Verluste durch fischfressende Vögel.<br />

Energielabel für Heizkessel geändert<br />

Stuttgart. Aufgrund verschärfter Anforderungen hat sich die Skala des EU-Energielabels<br />

für neue Heizkessel geändert: Hinzu gekommen ist die neue Effizienzklasse A +++ , die Stufen<br />

E bis G entfallen. Darauf weist Zukunft Altbau hin, das vom Umweltministerium Baden-Württemberg<br />

geförderte Informationsprogramm rund um die energetische Sanierung.<br />

Heizungen, die regenerative Energien nutzen, erhalten ein A +++ , ein A ++ oder ein A + .<br />

Das ist bei Solarkollektoren als Ergänzung zur Wärmeerzeugung der Fall, bei den meisten<br />

Holzheizungen und bei effizienten Wärmepumpen. KWK-Anlagen können die Noten A +++<br />

bis B erhalten. Gasheizungen und Ölheizungen mit Brennwerttechnik liegen auf der Skala<br />

bei A oder B – in seltenen<br />

Fällen auch A + . Eine bessere<br />

Einstufung ist möglich,<br />

wenn die Anlagen mit Erneuerbaren<br />

Energien kombiniert<br />

werden, etwa einer<br />

thermischen Solaranlage<br />

oder einer Wärmepumpe.<br />

Bild: BWP<br />

www.zukunftaltbau.de<br />

Bild: Fraunhofer ISE<br />

Die Skala des EU-Energielabels<br />

für neue Heizkessel<br />

weist nun auch die Kategorie<br />

A +++ auf. Die Stufen E bis G<br />

sind entfallen.<br />

<strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


FIRMEN & FAKTEN<br />

Kurz notiert<br />

Heimspeichermarkt: Zahlen nach oben korrigiert<br />

Bonn. Aufgrund des starken Marktwachstums auf dem Heimspeichermarkt<br />

in Deutschland 2018 prognostizierte das Marktforschungsinstitut<br />

EuPD Research Anfang des Jahres für 2019 gut<br />

51 000 Neuinstallationen von Heimspeichern in Deutschland.<br />

Selbst dieser im Vergleich zu 2018 gesteigerte Wert wird wahrscheinlich<br />

um fast 10 000 Einheiten übertroffen.<br />

Für das erste Halbjahr 2019 errechnet EuPD Research eine Anzahl<br />

von Heimspeicherinstallationen im deutschen Markt von<br />

28 900 Stück, wobei diese sowohl Neuinstallationen als auch<br />

Nachrüstsysteme für bestehende Photovoltaikanlagen umfasst.<br />

Die Zahlen der vergangenen Jahre belegen, dass im zweiten Halbjahr<br />

mehr Photovoltaikanlagen und damit einhergehend Heimspeichersysteme<br />

installiert werden. Auf dieser Basis prognostiziert<br />

EuPD Research<br />

für das<br />

Gesamtjahr<br />

2019 eine Anzahl<br />

von 60 500<br />

Speicherinstallationen<br />

in Deutschland und damit erstmals über der 60 000er-<br />

Installationsmarke. Dies bedeutet ein Wachstum von einem Drittel<br />

gegenüber dem Vorjahr.<br />

In Bezug auf die Marktpositionierung der verschiedenen Anbieter<br />

in Deutschland zeigt die aktuelle Analyse wie in den Vorjahren<br />

das bayerische Unternehmen Sonnen auf dem ersten<br />

Platz. Mit BYD und LG Chem folgen zwei asiatische Hersteller<br />

auf den Plätzen zwei und drei. Mit den heimischen Anbietern<br />

E3/DC und SENEC komplettieren sich die ersten fünf Ränge der<br />

größten Anbieter von Heimspeichern in Deutschland im ersten<br />

Halbjahr 2019.<br />

www.eupd-research.com<br />

Bild: EuPD Research<br />

In diesem Jahr<br />

wird erstmals die<br />

Marke von 60 000<br />

Neuinstallationen<br />

überschritten.<br />

Der Heimspeichermarkt<br />

wächst<br />

gegenüber dem<br />

Vorjahr um ein<br />

Drittel.<br />

Photovoltaik in der Nordsee<br />

Brüssel. Ein Konsortium aus den Unternehmen Tractebel, Jan De<br />

Nul Group, DEME, Soltech und der Universität Gent will in der<br />

belgischen Nordsee ein Offshore-Solarkraftwerk errichten. Die<br />

Partner des Konsortiums sind nach eigenen Angaben die ersten,<br />

die eine Offshore-Solarlösung in der Nordsee erproben wollen.<br />

Ihr Ziel ist es, Offshore-Solarkraftwerke in der belgischen<br />

Nordsee zu realisieren – eventuell in Kombination mit Windrädern<br />

oder Aquakulturen. Der Zeitpunkt der Realisierung ist<br />

noch offen. Damit die Solartechnologie in rauen Offshore-Umgebungen<br />

funktioniert, müssen die bisherigen PV-Module so angepasst<br />

werden, dass sie Salzwasser sowie starken Strömungen<br />

und Wellen standhalten. Darüber hinaus muss ein Konzept für<br />

die Schwimmerstruktur entwickelt werden.<br />

www.tractebel-engie.com<br />

Bild: Pixabay<br />

Windkraft auf dem Meer gibt es schon. Ein Konsortium will nun<br />

erproben, Offshore-Solarkraftwerke in der Nordsee zu errichten.<br />

11/12/2019 www.ikz.de 5


SONNENENERGIE<br />

PV-Montagesysteme<br />

„Die Komplexität<br />

der zu installierenden Systeme steigt“<br />

Interview mit Norbert Betzl (Solarwatt) zu PV-Anlagen, Aufdach- und Indachmontage<br />

Solarwatt hat erst jüngst einen dicken Fisch an Land gezogen über einen 1 MW-Auftrag von Deutschlands größtem Wohnungsunternehmen<br />

Vonovia im Rahmen dessen 1000-Dächer PV-Programms. Der EEG-Debatte zum Trotz boomt die Photovoltaik in Deutschland.<br />

Ein wesentlicher Bestandteil der Wettbewerbsfähigkeit ist neben guten Modulen die ihr zugrunde liegende Montage. Wir sprachen<br />

mit Norbert Betzl, bei Solarwatt als Director Product Management Solar Modules verantwortlich für das Solarmodul-Portfolio über<br />

Aufdach- und Indachsysteme und wie sich die Situation für Planer und Installateure weiter entwickeln wird.<br />

ZUR PERSON:<br />

Der studierte Geophysiker Norbert<br />

Betzl ist seit 2004 in verschiedenen<br />

Positionen in der Solarindustrie<br />

tätig – u.a. in der Produktentwicklung<br />

und -prüfung sowie im<br />

Produktmanagement. Heute verantwortet<br />

er als Director Product<br />

Management Solar Modules das<br />

Solarmodul- Portfolio von Solarwatt.<br />

Energieversorgung aus erneuerbaren<br />

Quellen, verbunden mit der<br />

Ermächtigung der Bürger zu weitreichender<br />

Entscheidungsfreiheit bei<br />

ihrer Strom- und Wäremversorgung,<br />

treiben ihn an.<br />

Bild: Solarwatt<br />

IKZ-<strong>ENERGY</strong>: Herr Betzl, überlassen Modulhersteller<br />

den Solarteuren, mit welchen<br />

Montagesystemen sie die Module<br />

beim Endkunden verbauen? Wie macht<br />

es Solarwatt?<br />

Norbert Betzl: Grundsätzlich liegt es<br />

in der Verantwortung des Solarteurs,<br />

welches Montagesystem er auswählt. Für<br />

Aufdachsysteme empfehlen wir die Montagesysteme,<br />

die wir als Handelsware im<br />

Portfolio haben und die der Solarteur über<br />

unseren Online-Shop gleich mitbestellen<br />

kann. Wir unterstützen ihn durch Online-<br />

Konfiguratoren bei der Auswahl und Auslegung<br />

des gesamten Systems. Solarwatts<br />

Indach-Lösung EasyIn ist PV-Modul und<br />

Montagesystem in einem, dabei spart sich<br />

der Installateur die Auswahl komplett.<br />

IKZ-<strong>ENERGY</strong>: Was sind die Vorteile von<br />

Aufdach-Montagesystemen im Vergleich<br />

zu Indach-Lösungen – was sind die Nachteile?<br />

Norbert Betzl: Der Vorteil bei einer Aufdach-Anlage<br />

ist, dass der Installateur<br />

nicht die Kompetenzen eines Dachdeckers<br />

braucht. Für ihn ist die Installation<br />

dadurch einfacher. Prinzipiell kann<br />

auf jedes geeignete Dach eine Aufdach-<br />

PV-Anlage installiert werden. Da man<br />

bei einer Indach-Anlage in die bestehende<br />

Dachkonstruktion eingreift, empfielt<br />

sich diese Variante vor allem für einen Gebäude-Neubau<br />

oder bei einer Dachsanie-<br />

Bild: Solarwatt<br />

Die Montage eines PV-Systems wird<br />

mehr und mehr ein Schlüssel in der<br />

Wett bewerbsfähigkeit von Solarteuren. Die<br />

Systeme vereinfachen sich. Aufdach-Lösungen<br />

sind noch in der Mehrzahl. Aber Indach-<br />

Lösungen gewinnen an Fahrt.<br />

6 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


SONNENENERGIE<br />

PV-Montagesysteme<br />

Bild: Solarwatt<br />

Die Nachfrage nach PV boomt. „Der Fachkräftemangel macht auch vor der Berufsgruppe der<br />

Elektroinstallateure und Solarteure nicht halt. Für eine fachgerechte Installation einer PV-<br />

Anlage ist es notwendig, sich nicht nur auf oberflächlich angelernte, mobile Arbeitskräfte zu<br />

verlassen, wenn die Anlage in der gebotenen Qualität realisiert werden soll“, sagt Norbert Betzl.<br />

rung. Obwohl beide Anlagearten gleich<br />

zuverlässig sind, gilt das edle Design der<br />

Indach-Variante als großer Vorteil. Dadurch,<br />

dass sich die Module harmonisch<br />

in die Dachhaut einfügen, konnten sogar<br />

schon denkmalgeschützte Gebäude mit<br />

einer PV-Anlage ausgerüstet werden. Die<br />

Indach-Module sind etwas teurer als ihre<br />

Pendants für die Aufdach-Montage, dafür<br />

spart man sich aber die unnötige Material-Doppelung<br />

Dachhaut-Solarmodul<br />

auf der Fläche, auf der die Module installiert<br />

werden.<br />

IKZ-<strong>ENERGY</strong>: Welche allgemeinen Trends<br />

gibt es am Markt? Oder sind Montagesysteme<br />

im Grunde genommen technisch<br />

ausgereizt? Renusol hat bspw. eine neue<br />

Universalklemme für Glas-Glas-Module<br />

auf den Markt gebracht, die Installateuren<br />

noch mehr Zeitersparnis verspricht – geht<br />

es noch um Innovationen, vor denen die<br />

Montagesystem-Hersteller stehen, vielleicht<br />

auch angesichts sich verändernder<br />

Modultechnik?<br />

Norbert Betzl: Die Branche tendiert zu<br />

einfacheren Montagesystemen, die mit<br />

weniger Einzelteilen die zügige Montage<br />

von PV-Anlagen ermöglichen. Damit<br />

spart der Installateur Kosten, andererseits<br />

trägt es der angespannten Arbeitskräftesituation<br />

Rechnung. Gleichzeititg wird ein<br />

ansprechendes Erscheinungsbild der PV-<br />

Anlage für die Kunden immer wichtiger.<br />

Ausgereizt sind Dinge aber immer nur so<br />

lange, bis wieder jemand eine geniale Idee<br />

hat. Dementsprechend werden die Innovationen<br />

nicht aufhören. Das Zusammendenken<br />

des Modulrahmenkonzepts und<br />

des Montagesystems bietet beispielsweise<br />

noch einiges an Potenzial, aber auch viele<br />

zu lösende Herausforderungen.<br />

IKZ-<strong>ENERGY</strong>: Was werden die Herausforderungen<br />

für das Handwerk bei der Montage<br />

von PV-Anlagen in Zukunft sein –<br />

auch angesichts neuer technischer und<br />

markttechnischer Entwicklungen?<br />

Norbert Betzl: Der Fachkräftemangel<br />

macht auch vor der Berufsgruppe der<br />

Elektroinstallateure und Solarteure nicht<br />

halt. Für eine fachgerechte Installation einer<br />

PV-Anlage ist es notwendig, sich nicht<br />

nur auf oberflächlich angelernte, mobile<br />

Arbeitskräfte zu verlassen, wenn die Anlage<br />

in der gebotenen Qualität realisiert werden<br />

soll. Dies gilt noch mehr für Indachanlagen.<br />

Sobald sich die Situation im<br />

Arbeitsmarkt wieder entspannt, wird allerdings<br />

der Kostendruck im Wettbewerb<br />

wieder relevant. Es ist nicht einfach, hier<br />

eine Balance zu finden.<br />

Auf die Anlage selbst bezogen, wird<br />

sich die mechanische Montage der PV-Anlage<br />

weiter vereinfachen. Allerdings steigt<br />

die Komplexität der zu installierenden<br />

Systeme: Immer häufiger sind PV-Module<br />

in das Energiemanagementsystem zu integrieren<br />

oder mit Speicher und Heizung<br />

zu vernetzen. Sie sind zu Komponenten ei-<br />

Reportagen aus<br />

dem SHK-Handwerk<br />

Die komplette Serie<br />

gibt es auf:<br />

Jetzt registrieren:<br />

www.ikz-select.de<br />

11/12/2019 www.ikz.de


SONNENENERGIE<br />

PV-Montagesysteme<br />

ner Energie-Gesamtlösung geworden. Die<br />

Kunden möchten möglichst wenig Mühe<br />

mit dieser Komplexität haben und erwarten<br />

umfassende, aber für Laien nachvollziehbare<br />

Informationen, bevor ein Angebot<br />

gestellt wird. Das Handwerk braucht<br />

Kompetenzen, komplexe Systeme kundenfreundlich<br />

erklären, planen, installieren<br />

und warten zu können. Entweder<br />

muss der Solarteur diese Kompetenzen<br />

vorweisen oder Akteure unterschiedlicher<br />

Gewerke koordinieren können.<br />

IKZ-<strong>ENERGY</strong>: Welche Entwicklungen hat<br />

es in jüngster Zeit aus Ihrer Sicht gegeben,<br />

die Indach-Montage wirtschaftlich attraktiver<br />

zu machen als bisher – optisch ist<br />

sie’s ja schon<br />

Norbert Betzl: Die sinkenden Kosten für<br />

PV-Anlagen generell senken auch die<br />

Höhe der Investitionskosten für Indachanlagen<br />

deutlich. Das verringert zwar zunächst<br />

nicht den Preisunterschied Aufdach<br />

versus Indach, aber wenn der Kunde<br />

bzw. der Investor generell deutlich weniger<br />

Geld in die Hand nehmen muss, ist<br />

der Aufpreis für Indach eher bezahlbar.<br />

Auch der zunehmende Trend, Bestandsgebäude<br />

zu sanieren, spricht für den Einsatz<br />

von Indach-Anlagen. Daneben zeigen<br />

sich auch Routine-Effekte bei den Installateuren:<br />

Immer mehr Planer und Solarteure<br />

verlieren ihre Scheu vor dieser Art<br />

PV-Anlage. Und je erfahrener sie im Umgang<br />

mit Indachsystemen sind, desto effizienter<br />

und damit kostengünstiger werden<br />

diese Anlagen in Planung und Installation.<br />

Durch neue Technologien bei<br />

Bild: Vonovia<br />

Der Beginn des Post-EEG-Zeitalters ist privatwirtschaftlich längst schon gesetzt. Der Solarstrom<br />

der Vonovia-Projekte wird heute zwar größtenteils ins öffentliche Netz eingespeist. Mittel- bis<br />

langfristig setzt das Unternehmen jedoch auf eine dezentrale Energieversorgung der eigenen<br />

Quartiere. Das Unternehmen hatte in einem ersten Schritt zunächst seinen Wohnungsbestand<br />

auf PV-Tauglichkeit sondiert. Innerhalb der ersten Tranche werden 210 Gebäude mit PV<br />

ausgerüs tet. Das Programm startet in Dresden und München. Die ersten Anlagen in Dresden<br />

sind bereits installiert.<br />

Solarzellen sind auch die Unterschiede<br />

im Energieertrag der Indachlösungen, die<br />

durch die höheren Betriebstemperaturen<br />

entstehen, signifikant kleiner geworden.<br />

IKZ-<strong>ENERGY</strong>: Dachziegel halten 60 Jahre<br />

und länger – was halten Sie denen in<br />

puncto Langlebigkeit einer solaren Dachhaut<br />

entgegen?<br />

Norbert Betzl: Auch bei Dachziegeln gibt<br />

es Abstufungen hinsichtlich der Qualität<br />

und Gebrauchsdauer, nicht jeder Ziegel<br />

hält 60 Jahre. Viele Dächer werden nur<br />

für eine Lebensdauer von 35 Jahren ausgelegt.<br />

Die Lebensdauererwartung von<br />

hochwertigen Glas-Glas-Modulen sehen<br />

wir bei mindestens 40 Jahren. Das heißt,<br />

sie können mit Dachziegeln durchaus mithalten.<br />

Auch ein Ziegeldach wird innerhalb<br />

seiner Lebensdauer gewartet, ggf.<br />

werden einzelne Ziegel ausgetauscht. Warum<br />

sollte das nicht für die PV-Dachhaut<br />

genauso legitim sein?<br />

Sind Installateure in der Klemme? „Auf die Anlage selbst bezogen, wird sich die mechanische<br />

Montage der PV-Anlage weiter vereinfachen. Allerdings steigt die Komplexität der zu<br />

installierenden Systeme“, sagt Norbert Betzl.<br />

Bild: Pixabay<br />

IKZ-<strong>ENERGY</strong>: Gibt es einen signifikanten<br />

Trend hin zum vermehrten Einbau von<br />

Indach-Modulen und worauf lässt sich<br />

das zurückführen aus Sicht von Solarwatt?<br />

Norbert Betzl: Ja, wir sehen einen Trend<br />

bei der Sanierung von Bestandsgebäuden,<br />

konkret beispielsweise bei Projekten, in<br />

denen größere Gebäude im städtischen<br />

Umfeld für eine Umnutzung saniert werden.<br />

Dabei müssen heute die steigenden<br />

Anforderungen der Stadtbildentwicklung<br />

und der energetischen Gebäudesanierung<br />

bestmöglich verbunden werden. Indachanlagen<br />

sind absolut prädestiniert dafür.<br />

(Stadt-)Planer und Anbieter beginnen, diese<br />

Möglichkeiten zu erkennen und zu nutzen.<br />

Die Fragen stellte Dittmar Koop, Fachjournalist<br />

für Erneuerbare Energien<br />

8 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


Wir setzen Standards – Sie profitieren.<br />

Höchste Systemeffizienz mit der<br />

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Mit dem PLENTICORE plus und dem BYD-Speicher profitieren Sie in vielfältiger Hinsicht:<br />

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Wirkleistungssteuerung und intelligentes Batteriemanagement<br />

• Optimale System- und Anschaffungskosten: Hybridwechselrichter (2 in 1) managt Solarmodule<br />

und Speicher<br />

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SONNENENERGIE<br />

Saisonale Wärmespeicher<br />

Wiederentdeckte Langzeitparker<br />

Saisonale Wärmespeicher erfahren im Zuge der Energiewende eine neue Bedeutung<br />

Saisonale Wärmespeicher dienen zur Speicherung von Wärme für eine Saison, also vom Sommer bis zum Winter. Für sommerliche<br />

Kälteanwendungen kann ebenso Kälte vom Winter bis zum Sommer gespeichert werden. Der Bericht stellt die Technik vor und gibt<br />

einen Überblick.<br />

Die Entwicklung saisonaler Wärmespeicher<br />

begann Ende der 1970er-Jahre nach<br />

den ersten Ölpreiskrisen. Unterstützt<br />

durch Forschungsprogramme wurden<br />

unterschiedliche Speicherbautechniken<br />

und viele verschiedene Speichermaterialien<br />

erforscht. Nach einer zurückhaltenden<br />

Entwicklung in den letzten Jahren<br />

nimmt die Nachfrage nach saisonalen<br />

Wärmespeichern nun wieder zu: Die Forderung<br />

der europäischen Gebäuderichtlinie<br />

nach „nearly zero energy buildings“ im<br />

Neubau unterstützt diese Nachfrage ebenso<br />

wie die weiter fortschreitende Stromund<br />

Wärmewende insbesondere im Bereich<br />

der Fernwärmeversorgung.<br />

Blick über den Tellerrand<br />

Ein Blick nach Dänemark, das schon einen<br />

deutlich höheren erneuerbaren Stromanteil<br />

als Deutschland hat, zeigt außerdem<br />

mögliche zukünftige Entwicklungen auch<br />

für den deutschen Energiemarkt: Erneuerbare<br />

Energien übernehmen vermehrt die<br />

(sommerliche) Stromproduktion vollständig.<br />

Dies führt dazu, dass die vorhandenen<br />

Fernwärmesysteme ihre Wärmequelle<br />

verlieren: Die seither Abwärme liefernden<br />

fossil betriebenen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen<br />

gehen außer Betrieb, da<br />

deren Strom nicht mehr ins Stromnetz<br />

abgegeben werden darf. Hier ergibt sich,<br />

dass je nach technisch-wirtschaftlichen<br />

Randbedingungen der Einsatz von großvolumigen,<br />

multifunktionalen Wärmespeichern<br />

(„saisonale Wärmespeicher“)<br />

und großen solarthermischen Kollektorflächen<br />

eine wirtschaftliche Lösung zur<br />

Sicherstellung der Strom- und Wärmeversorgung<br />

ganzer Siedlungen und Städte<br />

darstellt.<br />

Vier grundlegende Technologien<br />

Seit 1995 wurden die folgenden vier Technologien<br />

für saisonale oder Multifunktions-Wärmespeicher<br />

entwickelt, die jeweils<br />

in mehreren Pilotanlagen in Betrieb<br />

sind:<br />

• Tank-Wärmespeicher. Sie bestehen<br />

meist aus einem ins Erdreich eingelassenen<br />

Stahlbetonbehälter, der außen<br />

wärmegedämmt und im Inneren meist<br />

mit Edelstahlblech wasser(dampf)dicht<br />

ausgekleidet ist. Der Behälter wird mit<br />

Wasser gefüllt, das durch Solarwärme<br />

bis auf 98 °C erwärmt werden kann.<br />

• Erdbecken-Wärmespeicher. Sie entstehen,<br />

indem eine Baugrube wärmegedämmt,<br />

mit Kunststoffbahnen abgedichtet<br />

und mit Wasser gefüllt wird.<br />

Dieser wärmegedämmte Teich wird<br />

durch einen schwimmenden, wärmegedämmten<br />

Deckel geschlossen. Alternativ<br />

liegt der Deckel auf einer wassergesättigten<br />

Kiesfüllung der Speichergrube<br />

auf. Die Maximaltemperatur im<br />

Speicher wird durch die Temperaturbeständigkeit<br />

der Kunststofffolien beschränkt<br />

und liegt derzeit bei unter<br />

90 °C.<br />

• Erdsonden-Wärmespeicher. Sie nutzen<br />

das Gestein im Untergrund zur<br />

Wärmespeicherung. Durch von Wasser<br />

durchflossene Erdwärmesonden,<br />

die in vertikale Bohrlöcher eingegossen<br />

werden, wird das Gestein erwärmt<br />

und wieder abgekühlt.<br />

• Aquifer-Wärmespeicher. Sie werden<br />

durch Brunnen erschlossen, die aus<br />

unterirdischen, wasserführenden Gesteinsschichten<br />

(Aquiferen) Wasser an<br />

In den letzten Jahren haben sich immer mehr Fernwärmeversorgungsunternehmen<br />

für den Bau von großen Wärmespeichern entschieden, die<br />

meist als oberirdisch stehende, hohe Stahlbehälter realisiert wurden.<br />

Erdbecken-Wärmespeicher. Sie entstehen, indem eine Baugrube<br />

wärmegedämmt, mit Kunststoffbahnen abgedichtet und mit Wasser<br />

gefüllt wird.<br />

10 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


SONNENENERGIE<br />

Saisonale Wärmespeicher<br />

Typen von saisonalen oder Multifunktions-Wärmespeichern. In Klammern ist die durchschnittliche<br />

Wärmekapazität je m³ Speichervolumen als Richtwert angegeben.<br />

die Erdoberfläche pumpen, dieses erwärmen<br />

und wieder in den Untergrund<br />

einspeichern. Durch eine Umkehr des<br />

Pumpvorgangs kann die gespeicherte<br />

Wärme genutzt werden.<br />

Wärmespeicher sind passive Systembestandteile,<br />

da sie selbst keine Energie produzieren.<br />

Der Nutzen und damit die Wirtschaftlichkeit<br />

eines Wärmespeichers werden<br />

vorwiegend durch die hydraulische<br />

und regelungstechnische Systemeinbindung<br />

bestimmt.<br />

Blick auf die Investitionskosten<br />

Die Kosten zeigen eine starke Degression<br />

mit Zunahme des Speichervolumens. Zudem<br />

ist ein deutlicher Zusammenhang<br />

zwischen den Baukosten und dem Speichertypus<br />

zu erkennen: Tank-Wärmespeicher<br />

sind hierbei eher im oberen Bereich<br />

der Kosten wiederzufinden. Darunter<br />

liegen in absteigender Reihenfolge die<br />

Kosten von Erdbecken-, Erdsonden- und<br />

Aquifer-Wärmespeichern.<br />

Bei der Betrachtung der dargestellten<br />

Kos ten muss berücksichtigt werden, dass<br />

nicht alle Speichertypen an jedem Standort<br />

realisiert werden können, da sie sehr<br />

unterschiedliche Anforderungen an die<br />

geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse<br />

des Untergrundes stellen. Des<br />

Weiteren sind sie auch hinsichtlich ihrer<br />

thermischen Leistungsfähigkeit und Effizienz<br />

nicht direkt vergleichbar. So können<br />

beispielsweise mit einem wassergefüllten<br />

Tank- oder Erdbecken-Wärmespeicher sehr<br />

hohe Be- und Entladeleistungen sowie hohe<br />

Nutzungsgrade erreicht werden. Erdsonden-Wärmespeicher<br />

dagegen sind in ihren<br />

maximalen Be- und Entladeleistungen beschränkt,<br />

und auch die Nutzungsgrade<br />

liegen bedingt durch die fehlende Wärmedämmung<br />

an den seitlichen Randbereichen<br />

und am Boden im direkten Vergleich niedriger.<br />

Diese Eigenschaften können bzw.<br />

müssen in einem Speichersystem durch<br />

geeignete zusätzliche anlagentechnische<br />

Komponenten wie Pufferspeicher und Wärmepumpen<br />

kompensiert werden.<br />

Aktuelle Entwicklungen<br />

In den letzten Jahren haben sich immer<br />

mehr Fernwärmeversorgungsunternehmen<br />

für den Bau von großen Wärmespeichern<br />

mit bis zu 50 000 m³ Volumen entschieden,<br />

die meist als oberirdisch stehende,<br />

rund 30 m hohe Stahlbehälter<br />

realisiert wurden. Diese sind Stand der<br />

Technik und aufgrund der hohen Wasserlast,<br />

die der Behälter halten muss, dementsprechend<br />

massiv und mit Investitionskosten<br />

in Höhe von mehreren Hundert<br />

Euro je Kubikmeter teuer. Sie dienen der<br />

Spitzenlastpufferung zwischen großen<br />

Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und<br />

Wärmenetzen und werden in der Regel<br />

mit einer Speicherzyklenzahl von 500 bis<br />

600 im Jahr genutzt. Die Speicherzyklenzahl<br />

summiert alle Be- und Entladewärmemengen<br />

über ein Betriebsjahr und bezieht<br />

diese Summe auf die maximale Wärmekapazität<br />

des Wärmespeichers. Sie ist<br />

damit ein Maß für die Nutzungshäufigkeit<br />

des Wärmespeichers.<br />

Wird der Wärmespeicher in den Untergrund<br />

integriert, trägt dieser die Wasserlast<br />

mit und die Bauweise kann wesentlich<br />

kostengünstiger ausgeführt werden.<br />

Dies ist für saisonale Wärmespeicher notwendig,<br />

da das Speichervolumen nur ein<br />

Mal im Jahr genutzt wird und daher sehr<br />

kostengünstig sein muss. Wasserspeicher<br />

und die Wärmespeicherung im Untergrund<br />

bieten hierfür die günstigsten Investitions-<br />

und Betriebskosten.<br />

Moderne saisonale Wärmespeicher werden<br />

in Form von Multifunktions-Wärmespeichern<br />

zum zentralen System„knoten“:<br />

Sie nehmen Solarwärme auf, wenn die Sonne<br />

scheint, die Abwärme von Industrieprozessen<br />

und auch von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen,<br />

wenn deren stromgeführter<br />

Betrieb aufgrund der Strompreise an der<br />

Strombörse wirtschaftlich ist. Sie ermöglichen<br />

über Power-to-Heat-Kessel die Teilnahme<br />

am Regelenergiemarkt der Strombörse<br />

und eine Sektorkopplung durch<br />

Umwandlung von Überschuss-Strom bei-<br />

ZEWO Air – Dezentrale<br />

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Abluftsystem gemäß<br />

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SONNENENERGIE<br />

Saisonale Wärmespeicher<br />

Multifunktions-<br />

Wärmespeicher in<br />

einem Wärmenetz<br />

mit Erneuerbaren<br />

Energien und<br />

Sektorkopplung.<br />

spielsweise aus Windturbinen über Wärmepumpen<br />

in Wärme. Sie können Leistungsspitzen<br />

der Wärmeverbraucher<br />

puffern und Betriebsausfälle von Wärmeerzeugern<br />

überbrücken. Trotzdem ist<br />

ihre jährliche Speicherzyklenzahl deutlich<br />

geringer als bei den vorab erwähnten große<br />

Pufferspeichern mit bis zu 50 000 m³.<br />

Daher muss die Bauweise solcher Multifunktions-Wärmespeicher<br />

wesentlich kostengünstiger<br />

sein und der der saisonalen<br />

Wärmespeicher entsprechen.<br />

Fazit<br />

Der durch zunehmende Anteile erneuerbaren<br />

Stroms im Stromnetz verursachte<br />

Wandel im Bereich der Kraft-Wärme-<br />

Kopplung mit fossilen Erzeugern führt zu<br />

einem wachsenden Interesse von Wärmenetzbetreibern<br />

an kostengünstig zu realisierenden,<br />

großvolumigen Wärmespeichern.<br />

Das Förderkonzept „Wärmenetze<br />

4.0“ des Bundeswirtschaftsministeriums<br />

(BMWi) unterstützt diese Entwicklung, indem<br />

in jeder geförderten Studie eine Variante<br />

mit saisonaler Wärmespeicherung<br />

betrachtet werden muss. Sicher ist nicht<br />

für jedes Projekt diese Variante die wirtschaftlichste.<br />

Die Auseinandersetzung<br />

mit möglichen Wärmespeichertechnologien,<br />

deren Bau und deren Systemintegration<br />

hat allerdings trotzdem zu erfolgen.<br />

Alternativ fördert das Marktanreizprogramm<br />

für Erneuerbare Energien des<br />

BMWi die Realisierung großer Wärmespeicher<br />

über die KfW-Bank.<br />

Die fortschreitende Dekarbonisierung<br />

der Strom- und Wärmeerzeugung führt<br />

dazu, dass die Speicher fossiler Energieträger<br />

durch Energiespeicher zu ersetzen<br />

sind, die CO 2 -freie Energien speichern. Der<br />

im Vergleich zum Stromverbrauch wesentlich<br />

größere bundesdeutsche Wärmeverbrauch<br />

zeigt hier die Notwendigkeit<br />

für große multifunktional genutzte<br />

saisonale Wärmespeicher – vom Einfamilienhaus<br />

über große Baukomplexe bis hin<br />

zu Wärmenetzen.<br />

Autor: Dirk Mangold, Leiter des Steinbeis<br />

Forschungsinstituts für solare und zukunftsfähige<br />

thermische Energiesysteme (Solites) in<br />

Stuttgart<br />

Bilder: Solites<br />

Spezifische Kosten von<br />

saisonalen oder Multifunktions-Wärmespeichern<br />

(Angaben ohne<br />

Planungskosten und<br />

MwSt.). Das Diagramm<br />

zeigt eine Übersicht<br />

über die Baukosten<br />

der in Deutschland,<br />

Dänemark und Kanada<br />

realisierten saisonalen<br />

und multifunktionalen<br />

Wärmespeicher. Die<br />

Kosten sind auf den<br />

Geldwert von 2017<br />

normiert und auf einen<br />

m³ Wasser äquivalent<br />

und damit auf dieselbe<br />

Wärmekapazität je m³<br />

bezogen.<br />

12 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


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DVFG-Studie: Flüssiggasbetriebene<br />

Heizanlagen im Emissionstest<br />

Energieeffizient und zukunftssicher:<br />

Hybride Heizsysteme<br />

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1 | 2019 STROBEL VERLAG<br />

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Kamine und Kaminöfen:<br />

Sicher und sauber mit Flüssiggas<br />

Treibhausgasminderung im Verkehr:<br />

Neue Anreize für LPG und LNG<br />

Autoregion Saar e. V. präsentiert<br />

Autogasanlage für Direkteinspritzer<br />

6 | 2018 STROBEL VERLAG<br />

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Kälteauskopplung optimiert<br />

das Potenzial von LNG<br />

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Flüssiggas-Gesamtabsatz 2018:<br />

Flüssiggasversorger verzeichnen erneut ein Absatzplus<br />

70 Jahre im Verband organisierte Flüssiggaswirtschaft<br />

Wachsende Nachfrage nach Brenngas<br />

fördert Tankgeschäft<br />

3 | 2019 STROBEL VERLAG<br />

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ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Aus Alt wird Neu<br />

Altbausanierung mit Signalwirkung<br />

Haus aus dem Jahr 1850 zu einer zeitgemäßen Wohn- und Arbeitswelt umgebaut<br />

Mit viel Geschick und Sachverstand hat ein Freiburger Architektenehepaar ein sanierungsbedürftiges Haus aus dem Jahr 1850 zu einer<br />

zeitgemäßen Wohn- und Arbeitswelt auf neuesten Energiestandard umgebaut.<br />

Modern, auffallend und energieeffizient:<br />

Wer das Wohnhaus der Familie Grießbach<br />

in Freiburg sieht, würde nie erwarten, dass<br />

es sich dabei um einen Altbau aus dem 19.<br />

Jahrhundert handelt. Lange hatte das Ehepaar<br />

Grießbach nach einem geeigneten<br />

Zuhause in der südbadischen Metropole<br />

gesucht und es schließlich 2005 in der<br />

über 150 Jahre alten, sanierungsbedürftigen<br />

Immobilie gefunden. Petra und Herbert<br />

Grießbach sind Architekten – so nahmen<br />

sie das umfangreiche Sanierungsvorhaben<br />

selbst in die Hand.<br />

Das Dämmkonzept<br />

Mit viel Geschick und Sachverstand hat<br />

das Freiburger Architektenehepaar aus ihrem<br />

renovierungsbedürftigen Haus ein gemütliches<br />

Energiespardomizil zum Leben<br />

und Arbeiten gemacht. Der sanierte Altbau<br />

sticht mit einem Endenergieverbrauch von<br />

rund 40 kWh/m 2 und Jahr (kWh/m 2 a) viele<br />

Neubauten aus – und das, obwohl die Sanierung<br />

bereits 2005 erfolgte.<br />

Um das neue Familiendomizil energetisch<br />

auf Vordermann zu bringen, hat das<br />

Ehepaar die Gebäudehülle des Hauses gedämmt.<br />

Dabei wurde unter anderem die<br />

zuvor ungedämmte Fassade mit einem<br />

20 - 30 cm dicken Wärmeverbundsystem<br />

(WLG 035) versehen. Der Außenwandaufbau<br />

befindet sich damit auf Passivhausniveau.<br />

Wegen der engen Bebauung im innerstädtischen<br />

Bereich mit einem schmalen<br />

Fußweg mussten die Bauherren auf<br />

eine noch stärkere Dämmung des Erdgeschosses<br />

verzichten. Da es im Vorderhaus<br />

unter dem Laden keinen Keller gibt, wurde<br />

der Boden zum erdberührten Bereich mit<br />

rund 14 cm Dämmung versehen. Das Gleiche<br />

erfolgte im Souterrain im Hinterhaus.<br />

Architektonische Konzeption<br />

Heute besteht das markante Gebäude aus<br />

mehreren Wohnungen, einem Laden im<br />

Erdgeschoss und einem Architektenbüro<br />

im Hinterhaus, das früher als Tabakfabrik<br />

genutzt wurde. Die beiden Wohnungen<br />

im ersten und zweiten Obergeschoss haben<br />

die Grießbachs modernisiert und vermietet.<br />

Die Dachgeschosswohnung wurde<br />

um ein Geschoss in Holzbauweise erweitert.<br />

Dazu war aus statischen Gründen<br />

zunächst die Entfernung des alten Dachstuhls<br />

nötig. Im Anschluss konnten innerhalb<br />

von zwei Tagen alle Wände samt<br />

Dachkonstruktion montiert werden. Das<br />

Spitzdach ist einem Flachdach mit Dachterrasse<br />

gewichen, der Sparrenzwischenraum<br />

der Dachkonstruktion wurde mit<br />

Zellulosedämmung gefüllt. So entstand<br />

Vorher- (kleines Bild) Nachher-<br />

Vergleich. Wie auch richtig alte Altbauten<br />

architektonisch umgestylt und energetisch<br />

auf einen Stand gebracht werden<br />

können, der viele Gegenwartsgebäude<br />

alt aussehen lässt, zeigt das Wohn-<br />

Geschäftshaus-Projekt des Architekten-<br />

Ehepaars Grießbach in Freiburg.<br />

14 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


Schnittzeichnung des Objekts. Heute besteht das markante Gebäude aus mehreren Wohnungen, einem Laden im Erdgeschoss und einem<br />

Architektenbüro im Hinterhaus, das früher als Tabakfabrik genutzt wurde. Die beiden Wohnungen im ersten und zweiten Obergeschoss haben die<br />

Grießbachs modernisiert und vermietet. Die Dachgeschosswohnung wurde um ein Geschoss in Holzbauweise erweitert. Dazu war aus statischen<br />

Gründen die Entfernung des alten Dachstuhls nötig. Das alte Spitzdach (grün skizziert) ist einem Flachdach mit Dachterrasse gewichen. So<br />

entstand eine Maisonette-Wohnung, die die Hauseigentümer nun selbst bewohnen. Über dem Büro im Hinterhaus wohnt die Tochter.<br />

eine behagliche Maisonette-Wohnung,<br />

die die Hauseigentümer nun selbst bewohnen.<br />

Über dem Büro im Hinterhaus<br />

wohnt die Tochter.<br />

Wo früher ein Licht- und Luftschacht<br />

das Vorderhaus vom Rückgebäude<br />

trennte, erschließt heute ein massives<br />

Treppenhaus mit schwarz durchgefärbten<br />

Sichtbetontreppenläufen beide Gebäudeteile.<br />

Durch Um- und Anbau im Vorderund<br />

Hinterhaus erweiterte sich die Wohnfläche<br />

um 162 auf insgesamt 486 m 2 . Zu<br />

den 190 m 2 Nutzfläche für die Büro- und<br />

Verkaufsräume kamen rund 50 m 2 hinzu.<br />

Alle Dachflächen sind begrünt und haben<br />

damit einen positiven Einfluss auf das<br />

Kleinklima vor Ort.<br />

Das Lüftungskonzept<br />

Die Wärmedämmung der Immobilie hat<br />

sich gelohnt: Die Temperatur der Böden<br />

und Innenwände weicht seitdem kaum<br />

mehr von der Innenlufttemperatur ab – sie<br />

fühlen sich ganzjährig angenehm warm an.<br />

Der Schimmel, der in der alten Immobilie an<br />

diversen Stellen auftrat, ist verschwunden.<br />

Auch der Austausch der undichten<br />

Fens ter war notwendig. Neue, dreifachverglaste<br />

Passivhausfenster mit gedämmten<br />

Holzrahmen verhindern, dass ein permanenter<br />

Luftzug die Behaglichkeit in<br />

den Wohnräumen stört und Heizwärme<br />

nach außen strömt. Zudem haben die Bauherren<br />

dezentrale Lüftungsanlagen mit<br />

Wärmerückgewinnung installieren lassen.<br />

Sie sorgen automatisch für frische<br />

und angenehme Raumluft, ohne dass im<br />

Winter Wärme verloren geht.<br />

Die Zentralgeräte mit Kreuzstromwärmetauschern<br />

(Wärmebereitstellungsgrad<br />

0,85) sind mit Sommer-Bypassklappen<br />

und Pollenfiltern ausgestattet. Die Ansaugung<br />

der Außenluft erfolgt zentral<br />

über das Dach. In den Räumen wird die<br />

Luft über Deckenauslässe eingeblasen<br />

beziehungsweise abgesaugt. Dabei wird<br />

ein rund 0,5-facher Luftwechsel erreicht.<br />

In der Gewerbeeinheit im Erdgeschoss<br />

befindet sich eine kontrollierte Abluftanlage.<br />

Das Wärmekonzept<br />

Der geringe Restwärmebedarf wird von einer<br />

Gasbrennwertheizung in Kombination<br />

mit einer Solarthermieanlage geliefert.<br />

Auf dem Dach des Vorderhauses wurden<br />

rund 12 m 2 Flachkollektoren in 45° Neigung<br />

aufgestellt. Die Solaranlage und der<br />

950 l fassende Solarschichtenspeicher decken<br />

damit 64 % des Warmwasserbedarfs<br />

der Bewohner und unterstützen die Heizung.<br />

Die Gasbrennwerttherme ist direkt in<br />

den Pufferspeicher integriert. Das minimiert<br />

Strahlungs- und Wärmeübergangsverluste.<br />

Die Wärme wird dem Schichtenspeicher<br />

direkt zugeführt, ohne zusätzliche<br />

Pumpen und Rohrleistungen. Aus<br />

diesem Schichtenspeicher wird im oberen,<br />

wärmsten Bereich die Wärme zur Brauchwarmwasserbereitung<br />

und im mittleren<br />

Bereich die Wärme für das Heizsystem<br />

entnommen.<br />

Die Sanierung hat sich gelohnt<br />

Die Bewohner des Hauses können sich über<br />

ein dauerhaft angenehmes Raumklima und<br />

niedrige Heizkosten freuen. Der Heizenergiebedarf<br />

sank von rund 250 kWh/m 2 a um<br />

etwa 85 % auf rund 40 kWh/m 2 a. Die CO 2 -<br />

Emissionen verringerten sich ebenfalls<br />

dras tisch: von 70 kg pro Quadratmeter und<br />

Jahr (kg/m²a) auf unter 10 kg/m²a.<br />

Fazit: Das Konzept ist aufgegangen. Die<br />

im Voraus errechnete Energieeinsparung<br />

wurde nach der Sanierung erreicht. Aus<br />

dem vernachlässigten Stadthaus ist ein<br />

klimafreundliches Zuhause mit modernem<br />

Wohnkomfort geworden. Die Bewohner<br />

fühlen sich rundum wohl – und das<br />

seit inzwischen 15 Jahren.<br />

Autor: Frank Hettler, Leitung bei Zukunft Altbau<br />

Bilder: Grießbach<br />

Weitere Informationen<br />

In einem Kurzfilm erklären die Hauseigentümer,<br />

wie sie vorgegangen sind<br />

und welche Maßnahmen sie durchgeführt<br />

haben: www.youtube.com/<br />

watch?v=eQrHylEh-Ps.<br />

11/12/2019 www.ikz.de 15


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Wärmedämmung<br />

Fassaden mit variablen<br />

Wärmedämmwerten<br />

Am ZAE Bayern werden Dämmungen entwickelt,<br />

die Wärme zuführen oder ableiten können<br />

Thermografie einer Gebäudehülle.<br />

Konventionelle Wärmedämmungen<br />

zielen auf Optimierung ab – indem<br />

sie bestmöglich isolieren. Das am<br />

ZAE entwickelte Konzept hingegen<br />

kann isolieren, Wärme zuführen oder<br />

abführen.<br />

Bild: Tim Reckmann, Pixelio<br />

Eine am ZAE Bayern in Entwicklung befindliche schaltbare Wärmedämmung (SWD) soll die während der Heizperiode auf die Wände<br />

fallende Solarstrahlung absorbieren und bei Bedarf in das Gebäudeinnere transportieren. Der Bericht stellt die zugrunde liegenden<br />

Überlegungen und die daraus resultierende Konzeption vor. Mit einer Markteinführung von SWD ist in 5 Jahren zu rechnen.<br />

Gute Beispiele anpassungsfähiger „Wärmedämmung“<br />

findet man in der Natur.<br />

So plustern Vögel bei Kälte ihr Federkleid<br />

auf und vergrößern damit das wärmedämmende<br />

Luftpolster um ihren Körper.<br />

Auch für unsere Gebäude wäre es von Vorteil,<br />

auf Kälte und solare Einstrahlungen<br />

aktiv zu reagieren und gezielt den Wärmehaushalt<br />

mit variablen Wärmeverlusten<br />

und -gewinnen über die Fassade<br />

zu beeinflussen. Bereits seit den 90er-<br />

Jahren wird die schaltbare Wärmedämmung<br />

(SWD) am Bayerischen Zentrum für<br />

Angewandte Ener gieforschung e. V. (ZAE<br />

Bayern) in Würzburg erforscht und entwickelt.<br />

Durch den Einsatz dieser innovativen<br />

Technologie lässt sich die Energieeffizienz<br />

durch die gezielte Nutzung des Außenklimas<br />

verbessern. In der Heizperiode<br />

entstehen bei Sonneneinstrahlung auf die<br />

Außenfassade solare Wärmegewinne. Diese<br />

werden durch das Absenken des Wärmedämmwertes<br />

der Wand gezielt in das<br />

Gebäudeinnere transportiert. In den Sommermonaten<br />

kann gleichermaßen die<br />

nächtliche Abkühlung der Umgebung genutzt<br />

werden, um Gebäuden Wärme zu<br />

entziehen.<br />

Aufbau und Funktion<br />

In ihrem Grundzustand stellt die schaltbare<br />

Wärmedämmung einen thermischen<br />

Superisolator dar, da sie im Aufbau einem<br />

Vakuumisolationspaneel (VIP) entspricht.<br />

Dabei spricht man von einem Superisolator,<br />

wenn die Wärmeleitfähigkeit deutlich<br />

unter 0,026 W/(m · K), d. h. der Wärmeleitfähigkeit<br />

von Luft liegt. Beim VIP<br />

wird eine Platte aus hochporösem, offenporigem<br />

und druckstabilem Kernmaterial<br />

(z. B. Glasfasermatten) mit einer Dicke von<br />

wenigen Zentimetern von einem möglichst<br />

gasdichten Hüllmaterial aus Metallfolie<br />

oder einem mehrlagigen Kunststoffverbundlaminat<br />

mit integrierten<br />

Metallschichten umschlossen und evakuiert.<br />

Innerhalb der Hülle herrscht dann<br />

ein ausreichend niedriger Restgasdruck<br />

kleiner 0,01 hPa, um die Wärmeübertragung<br />

über die Gasphase zu unterdrücken.<br />

Die verbleibenden wesentlichen Wärmetransportmechanismen<br />

der Wärmestrahlung<br />

und der Festkörperwärmeleitung<br />

im Kernmaterial führen zu<br />

Wärmeleitfähigkeitswerten von unter<br />

0,005 W (m · K). Im Vergleich zu konventionellen<br />

Wärmedämmstoffen, wie Polystyrol-Schaum<br />

mit einer mittleren Wärmeleitfähigkeit<br />

von etwa 0,032 W/(m · K),<br />

ist dies eine Reduzierung des Dämmwertes<br />

um mindes tens den Faktor 6.<br />

Die SWD unterscheidet sich zu einem<br />

VIP prinzipiell durch die Möglichkeit, den<br />

16 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Wärmedämmung<br />

Gasdruck in dem Paneel ändern zu können.<br />

Auf diese Weise kann die Wärmeleitfähigkeit<br />

der SWD bei Bedarf erhöht<br />

werden, da durch einen steigenden Gasdruck<br />

in den Poren des Kernmaterials die<br />

jetzt dominante Gaswärmeleitung die gesamte<br />

Wärmeübertragung der SWD signifikant<br />

erhöht. Um diesen Effekt weiter zu<br />

erhöhen, wird hochwärmeleitender Wasserstoff<br />

als Füllgas eingesetzt. Wasserstoff<br />

besitzt eine Wärmeleitfähigkeit von<br />

0,18 W/(m · K) bei Normaldruck und bei<br />

25 °C im Vergleich zu Luft mit einer Wärmeleitfähigkeit<br />

von 0,026 W/(m · K). Entscheidend<br />

ist, dass sich Wasserstoff durch<br />

sogenannte Metallhydridgetter zeitweise<br />

chemisch binden und sich dieser Vorgang<br />

durch eine Temperaturregulierung zuverlässig<br />

steuern lässt. Solche Metallhydridgetter<br />

bestehen z. B. aus Legierungen von<br />

Übergangsmetallen wie Chrom, Vanadium,<br />

Titan oder Mangan. So wird Wasserstoff<br />

bei Raumtemperatur im Hydridgetter<br />

gebunden, was dazu führt, dass in der<br />

SWD ein ausreichend niedriges Vakuum<br />

erzeugt wird und eine Superisolation vorliegt.<br />

Bei Temperaturen im unteren dreistelligen<br />

Celsiusbereich, die durch Beheizen<br />

des Getters erreicht werden, wird der<br />

Wasserstoff freigegeben und die SWD<br />

wärmeleitend. Allerdings beträgt die notwendige<br />

elektrische Heizleistung für 1 m 2<br />

SWD nur 5 W. Die notwendige elektrische<br />

Leistung kann tagsüber zeitgleich durch<br />

Photovoltaik bereitgestellt werden.<br />

Nutzung einer SWD<br />

an einer Gebäudefassade<br />

An südorientierten Gebäudefassaden<br />

ermöglicht die SWD vor allem die Nutzung<br />

von solaren Einträgen zur Wärmegewinnung<br />

während der Heizperiode, so<br />

z. B. an sonnigen Wintertagen. Die an der<br />

nach außen gerichteten Seite der SWD<br />

absorbierte Solarstrahlung erwärmt dort<br />

Prinzipielle Funktion einer Schaltbaren Wärmedämmung (SWD) an einer Gebäudefassade zur<br />

Heizungsunterstützung. Während der Heizperiode einfallende solare Strahlung wird an der<br />

Absorberschicht der SWD absorbiert und erwärmt die Vorderseite der SWD. Gleichzeitig wird die<br />

SWD auf wärmeleitend geschaltet. Die Wärme kann so von der heißen Vorderseite in die Gebäudewand<br />

fließen und zeitlich verzögert in den Innenraum abgegeben werden. In der Nacht oder<br />

bei Bewölkung bleibt die SWD hoch wärmedämmend und minimiert die Wärmeverluste über<br />

die Gebäudehülle.<br />

Bild: ZAE<br />

Bild: ZAE<br />

Die Grafik zeigt die Abhängigkeit der<br />

Wärmeleitfähigkeit innerhalb der SWD<br />

für verschiedene Wasserstoffdrücke. Im<br />

wärmedämmenden Zustand, d.h. für<br />

Gasdrücke unter 0,01 hPa, kann die SWD<br />

eine Wärmeleitfähigkeit von 0,003 W/(m · K)<br />

annehmen, dagegen ist im wärmeleitenden<br />

Zustand eine Wärmeleitfähigkeit von bis zu<br />

0,16 W/(m · K) erreichbar. Dadurch ergibt sich<br />

ein Schaltfaktor von etwa 50 zwischen den<br />

Wärmeleitfähigkeitswerten beider Zustände.<br />

Die Schaltzeiten dafür liegen dabei im<br />

Minutenbereich.<br />

11/12/2019 www.ikz.de 17


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Wärmedämmung<br />

Solare Energieeinträge auf eine Südfassade während eines Jahres für den Standort Würzburg (links) und die mit einer SWD erzielbaren<br />

Wärmeerträge (rechts).<br />

die SWD. Diese Wärme wird bei Bedarf<br />

durch die nun wärmeleitend geschaltete<br />

SWD und das dahinterliegende Mauerwerk<br />

in das Gebäudeinnere transportiert.<br />

Das massive Mauerwerk bewirkt zusätzlich<br />

einen Zeitverzug der Wärmewelle<br />

um einige Stunden. Zur Vermeidung von<br />

konvektiven Wärmeverlusten, d. h. durch<br />

Windströmung abtransportierte Wärme,<br />

wird vor der SWD eine transparente Verglasung<br />

angebracht. Die Temperaturen<br />

an der Absorberschicht der SWD können<br />

dabei bis zu 100 °C betragen. Nachts<br />

oder bei ausbleibender solarer Einstrahlung<br />

bleibt die SWD in einem passiven Zustand<br />

und hat hier einen exzellenten Wärmedämmwert<br />

von kleiner 0,005 W/(m · K).<br />

In den Sommermonaten kann die SWD<br />

auch zur passiven nächtlichen Kühlungsunterstützung<br />

von Gebäuden genutzt werden.<br />

Die SWD lässt sich sowohl bei Sanierungen<br />

an Bestandsgebäuden montieren<br />

als auch im Neubau an unterschiedlichen<br />

Wandkonstruktionen einsetzen, wie z. B.<br />

Massiv- und Holzständerbauweise sowie<br />

Pfosten-Riegel-Konstruktionen.<br />

Ergebnisse aus der Praxis<br />

Prototypen von schaltbaren Wärmedämmungen<br />

in einer Edelstahlhülle wurden<br />

bereits in den 1990er-Jahren am ZAE<br />

Bayern entwickelt und erfolgreich getestet.<br />

Als nachteilig für die Marktreife erwiesen<br />

sich dabei die relativ hohen Kosten für<br />

die Bereitstellung der gasdichten Edelstahlumhüllung<br />

und die Wärmebrücken am<br />

Rand der Edelstahlumhüllung. Zwischenzeitlich<br />

wurden (nichtschaltbare) Vakuumisolationspaneele<br />

mit einer Hülle aus<br />

Kunststoff-Folien erfolgreich entwickelt,<br />

die in großer Zahl schon in verschiedenen<br />

Märkten eingeführt sind. Eine bauaufsichtliche<br />

Zulassung für den Einsatz in verschiedenen<br />

Bereichen für Neubau und Renovierung<br />

wurde ebenfalls schon erreicht.<br />

Im erfolgreich abgeschlossenen, vom<br />

Bundesministerium für Wirtschaft und<br />

Energie (BMWi) geförderten Forschungsund<br />

Entwicklungsprojekt Enotec (2015)<br />

wurde eine hinsichtlich thermischer und<br />

produktionstechnischer Eigenschaften<br />

Bild: Pixabay<br />

Bild: ZAE<br />

Bislang können Gebäude mit konventionellen<br />

Wärmedämmungen solare Wärmegewinne<br />

nur über Fenster erzielen. In Zukunft könnten<br />

das bei Bedarf schaltbare Wärmedämmungen<br />

unterstützen.<br />

18 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Wärmedämmung<br />

optimierte SWD entwickelt, im Labor vermessen<br />

und unter realen Bedingungen auf<br />

ihr Energieeinsparpotenzial untersucht.<br />

Durch den Einsatz von beschleunigten<br />

Alterungsverfahren konnten Langzeitbeständigkeiten<br />

von mehreren Jahrzehnten<br />

bei der Verwendung von Hochbarrierelaminaten<br />

aus Kunststoff- oder Aluminiumverbundfolien<br />

als Hüllfolie nachgewiesen<br />

werden. Das Konzept einer schaltbaren<br />

Wärmedämmung auf Basis von VIP wurde<br />

deshalb erfolgreich neu aufgegriffen und<br />

soll nun zur Marktreife geführt werden.<br />

Erstaunliche Effizienz<br />

Die möglichen Wärmegewinne und -verluste<br />

im Heiz- und Kühlfall lassen sich<br />

rechnerisch ermitteln. Hier wird beispielhaft<br />

die Heizanwendung an einer Südfassade<br />

im Zeitraum vom 1. Oktober bis 30.<br />

April für Klimadaten aus dem Testreferenzjahr<br />

für Würzburg betrachtet. In der<br />

Heizperiode können bei einer Schaltdauer<br />

von insgesamt 762 Stunden Wärmegewinne<br />

von 89 kWh pro Quadratmeter Fassadenfläche<br />

generiert werden.<br />

Will man die Effizienz einer SWD beleuchten,<br />

dann bietet sich ein Vergleich mit<br />

einer Heizung mit Wärmepumpe an. Auch<br />

hier wird mit einem Anteil Strom ein Vielfaches<br />

an Wärme bereitgestellt. Für den<br />

Vergleich wird mit einer Wärmepumpe mit<br />

einer Leistungszahl von 3,5 gerechnet und<br />

wieder die Heizperiode betrachtet.<br />

Es zeigt sich, dass, spezifisch bezogen<br />

auf den m 2 Fassadenfläche, die Wärmepumpe<br />

deutlich mehr elektrische Energie<br />

benötigt (ca. 25 kWh), um die gleiche<br />

Wärmemenge bereitzustellen als die SWD<br />

(ca. 4 kWh). Im Winter ist somit die fiktive<br />

Leis tungszahl der SWD mit 23 das<br />

6-Fache der Wärmepumpe.<br />

Vergleich der SWD<br />

zu konventionellen Dämmstoffen<br />

Betrachtet man die Kosten für eine SWD,<br />

so führt derzeit der Einsatz teilweise kostenintensiver<br />

Materialien noch zu einem<br />

verhältnismäßig komplexen und investitionsintensiven<br />

Bauteil. Dem entgegen<br />

steht jedoch ein hohes Einsparpotenzial<br />

bei Heiz- und Kühlenergie, was prinzipiell<br />

zu einer Verkürzung der Amortisationszeiten<br />

führt.<br />

Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt<br />

ist die ökologische Bewertung der SWD.<br />

Im direkten Vergleich der Ökobilanz für<br />

eine SWD und einem konventionellen<br />

Wärmedämmverbundsystem schneidet<br />

die SWD in fast allen wichtigen ökologischen<br />

Faktoren positiver ab. Wichtigster<br />

Pluspunkt: Die SWD als aktives Element<br />

kann thermische Einträge generieren und<br />

somit Heizenergie substituieren.<br />

Fazit<br />

Bei Gebäuden mit konventionellen Wärmedämmsystemen<br />

werden solare Wärmegewinne<br />

nur über die Verglasungsflächen<br />

erzielt. Auch nächtliche Abkühleffekte in<br />

Sommermonaten werden in den gut „verpackten“<br />

Gebäuden in der Regel nur durch<br />

die Lüftung über geöffnete Fens ter und<br />

Türen erreicht. Die SWD aktiviert dahingegen<br />

die lichtundurchlässigen Fassadenflächen<br />

und ermöglicht die verstärkte<br />

Nutzung solarer Einträge durch die<br />

Gebäudehülle und unterstützt die sommerliche<br />

nächtliche Auskühlung durch<br />

die Reduzierung des Wärmewiderstands<br />

der Gebäudehülle.<br />

Im Rahmen des laufenden vom BMWi<br />

öffentlich geförderten Demonstrationsprojektes<br />

VIDI wird die schaltbare Wärmedämmung<br />

großflächig an einer Testfassade<br />

mittels Langzeitmessungen in<br />

der Heizperiode als auch in Sommermonaten<br />

auf sein Energieeinsparpotenzial<br />

untersucht. In der Folge des Projektes<br />

kommt es mittelfristig zu einer Produktentwicklung<br />

der schaltbaren Wärmedämmung,<br />

die eine Markteinführung<br />

innerhalb der kommenden 5 Jahre erwarten<br />

lässt.<br />

Autor: Hans-Peter Ebert, Bereichsleiter<br />

Energieeffizienz am ZAE Bayern<br />

Impressum<br />

Fachmagazin des Mehrwert-Konzeptes <strong>IKZplus</strong><br />

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11/12/2019 www.ikz.de 19


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Supermärkte<br />

Bild: Danfoss<br />

Supermarkt im modernen Retro-Style, der<br />

nicht nur bzgl. Energie- und Gebäudetechnik<br />

europaweit Zeichen setzt.<br />

Klimaschützender einkaufen gehen<br />

Oldenburger Pilotprojekt zeigt Einsparpotenzial für Supermärkte auf<br />

Im Februar 2018 startete das Pilotprojekt Aktiv & Irma in Oldenburg. Der energieeffiziente Supermarkt zeigt, wie hoch das Potenzial<br />

des Lebensmitteleinzelhandels für die Energiewende ist und wie er bald schon europaweit Schule machen könnte. Für IKZ-<br />

Energy skizzieren das Danfoss-Geschäftsführer Ole Møller-Jensen und Jan-Hendrik Sewing, Vice President von Danfoss Cooling,<br />

beide Experten auf dem Gebiet der Energieeffizienz, in einem Gastbeitrag.<br />

Supermärkte verbrauchen viel Strom. Je<br />

nach Größe jährlich 500 000 bis 1 Mio. kWh.<br />

Die Stromrechnung beträgt im Schnitt über<br />

100 000 Euro pro Jahr, das sind rund 10 %<br />

der Gesamtkosten eines Marktes. Entsprechend<br />

hoch ist die Motivation der Supermärkte,<br />

mittels energieeffizienter Technik<br />

Kosten zu sparen. Auch der Nutzen für den<br />

Klimaschutz ist groß. Wären alle 232 000<br />

Supermärkte Europas mit smarten, energiesparenden<br />

Technologien ausgestattet und<br />

an das Stromnetz angebunden, könnten sie<br />

laut einer Hochrechnung von Danfoss 10<br />

Kohlekraftwerke einsparen.<br />

Eigener PV-Strom,<br />

intelligentes Energiemanagement<br />

Mit einer auf dem Dach installierten Photovoltaikanlage<br />

deckt der Oldenburger<br />

Supermarkt Aktiv & Irma übers Jahr bereits<br />

ein Viertel seines Strombedarfs. Und<br />

dies, obwohl die Anlage aufgrund der außergewöhnlichen<br />

Dachform und der Verschattungen<br />

über eine Nennleistung von<br />

100 kW p verfügt, was für ein Gewerbeprojekt<br />

nicht viel ist.<br />

Eine 60-kW-Lithium-Ionen-Batterie<br />

speichert überschüssige Sonnenenergie.<br />

Wenn der Markt zusätzlichen Strom für<br />

seine Kühltheken benötigt, wird ein Teil<br />

des Bedarfs über den Akku abgedeckt. Das<br />

Energiemanagement verbindet und steuert<br />

die Energieströme zum und vom Speicher.<br />

Kühlsystem als Speicher<br />

Der Supermarkt erzeugt nicht nur<br />

PV-Strom für den Eigenverbrauch, sondern<br />

kann auch auf kostenträchtige<br />

Lastspitzen reagieren. Lastspitzen beim<br />

Verbrauch können ausgeglichen sowie<br />

netz- und etatschonend verschoben werden.<br />

Das Kühlsystem des Supermarkts wirkt<br />

dabei als Speicher für überschüssigen<br />

Strom. Wenn Netzstrom günstig ist, können<br />

die Kühlregale um einige Grad heruntergefahren<br />

werden. Ändern sich die Konditionen<br />

wieder, kommen die Kühlregale<br />

eine Weile mit weniger Strom aus: mit - 6<br />

statt - 8 °C. Die Lebensmittel nehmen dabei<br />

keinen Schaden. Geheizt wird über die Abwärme<br />

der Kühlung. Als Wärmespeicher<br />

dient ein einfacher Boiler, der allerdings<br />

relativ groß dimensioniert ist.<br />

Das technische Konzept<br />

Das von Danfoss entwickelte Supermarkt-Konzept<br />

beinhaltet ein Energiemanagement,<br />

das aus zwei Komponenten<br />

besteht und einen intelligenten Zwei-Wege-Anschluss<br />

an das Stromnetz ermöglicht.<br />

Der Danfoss AK-SM 800 System<br />

Manager stellt sicher, dass das Verhältnis<br />

zwischen Temperatur und Druck im<br />

Kühl- und Kältesys tem des Supermarktes<br />

optimal ist und der Energieverbrauch minimiert<br />

wird. Dies geschieht durch ständige<br />

Verarbeitung der Daten sowie Steuerung<br />

zahlreicher digitaler Sensoren<br />

und Mikrocomputer, die im gesamten<br />

System installiert sind. Teil des Energiemanagements<br />

ist die Plattform ennexOS<br />

von SMA Solar Technology. Sie verbindet<br />

und steuert die Ener gieströme verschiedener<br />

Quellen zum und vom Speicher,<br />

einschließlich Solarenergie sowie<br />

Strom aus dem Batteriespeicher. Insge-<br />

20 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Supermärkte<br />

samt erlaubt die Integration der Danfoss<br />

und SMA Steuerungen völlig neue Größenordnungen<br />

der Optimierung.<br />

Exkurs: CO 2 als Kältemittel<br />

CO 2 wird als Kältemittel in Deutschland<br />

in den meisten neuen Supermärkten eingesetzt.<br />

Da aber CO 2 nur unter sehr hohem<br />

Druck wirksam wird, würde hierbei<br />

theoretisch viel Strom verbraucht. Aktiv<br />

& Irma in Oldenburg nutzt daher für seine<br />

Kühlwandregale und Tiefkühlinseln<br />

Expansionsventile, die den hohen Druck<br />

der Kühlkompressoren direkt in die Kompressoren<br />

zurückleiten und auf diese Weise<br />

Energie sparen.<br />

Das Ziel: ein „Energiegesamtsystem“<br />

Die erste Optimierung des Oldenburger<br />

Supermarktes fand im Juni 2019 statt,<br />

knapp anderthalb Jahre nach Projektstart.<br />

Schon hier zeichneten sich starke<br />

Einsparungen ab. Der gesamte Energieverbrauch<br />

des Marktes liegt schon jetzt<br />

geschätzt rund 20 % unter dem europäischen<br />

Durchschnitt für Supermärkte.<br />

40 t CO 2 pro Jahr werden dabei vermieden.<br />

Nach unseren aktuellen Schätzungen werden<br />

dank der Kombination aus Lösungen<br />

von Danfoss und SMA weitere 15 % Energie<br />

eingespart werden können. Angesichts<br />

der Komplexität des Projektes ist es noch<br />

zu früh, umfassend Bilanz zu ziehen, doch<br />

es ist klar, wohin die Reise geht. Ziel ist<br />

ein „Energiegesamtsystem“, bei dem die<br />

gewonnene Flexibilität mit den Netzanforderungen<br />

synchronisiert werden soll.<br />

Geplant ist eine Vernetzung des Energiemanagementsystems<br />

für die Kühlung<br />

mit sämtlichen Energieverbrauchern wie<br />

Beleuchtung und Backshops sowie der<br />

Speicherinfrastruktur. Überdies soll der<br />

Bild: Danfoss<br />

Das Kühlsystem des Supermarkts wirkt als Speicher für überschüssigen Strom. Nur eins von<br />

zahlreichen Features.<br />

Supermarkt ins öffentliche Energiesystem<br />

eingebunden werden. Insgesamt könnten<br />

unserer Einschätzung nach die Energiekosten<br />

von Supermärkten auf diese Weise<br />

künftig um bis zu 45 % gesenkt werden.<br />

Vor dem Hintergrund, dass Supermärkte<br />

ohnehin ihre Energiekosten optimieren,<br />

wäre dies ein beeindruckendes Ergebnis.<br />

Fazit: Auch Bestandssupermärkte<br />

und Nachbarbranchen<br />

können profitieren<br />

Supermärkte kommen global betrachtet<br />

auf 2 % des gesamten Stromverbrauchs und<br />

sind durch hohen Margendruck motiviert,<br />

Kosten zu sparen. Das Interesse der Branche<br />

an diesem Konzept ist folglich groß. Neben<br />

den Neubauten auf der grünen Wiese<br />

lässt sich das Modell auch für bestehende<br />

Supermärkte adaptieren. Die Amortisationszeit<br />

liegt zwischen 4 und 8 Jahren und<br />

hängt sehr vom jeweiligen Markt ab. Eine<br />

weitere Rolle spielt, ob es sich um einen<br />

Neubau oder einen Bestandssupermarkt<br />

handelt. Zudem könnten nicht nur der Lebensmitteleinzelhandel,<br />

sondern auch benachbarte<br />

Branchen wie Lager oder Distributoren<br />

von dem Modell profitieren.<br />

Autoren:<br />

Ole Møller-Jensen ist Geschäftsführer der Danfoss<br />

GmbH und President Danfoss Central Europe Region.<br />

Er ist seit 1978 für den dänischen Technologiekonzern<br />

tätig und ein gefragter Experte im<br />

Bereich Energieeffizienz.<br />

Dr. Jan-Hendrik Sewing ist seit 2018 Senior Vice<br />

President von Danfoss Cooling. Er leitet die Business<br />

Division Electronic Controllers & Services sowie das<br />

Food Retail-Geschäft weltweit. Seine langjährige<br />

Erfahrung in Automatisierung, Service sowie Internet<br />

of Things (IoT) bringt er in die Entwicklung<br />

energieeffizienter Lösungen für Supermärkte ein.<br />

Bild: Pixabay<br />

Überraschend ist die riesige Menge Stroms, die<br />

Europas Supermärkte jedes Jahr verbrauchen.<br />

Wären alle 232 000 Supermärkte Europas mit<br />

smarten, energiesparenden Technologien<br />

ausgestattet und an das Stromnetz angebunden,<br />

könnten sie laut einer Hochrechnung von Danfoss<br />

10 Kohlekraftwerke einsparen.


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Freiflächenheizungen<br />

Freie Bahn: Freiflächenheizungen verhindern<br />

Glätte und sie vermeiden den Einsatz von<br />

Streusalz und Streusplitt.<br />

Bild: Rehau<br />

Väterchen Frost die Stirn bieten<br />

Einsatzfelder, Verlegung und Auslegung, Wärmebereitstellung und Regelung von Freiflächenheizungen<br />

Freiflächenheizungen werden in erster Linie dazu eingesetzt, Glätte-Unfälle im Winter zu vermeiden, z. B. auf Treppenstufen oder<br />

Wegen. Ein Vorteil ist der automatisierte Betrieb. Ein anderer, Abwärme nutzen zu können. Der Bericht zeigt, wie ein solches Konzept<br />

aufgebaut wird und was in der Auslegung beachtet werden sollte.<br />

Eine Freiflächenheizung kann in nahezu<br />

jeden Bodenaufbau, wie zum Beispiel<br />

in einer betonierten Rampe, Pflasterbelag<br />

oder auch – geschützt in einer Schotter-/Splitt-<br />

oder Betonschicht – unter einer<br />

Asphaltdecke eingebaut werden. Die Gestaltung<br />

des Bodenaufbaus richtet sich in<br />

erster Linie nach der Funktion und den<br />

statischen Anforderungen. Das Heizrohr<br />

selbst ist dabei nicht lastabtragend. Heizrohre<br />

aus PE-Xa zeichnen sich durch eine<br />

hohe Kerbschlagzähigkeit aus und können<br />

direkt in eine Schotter- oder Splittschicht<br />

verlegt werden – es ist keine separate<br />

Sandschicht erforderlich. Rohre aus<br />

PE-Xa sind robust und sowohl für hohe<br />

Temperaturen als auch für Temperaturen<br />

deutlich unter dem Gefrierpunkt geeignet.<br />

Einsatzfelder<br />

Wasserführende Freiflächenheizungen<br />

sind robust und langlebig und mit der<br />

Anpassung der Vorlauftemperatur ist die<br />

Leistung flexibel steuerbar. Die Vorteile<br />

einer Freiflächenheizung liegen im automatisierten<br />

Betrieb, es muss kein Personal<br />

vorgehalten und Streusalz kann vermieden<br />

werden. Zudem ist der Einsatz von Abwärme<br />

möglich, so wird beispielsweise die<br />

Restwärme von Thermalbädern genutzt,<br />

um die Wege in Saunagärten und Außenbecken,<br />

bei denen der Einsatz von Streusalz<br />

kritisch ist, von Glätte frei zu halten.<br />

Weitere Anwendungsbereiche sind unter<br />

anderem Tiefgaragenabfahrten oder<br />

Hubschrauberlandeplätze von Kliniken,<br />

deren Funktion auch in den Wintermonaten<br />

gewährleistet sein muss. Ein Sonderfall<br />

ist die Rasenheizung, die in der deutschen<br />

Bundesliga verpflichtend ist, um<br />

auch in den Wintermonaten den Spielbetrieb<br />

zu sichern und das Verletzungsrisiko<br />

der Spieler zu verringern.<br />

Zur Verlegung<br />

Der Verlegeabstand beträgt, abhängig von<br />

Einbautiefe und geforderter Leistung, üblicherweise<br />

zwischen 10 und 20 cm. Überwiegend<br />

werden die Rohrabmessungen<br />

25 x 2,3 mm und 20 x 2,0 mm verwendet. In<br />

wenigen Fällen, wie beispielsweise der einer<br />

Treppenheizung, werden auch kleinere<br />

Dimensionen eingesetzt. Die Rohre können<br />

in eine Verlegeschiene geclipst oder<br />

auch an einer Trägermatte befestigt werden.<br />

Unter Pflasterbelägen sollten Trägermatten<br />

korrosionsgeschützt sein, da Rost<br />

durch den Aufbau an die Oberfläche diffundieren<br />

und sich auf dem Pflasterbelag<br />

abzeichnen kann. Besonderes Augenmerk<br />

ist darauf zu richten, dass schmelzender<br />

Schnee auch abfließen kann, sei es durch<br />

den versickerungsfähigen Aufbau selbst<br />

oder durch Rinnen oder Bodenabläufe unmittelbar<br />

neben der beheizten Fläche oder<br />

innerhalb der beheizten Fläche selbst.<br />

Unter-Dämmung<br />

nur in speziellen Fällen<br />

Verlegeabstand und Verlegetiefe des Heizrohres<br />

beeinflussen die Heizmitteltemperatur,<br />

die erforderlich ist, um die ge-<br />

22 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Freiflächenheizungen<br />

wünschte Oberflächentemperatur zu erreichen<br />

sowie die Reaktionsfähigkeit des<br />

Systems. Eine Dämmung unterhalb der<br />

beheizten Fläche ist nur in seltenen Fällen<br />

erforderlich, zum Beispiel bei einer freitragenden<br />

Rampe oder Brücke und auch bei<br />

einem hohen Grundwasserspiegel. In diesen<br />

Fällen wären die Verluste nach unten<br />

ohne Dämmung sehr hoch. Für ein gleichmäßiges<br />

Temperaturprofil an der Oberfläche<br />

ist eine Rohrverlegung als Doppelmäander<br />

oder schneckenförmig in gleichmäßigem<br />

Verlegeabstand zielführend. Eine<br />

Verlegung als Einfachmäander hat ein ungleichmäßiges<br />

Temperaturprofil zur Folge.<br />

Sind konstruktionsbedingt Fugen von<br />

Betonplatten zu kreuzen, dann ist darauf<br />

zu achten, dass auch über den erforderlichen<br />

Schutzrohren eine gleichmäßige<br />

Beheizung stattfindet.<br />

Eckpunkt I zur praktischen Auslegung<br />

Die Wärmeverteilung wird wie bei einer<br />

Industrieflächenheizung realisiert. Die<br />

Heizkreise können einzeln an einen Heizkreisverteiler<br />

angeschlossen werden oder<br />

auch an einen Rohrverteiler mit Tichelmann-Rücklauf.<br />

Rohrverbindungen müssen<br />

gegen das eingesetzte Frostschutzmittel,<br />

in der Regel Ethylen- oder Propylenglycol,<br />

beständig sein. Hierzu bieten sich<br />

Lösungen wie beispielsweise die O-Ringfreie<br />

Schiebehülsenverbindungstechnik<br />

an. Aufwand und Kosten für den Einbau<br />

der Heizrohre sind vergleichbar mit einer<br />

Industrieflächenheizung mit entsprechendem<br />

Verlegeabstand.<br />

Bilder: Rehau<br />

Installation einer Treppenheizung. Im Bau (links) und im Betrieb (rechts).<br />

Weitere Eckpunkte<br />

zur praktischen Auslegung<br />

Aufgabe einer Freiflächenheizung ist,<br />

bei Gefahr von Glätte eine gleichmäßige,<br />

knapp über dem Gefrierpunkt liegende<br />

Oberflächentemperatur zu erzielen<br />

und diese zu erhalten. Glätte durch<br />

Reif oder gefrierende Niederschläge tritt<br />

bei einer Außentemperatur unter -8 °C<br />

praktisch nicht mehr auf und unterhalb<br />

einer Außentemperatur von -12 °C<br />

findet in unseren Breiten nahezu kein<br />

Schneefall mehr statt. Dies bedeutet für<br />

eine Freiflächenheizung, dass eine Auslegung<br />

für eine Außentemperatur unterhalb<br />

von -12 °C in der Regel nicht erforderlich<br />

ist. Eine Oberflächentemperatur<br />

von unter 0 °C ist unkritisch, sofern die<br />

Oberfläche trocken ist. So ist in den überwiegenden<br />

Anwendungsfällen die Auslegung<br />

in einem Bereich von 150 W/m² bis<br />

200 W/m² ausreichend.<br />

Die Berücksichtigung einer zusätzlichen<br />

Leistung für das Schmelzen von<br />

Schnee hängt vom Anwendungsfall ab.<br />

Das Schmelzen von Schnee ist energieintensiv.<br />

Um beispielsweise 1 cm frisch gefallenen<br />

Schnee innerhalb einer Stunde<br />

zu schmelzen, wird eine Leistung von<br />

rund 100 W/m² benötigt. Während für<br />

übliche Wege und Zufahrten eine langsame<br />

Schneeschmelze akzeptabel ist,<br />

ist bei Rettungswegen und Hubschrauberlandeplätze<br />

auf Kliniken gefordert,<br />

fallenden Schnee möglichst sofort zu<br />

schmelzen. Für derartige Anwendungen<br />

kann die Leistung bis 300 W/m² betragen<br />

und bei exponierten Flächen übersteigen.<br />

Mit einer wassergeführten Freiflächenheizung<br />

ist eine flexible Leistungsabgabe<br />

durch Anpassung der Vorlauftemperatur<br />

möglich. Sollte im späteren Betrieb<br />

eine höhere Leistung erforderlich werden,<br />

Bild: Rehau<br />

Der Verlegeabstand<br />

beträgt,<br />

abhängig von<br />

Einbautiefe<br />

und geforderter<br />

Leistung,<br />

üblicherweise<br />

zwischen 10<br />

und 20 cm.<br />

11/12/2019 www.ikz.de 23


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Freiflächenheizungen<br />

kann diese bei gleichem Massenstrom mit<br />

einer höheren Temperaturspreizung übertragen<br />

werden.<br />

Für ein gleichmäßiges Temperaturprofil an der Oberfläche ist eine Rohrverlegung in<br />

gleichmäßigem Verlegeabstand zielführend.<br />

Wärmebereitstellung und Regelung<br />

Aufgrund der Verwendung von Frostschutzzusätzen<br />

werden Freiflächenheizungen<br />

mit einer Systemtrennung und<br />

Frostschutzüberwachung des Wärmetauschers<br />

an das Heizungsrohrnetz angebunden.<br />

Alle verbauten Rohrleitungen<br />

und Anlagenkomponenten müssen für<br />

das Frostschutzmittel geeignet sein. Bei<br />

der Verwendung von zum Beispiel Propylenglycol<br />

können üblicherweise Mischer,<br />

Pumpen, Ausdehnungsgefäße etc. verwendet<br />

werden, die auch bei der Solarthermie<br />

eingesetzt werden.<br />

Die Regelung besteht im Prinzip aus einer<br />

witterungsgeführten Vorlauftemperaturregelung,<br />

die mit einem oder mehreren<br />

Oberflächentemperaturfühlern als<br />

Referenzgröße ergänzt wird. Diese Fühler<br />

können knapp unter der Oberfläche eingebaut<br />

werden und sollten sich an Stellen<br />

befinden, an denen zuerst Glätte zu<br />

erwarten ist, beispielsweise in verschatteten<br />

oder exponierten Bereichen, die einer<br />

hohen nächtlichen Abstrahlung ausgesetzt<br />

sind. Witterungsverhältnisse wie<br />

Wind, Sonneneinstrahlung und Niederschläge<br />

beeinflussen die Leistungsabgabe<br />

an der Oberfläche. Mithilfe der Oberflächentemperaturfühler<br />

kann die Vorlauftemperatur<br />

bedarfsweise angepasst<br />

werden. Schnee- und Eiswarner können<br />

ebenfalls in die Regelung eingebunden<br />

werden. Jedoch ist hier die Reaktionsgeschwindigkeit<br />

des Bodenaufbaus zu beachten.<br />

Die Heizung kann ausgeschaltet oder<br />

in einem Stand-by-Betrieb abgesenkt werden,<br />

wenn keine Glätte zu erwarten ist,<br />

um einen unnötigen Energieverbrauch<br />

zu vermeiden, zum Beispiel bei Außentemperaturen<br />

über +5 °C oder unter -12 °C<br />

über einen längeren Zeitraum. Die Regelung<br />

beeinflusst den Wärmeverbrauch<br />

und damit die Energiekosten der Freiflächenheizung.<br />

Der Energiebedarf ist aufgrund<br />

wechselnder klimatischer Bedingungen<br />

sowie Betriebsweisen schwer vorherzusagen.<br />

Bild: Rehau<br />

Freiflächenheizungen schonen nicht nur Fußgängerbeine. Als Rasenheizung sind sie bspw. in<br />

den Stadien der Fußballbundesliga verpflichtend.<br />

Bild: Birgit Winter, Pixelio<br />

Ein Fazit<br />

Freiflächenheizungen dienen der Sicherheit<br />

auf Verkehrswegen und verhindern<br />

im automatisierten Betrieb Glätte dann,<br />

wenn es nötig ist. Sie vermeiden den Einsatz<br />

von Streusalz und Streusplitt. Wasserführende<br />

Systeme sind – bei richtiger<br />

Wahl des Rohrwerkstoffes – robust und<br />

langlebig. Zudem kann Abwärme genutzt<br />

werden und der Einsatz von regenerativer<br />

Energie und nachwachsenden<br />

Rohstoffen ist möglich. Dadurch ist bei<br />

wasserführenden Systemen ein ökonomischer<br />

und ökologischer Betrieb möglich.<br />

Autor: Thomas Beck, Senior Engineer<br />

Produktmanagement Flächenheizung/-kühlung,<br />

Rehau AG + Co<br />

24 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


Ausgabe Dezember 2018<br />

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Bild: DEPI<br />

Pelletheizungen müssen sich im Wettbewerb gegenüber<br />

anderen Heizsystemen auch über Komfort und<br />

Betriebssicherheit bewähren. Mit der Installation des<br />

Kessels allein ist das noch nicht getan.<br />

Nummer sicher ist<br />

planbar und kein Hexenwerk<br />

Bekanntes und Neues zum Thema Befüllen, Lagern, Lagerbau und Entnahme von Holzpellets<br />

Seit den ersten selbstgebauten Pelletlagern Ende der 1990er-Jahre hat sich viel getan. Insbesondere die Themen Sicherheit, Qualität<br />

und Belüftung sind in den Fokus gerückt. Der Sachverständige und Experte für Holzpellets, Hans Martin Behr, stellt in seinem Beitrag<br />

für IKZ-Energy den aktuellen Stand der Entwicklung vor.<br />

Bild: DEPI<br />

Das Standardwerk<br />

für die Holzpelletlagerung<br />

ist seit<br />

vielen Jahren die<br />

Lagerbroschüre des<br />

DEPV/DEPI, z. B. für<br />

Schrägbodenlager.<br />

In Zeiten der Wärmewende und dem vermehrten<br />

Austausch von fossilen gegen erneuerbare<br />

Heizungen sind Komfort und<br />

Betriebssicherheit der entscheidende Faktor,<br />

mit dem Pelletheizungen heute punkten<br />

müssen. Ein reibungsloser Heizungsbetrieb<br />

und die daraus folgende Kundenzufriedenheit<br />

hängen von vielen Faktoren<br />

ab, u. a.: Vom Brennstoff, der im Regelfall<br />

von zertifizierten Produzenten und Händlern<br />

in der Qualität ENplus A1 stammt.<br />

Vom Einblasvorgang, der möglichst schonend<br />

erfolgen soll. Das wird von ENpluszertifizierten<br />

Händlern gewährleistet.<br />

Und insbesondere vom Pelletlager inkl.<br />

Befüllleitungen und Austragssystemen.<br />

Seit 2005 ein Standardwerk<br />

Das Pelletlager ist ein komplexes System,<br />

indem viele Komponenten ineinandergreifen.<br />

Ein gut gebautes Pelletlager erfüllt<br />

folgende Anforderungen:<br />

• Erhalt der Pelletqualität bis zur Feuerung,<br />

• sichere Handhabung, sodass die Vorgaben<br />

an Zugänglichkeit, Brand- und<br />

Explosionsschutz sowie die Lagerbelüftung<br />

eingehalten werden.<br />

Damit das Kundenlager fachgerecht ausgeführt<br />

wird, veröffentlicht der Deutsche<br />

Energieholz- und Pellet-Verband (DEPV)<br />

seit 2005 eine Informationsbroschüre,<br />

die laufend aktualisiert wird. „Lagerung<br />

von Holzpellets“ richtet sich vor allem an<br />

Heizungsinstallateure, Planer sowie Ingenieure<br />

und Architekten. Die Broschüre<br />

gilt mittlerweile als „Stand der Technik“.<br />

26 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


BIOENERGIE<br />

Holzpellets – Lagerung<br />

Die Anforderungen an das Pelletlager aus<br />

der Anfang des Jahres erschienenen Norm<br />

DIN EN ISO 20023 werden in der neu erschienenen<br />

Lagerbroschüre des DEPV umfassend<br />

aufbereitet und anhand vieler Beispiele<br />

und Skizzen dargestellt.<br />

Schwerpunktwandel<br />

im Laufe der Zeit<br />

Ein kleiner Rückblick: In den ersten Ausgaben<br />

lag das Hauptaugenmerk noch auf<br />

der baulichen Konstruktion des Lagers,<br />

d. h. auf Statik, Größe, Schrägen, Einblasweg<br />

und brandschutzrechtlichen Anforderungen<br />

aus der Musterfeuerungsverordnung.<br />

2010 gab es dann vom DEPV<br />

die ersten Sicherheitsaufkleber für Pelletlager,<br />

die 2015 mit dem Erscheinen der<br />

VDI-Richtlinie 3464 „Lagerung von Holzpellets<br />

beim Verbraucher“ Eingang in die<br />

Normung fanden. Dementsprechend wurde<br />

die Belüftung des Lagers aufgrund der<br />

Freisetzung von Kohlenmonoxid und<br />

flüchtiger Kohlenwasserstoffe auch in der<br />

Lagerbroschüre aufgearbeitet.<br />

Anfang 2019 wurde die deutsche Übersetzung<br />

der DIN EN ISO 20023 „Sicherer<br />

Umgang und Lagerung von Holzpellets<br />

in häuslichen und anderen kleinen<br />

Feuerstätten“ veröffentlicht. Sowohl die<br />

VDI 3464 als auch die ISO behandeln Lager<br />

bis 100 t Kapazität. In der internationalen<br />

Norm wurden u. a. vertiefende Anforderungen<br />

für Aufstellräume von Gewebesilos<br />

getroffen und statt einer einzelnen<br />

Lüftungsleitung werden nun eine Zu- und<br />

eine Abluftleitung gefordert.<br />

Die Anfang des Jahres grundsätzlich<br />

überarbeitete Lagerbroschüre des DEPV<br />

fasst die Anforderungen aus der ISO<br />

20023 und der VDI 3464 zusammen und<br />

wird um die Erfahrungen des DEPV und<br />

seiner Mitgliedsunternehmen mit Pelletlagern<br />

ergänzt.<br />

Die Lagerbroschüre kann kostenlos<br />

beim DEPI als PDF heruntergeladen<br />

oder für einen kleinen Unkostenbeitrag<br />

auch im Shop bestellt<br />

werden: www.depi/<br />

lagerbroschuere.<br />

Schächten, muss eine sichere Einstiegshilfe<br />

vorgehalten werden. Zudem sollte der Befüllstutzen<br />

im Lichtschacht im 45°-Bogen<br />

nach oben ansteigend ausgeführt sein, sodass<br />

der Fahrer bequem und ohne Stauchungen<br />

den Schlauch anschließen kann.<br />

Der Abstand von der Geländeoberfläche<br />

nach unten in den Schacht sollte max.<br />

25 cm betragen.<br />

Anforderungen an die Statik<br />

Besonders zu beachten sind auch die statischen<br />

Anforderungen an das Lager, da es<br />

dem Gewichtsdruck und den Druckspitzen<br />

standhalten muss, die beim Kammerwechsel<br />

im Silofahrzeug oder bei sogenannten<br />

Stopfern auftreten können. Diese<br />

Bild: Dittmar Koop<br />

Druckspitzen können sich bis zu 0,03 bar<br />

kurzzeitig aufbauen, was einer Horizontallast<br />

von 3 kN/m entspricht. Berücksichtigt<br />

man den Gewichtsdruck, so sollte die<br />

Wand bei einer normalen Raumhöhe von<br />

2,1 bis 2,5 m 11 bis 15 kN/m standhalten.<br />

Sind Schrägen an der Wand angebracht,<br />

kann sich dieser Wert noch erhöhen. Die<br />

Wände müssen fest mit Boden und Decke<br />

verbunden sein. Aber auch die Lagertür<br />

und die Einlegebretter müssen den Anforderungen<br />

gewachsen sein.<br />

Schrägböden und Schallschutz<br />

Speziell für Schrägbodenlager wurden<br />

einige Anforderungen spezifiziert. Neu<br />

ist, dass bei Schrägen aus dauerhaft rei-<br />

Bild: DEPI<br />

Anforderungen zur Lage<br />

Ein wesentliches Thema ist die Zugänglichkeit.<br />

Pelletlager müssen auf kurzen<br />

Wegen und arbeitssicher erreichbar sein.<br />

Die Einblasstrecke sollte maximal 30 m<br />

betragen. Händler übernehmen keine Gewähr<br />

für die Qualität der Ware, wenn die<br />

Länge überschritten wird, da die Menge<br />

an Feinanteil und Bruch steigt.<br />

Die Befüll- und der Absaugstutzen<br />

müssen sicher erreichbar und deshalb<br />

nicht höher als 2 m angebracht sein.<br />

Sind die Stutzen außerhalb der Reichhöhe,<br />

muss es eine sichere Aufstiegshilfe<br />

geben. Geeignet sind beispielsweise Podeste<br />

oder Rampen. Auch in die Tiefe, in<br />

Dieser Anblick freut keinen Pelletlieferanten: tief in einem Schacht angebrachte Befüllstutzen.<br />

Das Regelwerk empfiehlt max. 25 cm unter der Geländeoberkante.<br />

11/12/2019 www.ikz.de 27


BIOENERGIE<br />

Holzpellets – Lagerung<br />

Bild: DEPI<br />

Eine weitere Neuerung betrifft die vormals<br />

separate Lüftungsleitung, die jetzt<br />

als Zu- und Abluftleitung konzipiert werden<br />

muss, sodass ein natürlicher Luftaustausch<br />

gewährleistet ist. Die optimale Belüftung<br />

kann individuell über ein neues<br />

Online-Tool des Deutschen Pelletinstituts<br />

(DEPI), den Lagerkonfigurator (www.depi.<br />

de/lagerkonfigurator), berechnet werden.<br />

Die Planungsskizzen zeigen auch die optimale<br />

Position der Stutzen und der Prallmatte.<br />

Beratungspflicht des Installateurs<br />

Ein Übergabeprotokoll war bereits zuvor<br />

sowohl in der Lagerbroschüre als auch im<br />

Anhang der VDI 3464 enthalten. Durch<br />

die Aufnahme in die internationale Normierung<br />

hat es aber einen Bedeutungszuwachs<br />

erfahren. Es sollte – verbunden<br />

mit der impliziten Beratungspflicht des<br />

Heizungsinstallateurs bei Übergabe einer<br />

jeden neugebauten Heizungsanlage<br />

mit Pelletlager, auch wenn das Lager vom<br />

Eigentümer selbst gebaut wurde – beidseitig<br />

unterzeichnet und dem Kunden<br />

übergeben werden. Dabei sollte der Heizungsbauer<br />

das Lager prüfen und über<br />

Sicherheitshinweise (Belüftung, Vermeiden<br />

von Zündquellen) und die mindestens<br />

alle zwei Jahre stattfindende Komplettentleerung<br />

bzw. Reinigung informieren.<br />

Das Übergabeprotokoll hilft im Fall<br />

von Störungen oder Reklamationen.<br />

Nach einer ausführlichen Beratung muss der Heizungsbauer dem Kunden ein Übergabeprotokoll<br />

für sein Pelletlager aushändigen.<br />

bungsarmen Oberflächen, wie beispielsweise<br />

Laminat oder der glatten Seite von<br />

Siebdruckplatten, ein Winkel von mind.<br />

35 ° notwendig ist. OSB-Platten sind kein<br />

geeignetes Material für Schrägbodenlager.<br />

Beim Bau ist auf die Druckentlastung der<br />

Austragung und die Statik der Schrägen<br />

zu achten. So hat sich eine Kombination<br />

von Winkelträgern mit stabilen Kanthölzern<br />

bewährt.<br />

Neu sind Empfehlungen zum Schallschutz<br />

bei Entnahmeschnecken. Für die<br />

Schallentkopplung werden Gummiauflagen<br />

oder Schwingungspuffer an den<br />

Befes tigungsstellen empfohlen.<br />

Keine Flachbodenlager<br />

mit Saugsonden<br />

Erstmals spricht sich der DEPV gegen<br />

Flachbodenlager mit Saugsonden aus.<br />

Der Grund: Immer wieder bleiben zwischen<br />

den Saugsonden Restmengen zurück.<br />

Wird das Flachlager nicht regelmäßig<br />

komplett entleert, konzentriert sich<br />

in den Restmengen der Feinanteil. Dies<br />

führt zu steileren Schüttwinkeln und zu<br />

steigenden Restmengen, die nicht automatisch<br />

ausgetragen werden können. Dadurch<br />

erhöht sich der Feinanteil im Lager<br />

weiter und es steigt das Risiko von Störungen<br />

im Heizungsbetrieb.<br />

Neuerungen zum Thema Belüftung<br />

Ein weiteres Dauerthema für den Gesundheitsschutz<br />

im Pelletlager ist die Belüftung.<br />

So definiert die DIN EN ISO 20023<br />

Anforderungen an luftdurchlässige Gewebesilos:<br />

Bis 15 t Kapazität muss der<br />

Aufstellraum eine Lüftungsöffnung von<br />

15 cm²/t haben oder mind. das Vierfache<br />

Volumen des Gewebesilos, wenn er nicht<br />

gleichzeitig auch der Heizraum ist.<br />

Ein Ausblick<br />

Als nächstes steht die Überarbeitung der<br />

VDI 3464 bzgl. der Übernahme der Neuerungen<br />

aus der ISO 20023 an. Zudem wird<br />

an der ISO 20024, der Norm für Lager<br />

über 100 t Fassungsvermögen, gearbeitet,<br />

die derzeit als Entwurf vorliegt. Hier<br />

ist eine Gefährdungsbeurteilung des Lagers<br />

bzgl. Brand- und Explosionsschutz<br />

sowie Gesundheitsschutz zentraler Bestandteil.<br />

Schaut man auf die Gesamtheit der Pelletlager<br />

in Deutschland, bleibt festzustellen,<br />

dass sich der Anteil an „guten“ Lagern,<br />

insbesondere auch bei den Fertiglagern,<br />

erhöht hat. Das liegt sicherlich auch an der<br />

wachsenden Zahl von kompetenten Heizungsbauern,<br />

dem Engagement der Kesselhersteller<br />

und der DEPI-Qualifizierung<br />

zum Pelletfachbetrieb.<br />

Autor: Hans Martin Behr,<br />

von der Industrie- und Handelskammer<br />

Hellweg-Sauerland öffentlich bestellter und<br />

vereidigter Sachverständiger für<br />

Holzfeuerungsanlagen bis 2 MW<br />

28 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


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SMART <strong>ENERGY</strong><br />

E-Mobilität<br />

Bild: A. Krebs, Pixabay<br />

„Wir<br />

wollen eine<br />

Volksladebox“<br />

Kosten für die E-Ladesäule in Speisen,<br />

Mitgliedsbeiträge oder Jahreskarten<br />

einkalkulieren<br />

Das Gütersloher Unternehmen Westaflex baut mittlerweile seit acht Jahren die Stromladesäulen Ladefoxx. Das smarte E-Ladesystem<br />

ist aus dem Wunsch oder gar der Notwendigkeit heraus entstanden, Elektrofahrzeuge spontan überall und ungeplant auf- und<br />

zwischenladen zu können. In seinem Gastbeitrag für IKZ-Energy erläutert Westaflex-Geschäftsführer Jan Westerbarkey das Konzept.<br />

Bisher wird die E-Mobilität hierzulande<br />

unter anderem durch die dürre Ladesäulen-Landschaft<br />

behindert. Es gibt zu<br />

wenige, belegte oder gar defekte Ladepunkte.<br />

Hinzu kommen kostspielige Anschaffungs-<br />

und Wartungskosten für die<br />

Betreiber, die zudem mit den starren Auflagen<br />

des deutschen Eichrechts zu kämpfen<br />

haben. E-Fahrer haben es immer noch<br />

mit Reichweitenproblemen zu tun. Sie planen<br />

ihre Strecken streng nach der Verfügbarkeit<br />

von E-Säulen. Um möglichst sorgenfrei<br />

von A nach B zu kommen, müssen<br />

sie sich im Vorfeld gleich bei mehreren<br />

regionalen Anbietern registrieren. Dabei<br />

ist nicht nur das häufige Anmelden lästig,<br />

sondern auch das permanente Mitführen<br />

sogenannter Händlerkarten.<br />

Günstig und gut<br />

Die Marke Ladefoxx verspricht nun gleich<br />

mehrere dieser Probleme auf einmal zu lösen.<br />

Mit der Low-Tech-Ladesäule „Countdown“<br />

haben wir eine kosteneffiziente,<br />

smarte E-Zapfsäule entwickelt, die sowohl<br />

die Betreiber als auch die Ladekunden auf<br />

unterschiedlichste Weise entlastet. Das beginnt<br />

schon beim Preis: Eine Countdown<br />

Wallbox ist bereits ab 799 Euro zu haben.<br />

Im Vergleich dazu liegt der Preis einer nach<br />

deutschem Eichrecht installierten Hightech-Ladesäule<br />

inkl. zweier Ladepunkte bei<br />

etwa 7000 Euro. Die Installation ist einfach<br />

und wenig Fachpersonal-intensiv. Die Ladeleistung<br />

von 11 kW (16 A/ Ladedose Typ 2)<br />

entspricht der Anschluss-Leistung eines Küchenherdes.<br />

Der Fachelektriker prüft und<br />

misst die Zuleitung zur Anschlussdose und<br />

belegt die Klemmleiste. Mauerdurchbruch<br />

oder Erdverlegung bis zum Anschlusspunkt<br />

kann bereits der Hausmeister erledigen.<br />

Wir wollten keine Profi-Hardware für Spezialisten,<br />

sondern eine Volksladebox.<br />

Alternative Abrechnungssysteme<br />

Auch die Abrechnung ist bewusst einfach<br />

gestaltet. Die E-Ladesäule von Ladefoxx<br />

kann auf die Zähl- und Abrechnungsprozesse<br />

nach dem bekannten Händlerkartenmodell<br />

verzichten. Wo etwas verbraucht<br />

wird, muss genau gemessen und<br />

abgerechnet werden – in Deutschland<br />

greift hierfür das Eichrecht. Der Countdown-Ladepunkt<br />

kalkuliert allerdings<br />

eine Stellplatzgebühr aus Eigen- und Netzstrombezug<br />

und nicht Session fee oder<br />

nach kWh. Somit fällt er nicht unter das<br />

Eichrecht. Die Abrechnung regelt der Betreiber.<br />

Das kann zum Beispiel der Buchhändler,<br />

Friseur, die Kfz-Werkstatt oder<br />

der Discounter sein. Der Strom ist für die<br />

E-Mobilfahrer kostenfrei. Die Betreiber<br />

kalkulieren den Preis als Service-Angebot<br />

ein in Speisen, Mitgliedsbeiträge oder<br />

Jahreskarten.<br />

Oder der Besitzer, bspw. ein Hotelier,<br />

händigt an seinen Kunden den Schlüssel<br />

aus, mit dem das E-Mobil über einen<br />

längeren Zeittraum vollständig aufgeladen<br />

werden kann. Hierfür kann eine Gebühr<br />

erhoben werden. Das Abrechnungssystem<br />

selbst kann von den Ladekunden<br />

30 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


SMART <strong>ENERGY</strong><br />

E-Mobilität<br />

pauschal und komfortabel entweder über<br />

eine geldwerte Bonuskarte oder eine Zeitschaltsteuerung<br />

genutzt werden. Mit unserem<br />

System können E-Säulen-Betreiber<br />

ihren Kunden kostengünstiges Nachladen<br />

ermöglichen, ohne ihnen vorab eine<br />

RFID-Karte oder Ähnliches aushändigen<br />

zu müssen – wir machen damit das E-Laden<br />

so einfach und unkompliziert, wie es<br />

längst sein sollte.<br />

Dadurch, dass wir die E-Säulen für<br />

kommerzielle Betreiber erschwinglich<br />

machen und sie diese relativ leicht bspw.<br />

an ihre Kundenparkplätze anbringen können,<br />

schaffen wir deutschlandweit ein<br />

dichteres Verfügbarkeitsnetz. Und dort,<br />

wo vorher vielleicht lediglich eine High-<br />

Tech-Ladesäule eines öffentlichen Betreibers<br />

stand, stehen bald vielleicht acht von<br />

unseren Low-Tech-E-Säulen, die gewerblich<br />

genutzt werden können.<br />

Schlank machen<br />

Low-Tech bedeutet Verzicht auf alles,<br />

was unnötig Kosten verursacht. Durch<br />

das Eichrecht ist der Betrieb einer Ladesäule<br />

mit laufenden Kosten verbunden<br />

für Roaming, Eichprüfung und<br />

Wartung, was deutliche Zuschläge zum<br />

Strompreisbezug für den Betreiber bedeutet.<br />

Low-Tech-Ladesäulen können<br />

aufgrund anderer Abrechnungsmodalitäten<br />

darauf verzichten und haben Platz<br />

für smarte Software-Bausteine wie die<br />

Bild: Pulse Design<br />

Die jüngsten Vorschläge der Bundesregierung sehen den Aufbau von 1 Mio. Elektromobil-<br />

Ladestellen in Deutschland vor. Übertrieben, sagen Fachkreise. In den Fokus rückt allerdings<br />

nicht nur die Menge, sondern auch die technische Lösung.<br />

Countdown-Schaltung. Im Countdown-<br />

Modus wird der Ladevorgang grundsätzlich<br />

von der Ladestation und nicht<br />

vom Fahrzeug beendet. Nach Abschluss<br />

des Ladevorgangs ist das Kabel aus der<br />

Wallbox-Buchse umgehend frei und wird<br />

bei verschlossenem E-Fahrzeug nur am<br />

E-Auto festgehalten. So kann der Händler<br />

und E-Säulenbetreiber sein Geschäftsmodell<br />

um das Zusatzangebot „kostenlos<br />

parken und laden“ erweitern – bspw.<br />

für den Zeitraum der Beratung, des Verkaufsgesprächs<br />

oder der Warenauswahl.<br />

Jedoch gilt die Faustregel: Ein smarter<br />

Software-basierter Ladepunkt hat alle<br />

Optionen einer ausgewachsenen Hardware-basierten<br />

Ladesäule. Sollten sich<br />

Countdown-Ladesäule von Ladefoxx: Durch<br />

die intelligente Countdown-Schaltung ist<br />

die Ladezeit frei definierbar, das können<br />

30 Minuten oder zwei Stunden sein. Nach<br />

dieser Zeit wird das Fahrzeug automatisch<br />

entkoppelt, der Ladeanschluss wird frei für<br />

andere Nutzer.<br />

Anforderungen wandeln, erfolgt die Erweiterung<br />

durch Freischaltung von Software-Optionen.<br />

Die Software kann remote<br />

ausgerollt werden, ohne die jeweiligen<br />

Aufstellungsstandorte aufsuchen zu<br />

müssen. Gleichzeitig kann eine Ferndiagnose<br />

und Monitoring problemlos aufgeschaltet<br />

werden, ohne ein Stück Hardware-Bauteil<br />

nachzurüsten.<br />

Ladefoxx adressiert alle E-Mobilisten<br />

Wer ist die Zielgruppe von Ladefoxx-Ladesäulen?<br />

Grundsätzlich spricht Westaflex<br />

mit seinem Konzept alle E-Mobilisten<br />

an – vom E-Roller-Fahrer über E-Biker und<br />

E-Scooter bis hin zum E-Car-Fahrer. Die<br />

Countdown-Ladesäule adressiert insbesondere<br />

Gewerbetreibende und Einzelhändler,<br />

Hotels und Gaststätten. Doch Ladefoxx<br />

bietet ein breites Spektrum an. Mit<br />

den Ladesäulen lassen sich ganze Parkhäuser<br />

und Firmenflächen ausrüsten, genauso<br />

wie die heimische Garage, Fahrzeugflotten,<br />

Fuhrparks oder Carsharing-<br />

Netzwerke, und nicht zuletzt der einzelne<br />

Elektrofahrzeug-Besitzer.<br />

Autor: Jan Westerbarkey, Geschäftsführer der<br />

Westaflex GmbH in Gütersloh.<br />

Bild: VDE<br />

11/12/2019 www.ikz.de 31


SMART <strong>ENERGY</strong><br />

Photovoltaik<br />

Der Energiespeicher steuert auch die<br />

Speicherung der Überschussproduktion<br />

von PV-Anlage und BHKW.<br />

Nachhaltiges Energiemanagement<br />

Bio-Hotel im Allgäu steigert Grad der Eigenstromnutzung durch Energiespeicher auf mehr als 70 %<br />

Es ist das erste zertifizierte Bio-Hotel im Allgäu und zählt zu den Vorreitern des Trends zur Nachhaltigkeit - das Hotel Eggensberger in<br />

Hopfen am See. Vor allem das Energiekonzept wirkt innovativ. Der Strombedarf des Allgäuer Betriebs wird zu großen Teilen gedeckt<br />

durch eine 1000 m² umfassende Photovoltaik-Anlage (PV) sowie eines mit Biogas betriebenen hauseigenen BHKW.<br />

Die Herausforderung<br />

Während vor allem die PV-Anlage tagsüber<br />

Strom erzeugt, ist der Bedarf des<br />

Hotels in den Abendstunden am höchsten.<br />

Um trotzdem einen hohen Grad an<br />

Eigenstromnutzung zu erreichen, muss<br />

diese zeitliche Differenz zwischen Erzeugung<br />

und Bedarf überbrückt werden. Zu<br />

diesem Zweck kommt bei Eggensberger<br />

der „Sirio Power Supply“ (SPS) der Riello<br />

Power Systems GmbH zum Einsatz. Der<br />

Ener giespeicher steuert die Speicherung<br />

der Überschussproduktion von PV-Anlage<br />

und BHKW und speist sie bei geringer<br />

Sonneneinstrahlung oder in den Nachtstunden<br />

wieder ein. So kann das Hotel<br />

fast 72 % selbst verbrauchen und der Rest<br />

wird ins öffentliche Netz eingespeist. Die<br />

integrierte USV-Anlage bietet gleichzeitig<br />

Schutz vor Stromausfall und steigert<br />

die Netzqualität.<br />

Vorreiterrolle in der Hotelbranche<br />

Das Bio-Hotel Eggensberger hat sich dem<br />

Ziel verschrieben, seinen Gästen höchsten<br />

Komfort zu bieten. Und dies möglichst,<br />

ohne die Umwelt unnötig zu belasten.<br />

Deshalb setzt das erste zertifizierte<br />

Bio-Hotel im Allgäu auch seit fast 20 Jahren<br />

unter anderem auf die Verwendung<br />

von Bio-Lebensmitteln und Naturprodukten.<br />

Aber es sollte noch mehr getan werden.<br />

„2014 wollten wir auch in Bezug auf<br />

Ener gieeffizienz eine Vorreiterrolle in<br />

der energieintensiven Hotelbranche einnehmen“,<br />

sagt Andreas Eggensberger, Geschäftsführer<br />

der Eggensberger OHG. „Unser<br />

Plan war es, den Eigenverbrauch mit<br />

Erneuerbaren Energien abzudecken, die<br />

zum größten Teil selbst gewonnen werden.“<br />

Dies sollte vor allem durch die Erweiterung<br />

der bereits bestehenden Photovoltaik-Anlage<br />

von 50 kW p auf 170 kW p<br />

gelingen. Fündig wurde der Hotel-Betreiber<br />

bei der GermanPV GmbH. Dabei handelt<br />

es sich um ein herstellerunabhängiges<br />

PV-Systemhaus, das mit anderen in<br />

der Sonnenstromtechnik aktiven Unternehmen<br />

ganzheitliche Energiekonzepte<br />

entwickelt.<br />

Maximierung der Eigenstromnutzung<br />

Zu Beginn des Projekts analysierte GermanPV<br />

den Strombedarf des Hotels. Die<br />

Experten stellten fest, dass beim Einsatz<br />

einer größer dimensionierten Anlage –<br />

eine PV-Leistung von 167,8 kW p wurde angestrebt<br />

– vor allem während der Sonnenstunden<br />

in der Mittagszeit mehr Energie<br />

als nötig produziert wird. Am Abend jedoch<br />

steht nur wenig Eigenstrom zur Verfügung.<br />

Sollte das Hotel aber vor allem im<br />

Sommer weitestgehend unabhängig vom<br />

32 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


SMART <strong>ENERGY</strong><br />

Photovoltaik<br />

öffentlichen Stromnetz sein, müsste ein<br />

hoher Grad an Eigenstromversorgung<br />

erreicht werden. Aus diesem Grund ist<br />

es notwendig, die tagsüber produzierte<br />

Überschussenergie zu speichern und bei<br />

Bedarf an die Verbraucher abzugeben.<br />

Hierfür arbeitet GermanPV mit der Riello<br />

Power Systems GmbH zusammen, die<br />

einen sogenannten „SPS-Speicher“ entwickelt<br />

hat.<br />

„Diese Speicher können beliebig viele<br />

kleine bis mittlere Systeme der Stromerzeugung<br />

aus verschiedenen Energiequellen<br />

wie Solar- und Windenergie sowie<br />

BHKW und USV-Anlagen integrieren<br />

und managen“, sagt Mathias Sigl, Geschäftsführer<br />

der Riello Power Systems<br />

GmbH. Durch einen externen Batteriespeicher,<br />

der entsprechend den Anforderungen<br />

der Last dimensioniert ist, erlaube<br />

es das Gerät, regenerativ erzeugte<br />

Energie zu speichern, um sie dann am<br />

Abend oder bei geringer Sonneneinstrahlung<br />

wieder einspeisen zu können.<br />

Hierbei könne ein Wirkungsgrad<br />

von 96 % erreicht werden. So ist es dem<br />

Hotel möglich, weitgehend unabhängig<br />

vom öffentlichen Netz zu sein, da die regenerativen<br />

Energiequellen bestens ausgenutzt<br />

werden.<br />

Energiemanagementsystem und<br />

USV-Anlage in einem<br />

Die Anlage übernimmt das Management<br />

aller Energiequellen inklusive der eigenen<br />

Erzeugungsanlagen und der Verbraucher.<br />

Steuerung und Überwachung der eingesetzten<br />

Bleigel-Batterien erfolgen über<br />

das integrierte Programm „Battery Care<br />

System“. Dieses stellt Leistungsfähigkeit<br />

und Zuverlässigkeit der Batterien sicher,<br />

indem die Ladung mit zwei Spannungskennlinien<br />

erfolgt, um den Ladestrom zu<br />

optimieren. Zur Verlängerung der Lebensdauer<br />

verfügt das System über eine temperaturabhängige<br />

Spannungskompensierung<br />

und einen Entladungsschutz. Durch<br />

den integrierten Ausgangstransformator<br />

wird die galvanische Trennung zwischen<br />

Verbraucher und Batteriesystem gewährleistet.<br />

„Im Gegensatz zu handelsüblichen Systemen<br />

verfügt der ,SPS-Speicher‘ nicht nur<br />

über alle Funktionalitäten eines Speichers,<br />

sondern auch über die einer Doppelwandler-USV“,<br />

sagt Andreas Eggensberger. Mithilfe<br />

einer integrierten USV-Anlage bietet<br />

der SPS-Speicher zusätzlich Schutz für<br />

alle angeschlossenen Verbraucher. Gleichzeitig<br />

verbessert das Gerät durch Ein- und<br />

Ausgangsfilter die Stromqualität. Dies ist<br />

wichtig, da vor allem regenerative Energie<br />

anfällig für Netzprobleme, beispielsweise<br />

Verzerrungen, Spannungsabfälle<br />

und -spitzen sowie Frequenzschwankungen,<br />

ist.<br />

Drei Anwendungsfälle<br />

Im Hotel Eggensberger ist nun seit April<br />

2014 das Modell „SPS 200“ mit einer Nennleistung<br />

von 200 kVA und einem maximalen<br />

Ladestrom von 432 A in Betrieb. Das<br />

Aufladen der Batterien erfolgt durch die<br />

PV-Anlage, das BHKW oder übers Stromnetz.<br />

Dabei muss zwischen drei Fällen<br />

unterschieden werden: ausreichende, geringe<br />

und keine Sonnenenergie. Bei ausreichender<br />

Sonneneinstrahlung wird der<br />

Verbrauch komplett von der PV-Anlage getragen.<br />

Die Batterien werden mit der erzeugten<br />

Überschussenergie als Rückstrom<br />

über den Bypass der SPS-Anlage geladen,<br />

Strom aus dem öffentlichen Netz wird dafür<br />

nicht genutzt. Ist die Batterie geladen,<br />

wird die restliche Energie dem öffentlichen<br />

Netz zur Verfügung gestellt. Hierbei wird<br />

eine Überschusseinspeisung ohne Wirkungsgradverluste<br />

garantiert, da die PV-<br />

Anlage direkt über einen Statischen-Bypass<br />

an das öffentliche Netz gekoppelt ist.<br />

Fällt die Sonnenenergie geringer aus<br />

(zum Beispiel bei schlechtem Wetter oder<br />

in den Morgen- und Abendstunden), liefert<br />

die Batterie die notwendige Differenz.<br />

In den Nachtstunden und wenn die Batterie<br />

leer ist, wird das Hotel über das öffentliche<br />

Netz versorgt. Gleichzeitig sichert<br />

der „SPS-Speicher“ das Netz gegen<br />

Störungen sowie mithilfe der integrierten<br />

USV gegen Ausfälle ab.<br />

Eigenstromnutzung<br />

erreicht bis zu 72 %<br />

Mit 90 kWh-45 kWh für den täglichen Verbrauch<br />

sowie 45 kWh zur Absicherung bei<br />

Stromausfällen – verfügt das Hotel Eggensberger<br />

nun über Deutschlands größte<br />

Speicheranlage in einem Hotel. Sie ermöglicht<br />

es dem Betreiber, bis etwa 72 % des<br />

mit der PV-Anlage erzeugten Stroms selbst<br />

zu nutzen. Dadurch gehört das Hotel nicht<br />

nur zu den umweltfreundlichsten in der<br />

Bundesrepublik – etwa 40 % des Bedarfs<br />

können durch Eigenstromnutzung abgedeckt<br />

werden –, sondern es kann jährlich<br />

einen Großteil der Energiekosten einsparen.<br />

Diese sind seit der Nutzung des Speichers<br />

von 7 % auf unter 5 % des Umsatzes<br />

gesunken. Eggensberger: „So ermöglichen<br />

uns die Einsparungen, regional erzeugtes<br />

Biogas für das Gästeauto und das Blockheizkraftwerk<br />

dazuzukaufen.“<br />

Bilder: Biohotel Eggensberger<br />

www.eggensberger.de<br />

www.riello-powersystems.de<br />

www.germanpv.com<br />

Die bestehende Photovoltaik-Anlage wurde<br />

im Jahr 2014 von 50 auf 170 kW p erweitert.<br />

11/12/2019 www.ikz.de 33


TIPPS & TRENDS<br />

Produkte<br />

M-Tec GmbH<br />

Wärmepumpen mit integriertem EMS<br />

Der österreichische Wärmepumpenhersteller M-Tec stattet seine Erd- und<br />

Luftwärmepumpen ab sofort mit einem integrierten Energiemanagementsystem<br />

(EMS) aus. Das E-Smart ist künftig in allen Wärmepumpen der Österreicher<br />

integrierbar. Für bereits installierte Wärmepumpen bietet M-Tec<br />

ein Modul für die Nachrüstung an. Als zentrale Schnittstelle steuert das<br />

EMS die Produktion und den Verbrauch der Energie. Ziel ist eine Maximierung<br />

des Eigenverbrauchs. Überschüssiger Solarstrom wird zur Wärmepumpe,<br />

zu einem Batteriespeicher oder einer Ladestation für Elektroautos<br />

geführt. Zusätzlich benötigter Strom wird eingekauft, wenn er am<br />

preiswertesten ist.<br />

Bild: M-Tec<br />

M-Tec GmbH, Aumühlweg 20, A-4812 Pinsdorf, Tel.: +43 (0)7612 20805 - 0,<br />

office@mtec-wp.at, www.mtec-wp.com<br />

SMA Solar Technology AG, K2 Systems GmbH<br />

Montageplanung und<br />

Anlagenauslegung vernetzt<br />

Ab sofort lassen sich Solarsysteme von der Dachmontage bis zum elektrischen<br />

Anlagendesign noch einfacher und komfortabler planen. Die neue<br />

Planungssoftware von K2 Systems verfügt jetzt über eine direkte Schnittstelle<br />

zum Wechselrichter-Auslegungstool Sunny Design von SMA. Durch<br />

die Vernetzung der mechanischen und elektrischen Planung von Solarsystemen<br />

entfällt die mehrfache Dateneingabe und der Planungsaufwand soll<br />

damit deutlich reduziert werden. Voraussetzung für die Nutzung sind ein<br />

K2 Base und ein Sunny Design Benutzerkonto.<br />

SMA Solar Technology AG, Sonnenallee 1, 34266 Niestetal, Tel.: +49 (0)561 9522 - 0,<br />

Fax: (0)561 9522 - 100, info@sma.de, www.sma.de<br />

Bild: SMA<br />

K2 Systems GmbH, Industriestraße 18, 71272 Renningen, Tel.: (0)7159 42059 - 0,<br />

Fax: (0)7159 42059 - 177, info@k2-systems.com, www.k2-systems.com<br />

Enisyst GmbH<br />

MSR-Komplettpaket von Enisyst<br />

Mit seinem neuen Komplettpaket bietet der EMS-Spezialist Enisyst Kommunen,<br />

Stadtwerken und Unternehmen an, ihre Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik<br />

(MSR) zu sanieren. Die Steuerung optimiert den Betrieb von<br />

Heizungs-, Kühl- und Solarstromanlagen mit Stromspeichern. Zudem regelt<br />

sie ab sofort auch Lüftungssysteme und Ladesäulen für Elektrofahrzeuge.<br />

Das Steuerungssystem arbeitet herstellerunabhängig und es ist modular<br />

aufgebaut, sodass es jederzeit erweitert werden und auch in Bestandsanlagen<br />

integriert werden kann. Über die webbasierte Benutzeroberfläche<br />

und das Fernwartungstool lassen sich die Anlagen ortsunabhängig steuern<br />

und überwachen.<br />

Bild: Enisyst<br />

Enisyst GmbH, Robert-Bosch-Str. 8/1, 72124 Pliezhausen, Tel.: +49 (0)7127 34979 - 88,<br />

info@enisyst.de, www.enisyst.de<br />

34 <strong>IKZplus</strong> • IKZ-<strong>ENERGY</strong> 11/12/2019


TIPPS & TRENDS<br />

Produkte<br />

Heckert Solar GmbH<br />

Cloud-Angebot jetzt auch von Heckert<br />

PV-Modulhersteller Heckert Solar hat gemeinsam mit den Energieversorgern Innogy,<br />

EnviaM und LEW eine SolarCloud auf den Markt gebracht, mit der Betreiber von<br />

Photovoltaikanlagen ihren selbst erzeugten Strom in einen virtuellen Speicher<br />

einlagern können. Angeboten werden individuelle Speicherpakete zwischen<br />

1 000 und 3 500 kWh. Für alle Neu-Anlagen bis max. 10 kW p PV-Leistung bietet<br />

Heckert außerdem speziell abgestimmte Komplett-Pakete inklusive Garantie-Erweiterung<br />

für Solarmodule und PV-Allgefahrenversicherung an.<br />

Bild: Heckert Solar<br />

Heckert Solar GmbH, Carl-von-Bach-Str. 11, 09116 Chemnitz,<br />

Tel.:+49 (0)371 458568 - 0, Fax: (0)371 458568 - 880,<br />

info@heckert-solar.com, www.heckert-solar.com<br />

Bild: IBC Solar<br />

IBC Solar AG<br />

Neue Energieplattform von IBC<br />

IBC Solar hat seine neue Energieplattform efa:home auf dem Markt eingeführt.<br />

Das Energiemanagementsystem (EMS) soll die Energieflüsse im<br />

Eigenheim optimieren unter dem Gesichtspunkt, dass so viel Solarstrom<br />

wie möglich im eigenen Haus verwendet wird. Das System ist herstellerunabhängig.<br />

Es kann sich mit Wechselrichtern, Speichern, Wärmepumpen<br />

und Ladeinfrastrukturen für Elektromobilität diverser Hersteller vernetzen.<br />

Neue Produkte können jederzeit in das EMS eingebunden werden.<br />

In Kombination mit der passenden App hat der Kunde stets alle Informationen<br />

auf einen Blick. Ein Serviceportal für Installateure erlaubt zudem<br />

den Zugriff auf alle relevanten Daten.<br />

IBC Solar AG, Am Hochgericht 10, 96231 Bad Staffelstein,<br />

Tel.: +49 (0)95739224 - 0, Fax: +49 (0)9573 9224 - 111,<br />

info@ibc-solar.de, www.ibc-solar.de<br />

Deutsche Rockwool GmbH & Co. KG<br />

Flächenheizung per Clips<br />

Fußbodenaufbauten mit Flächenheizung bestehen in der Regel<br />

aus drei Funktionslagen, deren Verlegung zeitintensiv und aufwendig<br />

ist: eine Trittschalldämmung aus Mineralwolle, eine Abdichtung<br />

mit PE-Folie und Noppenplatten zur Befestigung der Heizungsrohre.<br />

Mit der neuen Floorrock Heat bringt Rockwool alle drei Lagen<br />

in einem Schritt ein. Die Heizungsrohre werden einfach mit Rohrclipsen<br />

auf der Dämmplatte befestigt. Floorrock Heat basiert auf einer Steinwolle-Dämmplatte.<br />

Diese wird mit einer Abdichtungslage durch eine neue Stepptechnik so fest<br />

verbunden, dass eine stabile Grundlage für die Befestigung flexibler Heizungsrohre mittels<br />

Rohrclipsen entsteht. Durch die Verlegung dieses neuartigen Verbundprodukts soll dem<br />

Handwerker viel Zeit beim Aufbau der Fußbodenkonstruktion erspart bleiben. Eine zweiseitige<br />

Überlappung erleichtert die schnelle Verklebung der dichtgestoßenen Platten.<br />

Bild: Rockwool<br />

Deutsche Rockwool GmbH & Co. KG, Rockwool Straße 37-41, 45966 Gladbeck, Tel.: +49 (0)2043 408 - 0, Fax: +49 (0)2043 408 - 570,<br />

info@rockwool.de, www.rockwool.de<br />

11/12/2019 www.ikz.de 35


Qualität vom Marktführer!<br />

Als weltweiter Marktführer für Lithium-Solarstromspeicher bieten wir nicht nur höchste Qualität Made in Germany.<br />

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