VERBRAUCHSSCHÄTZUNG
Heizenergie, Behaglichkeit, Bausubstanz, Verhalten und weitere Faktoren
Basisdaten der Verbrauchsschätzung
Die von der think [E] energy GmbH herausgegebenen Verbrauchsschätzungen für den Austausch von Nachtspeichergeräten basieren auf folgende Messungen und Untersuchungen:
1. Gemeinsames Projekt der think [E] energy und der RWE in der Heizperiode 2012-2013
2. Vergleichsmessungen der RWE 1983 Reihenhäuser mit Nachtspeicher und IR-Heizung
3. Stetige Verbrauchsmessung des Bürogebäudes von think [E] energy in Essen
4. Studie zum Vergleich der IR- und Gasheizung von Professor Kosack (Uni Kaiserslautern)
5. Studie zur Behaglichkeit von Prof. Gräfe
Darüber hinaus Angaben des Statistischen Bundesamtes, von Brunata und der Dena (Deutsche Energieagentur). Hier insbesondere allgemeine Informationen zum Heizenergieverbrauch in verschiedenen Heizperioden sowie Verhaltensänderungen von Nutzern in energieoptimierten Wohnungen.
1. Gemeinsames Projekt der think [E] energy und der RWE in der Heizperiode 2012-2013
Von November 2012 bis April 2013 sind 2 Wohnungen in Bezug auf Wohnklimadaten und Energieverbräuche gemessen worden.
• Die Temperaturverteilung in allen Räumen ist sehr gleichmäßig, der Unterschied zwischen den Messstellen beträgt max. 1°C (Boden und 1,2m Höhe)
• Es findet so gut wie keine Konvektion im Raum statt (geringe Staubbelastung)
• Die Feuchte ist auch im Schlafzimmer stabil bei ca. 50% RHF
• Temperaturverluste durch Lüftung werden schnell ausgeglichen
• Die Verbrauchsdaten liegen bei 58 kWh/m² Jahr bis 83kWh/m² Jahr
• Die im Erdgeschoss, über der nicht geheizten Garage befindliche Wohnung hat einen Mehrverbrauch von > 20%
• Das Gebäude verfügt nicht über eine Außendämmung
Energetische Bewertung
• Der Richtwert nach VDI 3807 gibt den Durchschnitt der Besten 25 Prozent der untersuchten Gebäude wieder
• Der Mittelwert nach VDI 3807 gibt die am häufigsten ermittelten Verbräuche der untersuchten Gebäudekategorie wieder
2. Vergleichsmessungen der RWE bei Reihenhäusern mit Nachtspeicher und IR-Heizung
Im Jahre 1982/1983 hat RWE vom Mess- und Prüflabor Hoedtke eine Langzeit-Vergleichsstudie von Nachtspeicherheizungen und IR-Heizungen in Essen, Siedlung Isingerfeld anfertigen lassen. Die Wohnungen verfügten über je 88m² Wohnfläche.
Vier Wohnungen wurden mit IR-Direktheizgeräten ausgestattet und 4 Wohnungen mit Nachtspeichergeräten im Vergleich.
Die Einsparung bei den IR-Direktheizgeräten lag bei min 25% und max 45% zu den Nachtspeichergeräten.
Verbrauch: Nachtspeichergeräte 52.586 kWh IR-Direktheizung 31.918 kWh
Pinneberg, den 3.3.1983
3. Stetige Verbrauchsmessung im Bürogebäude der think [E] energy GmbH in Essen
Unser Standort in Essen
Fassade bleibt erhalten - keine zusätzliche Dämmung
jährlicher Verbrauch Öl-Zentralheizung (350 m2BGF) 154,3 kWh/m2 CO2: 46,6 kg/kWhEND
jährlicher Verbrauch think [RED] energy® - System 56,2 kWh/m2 CO2: 35,6 kg/kWhEND
CO2 Einsparung bei Normal-Strom: 10,9 kWh/m2 pro m2 und Jahr = 3,858 kg/Jahr
Summe der CO2 Einsparung bei Öko-Strom: 16,310 kg/Jahr
Energetische Bewertung
4. Forschungprojekt„Beispielhafte Vergleichsmessung zwischen INFRAROT-Strahlungsheizung und Gasheizung im Altbaubereich“
Dr.-Ing. Peter Kosack TU Kaiserslautern
In der Heizperiode 2008/2009 wurde eine Energieverbrauchs-Vergleichsmessung zwischen einer Infrarotstrahlungsheizung und einer Gasheizung durchgeführt, um vor dem Hintergrund des Strukturwandels im Energieversorgungsbereich den prinzipiellen Nutzen und Tauglichkeit einer Infrarotstrahlungsheizung für den Wohnbereich zu überprüfen.
Es konnte in der vorliegenden Untersuchung in der 96 m² großen Wohnung gezeigt werden, dass die Infrarotstrahlungsheizung eine sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen darstellt.
Der Gesamtverbrauch der INFRAROT-Heizung über den kompletten Messzeitraum umfasste aufsummiert 7305,92 kWh.
Der Endenergieverbrauch der Gasheizung beträgt mehr als das 2,5 fache der INFRAROT-Heizung.
Der korrigierte Gesamtverbrauch der Gasheizung im Messzeitraum betrug 33542,33 kWh.
Um einen Vergleich mit dem heutigen Stand der Brennwerttechnik zu ermöglichen, wird der korrigierte Gesamtverbrauch um weitere 10% heruntergerechnet. Das entspricht dem Verbrauchswert, wie er mit einer Gas-Brennwertheizung im Messobjekt erzielbar wäre.
Der rechnerische Gesamtverbrauch der Gasheizung in Brennwerttechnik
im Messzeitraum war damit 30188,1 kWh.
Vergleich der CO2-Emissionen
Der Unterschied zwischen beiden Werten ist hinreichend groß, so dass die generelle Aussage möglich ist, dass die Infrarotheizung bezüglich CO2-Emissionen besser abschneidet als die Gasheizung. Dies gilt erst recht bei Verwendung von 100% regenerativem Strom.
Kostenvergleichsschätzung zwischen INFRAROT- und Gasheizung
Die Grafik zeigt, dass sich die untere gewichtete Gaspreiskurve und die obere Strompreiskurve in etwa 14 Jahren schneiden, d.h., dass spätestens dann der Verbrauch der Infrarotheizung günstiger ist als der einer Gasheizung. Da die Investitionskosten der INFRAROT-Heizung aber nach ersten groben Abschätzungen in etwa nur die Hälfte derjenigen einer Gasheizung betragen, ist die kostenmäßige Überlegenheit wesentlich früher, eventuell sogar sofort erreicht.
Der gesamte Überlappungsbereich, in dem die Gasverbrauchskosten höher werden können als die Stromverbrauchskosten, ist schraffiert eingezeichnet.
Regional gibt es von einigen Anbietern Sondertarife für sogenannten Direktheizungsstrom. Damit sind die Verbrauchskosten der INFRAROT-Heizung in der Regel sofort günstiger als die der Gasheizung.
Falls die tatsächliche Entwicklung von dem vermuteten Spektrum abweichen sollte, ist trotzdem mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit von einer ähnlichen Entwicklung auszugehen.
5. Behaglichkeit und Energie einsparen
Auszug: Studie Prof. Dr.-Ing. B. Gräff: INFRAROT-Heizungen, Gutachten über die thermische Behaglichkeit in Wohnräumen hinsichtlich elektrischer Heizflächen, Nov 2006
Ein Raum wird als behaglich empfunden, wenn die Temperaturdifferenz zwischen
• Wandoberfläche und Raumluft weniger als 4 °C
• Fuß- bis Kopfhöhe weniger als 3 °C
• verschiedenen Raumflächen (Strahlungsasymmetrie) weniger als 5 °C beträgt und wenn die Luftgeschwindigkeit und ihre Turbulenz klein ist (keine Zugerscheinungen).
W. Frank: „Raumklima und thermische Behaglichkeit“
Niedrige Raumlufttemperaturen und hohe Oberflächentemperaturen der raumumschließenden Flächen auf möglichst gleichem Temperaturniveau sind den physiologischen Lebensvorgängen des Menschen angepasst und dienen seiner Gesundheit.
Bei einem Jahresmittel der Außenlufttemperaturen von etwa + 5 °C, wie in unseren Breiten, kann durch die Senkung der Raumlufttemperatur um 1 K (°C) während der Heizperiode
rund 5 bis 6 % Heizenergie und damit Heizkosten gespart werden.
think[RED]energy® NIEDERTEMPERATUR-Heizsystem
Wir temperieren die (Außen-)Wände auf ca. 20°C bis 22°C und sorgen so für ein optimales Behaglichkeitsgefühl. Der Raum ist gleichmäßig temperiert und die Konvektion der Raumluft wird auf ein Minimum reduziert. Da dadurch auch kaum Stäube aufgewirbelt werden, werden auch Belastungen für z.B. Menschen, die an Atemwegserkrankungen und Allergie leiden reduziert.
Eine Installation von Wärmeelementen erfolgt im Bedarfsfall nach den o.g. Kriterien.
Fragestellungen bei Verbrauchseinschätzungen und Problemstellungen
Zu welchem Zeitpunkt ist die Anlage in Betrieb genommen worden?
Der größte Verbrauch entsteht
• beim Aufheizen der Räume
• in der Trocknungsphase von Wänden (ca. 6 Wochen)
• in den Monaten mit hohem Heizbedarf (s.Grafik)
Verbrauchsangaben beziehen sich auf das komplette Jahr (z.B. 65 kWh/m²a), entstehen aber zum überaus großen Teil in den Monaten Jan und Dez.
Hat sich im Umfeld der Wohnung etwas geändert?
• Nachbarwohnung nicht beheizt?
• Feuchte im Keller?
• Wassereinträge im Haus durch das Dach oder Rohrbruch?
Was hat sich seit dem Einbau verändert?
• Sind die Räume trockener geworden ?
• Ist die Luft angenehmer ?
• Sind Räume nun temperiert, die es vorher nicht waren?
• Hat sich an der Bekleidung der Bewohner etwas verändert? (Höhere Behaglichkeit)
Wie sind die Thermostate eingestellt?
• Tagestemperatur
• Absenkung abends
• und nachts
Hat die Ladung der bisher betriebenen Nachtspeicher immer ausgereicht?
Werden alle installierten Heizelemente genutzt?