Upload
duongcong
View
223
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Thomas Posanski
RPPPlanungsbüro für ökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Hinrichsenstraße 3
04105 Leipzig
Betriebserfahrungen mittlerer undgroßer Thermischer Solaranlagen
Bauliche Lösungen, Wirtschaftlichkeitund Empfehlungen
Tel: 0341 14991056
Fax: 0341 2153905
e-mail: [email protected]
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Inhalt
- Welchen Stellenwert haben größere Solaranlagen heute ?
- Vorstellung realisierter Anlagen
- Investitionskosten (Abrechnungen)
- Betriebserfahrungen, häufige Fehler, Tipps
- gemessene Energieerträge
- Wirtschaftlichkeit
- Fazit: Empfehlungen für die Zukunft
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Wie ist die Situationvon ThermischenSolaranlagen im
Einfamilienhaus undMehrfamilienhaus
heute ?
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Situation im Einfamilienhaus:- Standardsysteme (Paketlösungen) vieler Herstellererhältlich
- Solaranlagen zur Heizungsunterstützung habeninzwischen einen Marktanteil von ca. 50 %
- Handwerk verfügt über Erfahrung bei der Installation (?)
- 2005 wurden ca. 95.000 Anlagen neu installiert;Marktwachstum 2006 ca. 30 %
- positive Bewertungen in Stiftung Warentest usw.
- Bis Ende 2005 wurden in Deutschland 735.000 Anlageninstalliert.
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Fazit für das EFH:
- funktionierende Systeme für WW-Bereitung undHeizungsunterstützung
- stabiler Markt mit einer Vielzahl von Anbietern
- Solaranlagen sind kein Nischenprodukt mehr
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
< 30 m² (6,59%)< 40 m² (1,90%)
< 50 m² (1,10%)> 50 m² (1,70%)
< 10 m² (53,65%)< 20 m² (35,06%)
Solaranlagen nach GrößenklassenVerteilung nach Kollektorfläche
Abbildungen: Verteilung der im Marktanreizprogramm von 2001 bis 2006geförderten SolarwärmeanlagenErkenntnisse: 96,4 % der Anlagen < 20 m²; 98,4 % private InvestorenQuelle: Stry-Hipp; Bundesverband Solarwirtschaft; Große Solarwärmeanlagen;in SBZ 20/07
< 20 m² (24,42%)
< 30 m² (2,60%)< 40 m² (0,50%)< 50 m² (0,20%)> 50 m² (0,20%)
< 10 m² (72,07%)
Solaranlagen nach GrößenklassenVerteilung nach Anzahl Anlagen
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Wie ist die Situation beiMehrfamilienhäusern?
?Hintergrund:83 % der Gebäude sind Ein / Zweifamilienhäuser und 17 % MehrfamilienhäuserAber:47 % der WE im EFH / ZFH und 53 % der WE im MFH(Quelle: Statistisches Bundesamt)
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Meinungen / Fragestellungen zugroßen Solaranlagen
„Die Hersteller verfügen über keine ausgereiften Systemefür große Solaranlagen.“
„Die Planer haben davon keine Ahnung.“
„Fehlende Erfahrung der Installationsfirmen.“
„Keine Ahnung was das kostet.“
„Kann eine Investition umgelegt werden?“
„Welche Energieeinsparung erreicht die Solaranlage in derPraxis?“
„Rechnet sich das ???“
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Gibt es überhaupt schongroße Solaranlagen?
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Objekt:
Johannes-R.-Becher-Straße
Inbetriebnahme:
1998
Kollektorfläche:
400 m²
Montageart:
Flachdachaufständerungmit Unterkonstruktion
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Objekt: WfB Braunstraße
Inbetriebnahme: 1999
Kollektorfläche: 100 m²
Montageart: Aufdachmontage auf Sheddach
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Werkstatt für Behinderte in Leipzig / Fotos: Quelle Humbeck Freie Architekten
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Objekt: Titaniaweg
Inbetriebnahme: 2000
Kollektorfläche: 108 m²
Montageart: Flachdachmontage
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Objekt:
Gärtnerstraße
Inbetriebnahme:
2001
Kollektorfläche:
108 m²
Montageart:
Fassadenmontage
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Was haben dieseAnlagen gekostet ?
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
10810898,4398,4m²Absorberfläche
1298,281178,36966,42741,78/m²Spezifische Kosten pro
m² Absorberfläche
140214127.26395096295526
Gesamtkostenohne nichtfunktionsnotwendigeMeßtechnik
143214130263132.550359.437Gesamtkosten
ca. 3000ca. 3.00037.45463.911Kosten Meßtechnik
31.02030.677ca. 50014.316Der Solaranlagezuzurechnende Kosten
109.19496.58694.596281.210Investitionskosten einschl.Planung
Gärtner-straße
Titania-weg
Braun-straße
Becher-straße
Anlage
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Fazit:-Thermische Solaranlagen können zu spezifischen Kosten von600 – 1.300 €/m² errichtet werden.
- Voraussetzung für günstige Kosten sind gut geeignete Objekte.
- Anlagen mit Flachkollektoren lassen sich mit geringerenspezifischen Kosten realisieren. Vakuumröhrenkollektoren habenVorteile bei spezifischen Einsatzbedingungen.
- Viele Veröffentlichungen enthalten nur reine Investitionskosten.Bei Vergleichen ist zu hinterfragen, ob Planung, Mehrwertsteuerund sonstige Kosten (z.B. Unterkonstruktion) mit enthalten sind.
- Bei öffentlicher Ausschreibung lassen sich i.a. bessere Preis-Leistungsverhältnisse erzielen.
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Betriebserfahrungen
Häufige Fehler
Tipps
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Allgemeine Aussagen
- Die Kollektoren der verschiedenen Hersteller erfüllen i.a.die in sie gesetzten Anforderungen.
- Größere Probleme gibt es mit den sonstigen Bauteilen,wobei eine generelle Häufung von Schadensfällen beieinzelnen Bauteilen nicht festgestellt werden kann.
- Der Faktor Mensch spielt bei Planung, Installation undAnlagenüberwachung eine sehr entscheidende Rolle.
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Unterkonstruktion
- spezifische Kostenvon 50 – 250 €/m²
- z.T. ähnliche Kostenwie Kollektoren
- mitentscheidendüberWirtschaftlichkeit
- verantwortungsvolleStatik erforderlich
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
WelcheEnergieeinsparungenwurden in der Praxistatsächlich erreicht ?
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
320,1Durchschnitt
401,239.4802006
319,431.4252005
1.1. – 7.6. Fehlfunktion;Speicherladekreis
164,116.1482004
325,532.0292003
390,138.3892002
Bemerkungenspez. Solarertragin kWh/m²*a
Energieertragin kWh
Jahr
Solaranlage WfB BraunstraßeAlle Daten aus Solarthermie 2000. Keine eigenen Recherchen und Auswertungen,deshalb nur Darstellung.
Behindertenwerkstatt ohne Wochenendnutzung. Deshalb sind geringere spezifischeErträge als im Wohnbereich normal.
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jan Feb Mae Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
spezifischer Warmwasserverbrauchpro Wohnheimplatz 2006
Titania 179 Plätze:11,25 m³/Pl
Gärtner 203 Plätze:14,54 m³/Pl
Becher 904 Plätze:20,71 m³/Pl
Monatswerte
spez
. War
mw
asse
rver
brau
ch in
m³/P
latz
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jan Feb Mae Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
spezifische Einstrahlung pro m²in der Ebene
2004: 1043,68 W/m² 2005: 1108,33 W/m² 2006: 1139,59 W/m²
Monatswertespez
. Ein
stra
hlun
g pr
o m
² in
der E
bene
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jan Feb Mae Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
Kollektorkreisertrag und Solarertrag gesamtJoh-R.-Becher-Strasse 2005
QKT 2005:215499 kWh
QSV 2005:242124 kWh
Monatswerte
Ertr
ag in
kW
h
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jan Feb Mae Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
50000
55000
Kollektorkreisertrag und Solarertrag gesamtJoh-R.-Becher-Strasse 2006
QKT 2006: 242486kWh
QSV 2006: 280633kWh
Monatswerte
Ertra
g in
kW
h
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jan Feb Mae Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
spezifischer Solarertrag pro m²und Einstrahlung 2005
Titania: 313kWh/m²
Gärtner: 363kWh/m²
Becher: 627kWh/m²
Strahlung: 1108kWh/m²*a
Monatswerte
spez
. Sol
arer
trag
pro
m²
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jan Feb Mae Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez0
102030405060708090
100110120
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
spezifischer Solarertrag pro m²und Einstrahlung 2006
Titania: 304kWh/m²
Gärtner: 316kWh/m²
Becher: 638kWh/m²
Strahlung: 1154kWh/m²*a
Monatswerte
spez
. Sol
arer
trag
pro
m²
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jan Feb Mae Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez0
10
20
3040
50
60
7080
solare Deckungsraten 2005(Ansatz Zirkulation 20 %)
Titania: 28,0 % Gärtner: 21,9 % Becher: 23,9 %
Monatswerte
sola
re D
ecku
ngsr
ate
in %
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jan Feb Mae Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez0
10
20
30
40
50
60
7080
solare Deckungsraten 2006(Ansatz Zirkulation 20 %)
Titania: 29,2 % Gärtner: 20,9 % Becher: 24,3 %
Monatswerte
sola
re D
ecku
ngsr
ate
in %
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
338322642360Durchschnitt
3163046384012006
3633136273192005
3363506602004
108108398,498,4Kollektorfläche inm²
GärtnerstraßeTitaniawegBecherstraßeBraunstraßeObjekt
Zusammenfassung: spezifischer Solarertrag in kWh / m²*a
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Fazit-Die gemessenen spezifischen Erträge von großen ThermischeSolaranlagen schwanken zwischen 300 und 650 (?) kWh/m²*a. Sie liegendamit leicht über denen von Kleinanlagen.
- Ähnliche Ergebnisse ergaben sich bei anderen veröffentlichtenSolaranlagen (z.B. Solarthermie 2000).
- Auch „wissenschaftlich“ ermittelte Messdaten sind zu hinterfragen bzw.zu erläutern.
- Alle Messdaten sollten fachlich interpretiert und erläutert werden.Fehler bei der Auslegung (Überdimensionierung), Simulation (falscheAnsätze), Installation (Montagefehler) und Betrieb sind zu bewerten.
- Bei den konkreten Anlagen konnten mit direkt durchströmtenVakuumröhrenkollektoren keine besseren Erträge im Vergleich zuFlachkollektoren erzielt werden.
- Im konkreten Fall wurden mit einer Röhrenkollektoranlage auf demFlachdach und an der Fassade vergleichbare Jahresergebnisse erzielt.Der jahreszeitliche Verlauf unterscheidet sich aber erheblich.
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Wirtschaftlichkeit
Versuch einerAnnäherung
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
100100100100m²Anlagengröße
€
€
€
€/m²
84.00070.00056.00042.000TatsächlicheInvestitionskosten
36.00030.00024.00018.000Förderung30 %Tilgungszuschuss
120.000100.00080.00060.000Investitionskostengesamt
1.2001.000800600SpezifischeInvestitionskosten
4321Variante
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
500400300kWh/m²*aSpezifischerEnergieertrag
€/a
€/a
€/a
kWh/a
282522101595TatsächlichesEinsparpotential
250250250Wartung
307524601845
JährlicherEnergiekostenein-sparungSWL 10/07 Sonderabkommenab 72.001 kWh/a 6,15 ct/kWh
50.00040.00030.000JährlicherEnergieertrag
cbaVariante
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
500kWh/m²*a
400kWh/m²*a
300kWh/m²*a
14,919,026,31 (60.000 €; 42.000 )
29,738,052,74 (120.000 €; 84.000 )
24,831,743,93 (100.000 €; 70.000 )
19,825,335,12 (80.000 €; 56.000 )
cbaAmortisation (statisch)in Jahren
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
0123456789
Arb
eits
prei
s (C
t/kW
h) in
cl. S
teue
rn
93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07Gas EFH Gas MFH Fernwärme
Energiepreise 1993 - 2007Basis: Stadtwerke Leipzig
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
0
10
20
30
40
50G
aspr
eis
in c
t pro
kW
h
2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027Jahr
jährliche Energiepreissteigerung 10 %jährliche Energiepreissteigerung 5 %
Energiepreisentwicklungjährliche Steigerung 5 % bzw. 10 %
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
02000400060008000
10000120001400016000
Eins
paru
ng in
/a
2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027Jahr
jährliche Energiepreissteigerung 10 %jährliche Energiepreissteigerung 5 %
jährliche EnergiekosteneinsparungAnsatz: 100 m²; Ertrag 400 kWh/m²*a
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Jährliche Energiepreissteigerung: 5 % oder 10 %Lebensdauer: 20 JahreMittlerer Energiepreis der nächsten 20 Jahre: 10,46 oder 18,77 ct/kWh
500400300kWh/m²*aSpezifischerEnergieertrag
€/a
€/a
€/a
kWh/a
42308385
31846508
21384631
TatsächlichesEinsparpotential
100010001000Wartung
52309385
41847508
31385631
JährlicherEnergiekostenein-sparung
50.00040.00030.000JährlicherEnergieertrag
cbaVariante
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
500kWh/m²*a
400kWh/m²*a
300kWh/m²*a
Mit 5 % jährlicherEnergiepreissteigerung
9,913,219,61 (60.000 €)
19,826,439,34 (120.000 €)
16,522,032,73 (100.000 €)
13,217,626,22 (80.000 €)
cbaAmortisation (statisch)in Jahren
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
500kWh/m²*a
400kWh/m²*a
300kWh/m²*a
Mit 10 % jährlicherEnergiepreissteigerung
5,06,59,11 (60.000 €)
10,010,818,14 (120.000 €)
8,310,815,13 (100.000 €)
6,78,612,12 (80.000 €)
cbaAmortisation (statisch)in Jahren
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Fazit:Es gibt technisch gut funktionierende große Thermische Solaranlagen.
Um einen wirtschaftlichen Betrieb zu erreichen, sind geeignete Objekteauszuwählen.
Beim Neubau oder im Zusammenhang mit einer Komplett- oderDachsanierung lassen sich günstige spezifische Baukosten erzielen.
Eine detaillierte Planung ist sehr empfehlenswert. Dies gilt vor allem fürZusammenhänge zwischen Kollektorfläche, solarer Deckungsrate undEinsparungen.
Die aktuellen stark verbesserten Förderbedingungen (30 %Teilschulderlass) ermöglichen den wirtschaftlichen Einsatz von großenThermischen Solaranlagen.
Aussagen zur Wirtschaftlichkeit hängen entscheidend von Prognosenüber zukünftige Energiepreisentwicklungen ab.
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Forderungen (klimapolitisch):Die Klimaschutzziele im Gebäudebereich lassen sich nur unterEinbeziehung aller Gebäudeklassen erreichen.
Die verstärkte Nutzung von Solaranlagen auf größeren Objekten istzwingend erforderlich.
Forderungen (für die Branche):Solartechnik muss funktionieren und beim Bauherrn diegeplanten Einsparungen bringen.
Dazu ist erforderlich:-Fachlich fundierte Planung- Mut zur (öffentlichen) Ausschreibung- Weiterentwicklung und ansatzweise Standardisierung der Technik- Ertrags- und Anlagenüberwachung- Beratung, qualifizierte Weiterbildung
- garantierte Solarerträge.
RPP - Planungsbüro fürökologische Haustechnik,Solaranlagen & Energieberatung
Vortrag Baufach 2007
Lösungsansätze:Warmmietenneutralität – Betriebskostensenkung>= Modernisierungsumlage (§ 559 BGB Abs.1 –Schaffung von win-win-SituationenNutzung von Solaranlagen als Marketing- undVermietungsinstrument
Verbesserung der Wirtschaftlichkeit durchhöhere Energiepreise
Erneuerbares Energien Wärme Gesetz (EEWG)oder vergleichbare gesetzliche Anforderungen