Energieversorgungsanlagen für Gebäude
Profil des Marktbereichs
Neue Wohngebäude werden zunehmend energieeffizienter gebaut und haben einen geringen Heizwärmebedarf. Ihre Gebäudehülle ist weitgehend luftdicht gebaut und sie benötigendeshalb meistens eine Lüftungsanlage, vorzugsweise mit einer Wärmerück-gewinnung. Der Warmwasserbedarf kann in besonders effizienten Wohngebäuden wie z.B. Passivhäusern den Wärmebedarf für das Heizen übersteigen. Bei Gebäudesanierungen können mit dem heutigen Stand der Technik ähnliche anspruchsvolle Ziele erreicht werden.
Für diese hocheffizienten Gebäude wird eine angepasste Haustechnik benötigt. Lüftungsanlagen mit hohem Wärmebereitstellungsgrad der Wärmerückgewinnung, niedrigem Stromverbrauch und geringem Geräuschpegel sind eine wichtige Komponente für effiziente Gebäude.
Ausgesprochen interessant für diese geringen Energieumsätze ist eine monoenergetische Versorgung nur mit Strom und eine effiziente Wärmeerzeugung mittels Wärmepumpen. Die gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung mit kleinen Stirlingmotoren, Gasturbinen oder Brennstoffzellen kann bei besonders effizienten Gebäuden ohne aufwändiges Reserve-heizgerät erfolgen. Der Betrieb des Wärmeerzeugers mit Biomasse verbessert die CO2- Bilanz des Gebäudes wesentlich. Die Integration von Wärmeerzeuger und Lüftungsgerät in einer Einheit spart Kosten. Die Kombination mit einer thermischen Solaranlage steigert im Rahmen einer integralen Planung die Effizienz der Haustechnik weiter.
Das Fraunhofer ISE hilft der Industrie bei der Entwicklung dieser neuen Geräte.
Dienstleistungen
Wir unterstützen die Industrie bei der
Teststand für Lüftungsgeräte mit Wärmepumpe
Feldmessung und Monitoring
Entwicklung von KWK-Anlagen kleiner Leistung
Lüftungs-Kompaktgeräte für Passivhäuser
Entwicklung von Lüftungsgeräten mit Wärmerückgewinnung
Studien zur Entwicklung effizienter Haustechnik
Simulation und Reglerentwicklung
Entwicklung von Wärmepumpen
Teststand für Lüftungsgeräte mit Wärmepumpe
Auf unserem Teststand für Lüftungs-Kompaktgeräte testen wir die Geräte für unsere Kunden auf energetische Effizienz und Betriebssicherheit. Wir können die Randbedingungen des Einsatzes in einem weiten Bereich fest einstellen oder auch dynamische Lastverläufe frei vorgeben.
Messung nach Euronorm EN 255: Wir haben dieses mehrtägige Messverfahren vollautomatisiert und bieten es für zusätzliche Betriebspunkte und für den gekoppelten Betrieb der Wärmepumpe für Heizen und Trinkwassererwärmung an.
Um einen schnellen Ablauf der Messungen zu gewährleisten, arbeiten wir mit wir zwei gleichwertigen Messplätzen. Während wir ein Gerät vermessen, können wir ein neues Lüftungs-Kompaktgerät aufbauen und mit Sensorik ausstatten. Das Wechseln der Messungen zwischen den beiden Plätzen erfolgt sehr schnell.
Der Schwerpunkt unserer Arbeiten ist die Unterstützung unserer Kunden bei der Weiterentwicklung ihrer Geräte. Kommen Sie deshalb mit Ihren Prototypen oder Nullseriengeräten zur Messung an unser Institut. Wir helfen Ihnen, die Potentiale zur Verbesserung aufzuspüren und das Seriengerät zu optimieren.
Bei der Entwicklung und Untersuchung komplexer Versorgungstechniken stellen wir oft fest, dass im realistischen Einsatz in genutzten Gebäuden Betriebsbedingungen vorkommen, an die bei der Entwicklung nicht gedacht wurde. Deshalb sind kontrollierte Messungen auf Testständen nicht ausreichend, um qualitativ hochwertige Anlagen mit einer hohen Betriebssicherheit zu entwickeln.
Wir bieten Ihnen eine umfassende Unterstützung bei der messtechnischen Untersuchung Ihrer neuen haustechnischen Systeme an. Aufgrund langjähriger Erfahrung liefern wir Ihnen das Messkonzept, übernehmen die Bereitstellung und Installation der Messtechnik mit Unterstützung erfahrener Partnerunternehmen, und kontrollieren und verwalten die Daten mit hoher Datensicherheit am Institut. Das Auswerten und die Analyse der Messergebnisse ist integraler Bestandteil unserer Dienstleistung. Aus den Ergebnissen entwickeln wir für Sie Empfehlungen zur Verbesserung der eingesetzten Systeme.
Entwicklung von KWK-Anlagen kleiner Leistung
Die Kraft-Wärmekopplung KWK ermöglicht eine starke Erhöhung des Brennstoffausnutzungsgrades gegenüber getrennter Strom- und Wärmeproduktion. Dies ist insbesondere bei Verwendung fossiler Energieträger bedeutend. Mit sinkendem Wärmebedarf neuer oder sanierter Wohngebäude steigen bei großen, zentralen KWK-Anlagen und der anschließenden Verteilung der Wärme mittels Fernwärmenetzen die relativen Wärmeverluste. Kleine, dezentrale Einheiten, die den Strom dort erzeugen, wo die gleichzeitig erzeugte Wärme tatsächlich genutzt wird, weisen deshalb eine höhere Effizienz auf.
Kleine KWK-Anlagen werden gegenwärtig hauptsächlich in Form kleiner Verbrennungsmotoren angeboten und meist als BHKW bezeichnet. Die minimal verfügbaren Leistungen lassen einen wirtschaftlichen Einsatz erst in Mehrfamilienhäusern mit einem ausreichend hohen Wärmebedarf zur Trinkwassererwärmung zu.
Wir setzen auf neue Technologien im Kleinstleistungsbereich: Brennstoffzellen-Heizungen, Stirlingmotoren und Mikroturbinen. Damit wird der dezentrale Einsatz in Einfamilienhäusern und Etagenwohnungen möglich.
Mit Bedarfsanalysen, Simulationsstudien, der Entwicklung der Regelung und der Vermessung erster Geräte im Technikum und in Feldversuchen helfen wir bei der Entwicklung einer optimierten Mini-KWK-Anlage. Ein besonderes Augenmerk legen wir auf eine hohe Energieeffizienz, geringe Produktionskosten und die Möglichkeit der Kopplung mit solaren Technologien.
PeStiS
Pellets Stirling Speicher (PeStiS) ist ein neuartiges Energiesystem auf Basis nachwachsender Energieträger für die Wärme- und Stromversorgung von kleinen Wohnhäusern. Die Anlage soll mit den gut handhabbaren Holzpellets versorgt werden und mittels eines Stirlingmotors so viel Strom erzeugen, dass der Jahresstromverbrauch des Haushaltes bilanziell abgedeckt wird. Weitere Informationen...
Lüftungs-Kompaktgeräte für Passivhäuser
Die Technologie der Lüftungs-Kompaktgeräte für Passivhäuser entwickeln wir seit mehreren Jahren mit unseren Kunden weiter und helfen ihnen, mit neuen Produkten weitere Märkte zu erschließen. Diese Geräte dienen der Lüftung, der Beheizung und der Trinkwassererwärmung in hocheffizienten Wohngebäuden, z.B. den Passivhäusern. In einem Lüftungs-Kompaktgerät wird mit Hilfe eines Luft-Luft-Wärmetauschers und einer nachgeschalteten Wärmepumpe der Abluft soviel Energie entzogen, dass der Wärmebedarf des Hauses damit gedeckt wird und die ausreichende Frischluftversorgung den Komfort für die Bewohner erhöht.
Mit Simulationsstudien, Beratung bei der Komponentenauswahl, der Erstellung von Baugruppenanordnungen und Versuchsmustern, der Entwicklung der Regelung und der Vermessung und Bewertung der Prototypen der entwickelten Geräte auf unserem Teststand und in Feldversuchen helfen wir bei der Entwicklung optimierter Lüftungs-Kompaktgeräte. Ein besonderes Augenmerk legen wir auf das Kosten-Nutzen-Verhältnis: eine hohe Energieeffizienz, geringe Produktionskosten und die Einbindung solarer Technologien.
Entwicklung von Lüftungsgeräten mit Wärmerückgewinnung
Für energetisch effiziente neu errichtete und für sanierte Wohngebäude gelten die Anforderungen der EnEV 2002 hinsichtlich einer luftdichten Gebäudehülle. Die früher übliche, unkontrollierte Lüftung über Fugen und Undichtigkeiten und die Notwendigkeit zusätzlicher Fensterlüftungen kostet viel Energie und ist oft außerhalb der Behaglichkeitskriterien und bauphysikalischen Anforderungen. Moderne Wohngebäude nutzen deshalb automatische Anlagen zur Lufterneuerung. Mit integriertem Luft-Luft-Wärmeübertrager kann ein großer Teil der Wärme aus der Abluft zurückgewonnen und so die restliche Heizwärme deutlich gesenkt werden.
Entwicklungsziele sind eine hohe Effizienz der Wärmerückgewinnung, geringe Stromverbräuche der Ventilatoren und der Regelung, eine intelligente Regelung, geringe Geräuschbelastung und die Erfüllung hoher Anforderungen an Luftqualität und Hygiene.
Mit Simulationsstudien, Beratung bei der Komponentenauswahl, der Erstellung von Baugruppenanordnungen und Versuchsmustern, der Entwicklung der Regelung und der Vermessung erster Geräte auf unserem Teststand und in Feldversuchen helfen wir bei der Entwicklung eines optimierten Lüftungsgerätes. Ein besonderes Augenmerk legen wir selbstverständlich auf eine hohe Energieeffizienz, geringe Produktionskosten und die Möglichkeit der Kopplung mit solaren Technologien.
Studien zur Entwicklung effizienter Haustechnik
Wir führen für Sie Marktstudien über Einsatzpotentiale und Marktchancen Ihrer neuen Produktideen durch. Mit Hilfe unserer sozialwissenschaftlich ausgebildeten MitarbeiterInnen können wir für Sie wissenschaftlich abgesicherte Markterhebungen und Umfragen realisieren.
Aus weiteren Recherchen über die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen, eventuelle Fördermaßnahmen und die Wettbewerbssituation entwickeln wir für Sie Prognosen über zukünftige Absatzmärkte und Empfehlungen zu technischen Merkmalen, Produktdesign und Vermarktungsstrategien.
Simulation und Reglerentwicklung
Bei angepasster Haustechnik für energieeffiziente Gebäude sind die Wechselwirkungen zwischen dem Gebäude, dem Nutzerverhalten und dem Betriebsverhalten der Anlage zunehmend wichtiger.
Wir bieten Ihnen gekoppelte Anlagen- und Gebäudesimulationen unter weitgehend frei wählbaren Randbedingungen, Klimadatensätzen, Abbildungen des Nutzerverhaltens und von Ihnen vorgeschlagenen Regleralgorithmen an. Dafür verwenden wir sowohl international genutze und anerkannte Simulationsprogramme als auch bei uns am Institut speziell zum Reglerentwurf entwickelte Programme.
Zusammen mit Partnerunternehmen können wir die Entwicklung Ihres neuen Gerätes vom kompletten Entwurf bis zur Umsetzung in Hardware übernehmen.
Kleinst-Wärmepumpen haben in neuen Wohngebäuden mit geringerem Heizwärmebedarf zunehmend bessere Einsatzbedingungen. Oft lohnt sich die Anbindung an das Erdgasnetz wegen der geringen Energieumsätze nicht. Eine ausschließliche Energieversorgung mit Strom ist deshalb naheliegend und sollte mit möglichst hoher Effizienz erfolgen. Dies kann durch elektrische Wärmepumpen erfolgen, bei deren Entwicklung wir unsere Industriepartnern unterstützen.
Für die Verbesserung von Komponenten und Schaltungen haben wir für unsere Kunden bereits unterschiedliche Patente entwickelt und angemeldet. Von besonderem Interesse ist die Umstellung von klimaschädlichen Fluor-Kohlenwasserstoffen FKW auf natürliche Kältemittel. Die Entwicklung von Geräten mit sehr kleinen Leistungen und Systemen mit besonders effektiven Kombinationen der Heizwärmeerzeugung mit der Trinkwassererwärmung sind wesentliche Arbeitsfelder unseres Instituts.
Simulationsstudien, die Beratung bei der Komponentenauswahl, die Erstellung von Baugruppenanordnungen und Versuchsmustern, die Entwicklung der Regelung und die Vermessung von Prototypen auf unserem Teststand und in Feldversuchen unterstützen die Entwicklung einer optimierten Wärmepumpe. Ein besonderes Augenmerk legen wir auf das Kosten-Nutzen-Verhältnis: eine hohe Energieeffizienz, geringe Produktionskosten und die Möglichkeit der Einbindung solarer Technologien.
Projekte und Referenzen
ISIS
Mini-KWK
Wärmepumpen im Passivhaus
NEGEV
Brennstoffzellen- Begleitforschung
Marktstudie zur Entwicklung von Passiv- und 3-Liter-Häusern
Monitoring unterschiedlicher Anlagentechniken in einem Mehrfamilien-Passivhaus
Im Mehrfamilien-Passivhaus der Baugruppe ISIS im neuen Freiburger Stadtteil Vauban werden speziell für Etagenwohnungen entwickelte Lüftungs-Kompaktgeräte im Vergleich mit einer zentralen Wärmeverteilung messtechnisch untersucht.
Das Gebäude hat 1360 m² beheizte Wohnfläche in 9 Maisonettewohnungen über zwei Etagen und vier Geschosswohnungen. Der rechnerische Heizwärmebedarf beträgt 13,5 kWh/m²a. Die meisten Wohnungen des Hauses werden von einem zentralen Doppel-Pufferspeicher mit Wärme versorgt. Der Speicher wird vom nahe gelegenen Holzhackschnitzel-Heizkraftwerk und von einer thermischen Solaranlage auf dem Dach des Hauses erwärmt.
In allen Wohnungen ist ein dezentrales Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung installiert.
Im Unterschied dazu ist in mehreren Wohnungen ein dezentrales Lüftungs-Kompaktgerät mit integrierter Abluftwärmepume installiert. Dieses ist nur an das Stromnetz und an das Kaltwassernetz angeschlossen.
Durch intensive Messungen an den Kompaktgeräten und an der übrigen im Haus installierten Versorgungstechnik vergleichen wir die Effizienz der dezentralen Wärmeversorgung mit der zentralen Technik des Hauses.
Das Projekt wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, der EnBW Energie Baden-Württemberg AG und mit Sachmitteln durch die Firma Maico in Villingen-Schwenningen unterstützt.
Untersuchung zu Möglichkeiten des Einsatzes unterschiedlicher Systeme der Kraft-Wärme-Kopplung im Stromverbund
In diesem Projekt führen wir eine Untersuchung von Mini-KWK-Anlagen für die Energieversorgung kleiner Wohngebäude in Niedrigenergie- und Passivhaus-Bauweise durch. Der Fokus dieser Arbeit liegt bei Mikroturbinen, Stirling-Motoren und Brennstofzellen-Heizgeräten. Diese Energiewandler bieten auch im Kleinstleistungsbereich das Potenzial für eine hohe Effizienz.
Ein besonderes Augenmerk liegt auf der möglichen Verdrängung von thermischen Solarsystemen und Vernachlässigung von Potenzialen im thermischen Gebäudeschutz durch das entstehende Wärmeangebot in Grundlast bzw. stromgeführt betriebener Mini-KWK-Anlagen in Wohngebäuden.
Für diese Untersuchungen werden die Modelle für PEM-Brennstoffzellen und für SOFC-Brennstoffzellen um weitere Simulationsmodelle für Mikroturbinen und Stirlingmotoren ergänzt. Mit Hilfe dieser Modelle werden dynamische Simulationen auf der Basis gemessener und standardisierter Lastgänge für Heizung, Warmwasser und Strom durchgeführt. Die numerischen Ergebnisse werden mit gemessenen Daten von vergleichbaren Anlagen validiert.
Die Ergebnisse der Simulationsrechnungen können zur Auslegung künftiger Anlagen sowie zur Ausführung von Parameterstudien zum Zweck der Weiterentwicklung von Prototypen bzw. marktreifen Geräten dienen. Schwerpunkt ist, die Tauglichkeit von Mikroturbinen, Stirling-Motoren und Brennstoffzellen-Heizgeräten für die Versorgung von Niedrigenergie- und Passivhäusern zu überprüfen.
Monitoring und vergleichende Analyse verschiedener Wärmepumpensysteme in freistehenden Einfamilien-Passivhäusern In einem mehrjährigen Projekt haben wir die Möglichkeiten der Wärmeversorgung von Passivhäusern mittels elektrisch angetriebener Wärmepumpen in Kombination mit thermischen Solaranlagen untersucht.
Im Rahmen eines Förderprogramms der Energie Baden-Württemberg EnBW wurden 78 Passivhäuser mit einem Investitionskostenzuschuss gefördert. In allen diesen Häusern führen wir Verbrauchserfassungen durch. Dafür haben wir Stromzähler und Warmwasseruhren installiert. In einigen der Häuser haben wir außerdem Temperatursensoren, Wärmemengenzähler und Luftvolumenstrommessungen sowie einen aus dem Institut abrufbaren Datenlogger installiert.
Eine Hälfte der Häuser nutzt erdreichgekoppelte Wärmepumpen und ein separates Lüftungssystem. Die andere Hälfte wird über je ein Lüftungs-Kompaktgerät mit Abluftwärmepumpe versorgt.
Mit beiden Technologien wurden im Durchschnitt erfreulich niedrige Stromverbräuche unter 20 kWh/m²a für die Haustechnik erzielt. Im direkten Vergleich zeigten sich die Lüftungs-Kompaktgeräte als weniger strörungsanfällig und energieeffizienter als die Erdreichwärmepumpen, von denen viele nach dem ersten Betriebsjahr besser eingestellt werden mussten.
Um Informationen und Hinweise zur Verbesserung der Geräte bezüglich Installation, Inbetriebnahme, Wartung und Service zu erhalten, haben wir mit ausgewählten Installateuren der Anlagen ausführliche Telefoninterviews durchgeführt. Mit allen Haushalten haben wir eine Fragebogenaktion durchgeführt, um deren Erfahrungen mit dem Umgang und der Zufriedenheit mit der eingesetzten Haustechnik zu erfahren.
Weitere Informationen zu den Ergebnissen der untersuchten Passivhäuser finden sie im Marktbereich Monitoring und Demonstrationsprojekte
Neue Gesamtenergieversorgungskonzepte für Gebäude: Entwicklung von hocheffizienten neuen Lüftungs-Kompaktgeräten mit Abluftwärmepumpe Gemeinsam mit unseren Industriepartnern entwickeln wir die Technik der Lüftungs-Kompaktgeräte mit integrierter Abluftwärmepumpe weiter. Diese Geräte dienen der Lüftung, der Beheizung und der Trinkwassererwärmung in hocheffizienten Wohngebäuden, den Passivhäusern. In einem Lüftungs-Kompaktgerät wird mit Hilfe eines Luft-Luft-Wärmetauschers und einer nachgeschalteten Wärmepumpe der Abluft soviel Energie entzogen, dass der Wärmebedarf des Hauses und der Bewohner gedeckt werden kann.
Derzeit entwickeln wir zusammen mit unseren Partnern eine besonders effiziente Wärmepumpe für die neue Gerätegeneration, die ein am Institut entwickeltes Patent für die Reihenschaltung des Kältemittelkreises umgesetzt. Statt der bisher leider meist verwendeten klimaschädlichen Fluor-Kohlenwasserstoffe wird ein natürliches Kältemittel eingesetzt. Außerdem wird das neue Gerät eine Möglichkeit zur passiven Kühlung des Gebäudes enthalten.
Mit Simulationsstudien, Beratung bei der Komponentenauswahl, der Erstellung von Baugruppenanordnungen und Versuchsmustern, der Entwicklung der Regelung und der Vermessung der ersten Geräte auf unserem Teststand und in Feldversuchen helfen wir bei der Entwicklung eines optimierten Gerätes. Ein besonderes Augenmerk legen wir selbstverständlich auf eine hohe Energieeffizienz, geringe Produktionskosten und die Möglichkeit der Kopplung mit solaren Technologien.
Die Arbeiten erfolgen im Rahmen des BMWA-Leitprojektes "Neue Gesamtenergiekonzepte für Gebäude - NEGEV" im Auftrag und in Zusammenarbeit mit den Firmen Maico in Villingen-Schwenningen, Solvis in Braunschweig und Resol in Hattingen.
Brennstoffzellen- Begleitforschung zu stationären Brennstoffzellen und deren Zusammenwirken mit Solarthermie
Dezentrale Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wie Brennstoffzellenheizungen stehen bei den gültigen Regularien im Verdrängungswettbewerb mit thermischen Solaranlagen. Dies betrifft sowohl die Investitionsentscheidung als auch die Betriebsweise im gekoppelten Einsatz. In Simulationsstudien haben wir diese Problematik genauer untersucht und Maßnahmen zur Lösung entwickelt.
Bei paralleler Stromproduktion steigt das Interesse an einer langen Laufzeit der KWK-Anlage. Die Laufzeit wird durch die thermische Nutzung von Solarenergie jedoch gesenkt, so dass sich ein ökonomischer Nachteil ergibt, der die Investitionsentscheidung für einen Kollektor verhindern kann. Im gekoppelten Betrieb kann es zur Verdrängung von möglichen Solarerträgen durch die KWK-Anlage kommen, wenn diese z.B. den Speicher so weit aufheizt, dass der Solarkollektor kaum noch Erträge bringt.
Wir haben den Vorschlag einer wählbaren Option der Jahreszeitabhängigkeit des sonst konstant gewährten KWK-Zuschlags von gegenwärtig 5,11 Cent/kWh erarbeitet. Dies bedeutet, dass der Zuschlag in den Sommermonaten entfällt, dafür aber in den restlichen Monaten des Jahres soweit erhöht wird, dass im Jahresmittel der gleiche KWK-Zuschuss gezahlt wird. Mit dieser einfachen Änderung des vorhandenen Instruments zur Förderung von KWK-Anlagen wird im wesentlichen der Anreiz beseitigt, sommerliche Solarerträge durch die KWK-Anlage zu ersetzen.
Die Arbeiten erfolgten im Rahmen des Verbundprojektes "Umweltauswirkungen, Rahmenbedingungen und Marktpotenziale des dezentralen Einsatzes stationärer Brennstoffzellen" im Auftrag des Bundesumweltministeriums.
Marktstudie zur Entwicklung von Passiv- und 3-Liter-Häusern und der dort eingesetzten Haustechnik
Für einen Gerätehersteller haben wir mit Unterstützung durch das Freiburger Büro für Solarmarketing eine Marktstudie zur Entwicklung von Passiv- und 3-Liter-Häusern und der dort zukünftig eingesetzten Haustechnik durchgeführt.
Für diese Studie haben wir standardisierte Interviews mit einer großen Zahl von verantwortlichen Firmenvertretern aus Architekturbüros, von Fertighausherstellern, Bauträgern, Haustechnikplanern und Lüftungsgeräteherstellern durchgeführt. Hierdurch haben wir eine repräsentative Übersicht erlangt über die momentane Einschätzung der Baubranche zur zukünftigen Entwicklung des Anteils hocheffizienter Wohngebäude an der Gesamtbautätigkeit und über die Einschätzung der Planer und Gerätehersteller zur zukünftig einzusetzenden Versorgungstechnik.
Ergänzt wurde die Befragung durch eine Vielzahl zusätzlicher Experteninterviews mit Vertretern öffentlicher Stellen, von Energieagenturen, Instituten und besonders erfahrenen Akteuren der Baubranchen. Dabei wurden umfangreiche Informationen und Einschätzungen zu Hemmnissen und fördernden Faktoren, Marktchancen und Förderprogrammen zusammengetragen.
Aus all diesen Informationen haben wir zusammen mit unserem Partnerbüro die Potentiale für zukünftige Geräteentwicklungen abgeschätzt und Empfehlungen für Entwicklungsziele erarbeitet.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Passivhaus?
Was ist ein 3-Liter-Haus?
Was ist eine Wärmepumpe?
Was ist ein Stirlingmotor?
Verkauft das Fraunhofer ISE diese Produkte?
Wer kann Bauherren bei der Planung helfen?
Was ist ein Passivhaus?
Ein Passivhaus ist gekennzeichnet durch einen sehr hohen Dämmstandard in der thermischen Gebäudehülle, eine sehr gute Verglasung mit in der Regel Drei-Scheiben-Wärmeschutzverglasung und oft gedämmten Fensterrahmen, eine hohe Luftdichtheit der Hülle und eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Dadurch hat das Gebäude einen so niedrigen Heizleistungsbedarf unter 10 W/m², dass dieser mit der Zuluft der Lüftungsanlage verteilt werden kann. Der typische Jahresheizwärmebedarf eines Passivhauses liegt unter 15 kWh/m²a. Eine aktive Zusatzheizung zur Sicherung des thermischen Komforts ist nicht notwendig.
Was ist ein 3-Liter-Haus?
Bei diesen Gebäuden ist gegenüber den Passivhäusern die Wärmedämmung etwas geringer oder es wurde auf die Wärmerückgewinnung in der Lüftungsanlage verzichtet. Der Heizleistungsbedarf ist höher als im Passivhaus, so dass eine ausschließliche Beheizung mit der Zuluft nicht möglich ist. Allerdings kann ein wesentlicher Teil der Heizwärme mit einer Luftheizung verteilt werden, die durch wenige Radiatoren oder eine kleine Fußbodenheizung unterstützt werden kann. Der Jahresheizwärmebedarf liegt unter 30 kWh/m²a, was bei Beheizung mit Heizöl einem Verbrauch von 3 Litern pro Quadratmeter Wohnfläche entspricht.
Was ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe ist ein alltägliches Gerät, da sie in jedem Kühlschrank vorhanden ist. Sie entnimmt an einer Stelle Wärme aus der Umgebung, hebt die Temperatur dieser Wärmemenge unter Zufuhr hochwertigerer Energie wie Strom an und gibt an anderer Stelle diese Wärme mit hoher Temperatur wieder an die Umgebung ab. Beim Kühlschrank soll der Innenraum abgekühlt werden, bei einer Heizungswärmepumpe geht es umgekehrt um den Transport von Umgebungswärme in das Innere des Hauses, um dieses zu erwärmen.
Was ist ein Stirlingmotor?
Bei einem Stirlingmotor wird die Volumenänderung eines eingeschlossenen Arbeitsgases derart auf Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr abgestimmt, dass mit Hilfe einer externen Wärmequelle mechanische oder elektrische Energie erzeugt werden kann. Im Unterschied zum üblichen Verbrennungsmotor mit interner Verbrennung mit Otto- oder Dieselprinzip findet keine Verbrennung innerhalb des Motors statt. Dadurch sinkt der Wartungsbedarf und es können besonders gut biogene Energieträger oder sogar Sonnenenergie zum Antrieb verwendet werden.
Verkauft das Fraunhofer ISE diese Produkte?
Nein, die Aufgabe des Institutes ist die Unterstützung unserer industriellen Kunden bei der Entwicklung und der Optimierung dieser und anderer Produkte. Die Produkte werden dann in der Regel von unseren Partnern und Kunden vertrieben.
Wer kann Bauherren bei der Planung helfen?
Gerne helfen Ihnen qualifizierte Planungsbüros wie z.B. das Büro solares bauen GmbH in Freiburg weiter. Falls Sie den Kontakt wünschen, wenden Sie sich bitte an Herrn Ufheil unter 0761-45688-30.
