Stimmige Anlagenkonfiguration und exakte Auslegung und Dimensionierung der Hauptkomponenten sind oft von entscheidender Bedeutung für einen effizienten und langfristig wirtschaftlichen Anlagenbetrieb. Dafür gibt es vielerlei Normen, Richtlinien, Lehrbücher, AkE Vortragsunterlagen und Softwaretools.
Unser Mitglied Bernhard Grote wollte es genau wissen und hat sich in die Software-Simulation für Erneuerbare Energien eingearbeitet. Bei der vorbereitenden Simulation zur Umstellung fossiler Heizsysteme von Bestandsgebäuden (Ein- , Zwei-, Mehrparteien) berichtet er von seinen oft überraschenden Erkenntnissen („Wärmepumpe braucht keine Fußbodenheizung “, „Erdwärme nicht unbedingt besser als Luft-Wasser-WP“).
Herausforderung Wärmewende für Bernhard Grote:
- Sanierungsobjekt 1: Berliner Baudenkmal, Einfamilienhaus, Baujahr 1928, energetisch unsaniert, Ölkessel/Radiatoren/Fußbodenheizung 1988,
Ziel: Kessel ersetzen; Machbarkeit Wärmepumpe, Wirtschaftlichkeitsüberlegungen
Simulation: (Luft oder Erdwärme-Bohrung?), PV-Beitrag? Auslegung unter verschiedenen WP-Herstellern und Modellen (gibt ca. 6.000!) - Sanierungsobjekt 2: Norddeutscher DHH-Klinkerbungalow, Baujahr 1969, Fenster 1969-2020; Zweischaliges Mauerwerk (Glaswolle-Einblasverfahren)/ Kellerdecke (EPS)/ Oberste Geschossdecke (Zellulose) 2024; DIN-Stahlradiatoren Bj. 1969 !, Erdgas
Ziel: Atmosphärischer Kessel 1990 erneuern; Wirtschaftlichkeitsüberlegungen
Simulation: Luft-Luft-WP („Klima-Split“) oder Luft-Wasser-WP. Trinkwasserbereitung mit externer Brauchwasser-WP? Mini-PV („Balkonkraftwerk“? Auslegung Luft-Wasser-Wärmepumpe - Sanierungsobjekt 3: Berliner Altbau, Baujahr 1900, 7-Parteien-Mehrfamilienhaus, 700 qm, energetisch unsaniert bis auf Fenster (1900 – 2020); Gaskessel 1990, Trinkwasserbereitung seit 70ern dezentral Durchlauferhitzer
Ziel: Nur Heizbedarf Kessel 1990 ersetzen; Hybrid LW-WP und Spitzenlastkessel
Simulation: Luft-Wasser-Wärmepumpe oder Geothermie (Wasser-Wasser-WP); Auslegung konkrete WP-Modelle; Wirtschaftlichkeit
Es überzeugen die Möglichkeiten der Simulationssoftware, die Anlagenkonfiguration zu variieren und unterschiedliche Wärmepumpenmodelle „trocken zu testen“: Die standardisierten Normwerte (SCOP, JAZ-Rechner) der Wärmepumpen-Modelle sind untauglich unter konkreten Standortbedingungen. Teure Wärmepumpen und aufwändige Anlagenhydraulik sind nicht zwingend die wirtschaftlichsten. Wie sieht die konkrete Simulationserwartung meines Hauses bezüglich Energieverbrauch, Wirtschaftlichkeit und Co2-Ersparnis aus?
M.Sc. Michael Hönes ist Produktmanager bei Polysun, einem renommierten Schweizer Anbieter von Energiesystemsimulationen. Er stellt uns vor, was unter Energiesystemsimulation zu verstehen ist und liefert uns fundierte Informationen zu Simulationsprogrammen.
Charakteristik einer Software zur Energiesystemsimulation:
– Hintergrund zur Entwicklung der Software Polysun.
– Datengrundlage und Annahmen zu Systemkomponenten: Wirkungsgrade und Kennlinien, Heizlast und Heizwärmebedarf, Dämmverluste im Heizungssystem, U-Werte, Klimaverhältnisse, Witterungseinflüsse, Nutzerverhalten. Wo ist die Grenze bei der Differenzierung der Einflussfaktoren? Gibt es ein Standardsetting für die Vergleichbarkeit mit anderen Verfahren?
– Berechnungsverfahren: Minuten- oder Sekunden-Schritte, was macht hier den Unterschied?
– Bedienung und Funktionsweise: Wie werde ich zum Profi über Nacht?
– Anwendungsbereiche vom Einfamilienhaus bis zu Quartierslösungen.
– Zusammenspiel von Wärmepumpen und Photovoltaik – Erkenntnisse durch die Simulation
– Projektbeispiele
Im Anschluss stehen die Referenten für die Diskussion und Fragen zur Verfügung.
Bei Ihrer Anmeldung können Sie im Notizfeld eine kurze Frage zum Thema formulieren:
– Werden bei der Simulation von Pufferspeichern neben der Einbindung (parallel, seriell) auch Einbauten von Leitblechen, Anströmungsgeschwindigkeiten, Temperaturspreizung, … berücksichtigt?
– Erkennt die Software, ob mit allen eingebauten Pumpen und deren Einstellungen bei einem Parallelspeicher (hydraulische Weiche) im Primär- und Sekundärkreislauf ungleiche Volumenströme anliegen, was zu einer erheblichen Effizienzminderung führen würde?
– Inwieweit kann eine Energiesystemsimulation jetzt schon die Einflüsse von Energiemanagementsystemen berücksichtigen, die Anlagen in Abhängigkeit von Wind, Wetter und dem dynamischen Börsenstrompreis steuern?
– Kann mir das Simulationsprogramm für mein Objekt und den Standort die beste Wärmepumpe automatisch aussuchen?
Die mit einem Passwort geschützten Vortragsunterlagen stehen zunächst nur den Mitgliedern und Teilnehmern mit Bescheinigung zur Verfügung.
Das Video zu den dynamischen Preisen gibt es hier: https://youtu.be/CVXpXPpRB-4?feature=shared
Weitere interessante Videos zu Energiesystemsimulation gibt es in der YouTube-Playlist: https://youtube.com/playlist?list=PLiW2bXLHri2AJK1Vd2R_18rsEN0abjayZ&si=g_gbdaIy3Vh0jFnk
