Post on 21-Sep-2020
WEBINAR – SERIE Online
Bauteilaktivierung: Das Speicher-Wunder
30. April 2020
Roger Hackstock
Verband Austria Solar
Sebastian Spaun
Verband der österreichischen
Zementindustrie VÖZ
sponsored by In Kooperation mit
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Austria Solar vertritt rd. 100 Unternehmen
+ 66 SolarPartner-Installateure
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Zum Ablauf des Webinars
Webinare werden aufgezeichnet und stehen im Anschluss aufunserer Webseite kostenfrei zur Verfügung
Teilen und verbreiten der Videos erwünscht!
Fragen können während des Webinars schriftlich gestellt
werden, Beantwortung im Anschluss an das Referat
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Danke an die Sponsoren!
Bauteilaktivierung: Das Speicherwunder!
Sebastian Spaun, Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie Austria Solar|Webinar, 30. April 2020
Sebastian Spaun | www.zement.at | Bauteilaktivierung| 30. April 2020 6
ENERGIEVERBRAUCH in der EU 2014
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Gebäudeverschlingen 38 % des End-Energiebedarfs
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Temperaturabweichung ÖSTERREICH 1767–2018
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Kühlen wird zum neuen Heizen
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ÖSTERREICH
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Ziel der Klimastrategie:100 % erneuerbarer Strom
Erneuerbarer Strom und Verbrauch in Niederösterreich von 01.04.2018 00:00 bis 01.05.2018 00:00
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HERAUSFORDERUNG
Unregelmäßiger Anfall von Energie aus Sonne und Wind
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DIE LÖSUNG: Gebäude als Speicher
Energiespeicher Betonfür Micro-Energy-Hubs
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BAUTEILAKTIVIERUNG der GESCHOSSDECKE
StahlbewehrungBetonRohrregister
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Warum Beton? hohe Wärmeleitfähigkeit hohes spezifisches Gewicht von
2.400 kg/m3
Warum Geschossdecke? hervorragende Kühlung hervorragender
Strahlungsaustausch
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Warum Beton als Energiespeicher?
Die außerordentlich hohe Wärmeleitfähigkeit Und das hohe spezifisches Gewicht von 2.400 kg/m3
exzellente Eignung von Betonbauteilen zur thermischen Bewirtschaftung
Quelle: Peter Holzer, 2019
Beton Ziegel Holz GKP
Wärmeleitfähigkeit l W/mK 2,3 0,2 0,1 0,2
Wärmespeicherkapazität cp kJ/kgK 1,0 1,0 2,5 1,1
Spezifisches Gewicht r 103 kg/m³ 2,4 0,8 0,5 0,9
Temperaturleitfähigkeit a 10-6 m²/s 1,0 0,3 0,1 0,2
volumsbezogene Wärmespeicherfähigkeit C Wh/(m3K) 667 222 347 263
Thermodynamische Kennwerte ausgewählter Baustoffe
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AUFBAU EINER STANDARD-GESCHOSSDECKE
1. die Betondecke ist nahezu isotherm
2. der überwiegende Teil der vom Rohrregister abgegebenen Wärmefließt in den Raum unter der Decke© Dr. Klaus Kreč
Aufbau1,0 cm Bodenbelag6,0 cm Zementestrich3,0 cm Trittschalldämmung10,0 cm Dämmschüttung25,0 cm Stahlbetondecke
Wärmestrom zwischen je 2 Stromlinien: 0,2 Wm-1
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AUSKÜHLVERHALTEN
Wien, Auslegungstag(kalt und klar)
Zeit ohne Nachheizbedarf: konvektive Heizung: 29 h (ca. 1 Tag)thermische Aktivierung der Decke: 119 h (ca. 5 Tage)
21,5 °C 20,0 °C
eΘ = -8, 0 °C ± 6, 0 K
© Dr. Klaus Kreč
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Höchste thermische Behaglichkeit
Ganz gleichmäßige Temperaturen• Heizlast ≤ 25 W/ m2
• Kühllast ≤ 40 W/ m2
• Niedrige Oberflächentemperaturen• Niedere Wassertemperatur 25 - 30 °C
Raum im obersten Geschoß eines Passivhauses
Außenwände west- und nordseitig
Schwere Bauweise
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SOLARTHERMIE & BAUTEILAKTIVIERUNG
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Gemeindezentrum Hallwang, Salzburg. Mehr Beispiele: www.futureisnow.eu
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SOLARTHERMIE & BAUTEILAKTIVIERUNG
Quelle: Habau, 2016
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SPORTZENTRUM NORD, LIEFERING
Quelle Netz: Kein copy right!
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SOLARTHERMIE & BAUTEILAKTIVIERUNG
Quelle Netz: Kein copy right!
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WINDENERGIE & WÄRMEPUMPE & BAUTEILAKTIVIERUNG
Speicherung von Windkraftin Form von
thermischer Energie in der Gebäudestruktur
Ein System zum Heizen und Kühlen
PILOTPROJEKT Monitoring 2016–2018:
Thermische Bauteilaktivierung funktioniert einwandfrei
Massives Einfamilienhaus im Weinviertel
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Leistungsverlauf Windpark und resultierendes Freigabesignal
(Source of data: [WEB])
Wärmepumpe mit Windfreigabe
Wärmepumpe ohne Windfreigabe
Typisches Windstromprofil April 2013 – März 2014
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Die KOSTENGÜNSTIGSTE THERMISCHE BATTERIE der Welt
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Massives Einfamilienhaus im Weinviertel.Montage der Rohrleitungen, Betonieren der Decke
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MONITORING-Ergebnisse
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Bauteilaktivierung als ÜBERSCHUSS-ENERGIE-SPEICHER
Winter 17/18
90%Winter 16/17
71%
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MONITORING – WINTER
Thermische Behaglichkeit
Raumtemperatur Winter 2017
Wohnraum EG
Schlafzimmer OG
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MGG 22Eröffnung von 160 Wohneinheiten am 19. Oktober 2019
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Wohnpark Wolfsbrunn in SommereinEröffnung von 14 Reihenhäusern am 2. Oktober 2019
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MGG 22 - Demowohnung
Quelle: C. Bärnthaler, 2020
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Wohnhausanlage TheresienfeldMarktgemeinde Theresienfeld , NÖ
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Grüner Lebensraum am MuliarplatzBauträger: Mischek/STRABAG
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Schulen & AusbildungsstättenBildungscampus 22., Aspern Nord (Baubeginn Sommer 2019)
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VORTEILE der THERMISCHEN BAUTEILAKTIVIERUNG
Ohne großen technischen Aufwand und kostengünstig umsetzbar
Höchster thermischer Wohnkomfort durch Nutzung von Wärmestrahlung
Ermöglicht energieeffizientes, passives und gesundes Kühlen!
Niedrige Heizmitteltemperaturen und die Puffermöglichkeit begünstigen die Nutzung erneuerbarer Energien.
Die „Bauteilbatterie“ ist sicher und zu 100% recyklierbar.
Durch den Einsatz von Bauteilaktivierung können Kollektoren effizienter betrieben werden.
Die Kombination mit Netzen (z.B. Micro- und Anergienetze etc.) eröffnet völlig neue Möglichkeiten (hohe Systemnutzungsgrade!).
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DAS KLIMASCHUTZPOTENTIAL der THERMISCHEN BAUTEILAKTIVIERUNG
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THERMISCHE BAUTEILAKTIVIERUNG
Der Planungsleitfadenfür Einfamilien- und Reihenhäuser. September 2016
Herausgeber BMVIT 5.000 Bücher (120 Seiten) gedruckt 4.000 Exemplare bis heute versandt Grundlage für die Aus- und
Weiterbildung konkrete Berechnungsbeispiele
Gratis Download: www.zement.at/services/publikationen/energiespeicher-beton
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POTENZIAL und AUSBLICK
1 m³ Beton + 4 K 2,67 kWhSpezifisches Gewicht Beton: ca. 2.400 kg/m³Volumsbezogene Wärmespeicherkapazität C: 667 Wh/m³K
1 m² Betondecke (25 cm) kann somit 0,68 kWh Wärme speichern
Geschätzt 4 Mio. m² Betondecken p. a. neu gebaut
Speicherkapazität: 2,67 GWhbei einmaliger Beladung
bei 40 maliger Beladung p.a.107 GWh pro Jahr ©
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EINE IDEE – SO EINFACH WIE GENIAL
Danke den Partnern und Förderern!
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!DI Sebastian Spaunspaun@zement.at
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Bauteilaktivierung: Das Speicher-Wunder
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Sebastian Spaun
Verband der österreichischen
Zementindustrie VÖZ
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Fragen & Antworten
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