Holz als Energieträger zu Hause: Entscheidungswege und Erfahrungen
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Holz als Energieträger zu Hause:
Entscheidungswege und Erfahrungen
FH-Prof. Dr. Bernhard ZimmerLeiter Forschung und Entwicklung.Fachbereichsleiter Holztechnologie & Ökolgie
Fachhochschule Salzburg GmbHMarkt 136a; A-5431 Kuchl
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Inhalt
Energieverbrauch im HaushaltHolz als Energiequelle im Haushalt Entwicklungen in der Haustechnik Bauen im Bestand – Substitution der fossilen EnergieträgerNeubau – Holz die moderne EnergiequelleErfahrungen – „Walk the Talk“Fazit
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Primärenergieverbrauch 2003 [D]
Kernenergie12%
Regenerativ3%
Braunkohle11%
Mineralöl37%
Naturgas23%
Steinkohle14%
Quelle: UBA 2005, Daten zur Umwelt
o in Deutschland wurden 2003 mehr als 14.300 PJ an Primärenergie verbraucht;
das entspricht einer Menge von310.870.000.000 Liter Mineralöl;
o gegenüber 1990 sank der Verbrauch um etwa 4%.
o der durchschnittliche Kraftstoff-verbrauch von PKWs betrug im Jahr 2003 trotz verbesserter Motoren bei 7,9 l/100km (1990: 9,2 l/100km)
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Endenergieverbrauch nach Sektoren [D]
1990
Haushalte25%
Handel18%
Gewerbe32%
Verkehr25%
2003
Handel17%
Haushalte30%
Verkehr28%
Gewerbe25%
Quelle: UBA 2005, Daten zur Umwelt
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Energieverbrauch im Haushalt
o Der Energieverbrauch der privaten
Haushalte ist für den Bereich „Wohnen“ in
den Jahren 1995 bis 2005 um 3,5%
gestiegen.
o Der Bereich Wohnen hat einen Anteil von
20% am gesamten deutschen
Energieverbrauch.
o Zwar ist im gleichen Zeitraum der
Heizenergieverbrauch je m² Wohnfläche
um 9% gesunken, aber dafür ist die
genutzte Wohnfläche um mehr als 13%
gestiegen.
Quelle:
Statistisches Bundesamt (14.11.2006)
UBA (2006) - Hintergundpapier
Raumwärme76%
Elektrogeräte13%
Warmwasser11%
Energieverbrauch im Wohnbereich
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Ursachen des steigenden Energieverbrauchs
o Zunahme der Wohnfläche, die private Haushalte nutzen
o Trotz gesteigerter Energieeffizienz bei Elektrogeräten (z.B. Kühlgeräte, …) hat
sich der Energieverbrauch um über 17% erhöht, da sich die Ausstattung der
Haushalte deutlich erhöht hat; Computer, Wäschetrockner, Mikrowellen, etc.
Lebensqualität – Lebensstandard
Komfort – Bequemlichkeit
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Holz als Energiequelle im Haus
o Scheitholz
o Holzbriketts
o Hackschnitzel
o Holzpellets
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Ökobilanz (LCA) - Pelletherstellung
PelletherstellungInput Output
Submodul
Pelletierung
Zerkleinerung
Submodul
Trocknung
Submodul
Rohstoff Späne trocken
Rohstoff Späne feucht
Produkt Holzpellets
Energiethermisch
Energieelektrisch
BetriebsstoffStärke
Wasser
Lärm
Abwärme
Emissionfest,
flüssig,gasförmig
Wasser
Quelle: Witzlinger (2002)
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Ökobilanz (LCA) - Pelletherstellung
Quelle: Witzlinger (2002)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
En
erg
iee
insa
tz [
MJ/
t]
Zerkleinern Trocknen Verpressen
Energieeinsatz zur Herstellung von Holzpellets
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Ökobilanz (LCA) - Pelletherstellung
Quelle: Witzlinger (2002)
81%
19%
Energieeinsatz versus Energieinhalt (Hu)
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Haustechnik - Zentralheizung solarunterstützt
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Zentralheizung – Pelletheizung 2001
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Wärme und Strom aus Holz im Haushalt ?
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Wärme und Strom aus Holz im Haushalt ?
Energie aus Holz ein Freibrief zur
Energieverschwendung?
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Alt - Neu
0
50
100
150
200
250
300
He
ize
ne
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[k
Wh
/m
²a]
vor 1980 heute -Standard
heute -modern
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Solaranlage – Kollektor 2001
8 m² Sonnenkollektor von (SolvisFera; 2/F80)
Pufferspeicher (Solvis; Stratos-Integral SI-655)Nennvolumen: 650 lWarmwasserbereitschaftsvolumen:136 lHeizungspuffervolumen: 111 lSolarvolumen: 801 l
Wärmeerfassungsstation (Solvis) zur Messung der Wärmemengen sowie zum Auslesen der Daten
Die Solaranlage von Solvis wurde heizungsunterstützend ausgeführt und ist mit einem geschichteten Pufferspeicher ausgerüstet. Die maximale Puffertemperatur ist auf 91°C eingestellt.
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Solaranlage – Kollektor 2001
Wärmemengengewinn der Solaranlage pro Tag
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov DezMonat
Wär
mem
enge
[kW
h]
20022003200420052006
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Zentralheizung – Pelletheizung 2001
Das Haus wird durch eine zentrale Pelletheizung, die durch die Solaranlage unterstützt wird, geheizt.
Im Keller, der nur teilbeheizt ist, und im Erdgeschoß ist eine Fußbodenheizung installiert, im Obergeschoß erfolgt die Beheizung über eine Sockelheizung.
ÖkoFEN – Pellematic 15
Nennwärmeleistung: 15 kW
Brennstoffwärmeleistung bei Nennwärmeleistung: 16,4 kW
Max. Betriebstemperatur: 90°C
Pelletssacksilo mit einer Kapazität von 2,5 t
Pelletszuführung mittels Förderschnecke aus dem Sacksilo im Keller
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Heizenergiebedarf – Haus21 in Piding
Der berechnete Jahresheizwärmebedarf beträgt laut Energiebilanz: 47 kWh / m²a
Tatsächlicher Wärmebedarf Primärenergie aus der Summe der gelieferten Holz-Pellets, des eingesetzten Brennholzes sowie der solaren Wärmegewinne:
2002: 59 kWh / m²a [60a/62b]2003: 47 kWh / m²a [49a/52b]2004: 39 kWh / m²a [40a/43b]2005: 39 kWh / m²a [41a/43b]
a: inklusiv des gesamten Stromverbrauchs aus Photovoltaikb: inklusiv des gesamten Stromverbrauches aus Netz EON
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Stromverbrauch 2005
Stromverbrauch
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
01.0
4.2
006
08.0
4.2
006
15.0
4.2
006
22.0
4.2
006
29.0
4.2
006
06.0
5.2
006
13.0
5.2
006
20.0
5.2
006
27.0
5.2
006
03.0
6.2
006
10.0
6.2
006
17.0
6.2
006
24.0
6.2
006
01.0
7.2
006
08.0
7.2
006
15.0
7.2
006
Datum
[kWh / Tag]
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Stromverbrauch - 2005
Stromverbrauch pro Tag
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez
Ele
ktri
sche
r S
trom
[kW
h]
2002 2003 20042005 2006
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Regenwassernutzung 2001
Anteil des Regenwassers am Gesamtwasserverbrauch
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2002 2003 2004 2005
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Holzpellet – Qualität - Qualitätskontrolle
Die Qualität der Holzpellets ist in
Normen und Güterichtlinien
festgelegt.
Bei Kauf auf Lieferung nach Norm
achten.
Wichtige Parameter sind:
o Heizwert – Feuchtegehalt
o Feinanteil
o Zusammensetzung -
Rindenanteile
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Heizkosten - Brennstoffkosten
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Heizkosten - Brennstoffkosten
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Heizkosten - Brennstoffkosten
Brennstoffkosten inklusive Anlieferung
0
50
100
150
200
250
300
Sep.01Dez
.01Mär.
02Ju
n.02Sep
.02Dez
.02Mär.
03Ju
n.03Sep
.03Dez
.03Mär.
04Ju
n.04Sep
.04Dez
.04Mär.
05Ju
n.05Sep
.05Dez
.05Mär.
06Ju
n.06Sep
.06Dez
.06Mär.
07Ju
n.07Sep
.07Dez
.07
Pre
is p
ro T
on
ne
[€
]
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Fazit – Energieversorgung
Heizenergiebedarf nach Brennstoffen
Sonne16%
Holz84%
Elektrischer Strom nach Energieträgern
PV-Anlage51%
Netz49%
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Primärenergieverbrauch – Haus21 in Piding
Strom55%
Heizung, Pellet30%
Heizung, Brennholz8%
Heizung solar7%
Gerechnet nach Wirkungsgrad:135.620 MJ eq.
(≈3230 Liter Öl)
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Primärenergieverbrauch – Haus21 in Piding
Strom33%
Heizung solar9%
Heizung, Brennholz10%
Heizung, Pellet37%
PV-Anlage11%
Gerechnet nach Wirkungsgrad:110.160 MJ eq.
(≈2620 Liter Öl)
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