Heizsystemvergleich erlaubt Aussagen über Wirtschaftlichkeit und Energiebilanzen im Null-Energiehaus

Es bietet einen Vergleich verschiedener Heizsysteme, hinsichtlich Energiebedarf und Wirtschaftlichkeit, basierend auf einer Energiebedarfsrechnung des Gebäudes, anhand einer vereinfachten Eingabe von Gebäudedaten.

Die Frage von Kunden und Investoren nach dem wirtschaftlichsten Heizsystem für ein konkretes Bauprojekt oder eine Sanierung kennen alle Heizungsbauer und Fachplaner, aber auch Energieberater. Sie ist nicht ganz einfach zu beantworten, muss doch eine Vielzahl von Randbedingungen in einer solchen Betrachtung berücksichtigt werden. Außerdem kommt grundsätzlich eine Vielzahl unterschiedlicher Heizsysteme infrage. Das am Institut für Energiesysteme des NTB entwickelte Excel-Programm soll diese Frage auf möglichst einfache Art beantworten helfen. Dazu ermöglicht das Excel-Tool den Vergleich von bis zu fünf verschiedenen Heizsystemen. Neben den Erdsonden- und Luft-Wärmepumpen können die Investitions- und Betriebskosten von Pellet-, Erdgas- und Ölheizung gegenübergestellt werden. Für alle Heizungsanlagen kann unterstützend eine solarthermische Anlage mit in die Betrachtung einbezogen werden.

Variantenrechnung leicht gemacht. Für bis zu vier Heizsystemen kann mit dem Excel-Tool für ein konkretes Objekt die Wirtschaftlichkeit und die energetische Güte berechnet werden.

SCHNELLE ODER DETAILLIERTE ANALYSE MÖGLICH
Bei den Öl- und Gasheizungen gehen die Autoren des Programms vom Brennwerttechnik-Niveau aus, die solarthermischen Anlagen zur Heizungsunterstützung können in ihrer Kollektorfläche zwischen 4 und 30 m² variiert werden. Darüber hinaus lässt sich der gewonnene Solarstrom einer Photovoltaik-Anlage in die Berechnungen mit einbeziehen. Beide Solaranlagen können jeweils frei in die Variantenrechnung eingegeben werden. Nicht berücksichtigt werden bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Raumkosten für Heizung und Brennstofflagerung sowie der Energiebedarf und die Kosten von Verteilsystemen (Heizkörper, Verrohrung, Umwälzpumpen, Heizungssteuerung, etc.). Auch der Einfluss der Vorlauftemperatur auf die Heizungsverteilung sowie die Warmwasserbereitung mit Elektroboilern werden nicht betrachtet.
Einerseits soll mit dem Excel-Tool eine einfache und schnelle Objekt-Analyse ermöglicht werden. Anderseits wird aber auch die Möglichkeit einer detaillierten Dateneingabe über zusätzliche Register geboten. Dabei nimmt der Detaillierungsgrad nach rechts hin zu. Detaillierte technische Angaben zu den einzelnen Energiesystemen können im Register „Parameter“ hinterlegt werden.
Für eine schnelle Betrachtung der berechneten Ergebnisse ist aber das Register „Übersicht“ ausreichend. In diesem Register werden die Gebäude- und Nutzerdaten sowie die Berechnungsrandbedingungen wie z.B. Kapitalzins und Energiepreise eingegeben.

Zusammensetzung der Kosten pro Jahr. Neben der Annuität der Investitionen werden die Kosten für Brennstoffe und Wartung des jeweiligen Heizsystems verglichen. Darüber hinaus werden die Erträge einer optionalen Photovoltaik-Anlage aus der Einspeisevergütung berücksichtigt.

NULLENERGIEHAUS-STANDARD ERREICHT?
Der Energierechner ermittelt aus den eingegebenen Daten (Gebäudehülle und Heizungsanlage) die jährliche Energiebedarfsbilanz und die jährlichen Wärmeenergiekosten für das Heizen, Lüften und die Warmwasserbereitung. Mit einem Blick wird ersichtlich, ob mit den eingegebenen Varianten der Nullenergiehaus-Standard erreicht werden kann. Dabei definieren die Autoren dieses Excel-Tools, Dipl.-Ing. Michael Eschmann und Dipl.-Ing. Markus Markstaler vom IES, nicht die Abdeckung aller momentan auftretenden Energiebilanzen als Nullenergie-Standard, sondern die Bilanz von Solarerträgen und Energieverbrauch über einen Betrachtungszeitraum von einem Jahr.

Auch die Entwicklung der Vollkosten, abhängig von der Veränderung der Energiekosten, kann unter Berücksichtigung von Solarerträgen ermittelt werden.

OPTIMALE ANLAGENKONFIGURATION SIMULIEREN
Bei der Photovoltaik-Anlage kann zwischen vier Auslegungsvarianten unterschieden werden. Falls die Anlagenfläche bekannt ist, kann die Modulfläche und -neigung über ein Drop-Down-Menü eingegeben werden. In der Auslegevariante „Anlagenleistung“ wird für jede Variante die zu installierende Leistung sowie die Neigung der Module eingegeben. Darüber hinaus können sowohl Flachdachaufständerungen als auch Schrägdach-Anlagen betrachtet werden.
Bei den optionalen solarthermischen Anlagen handelt es sich in dieser Simulationsrechnung immer um Anlagen zur Heizungsunterstützung, für die ebenfalls Kollektorflächen und Neigungen eingegeben werden können.
Die Ausgabe der Berechnungsergebnisse erfolgt sehr übersichtlich in vier Diagrammen, die im Register „Ergebnisse“ zu finden sind.

Alles was man wissen muss – eine Übersicht der Berechnungsergebnisse zeigt deutlich, welche Variante energetisch und ökonomisch punktet.

Neben dem Primärenergiebedarf der einzelnen Varianten ohne solare Unterstützung zeigen die Diagramme den jährlichen CO₂-Ausstoß des Heizsystems mit und ohne Solaranlage, eine Kostenzusammenstellung der einzelnen Varianten sowie eine Gesamtkostenentwicklung aufgrund der prognostizierten Energiepreis-Veränderungen. Die Ergebnisse der einzelnen Varianten werden darüber hinaus in einer Übersicht anschaulich dargestellt.
Das Softwaretool des IES ist kostenfrei nutzbar und kann von der Internetseite mit einer detaillierten Anleitung zur Nutzung des Energierechners heruntergeladen werden. Die hinterlegten Berechnungsparameter sind allerdings auf Schweizer Verhältnisse zugeschnitten (Wetterdaten, Energiemix, Förderung und Preisangaben), sodass der Anwender diese gegf. auf ortsübliche Daten hin anpassen muss.

www.ntb.ch/ies

institute.ntb.ch/ies/projekte/energierechner.html

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