NZEB

Abstract

Hintergrund Nullenergiegebäude sind Gebäude, die ihre gesamte Betriebsenergie im Jahresmittel selbst aus erneuerbaren Energiequellen bereitstellen können. Dies wird hauptsächlich mittels Elektrizitätserzeugung durch eine Photovoltaikanlage erreicht. Ohne Speichermöglichkeit wird die erzeugte Elektrizität entweder sofort selbst verbraucht oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Zu strahlungsarmen Zeiten wird die benötigte Elektrizität aus dem Netz bezogen. Durch diese Interaktion mit dem Stromnetz belastet das Nullenergiegebäude das Netz. Je höher die Gleichzeitigkeit von Elektrizitätsbedarf und –erzeugung ist, desto höher ist der Eigennutzungsgrad und desto geringer ist die Netzbelastung. Verbrauchsmessungen an einem kleinen, gut gedämmten Mehrfamilienhaus haben gezeigt, dass der grösste Einzelverbraucher die Wärmepumpe ist, welche für die Heizung und das Brauchwarmwasser eingesetzt wird. Daraus lässt sich ableiten, dass das Verschieben der Laufzeit der Wärmepumpe in die Tagesstunden zu einer Erhöhung der Eigennutzung führt. Der Vorteil dieser Strategie ist, dass die Erhöhung der Eigennutzung unbemerkt vom Nutzer, d.h. „im Hintergrund“ stattfindet. Ziel Mit einer thermischen Gebäudesimulation soll das Verschiebepotential und die Optimierung der Einschaltzeiten der Wärmepumpe ermittelt werden. Hierfür wird das thermische Modell mit den Messwerten des kleinen Mehrfamilienhauses (Massivbau) validiert. Parametervariationen geben Aufschluss, in wie weit die Verlegung der Laufzeit der Wärmepumpe in die Tagesstunden ohne Komforteinbusse möglich ist bzw. wo Grenzen liegen. Selbstverständlich soll sichergestellt sein, dass ausreichend Heizwärme und Warmwasser bereit stehen. Bezüglich der Heizwärme spielt neben dem Wärmeschutzniveau die Wärmespeicherfähigkeit des Gebäudes eine grosse Rolle. Aus diesem Grund soll das entsprechende Verhalten von Massiv- und Leichtbau untersucht werden.

Projekteinbindung Das Projekt ist ein Beitrag im Rahmen des Forschungsprojekts der Internationalen Energieagentur (IEA) „Towards Net Zero Energy Solar Buildings (NZEB)“ IEA ECBCS Annex 52, IEA SHC Task 40 und basiert auf Resultaten aus dem P&D Projekt „MFH mit Elektromobilität in Rupperswil“ (BFE SI/500645).