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| | ===Grundsätzliche Entscheidung: ist eine gemeinschaftliche Lösung ökonomisch sinnvoll und sozial akzeptiert?=== | | ===Grundsätzliche Entscheidung: ist eine gemeinschaftliche Lösung ökonomisch sinnvoll und sozial akzeptiert?=== |
| | Prinzipiell kann man das Problem Heizen und Kühlen im Dörfl individuell angehen, wie im Kapitel "was kann der Einzelne tun?" beschrieben wurde: | | Prinzipiell kann man das Problem Heizen und Kühlen im Dörfl individuell angehen, wie im Kapitel "was kann der Einzelne tun?" beschrieben wurde: |
| − | * Mittels Pelletsheizung (vor allem für wegen Denkmalschutz schlecht dämmbare Häuser,
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| − | * Durch Nutzung von oberflächennaher Geothermie mit Wärmepumpen und Erdwärmesonden. Eine Kombination mit PV am Dach bietet sich bei sonnigen Häusern an. Ggf. sind auch Solarthermiekollektoren für die Warmwasserbereitung ökonomisch.
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| | + | * Grundwasserwärmepumpen hier wird dem Grundwasser Wärme entzogen und der Strombedarf ist am geringsten |
| | + | * Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdwärmesonden nutzen oberflächennahe Geothermie |
| | + | * Luftwärmepumpen sind etwas kritischer was die Vorlauftemperaturen angeht, werden aber immer besser. |
| | + | * Pelletsheizung |
| | + | das ist nur evtl. sinnvoll für wegen Denkmalschutz schlecht gedämmte und dämmbare Altbauten außerhalb von Fernwärmenetzen, denn Biomasse ist nachhaltig selbst in Österreich nur begrenzt verfügbar und wir werden diese zur Strom-Wärmekopplung benötigen, die sie effizienter verwendet. |
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| − | Bei der '''gemeinschaftlichen Quartier-Lösung:''' wird hingegen mit einem kalten Nahwärmenetz und saisonaler Speicherung der im Sommer gesammelten Wärme in einem thermischen Saisonspeicher (Aquifer oder Erdwärmesondenfeld) Heizen und Kühlen in allen angeschlossenen Gebäuden im Dörfl unterstützt: | + | Bei der '''gemeinschaftlichen Quartier-Lösung:''' wird hingegen mit einem [[Nahwärmnetz im Dörfl| "lauwarmen" Nahwärmenetzes]] Speicherung die im Sommer gesammelten Wärme in einem [[Saisonale Speicherung in einem Erdwärmesondenfeld| saisonale Erdwärmespeicher]]) (bei uns im Pfarrgarten) gespeichert und im Winter zum Heizen verwendet. Auch Kühlen in allen angeschlossenen Gebäuden im Dörfl wird dadurch unterstützt. |
| − | #* Die thermische Sanierung der Häuser wird individuell wirtschaftlich optimiert.
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| − | #* In nicht denkmalgeschützten Häusern macht die Sammlung von Wärmeenergie im Sommer durch großflächigere Solarthermiekollektoren nun wirtschaftlich Sinn. Sofern noch geeignete Dachflächen übrig bleiben, oder sich hybride PVT-Kollektoren rechnen, werden auch PV-Panels installiert, um eigenen Strom zu produzieren.
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| − | #* Auf den Dächern von denkmalgeschützten Häusern erfolgt [[Dachflächenberegnung| künstlicher Dachberegnung]] zur Kühlung und Wärmegewinnung im Sommer
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| − | #* Das Gesamtsystem wird zur ökonomischen Optimierung vermutlich durch ein kleines Blockkraftwerk ergänzt. Mittelfristig wird dieses grünen Wasserstoff oder Biofuels verwenden. Initial kommen Erdgas und Biofuels (auch Pellets?) in Frage.
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| − | #* Einzelne Häuser, die sich nicht adäquat dämmen lassen und eine sehr hohe Vorlauftemperatur benötigen würden, werden möglicherweise mit Pellets geheizt.
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| − | Die Entscheidung zwischen diesen beiden Grundkonzepten sollte nach sorgfältiger Bestandsaufnahme des Istzustands, nach ökonomischen Gesichtspunkten unter Berücksichtigung von Modelloptimierungen und Fördermöglichkeiten und letztlich nach den Wünschen der Dörfler erfolgen.
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| − | Hier nun soll die gemeinschaftliche Quartier-Lösung für Heizen und Kühlen im Dörfl erst in der Gesamtschau dargestellt und dahinter die einzelnen Komponenten dargestellt werden.
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| − | === Gemeinschaftlich Heizen und Kühlen - Das Gesamtkonzept ===
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| | [[File:GZEW3 Bild8.png|thumb|Be- und entladen des Erdsonden-Wärmespeicher in Crailsheim im Jahresverlauf]] | | [[File:GZEW3 Bild8.png|thumb|Be- und entladen des Erdsonden-Wärmespeicher in Crailsheim im Jahresverlauf]] |
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| − | '''Unser Ziel ist es, aus dem Problem "Kühlen" einen Teil der Lösung des Problems "Heizen" zu machen'''.
| + | Bezüglich der Wärmequellen wurden verschiedene Möglichkeiten erwogen: |
| − | | + | * aus gespeicherter Wärme aus der Kühlung über die Heizflächen im Sommer initial ca. 10% aber bis 2050 auf bis zu 15% steigend |
| − | Ein großer Vorteil liegt in der Autarkie also der Unabhängigkeit von der Versorgung von außen (Pellets) oder aus dem Ausland (z.B. Erdgas aus Rußland) mit Preisschwankungen und Engpässen.
| + | * [[Dachflächenberegnung| künstlicher Dachberegnung]] im Sommer |
| − | | + | * und der Rest aus gespeicherter Wärme aus [[Solarthermiekollektoren]] oder Luftwärmetauschern im Sommer |
| − | Hierzu dient das gemeinschaftliche Konzept eines [[Nahwärmnetz im Dörfl| "kalten" Nahwärmenetzes]] mit saisonaler Speicherung der im Sommer gewonnenen Wärme.
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| − | Da die Temperatur in Wien im Jahresmittel bei ca. 11°C liegt, wird sofort einsichtig, dass die Wärmeenergie, die beim sommerlichen Kühlen gewonnen wird, nicht für das Heizen im Winter ausreichen kann. Hierfür sind weitere Wärmequellen nötig: solarthermische Kollektoren, künstliche Dachberegnung und ggf. ein Blockheizkraftwerk.
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| − | In erster Abschätzung dürfte sich die Heizenergie für den Winter aus folgenden Quellen speisen:
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| − | * aus gespeicherter Wärme aus der Kühlung über die Heizflächen im Sommer initial ca. 10% aber bis 2050 auf bis zu 25% steigend | |
| − | * ca. 10% aus gespeicherter Wärme aus [[Dachflächenberegnung| künstlicher Dachberegnung]] im Sommer, ebenfalls steigend | |
| − | * ca. 15% aus direkter Nutzung von [[Solarthermiekollektoren]] im Winter
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| − | * ca. 22% aus Strom für die Wärmepumpen (von über 25% bis 2050 auf ca. 20% fallend)
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| − | * und der Rest aus gespeicherter Wärme aus [[Solarthermiekollektoren]] im Sommer | |
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| − | Da der saisonale Speicher in den ersten ca. 5 Jahren erst aufgeladen werden muss, zur Ausfallsicherheit und zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit kann ein [https://wiki.klimadoerfl.org/wiki/Ideen_f%C3%BCr_gemeinsame_Aktionen#Blockheizkraftwerk Blockheizkraftwerk] die genannten Wärmequellen flexibel ergänzen.
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| | [[File:Slides Gesamtkonzept Heizen.jpg|600px|Gesamtkonzept Heizen Kühlen gemeinschaftliche Variante (2)]] | | [[File:Slides Gesamtkonzept Heizen.jpg|600px|Gesamtkonzept Heizen Kühlen gemeinschaftliche Variante (2)]] |
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| − | Es ergibt sich eine komplexes System der Integration von solarthermischen Kollektoren, Wärmepumpen, Kurzzeitspeicher und saisonaler Speicherung:
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| − | [[File:Drake landing BTES Systemplan.png|700px|[http://task45.iea-shc.org/data/sites/1/publications/IEA_SHC_Task45_B_Report.pdf IEA SHC Task45B Report]]]
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| − | [[Die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems Heizen und Kühlen klimaneutral optimieren| ''' Eine Kombination von saisonaler Speicherung im Erwärmesondenfeld, Solarthermiekollektoren mit einem begrenzten Beitrag eines Blockheizkraftwerks ergibt die beste Wirtschaftlichkeit bei exzellentem ökologischen Nutzen''']]
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| | [[Die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems Heizen und Kühlen klimaneutral optimieren| weiter lesen... ]] | | [[Die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems Heizen und Kühlen klimaneutral optimieren| weiter lesen... ]] |
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| | '''Wie kann die saisonale Speicherung von wärme und Kälte erfolgen?''' | | '''Wie kann die saisonale Speicherung von wärme und Kälte erfolgen?''' |
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| − | [[Saisonale Speicherung in einem Erdwärmesondenfeld| saisonale Erdwärmespeicher]]
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| | [[Erdwärmsonden und saisonale Speicherung| Erdwärmesondenfeld]]. | | [[Erdwärmsonden und saisonale Speicherung| Erdwärmesondenfeld]]. |
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| | [https://www.researchgate.net/publication/322641067_Generalized_Pan-European_Geological_Database_for_Shallow_Geothermal_Installations Datenbank zur Geologie für oberflächliche Geothermie] | | [https://www.researchgate.net/publication/322641067_Generalized_Pan-European_Geological_Database_for_Shallow_Geothermal_Installations Datenbank zur Geologie für oberflächliche Geothermie] |
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| − | ==== Realisierung mit Entwicklern und Netzbetreibern ====
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| − | Um das Dorf organisatorisch zu entlasten, könnte man auf externe Entwickler und Netzbetreiber mit einschlägiger Erfahrung zurückgreifen. Beispiele:
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| − | * [https://www.beyondcarbon.energy/projekte/?tx_bauconsult_projekte%5Bprojekt%5D=220&cHash=f7186c46cd5a4f6c555aff56abc7052c Beyond Carbon Energy ''(verantwortlich für eine Reihe von Quartier-Lösungen wie z.B. Viertel Zwei Kriau)'']
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| − | * BauConsult Energy ''[https://www.sefipa.at/sites/default/files/downloads/news/hlk_10_18_s56-57.pdf Verantwortlich für das Projekt SMART Block Geblergasse an 5 Gründerzeithäusern in Wien]
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| − | * Wien Energie
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| − | * EVN
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| − | * ENGIE
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| | ==== Wirtschaftliche Gesamtrechnung ==== | | ==== Wirtschaftliche Gesamtrechnung ==== |
| − | Für das taufrische Projekt Geblergasse in Wien, das aktuell 2 Gründerzeithäuser versorgt und mit Erdwärmesonden igetrennten Feldern auf 100 (-150m?) Tiefe, einem kalten Nahwärmenetzchen (5-25°C) und Wärmepumpen und Solarthermiekollektoren heizt und kühlt, wurde die [https://www.sefipa.at/sites/default/files/downloads/news/hlk_10_18_s56-57.pdf Wirtschaftlichkeit berechnet und festgestellt, dass die Kosten nicht höher liegen als beim Referenzfall Erdgas]. OEGUT "Energiewende erreicht Wiener Althausbestand" 10/2018 HEIZUNG LÜFTUNG KLIMATECHNIK. Pro Haushalt entstanden Investitionskosten von 5.000 – 15.000 € ohne die Kosten für die Sanierung.
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| − | [[File:Smart Block Geblergasse Kostenvergleich.png|600px]]
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| − | Dieses Beispiel unterscheidet sich von unserem allerdings in einer Reihe von Aspekten:
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| − | * [https://www.oegut.at/downloads/pdf/20200514_AnergieUrbanOnline-Workshop_online.pdf Eine effektive thermische Sanierung auf ca. 50kWh/m2/a erfolgte], weshalb eine niedrige Vorlauftemperatur genügt. Dazu waren die Häuser monatelang während der umfassenden Sanierung unbewohnte Baustellen.
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| − | * Es handelt sich um einen Stadtblock mit minimalen Leitungslängen für das "Nahwärmenetz"
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| − | * Es gibt kein Problem durch Verschattung
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