Änderungen

keine Bearbeitungszusammenfassung
Zeile 122: Zeile 122:       −
=== Photovoltaiktherapie PVT auf Freiflächen im Dörfl ===
+
=== Photovoltaiktherapie PV auf Freiflächen im Dörfl ===
 
==== Brache zwischen Waldbachsteig und Eiserne-Hand-Gasse ====
 
==== Brache zwischen Waldbachsteig und Eiserne-Hand-Gasse ====
 
[[File:Spitzwiese.png|thumb]][[File:Brache.jpg|thumb]]
 
[[File:Spitzwiese.png|thumb]][[File:Brache.jpg|thumb]]
 
* Sie hat eine horizontale Fläche von knapp 3000m2 und eine Neigung nach Nord-Nordost.  
 
* Sie hat eine horizontale Fläche von knapp 3000m2 und eine Neigung nach Nord-Nordost.  
* Deshalb kann nach Schätzung von Gerhard Hofer auf einer Fläche von 1172 m² mit 715 PVT Modulen ein Stromertrag von 110.000 kWh/a und ein Wärmeertrag von 360.000 kWh/a und damit ca. 1/3 unseres Wärmebedarfs eingesammelt werden. Diese Schätzungen müssen durch genaue Vermessung präzisiert werden.
+
* Deshalb kann nach Schätzung von Gerhard Hofer auf einer Fläche von 1172 m² mit 715 PV Modulen ein Stromertrag von 110.000 kWh/a
* Dieses Potential ist deshalb wichtig, weil die Dachflächen im Dörfl durch Denkmalschutz, Ausrichtung und Verschattung eine unzureichende Produktion von Wärme und Strom versprechen
+
* Dieses Potential ist deshalb wichtig, weil die Dachflächen im Dörfl durch Denkmalschutz, Ausrichtung und Verschattung eine unzureichende Produktion von Strom versprechen
 
* Eine Landwirtschaftliche Nutzung ist zwischen den Reihen der PVT Panele möglich (Siehe Agriphotovoltaik)
 
* Eine Landwirtschaftliche Nutzung ist zwischen den Reihen der PVT Panele möglich (Siehe Agriphotovoltaik)
 
* Es muss geprüft werden, ob der Eigentümer (Stift?) zu einer Verpachtung bereit wäre und die Konditionen attraktiv wären
 
* Es muss geprüft werden, ob der Eigentümer (Stift?) zu einer Verpachtung bereit wäre und die Konditionen attraktiv wären
 
* Es muss vor allem geprüft werden, ob eine Nutzung dieses im Landschaftsschutzgebiet gelegenen Areals gestattet wird
 
* Es muss vor allem geprüft werden, ob eine Nutzung dieses im Landschaftsschutzgebiet gelegenen Areals gestattet wird
* Kosten für PVT Panele: z.B. [https://solimpeks.de/Solimpeks-EXCELL-Hybridkollektor-325-724-W 525€ für einen Solimpeks-EXCELL-Hybridkollektor mit 325Wp Elektrisch und 724Wp thermisch.] Die Gesamtkosten mit Montagematerial und Ausstellung liegen >= doppelt so hoch.
  −
* der entscheidende Vorteil von PVT Panelen ist, dass Befestigungsmaterial nicht teurer und die Montage nur wenig teurer ist als bei PV Panelen und dass der PV Ertrag wegen der Kühlung im Sommer und der Schmelze von Schnee im Winter höher liegt.
      
=== Asphaltkollektoren  ===
 
=== Asphaltkollektoren  ===
 
[[File:Asphaltkollektoren.jpg|thumb]]
 
[[File:Asphaltkollektoren.jpg|thumb]]
* Dieses Potential ist deshalb wichtig, weil die Dachflächen im Dörfl durch Denkmalschutz, Ausrichtung und Verschattung eine unzureichende Produktion von Wärme und Strom versprechen
+
* Asphaltkollektoren eignen sich (nur) für die Regeneration von Erdsonden insbesondere mit einem Saisonspeicher.  
* Asphaltkollektoren eignen sich (nur) für die Regeneration von Erdsonden insbesondere mit einem Saisonspeicher, also unserer gewünschten Anwendung.  
+
* Da die Wigandgasse aufgrund der hohen Kosten, Verkehrbehinderung und Verschattung ausgeschlossen wurde, wurde die Nutzung des Parkplatzes der Flamingo Marina erwogen
* Die Kosten für den Einbau und Ausbau im Rahmen von ohnedies nötigen Sanierungsmaßnahmen an der Straßendecke betrugen 2019 122 Schweizer Franken/m2 Kollektorfläche. Die Wärmegestehungskosten liegen damit bei ca. 0,15 €/kWh und damit unter denen von unverglasten Solarthermiekollektoren ca. 0,19€/kWh. Sollte ein oberflächennäherer Einbau statt 15cm unter der Oberfläche zu gleichen Kosten, aber bei verdoppeltem Ertrag und bei ähnlich langer Haltbarkeit möglich sein, so könnte dieser Preis unterboten werden. [https://www.zh.ch/content/dam/zhweb/bilder-dokumente/themen/umwelt-tiere/energie/pilotprojekte/studie_potenzialabschaetzung_asphaltkollektoren.pdf]
+
Eine 4cm dicke Asphaltschicht kann problemlos auf Beton aufgetragen werden.
* 1. Einbau in die Wigandgasse
  −
** Maximal steht eine Fläche von 450 m Länge und 4m Breite zur Verfügung. Die STellen der Hausanschlüsse müssten jedoch ausgespart werden.
  −
** Die Verkehrsbelastung und damit Abnutzung ist mangels Durchgangsverkehr niedrig.
  −
** Die Installation in der Wigandgasse könnte mit dem Verlegen des Nahwärmenetzes kombiniert werden.
  −
** Nachteile wären: Verschattung (Nussberg, Häuser), vermutlich jahrelange Wartezeit bis eine Überholung der Asphaltdecke erforderlich wird.
  −
* 2. Nutzung des Bootparkplatzes der Kuchelauer Yachthafens: [[File:Donau Marina Bootsparkplatz.png|thumb]]
  −
** mit ca. 6000m2 ist die Fläche wäre diese südlich der Donau-Marina gelegene Betonfläche, die ViaDonau gehört, sicher groß genug. Allerdings ist sie im Sommer, der zur Wärmegenerierung dienen könnte, mit Booten weitgehend zugeparkt und dadurch verschattet und die Boote werden teils mit relativ schweren LKW transportiert. Die Nutzbarkeit, auch in Teilen, als Kollektorfläche ist daher fraglich.
  −
** eine Asphaltierung der Betonoberfläche könnte, mit Rücksicht auf die Boote, allerdings sofort erfolgen (man muss nicht warten, bis eine Erneuerung der Asphaltschicht erforderlich wird) und die Betonplatten sind sehr alt. [https://www.beton.org/betonbau/beton-und-bautechnik/infrastruktur/dab/#:~:text=Der%20Fahrbahndeckenbeton%20muss%20zum%20Zeitpunkt,diese%20Bauweise%20weiter%20zu%20optimieren. Eine 4cm dicke Asphaltschicht kann problemlos auf Beton aufgetragen werden.] Durch die oberflächliche Lage der Kollektorrohre ergibt sich eine hohe Effizienz von ca. 385kW/m2/a für Zürich, das weniger als 1° südlicher liegt [https://www.zh.ch/content/dam/zhweb/bilder-dokumente/themen/umwelt-tiere/energie/pilotprojekte/studie_potenzialabschaetzung_asphaltkollektoren.pdf]. Allerdings muss diese Asphaltierung zusätzlich bezahlt werden[https://www.daibau.at/baukostenrechner/asphaltierung#:~:text=Die%20Vorbereitung%20und%20Verdichtung%20des,Fl%C3%A4chen%20ist%20der%20Quadratmeterpreis%20niedriger der Preis für eine Asphaltschicht beträgt rund 35 €/m2]
   
** Es besteht keine Verschattung durch umliegende Gebäude und auch der Effekt des Nussbergs ist hier geringer
 
** Es besteht keine Verschattung durch umliegende Gebäude und auch der Effekt des Nussbergs ist hier geringer
 
** Es gibt keinen Konflikt mit Rohrleitungen (Wasser, Abwasser, Elektrizität, Internet) und damit ein einfacherer Einbau und eine längere Betriebsdauer
 
** Es gibt keinen Konflikt mit Rohrleitungen (Wasser, Abwasser, Elektrizität, Internet) und damit ein einfacherer Einbau und eine längere Betriebsdauer
 
** Nachteilig sind die Kosten für den Anschluss an das Nahwärmenetz mit 250m Rohrleitungen und die Genehmigungen (ÖBB) für die Durchleitung durch die Unterführung.  
 
** Nachteilig sind die Kosten für den Anschluss an das Nahwärmenetz mit 250m Rohrleitungen und die Genehmigungen (ÖBB) für die Durchleitung durch die Unterführung.  
* 3. Parkplatz westlich und nördlich des Gebäudes mit ähnlichen Vorteilen:
  −
** näher gelegen und tagsüber kaum belegt, dafür aber weit kleiner und in Teilen vom Gebäude der Flamingo-Marina verschattet.
   
** Sollte die so eingefangene Wärme aus Asphaltkollektoren nicht ausreichen, um die Durchleitung durch den Tunnel wirtschaftlicher zu machen, so könnten weitere Wärmequellen im Areal damit kombiniert werden (Kontakt Bernhard Radax, Hafenleitung, 069910223330, br@yachthafen-kuchelau.at, www.yachthafen-kuchelau.at)  
 
** Sollte die so eingefangene Wärme aus Asphaltkollektoren nicht ausreichen, um die Durchleitung durch den Tunnel wirtschaftlicher zu machen, so könnten weitere Wärmequellen im Areal damit kombiniert werden (Kontakt Bernhard Radax, Hafenleitung, 069910223330, br@yachthafen-kuchelau.at, www.yachthafen-kuchelau.at)  
 
*** PVT Panele auf dem Dach des Yachthafengebäudes der ViaDonau. Hier werden ohnedies Sanierungsarbeiten am Dach benötigt.   
 
*** PVT Panele auf dem Dach des Yachthafengebäudes der ViaDonau. Hier werden ohnedies Sanierungsarbeiten am Dach benötigt.   
 
*** PVT Panele auf dem Dach der Flamingo-Marina.   
 
*** PVT Panele auf dem Dach der Flamingo-Marina.   
*** Freiflächen-PVT auf der nördlich gelegenen Wiese, die der MA-45 gehört. 
  −
* 4. Heiligenstädterstrasse
  −
** mit einer Breite von 14m ergibt sich eine ausreichende Kollektorfläche auf der Länge des Kahlenbergerdorfs.
  −
** der Einbau wird problematisch (Kosten, Teilsperrung) außer wenn die Decke ohnehin erneuert wird
  −
** die Asphaltdecke ist durch die hohe Verkehrsbelastung incl. Lastwägen erheblicher Abnutzung ausgesetzt. Es ist zu prüfen, ob dies Auswirkungen auf die Einbautiefe und Lebensdauer hat.
   
* In Frankreich hat man die Wirtschaftlichkeit von Asphaltkollektoren als Wärmequelle für die Regenerierung von Erdwärmesonden zur Heizung mit Wärmepumpen bereits untersucht und belegt. [https://www.brgm.fr/en/reference-completed-project/power-roadr-reheating-ground-with-heat-roads Es wurde eine Kostenreduktion um 35% und gleichzeitig Reduktion der CO2 Emissionen um 20% erzielt.] Es wurde auch bereits eine Firma [https://www.power-road.com/de/ Power Road von Eurovia gegründet die Asphaltkollektoren produziert.] [Das Verlegen der vorgefertigten Rohrmatten und das Anschließen an die Leitungen ist bereits [https://www.youtube.com/watch?v=ngI_gAJTjfk in einem Video von Power Road dargestellt.] Die hitzebeständigen Rohre werden dabei in 12,5cm Abstand oberflächennah unter der Deckschicht also ca. 10cm unter der Oberfläche verlegt. Hier die Pressemappe für das Konzept, das auf uns zugeschnitten scheint [https://www.power-road.com/wp-content/uploads/2018/02/2-2_dossier-presse_illustre_DE.pdf]. In der Pressemitteilung wird für ein Quartier mit 20 Häusern und einem Heizwärmebedarf von 138MWh/a eine Kollektorfläche von 1000m2 veranschlagt. Auf unseren Bedarf von vielleicht 350-500MWh/a übertragen, würde eine Kollektorfläche von fast 3000m2 benötigt. Es gibt leider keine Angaben zum Temperaturniveau.
 
* In Frankreich hat man die Wirtschaftlichkeit von Asphaltkollektoren als Wärmequelle für die Regenerierung von Erdwärmesonden zur Heizung mit Wärmepumpen bereits untersucht und belegt. [https://www.brgm.fr/en/reference-completed-project/power-roadr-reheating-ground-with-heat-roads Es wurde eine Kostenreduktion um 35% und gleichzeitig Reduktion der CO2 Emissionen um 20% erzielt.] Es wurde auch bereits eine Firma [https://www.power-road.com/de/ Power Road von Eurovia gegründet die Asphaltkollektoren produziert.] [Das Verlegen der vorgefertigten Rohrmatten und das Anschließen an die Leitungen ist bereits [https://www.youtube.com/watch?v=ngI_gAJTjfk in einem Video von Power Road dargestellt.] Die hitzebeständigen Rohre werden dabei in 12,5cm Abstand oberflächennah unter der Deckschicht also ca. 10cm unter der Oberfläche verlegt. Hier die Pressemappe für das Konzept, das auf uns zugeschnitten scheint [https://www.power-road.com/wp-content/uploads/2018/02/2-2_dossier-presse_illustre_DE.pdf]. In der Pressemitteilung wird für ein Quartier mit 20 Häusern und einem Heizwärmebedarf von 138MWh/a eine Kollektorfläche von 1000m2 veranschlagt. Auf unseren Bedarf von vielleicht 350-500MWh/a übertragen, würde eine Kollektorfläche von fast 3000m2 benötigt. Es gibt leider keine Angaben zum Temperaturniveau.
 
[[File:Bolt 2003 Asphaltkollektoren Graphik Temperatur vs Ertrag.jpg|600px]]
 
[[File:Bolt 2003 Asphaltkollektoren Graphik Temperatur vs Ertrag.jpg|600px]]
 
* Der Wärmeertrag pro m2 hängt von der Temperatur ab (s.o.). Wenn eine niedrige Temperatur um 10°C akzeptiert wird und mittels einer Wärmepumpe auf die benötigte Temperatur für die Regenerierung des saisonalen Erdwärmespeichers von mindestens 25°C gesteigert wird, kann ein hoher Wärmeertrag bis 300kWh/m2 erzielt werden. Aufgrund des geringen Temperaturhubs kann dies bei hoher JAZ mit geringem Stromeinsatz erfolgen und dies zu Zeiten an denen die Sonne scheint und der PV Ertrag den Verbrauch kostengünstig deckt.
 
* Der Wärmeertrag pro m2 hängt von der Temperatur ab (s.o.). Wenn eine niedrige Temperatur um 10°C akzeptiert wird und mittels einer Wärmepumpe auf die benötigte Temperatur für die Regenerierung des saisonalen Erdwärmespeichers von mindestens 25°C gesteigert wird, kann ein hoher Wärmeertrag bis 300kWh/m2 erzielt werden. Aufgrund des geringen Temperaturhubs kann dies bei hoher JAZ mit geringem Stromeinsatz erfolgen und dies zu Zeiten an denen die Sonne scheint und der PV Ertrag den Verbrauch kostengünstig deckt.
* Frau Dr. Edith Haslinger, die dem Dörfls bereits aus ihrem Vortrag zur Geothermie bekannt ist arbeitet am AIT derzeit am Projekt [https://nachhaltigwirtschaften.at/en/sdz/projects/heat-harvest.php "Heat Harvest - Harvest of urban solar excess heat from buildings and surfaces to avoid summer overheating in cities"]. Sie will uns nach Osterurlaub über erste Ergebnisse informieren z.B. bei einem Forum Klimadörfl.
+
* Frau Dr. Edith Haslinger, die dem Dörfls bereits aus ihrem Vortrag zur Geothermie bekannt ist arbeitet am AIT derzeit am Projekt [https://nachhaltigwirtschaften.at/en/sdz/projects/heat-harvest.php "Heat Harvest - Harvest of urban solar excess heat from buildings and surfaces to avoid summer overheating in cities"].
    
=== Nutzung von Donauwasser kombiniert mit einer zentralen Wärmepumpe als Wärmequelle im Sommer und Herbst ===
 
=== Nutzung von Donauwasser kombiniert mit einer zentralen Wärmepumpe als Wärmequelle im Sommer und Herbst ===
Zeile 170: Zeile 153:  
[[File:Wassertemperatur Donau saisonal.png|600px]]
 
[[File:Wassertemperatur Donau saisonal.png|600px]]
   −
Im weiteren Verlauf mit höheren Temperaturen im saisonalen Speicher würde die Zwischenschaltung einer zentralen Wärmepumpe erforderlich sein, um den saisonalen Erdwärmespeicher regenerieren boosten zu könnn.
+
Im weiteren Verlauf mit höheren Temperaturen im saisonalen Speicher würde die Zwischenschaltung einer zentralen Wärmepumpe erforderlich sein, um den saisonalen Erdwärmespeicher regenerieren boosten zu können.
 
Ein erwünschter Nebeneffekt ist die Absenkung der im Rahmen im Rahmen der Klimaerwärmung ca. [https://info.bml.gv.at/themen/wasser/wasser-oesterreich/hydrographie/wtdonau2017.html#:~:text=Die%20Ver%C3%A4nderung%20betrifft%20die%20gesamte%20Donau.&text=Die%20gr%C3%B6%C3%9Fte%20absolute%20Ver%C3%A4nderung%20ergab,pro%20Dekade%20(Bild%203). um 0,7 °C pro Dekade steigenden Wassertemperatur der Donau], die zu einem verringerten Sauerstoffgehalt führt und was für die Fische ungünstig ist.
 
Ein erwünschter Nebeneffekt ist die Absenkung der im Rahmen im Rahmen der Klimaerwärmung ca. [https://info.bml.gv.at/themen/wasser/wasser-oesterreich/hydrographie/wtdonau2017.html#:~:text=Die%20Ver%C3%A4nderung%20betrifft%20die%20gesamte%20Donau.&text=Die%20gr%C3%B6%C3%9Fte%20absolute%20Ver%C3%A4nderung%20ergab,pro%20Dekade%20(Bild%203). um 0,7 °C pro Dekade steigenden Wassertemperatur der Donau], die zu einem verringerten Sauerstoffgehalt führt und was für die Fische ungünstig ist.
 
  In Wien wird der [https://tga.at/errichten/nachhaltiges-heizen-und-kuehlen-mit-donauwasser/ Triiiple und Austro Tower mit Wärme und Kälte aus dem Donaukanal versorgt.]  [https://www.swr.de/wissen/so-funktioniert-eine-flusswaermepumpe-102.html#:~:text=Die%20Flussw%C3%A4rmepumpe%2C%20so%20die%20Mannheimer,um%20damit%20Fernw%C3%A4rme%20zu%20erzeugen. Auch in Deutschland gibt es mehrere Flusswärmepumpen] Probleme mit Verschmutzung und Korrosion sind zu berücksichtigen.
 
  In Wien wird der [https://tga.at/errichten/nachhaltiges-heizen-und-kuehlen-mit-donauwasser/ Triiiple und Austro Tower mit Wärme und Kälte aus dem Donaukanal versorgt.]  [https://www.swr.de/wissen/so-funktioniert-eine-flusswaermepumpe-102.html#:~:text=Die%20Flussw%C3%A4rmepumpe%2C%20so%20die%20Mannheimer,um%20damit%20Fernw%C3%A4rme%20zu%20erzeugen. Auch in Deutschland gibt es mehrere Flusswärmepumpen] Probleme mit Verschmutzung und Korrosion sind zu berücksichtigen.
      
Probleme:
 
Probleme:
Zeile 185: Zeile 167:  
===Blockheizkraftwerk===
 
===Blockheizkraftwerk===
 
In einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Blockheizkraftwerk| Blockheizkraftwerk] wird durch [https://de.wikipedia.org/wiki/Kraft-W%C3%A4rme-Kopplung| Kraft-Wärme-Kopplung] Strom erzeugt und die aufgrund begrenzten Wirkungsgrad entstehende Abwärme für Heizungszwecke genutzt. Dadurch erzielt man eine sehr hohe Ausschöpfung der im Brennstoff enthaltenen Energie und eine verbesserte Ökologie.  
 
In einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Blockheizkraftwerk| Blockheizkraftwerk] wird durch [https://de.wikipedia.org/wiki/Kraft-W%C3%A4rme-Kopplung| Kraft-Wärme-Kopplung] Strom erzeugt und die aufgrund begrenzten Wirkungsgrad entstehende Abwärme für Heizungszwecke genutzt. Dadurch erzielt man eine sehr hohe Ausschöpfung der im Brennstoff enthaltenen Energie und eine verbesserte Ökologie.  
Nachhaltig wird eine Kraftwärmekopplung aber erst mit der Verwendung von grünem Wasserstoff (per Elektrolyse aus erneuerbarer Energie hergestellt) oder von Biofuels.
+
Nachhaltig wird eine Kraftwärmekopplung aber erst mit der Verwendung von Biomasse oder Biogas.
 +
(Grüner Wasserstoff per Elektrolyse aus erneuerbarer Energie hergestellt ist dafür zu teuer und zu rar).
 
Eine sinnvolle Rolle haben solche kleinen Blockheizkraftwerke als Ergänzung, um eine Überdimensionierung erneuerbarer Heiztechnik zu vermeiden und dennoch für Spitzenlast und Ausfälle nötige Reserven zu haben.
 
Eine sinnvolle Rolle haben solche kleinen Blockheizkraftwerke als Ergänzung, um eine Überdimensionierung erneuerbarer Heiztechnik zu vermeiden und dennoch für Spitzenlast und Ausfälle nötige Reserven zu haben.
   −
Literatur:
  −
[https://www.energieinstitut.net/sites/default/files/eiw_insights_h2.pdf| Grüner Wasserstoff]
      
=== Grundwassernutzung zur Wärmegewinnung ===
 
=== Grundwassernutzung zur Wärmegewinnung ===
Zeile 201: Zeile 182:  
'''Technik'''
 
'''Technik'''
 
* Die Temperatur ist in der Regel ca. 11-12°C.
 
* Die Temperatur ist in der Regel ca. 11-12°C.
* Im Winter wird die relative Wärme des Grundwassers über das Nahwärmenetz geleitet, um als untere Temperatur für die dezentralen Wärmepumpen zur Heizung zu dienen.  
+
* Im Winter wird die relative Wärme des Grundwassers für die Wärmepumpen zur Heizung zu dienen.
* Die Temperatur ist etwas niedriger als die mittlere Temperatur bei Nutzung eines Erdwärmesondenfeldes zur saisonalen Speicherung für Heizzwecke im Winter.
+
* Im Sommer wird die relative Kühle des Grundwassers genutzt um über die Heizflächen die Wohnflächen zu kühlen.  
* Im Sommer wird die relative Kühle des Grundwassers über das Nahwärmenetz geleitet, um bedarfsweise über die Heizflächen die Wohnflächen zu kühlen.  
  −
* Eine Speicherung ist hiermit zwar nicht möglich, aber eine Kombination mit einem Erdwärmesondenfeldes an einer anderen Stelle des Dörfls wäre denkbar. Damit könnten Solarthermische Kollektoren und Erwärmesondenfeld etwas kleiner dimensioniert werden.
  −
 
  −
[https://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/e/erdwaermespeicher-aquiferspeicher.html| Mit einem Aquiferwärmespeicher, der in >100m Tiefe angelegt wird, lassen sich große Wärmemengen speichern]
  −
 
      
=== [[Biomasseverbrennung]] ===
 
=== [[Biomasseverbrennung]] ===