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grundlagen:nachhaltige_energieversorgung_mit_passivhaeusern:moeglichkeiten_zur_weiteren_optimierung_von_strombedarf_huelle_und_haustechnik:moeglichkeiten_zur_reduzierung_des_strombedarfes [2022/05/05 16:41] – [Genutzte Menge und Verteilung des Haushaltsstromes in Deutschland] yaling.hsiao@passiv.degrundlagen:nachhaltige_energieversorgung_mit_passivhaeusern:moeglichkeiten_zur_weiteren_optimierung_von_strombedarf_huelle_und_haustechnik:moeglichkeiten_zur_reduzierung_des_strombedarfes [2022/05/05 16:49] – [Zusammenwirken im Referenzgebäude „Kranichstein“] yaling.hsiao@passiv.de
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 Für den Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Nr. 46 „Nachhaltige Energieversorgung mit Passivhäusern“ (Protokollband [[http://passiv.de/literaturbestellung/index.php/de/product/view/10/274|hier]] bestellen)  wurde ein im Rahmen des Arbeitskreises Kostengünstige Passivhäuser Nr. 7 „Stromsparen im Passivhaus“ [AkkP 7] entwickeltes Simulationstool für Kühlgeräte durch Wolfgang Feist aktualisiert. \\ Für den Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Nr. 46 „Nachhaltige Energieversorgung mit Passivhäusern“ (Protokollband [[http://passiv.de/literaturbestellung/index.php/de/product/view/10/274|hier]] bestellen)  wurde ein im Rahmen des Arbeitskreises Kostengünstige Passivhäuser Nr. 7 „Stromsparen im Passivhaus“ [AkkP 7] entwickeltes Simulationstool für Kühlgeräte durch Wolfgang Feist aktualisiert. \\
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.4_barwerte_jahresenergiebedarf_reale_simulierter_kuehl-gefrierkombinationen.png?690}}|\\+|{{:picopen:3_pb_46_abb.4_barwerte_jahresenergiebedarf_reale_simulierter_kuehl-gefrierkombinationen.png?690}}|\\
 |**//Abbildung 4: \\ Barwerte und Jahresenergiebedarf realer und simulierter Kühl-Gefrierkombinationen//**| \\ |**//Abbildung 4: \\ Barwerte und Jahresenergiebedarf realer und simulierter Kühl-Gefrierkombinationen//**| \\
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 In Abbildung 4 sind die Barwerte und Jahresenergiebedarfe realer und simulierter Kühl-Gefrierkombinationen dargestellt. Um eine bessere Vergleichbarkeit zu erreichen, wurden Geräte von nur einem Hersteller gewählt. Auffällig ist, dass bei gleicher Geräteausstattung das Gerät mit der Effizienzklasse A++ teurer ist, als jenes mit der Effizienzklasse A+++. Im Barwertvergleich stellt sich das Gerät mit A+++, als die deutlich beste marktverfügbare Lösung dar. Die Simulation „PHI Gut 2011“ entspricht in Dämmung und Technik dem A++ Gerät und weist praktisch denselben Jahresstromverbrauch auf, das kann als Beleg für die Tauglichkeit der Simulation gelten. Für die Simulation „PHI Zukunft“ wurde mit einer dickeren und weiter verbesserten Vakuum-Dämmung gerechnet. Hierfür entstehen höhere Kosten. Des Weiteren kam eine modulierende Wärmepumpe zum Einsatz, die eine deutlich erhöhte Jahresarbeitszahl ermöglicht. Auch hierfür fallen erhöhte Kosten an. Auf diese Weise kann der Strombedarf im Vergleich zum „Best Practice-Gerät“ nochmals mehr als halbiert werden.  In Abbildung 4 sind die Barwerte und Jahresenergiebedarfe realer und simulierter Kühl-Gefrierkombinationen dargestellt. Um eine bessere Vergleichbarkeit zu erreichen, wurden Geräte von nur einem Hersteller gewählt. Auffällig ist, dass bei gleicher Geräteausstattung das Gerät mit der Effizienzklasse A++ teurer ist, als jenes mit der Effizienzklasse A+++. Im Barwertvergleich stellt sich das Gerät mit A+++, als die deutlich beste marktverfügbare Lösung dar. Die Simulation „PHI Gut 2011“ entspricht in Dämmung und Technik dem A++ Gerät und weist praktisch denselben Jahresstromverbrauch auf, das kann als Beleg für die Tauglichkeit der Simulation gelten. Für die Simulation „PHI Zukunft“ wurde mit einer dickeren und weiter verbesserten Vakuum-Dämmung gerechnet. Hierfür entstehen höhere Kosten. Des Weiteren kam eine modulierende Wärmepumpe zum Einsatz, die eine deutlich erhöhte Jahresarbeitszahl ermöglicht. Auch hierfür fallen erhöhte Kosten an. Auf diese Weise kann der Strombedarf im Vergleich zum „Best Practice-Gerät“ nochmals mehr als halbiert werden. 
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.5_barwerte_energiebedarf_elektroherde.png?690}}|\\+|{{:picopen:4_pb_46_abb.5_barwerte_energiebedarf_elektroherde.png?690}}|\\
 |**//Abbildung 5: \\ Barwerte und Energiebedarf von Elektroherden//**|\\ |**//Abbildung 5: \\ Barwerte und Energiebedarf von Elektroherden//**|\\
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 Erfreulicherweise kann auch hier festgestellt werden, dass unter den gegebenen Randbedingungen, das effizientere Modell die ökonomisch beste Wahl ist. \\ Erfreulicherweise kann auch hier festgestellt werden, dass unter den gegebenen Randbedingungen, das effizientere Modell die ökonomisch beste Wahl ist. \\
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.6_barwerte_energie_wasserbedarf_geschirrspueler.png?690}}|\\+|{{:picopen:5_pb_46_abb.6_barwerte_energie_wasserbedarf_geschirrspueler.png?690}}|\\
 |**//Abbildung 6: \\ Barwerte, Energie- und Wasserbedarf von Geschirrspülern//**| \\ |**//Abbildung 6: \\ Barwerte, Energie- und Wasserbedarf von Geschirrspülern//**| \\
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 Konkret wurden auch hier zwei unterschiedlich effiziente Modelle eines Herstellers betrachtet, die Methodologie für die Erzeugung der Variante „PHI Zukunft“ folgt der bei Geschirrspülern beschriebenen. Auch hier entstehen für das effizientere Modell nur wenige Mehrkosten, die durch die Energie- und Wassereinsparung während der Nutzungsdauer deutlich überkompensiert werden (vgl. Abbildung 7). \\ Konkret wurden auch hier zwei unterschiedlich effiziente Modelle eines Herstellers betrachtet, die Methodologie für die Erzeugung der Variante „PHI Zukunft“ folgt der bei Geschirrspülern beschriebenen. Auch hier entstehen für das effizientere Modell nur wenige Mehrkosten, die durch die Energie- und Wassereinsparung während der Nutzungsdauer deutlich überkompensiert werden (vgl. Abbildung 7). \\
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.7_barwerte_energie_wasserbedarf_waschmaschinen.png?690}}|\\+|{{:picopen:6_pb_46_abb.7_barwerte_energie_wasserbedarf_waschmaschinen.png?690 |}}|\
 |**//Abbildung 7: \\ Barwerte, Energie- und Wasserbedarf von Waschmaschinen//**| |**//Abbildung 7: \\ Barwerte, Energie- und Wasserbedarf von Waschmaschinen//**|
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 Eine noch einfachere und preiswertere Lösung ist die klassische „Wäscheleine“, die im Passivhaus wegen der Lüftungsanlage wieder möglich wird. Sie bringt im Winter zusätzlich den angenehmen Effekt einer Raumluftbefeuchtung und kann daher uneingeschränkt empfohlen werden – jedoch nur in Passivhäusern. In Gebäuden ohne Lüftungsanlage besteht durch die größere Feuchtelast, bei in der Regel unzureichender Belüftung und kälteren Bauteiloberflächen, ein deutlich erhöhtes Schimmelrisiko. \\ Eine noch einfachere und preiswertere Lösung ist die klassische „Wäscheleine“, die im Passivhaus wegen der Lüftungsanlage wieder möglich wird. Sie bringt im Winter zusätzlich den angenehmen Effekt einer Raumluftbefeuchtung und kann daher uneingeschränkt empfohlen werden – jedoch nur in Passivhäusern. In Gebäuden ohne Lüftungsanlage besteht durch die größere Feuchtelast, bei in der Regel unzureichender Belüftung und kälteren Bauteiloberflächen, ein deutlich erhöhtes Schimmelrisiko. \\
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.8_barwerte_energie_flaechenbedarf_trockner.png?690}}|\\+|{{:picopen:7_pb_46_abb.8_barwerte_energie_flaechenbedarf_trockner.png?690}}|\\
 |**//Abbildung 8: \\ Barwerte, Energie- und Flächenbedarf  von Trocknern//**|\\ |**//Abbildung 8: \\ Barwerte, Energie- und Flächenbedarf  von Trocknern//**|\\
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 Werden die im PHPP hinterlegten Algorithmen zur Ermittlung des Beleuchtungsenergiebedarfes verwendet, so werden für das „Referenzhaus Kranichstein“ bei Verwendung der Samsung Classic 640 kWh/a und bei Verwendung der Samsung 3535 Warm 700 kWh/a elektrischer Strom gegenüber der Beleuchtung mit Glühbirnen eingespart. Mit dieser Energie können via Wärmepumpe 128 bzw. 140 m² Passivhaus (15 kWh/(m²a), JAZ 3,0) beheizt werden (Das Referenzgebäude hat eine Energiebezugsfläche von 156 m²). \\ Werden die im PHPP hinterlegten Algorithmen zur Ermittlung des Beleuchtungsenergiebedarfes verwendet, so werden für das „Referenzhaus Kranichstein“ bei Verwendung der Samsung Classic 640 kWh/a und bei Verwendung der Samsung 3535 Warm 700 kWh/a elektrischer Strom gegenüber der Beleuchtung mit Glühbirnen eingespart. Mit dieser Energie können via Wärmepumpe 128 bzw. 140 m² Passivhaus (15 kWh/(m²a), JAZ 3,0) beheizt werden (Das Referenzgebäude hat eine Energiebezugsfläche von 156 m²). \\
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.9_barwerte_lichtausbeute_leuchtmittel.png?690}}|\\+|{{:picopen:8_pb_46_abb.9_barwerte_lichtausbeute_leuchtmittel.png?690}}|\\
 |**//Abbildung 9: \\ Barwerte und Lichtausbeuten verschiedener Leuchtmittel//**|\\ |**//Abbildung 9: \\ Barwerte und Lichtausbeuten verschiedener Leuchtmittel//**|\\
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 Heute arbeiten Fernseher mit TFT- oder LCD-Displays, die hintergrundbeleuchtet sind. Die einzelnen Pixel der Displays ändern je nach Ansteuerung ihre Farbdurchlässigkeit. Das nicht durchgelassene Lichtspektrum wird absorbiert und in Wärme umgewandelt. Der nächste Entwicklungsschritt sind LED-Displays bei denen jedes einzelne Pixel aus einer RGB-LED besteht, die selbst jede „Lichtfarbe“ emittieren kann. Es wird nur die Lichtfarbe erzeugt, die gerade gebraucht wird. Deutlich höhere Effizienzen sind möglich. Dieses Prinzip wurde für die Variante PH Zukunft angenommen (vgl. Abbildung 10). Die Verwendung in Entwicklung befindlicher organischer LEDs anstelle der heute üblichen anorganischen kann weitere Vorteile bringen. Die LED-Technologie ermöglicht hier Einsparungen von über 80 % im Vergleich zum Standard-Fall.\\ Heute arbeiten Fernseher mit TFT- oder LCD-Displays, die hintergrundbeleuchtet sind. Die einzelnen Pixel der Displays ändern je nach Ansteuerung ihre Farbdurchlässigkeit. Das nicht durchgelassene Lichtspektrum wird absorbiert und in Wärme umgewandelt. Der nächste Entwicklungsschritt sind LED-Displays bei denen jedes einzelne Pixel aus einer RGB-LED besteht, die selbst jede „Lichtfarbe“ emittieren kann. Es wird nur die Lichtfarbe erzeugt, die gerade gebraucht wird. Deutlich höhere Effizienzen sind möglich. Dieses Prinzip wurde für die Variante PH Zukunft angenommen (vgl. Abbildung 10). Die Verwendung in Entwicklung befindlicher organischer LEDs anstelle der heute üblichen anorganischen kann weitere Vorteile bringen. Die LED-Technologie ermöglicht hier Einsparungen von über 80 % im Vergleich zum Standard-Fall.\\
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.10_barwerte_jahresstrombedarfe_fernsehgeraete.png?690}}|\\+|{{:picopen:9_pb_46_abb.10_barwerte_jahresstrombedarfe_fernsehgeraete.png?690 |}}|\\
 |**//Abbildung 10: \\ Barwerte und Jahresstrombedarfe von Fernsehgeräten//**|\\ |**//Abbildung 10: \\ Barwerte und Jahresstrombedarfe von Fernsehgeräten//**|\\
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 Noch weniger Energie braucht z.B. das iPad von Apple, das bereits einige rudimentäre Office-Anwendungen erlaubt. Hier wird sowohl durch intelligentes Ressourcenmanagement, hochwertige Bauteile, als auch eine optimierte Programmierung der Leistungsbedarf während des Arbeitsmodus auf 3 Watt gedrückt. Dieser Wert ist in Verbindung mit einem LED-Monitor mit einer Lichtausbeute von 250 lm/W (7 W) die Grundlage für die Variante "PHI Zukunft". In Summe benötigt diese Kombination 10 W im Arbeitsmodus. Das aktuelle ASUS EeePad Transformer Prime nimmt ca. 2 W Leistung auf und verfügt über ein Android-Betriebssystem mit Office-Anwendungen. Das für Herbst 2012 geplante Windows 8 erlaubt es auch auf solchen Endgeräten, in der gewohnten vollwertigen Office-Umgebung zu arbeiten. Bezogen auf den Standard Fall sind hier Einsparungen von über 90 % möglich, die vergleichbar mit dem Jahresheizwärmebedarf von Bestandsgebäuden und Passivhäusern sind. \\ Noch weniger Energie braucht z.B. das iPad von Apple, das bereits einige rudimentäre Office-Anwendungen erlaubt. Hier wird sowohl durch intelligentes Ressourcenmanagement, hochwertige Bauteile, als auch eine optimierte Programmierung der Leistungsbedarf während des Arbeitsmodus auf 3 Watt gedrückt. Dieser Wert ist in Verbindung mit einem LED-Monitor mit einer Lichtausbeute von 250 lm/W (7 W) die Grundlage für die Variante "PHI Zukunft". In Summe benötigt diese Kombination 10 W im Arbeitsmodus. Das aktuelle ASUS EeePad Transformer Prime nimmt ca. 2 W Leistung auf und verfügt über ein Android-Betriebssystem mit Office-Anwendungen. Das für Herbst 2012 geplante Windows 8 erlaubt es auch auf solchen Endgeräten, in der gewohnten vollwertigen Office-Umgebung zu arbeiten. Bezogen auf den Standard Fall sind hier Einsparungen von über 90 % möglich, die vergleichbar mit dem Jahresheizwärmebedarf von Bestandsgebäuden und Passivhäusern sind. \\
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.11_barwerte_jahresstrombedarfe_pcs.png?690}}|\\+|{{:picopen:10_pb_46_abb.11_barwerte_jahresstrombedarfe_pcs.png?690}}|\\
 |**//Abbildung 11: \\ Barwerte und Jahresstrombedarfe von Computern//**|\\ |**//Abbildung 11: \\ Barwerte und Jahresstrombedarfe von Computern//**|\\
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 Im Fall „PHI Zukunft“ sind, wegen des Trockenschrankes und den geringeren Kosten für die Beleuchtung, sogar die Investitionskosten merklich niedriger als beim Referenzfall. Hier betragen die Stromeinsparungen satte 65 % und über 10 Jahre können über 4000 € eingespart werden. \\ Im Fall „PHI Zukunft“ sind, wegen des Trockenschrankes und den geringeren Kosten für die Beleuchtung, sogar die Investitionskosten merklich niedriger als beim Referenzfall. Hier betragen die Stromeinsparungen satte 65 % und über 10 Jahre können über 4000 € eingespart werden. \\
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-|{{:picprivate:pb_46_abb.12_werte_beispielgebaeude.png?690}}|\\+|{{:picopen:11_pb_46_abb.12_werte_beispielgebaeude.png?690|}}|\\
 |//**Abbildung 12: \\ Zusammenwirken im Beispielgebäude** \\ \\ Grafik: PHI//|\\ |//**Abbildung 12: \\ Zusammenwirken im Beispielgebäude** \\ \\ Grafik: PHI//|\\
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grundlagen/nachhaltige_energieversorgung_mit_passivhaeusern/moeglichkeiten_zur_weiteren_optimierung_von_strombedarf_huelle_und_haustechnik/moeglichkeiten_zur_reduzierung_des_strombedarfes.txt · Zuletzt geändert: 2022/11/11 17:24 von wfeist