Darstellung ausgewählter Messwerte

Auf dieser Seite und den zugehörigen Unterseiten sind weiterführende Erläuterungen zum Energiesystem und automatische Auswertungen von Messwerten dargestellt. Diese wurden nach Verfügbarkeit und potentiellem Informationsgehalt gezielt ausgewählt, um das Verständnis über die Energieflüsse im Haus zu unterstützen. Alle Darstellungen werden ohne manuelle Überprüfung automatisch aktualisiert. Da einige Werte aus den eigentlichen Messdaten errechnet werden, können bei eventuellen Messfehlern unplausible Werte entstehen. Wir bitten daher um Verständis, wenn derartige Fehler auftreten.

Folgende Details sind in Einzeldiagrammen verfügbar und im Folgenden nochmals einzeln verlinkt:

Kahrener Str. 14 Kahrener Str. 15

Tagesautarkiegrade

Stromverbrauch

Nutzungsgrade (ST, PV)

Speicherfüllstände

Elektrische Lastdeckung

Temperaturen Speicherschichten

Tagesautarkiegrade

Stromverbrauch

Nutzungsgrade (ST, PV)

Speicherfüllstände

Elektrische Lastdeckung

Temperaturen Speicherschichten

 

Kenndaten eines Gebäudes

Ausgewählte Kenngrößen (nach Planung) der teilautarken Mehrfamilienhäuser der eg Wohnen 1902 am Standort Cottbus

Kenngröße Symbol Wert
Beheizte Wohnfläche AW fl ca. 605 m2
Gebäudenutzfläche nach EnEV (NGF) AN 854 m2
Dachausrichtung / -neigung   Süd / 50°
Solarthermiefläche (Dach) AST 100 m2
PV - Kollektorfläche APV ca. 111 m2 (Dach) + 60,5 m2 (Südfassade)
PV - Gesamtleistung Pmax,PV ca. 29,6 kWp
Stromspeicher (Lithium-Ion) CN ca. 52 kWh
Langzeitwärmespeicher (Wasser) VWSP ca. 24,6 m3
Zusatzheizung (GBWT) PNenn,GBWT ca. 48 kW
Passive Geothermiekühlung   ca. 340 Sondenmeter
solare Deckung Strom SDS ca. 77 % (Haus 1); 70% (Haus 2)
solare Deckung Wärme SDW ca. 65 % (Haus 1); 55% (Haus 2)
spez. Heizwärmebedarf   ca. 17,15 kWh/m2 a
spez. Primärenergiebedarf Qprimär ca. 8,41 kWh/m2 a

 

Energiesystem thermisch

Die Abbildung zeigt die wesentlichen Wärmeströme im Heiz- und Kühlsystem des Gebäudes. Als Energiequellen dienen die Sonne (Solarthermieanlage) und Erdgas. Die Wärme wird im Speicher zwischengespeichert und nach Bedarf zum Heizen und zur Warmwasserversorgung genutzt. Überschüssig erzeugte Wärme kann direkt aus dem Speicher zur Warmwasserversorgung im Wohnquartier genutzt werden. Für die Sommermonate besteht die Möglichkeit, Wärme über die Fußbodenheizung ins Erdreich zu transportieren und damit die Wohnräume zu kühlen.

Die Grafik zeigt für die wichtigsten Energieströme, welche Energiemengen für ein gesamtes Jahr geplant wurden. Auf diese Weise wurde ein theoretischer Autarkiegrad (Anteil der selbst erzeugten Energie am Gesamtenergieverbrauch) von 65 % prognostiziert. Grau unterlegt sind immer für den vergangenen Tag ausgewählte Kennwerte dargestellt. Naturgemäß liegt der Autarkiegrad im Winter deutlich unterhalb des Planwertes für ein ganzes Jahr, während er im Sommer nahezu 100 % erreicht.

Details zum Verlauf der hier dargestellen Kenngrößen können unter folgenden Links gefunden werden:

Tagesautarkiegrade: Kahrener Str. 14, Kahrener Str. 15

Speicherfüllstände: Kahrener Str. 14, Kahrener Str. 15

Nutzungsgrade (ST, PV): Kahrener Str. 14, Kahrener Str. 15

Tatsächlich werden für verschiedene Anwendungen der Wärme unterschiedliche Temperaturen benötigt. Die Fußbodenheizung wird beispielsweise je nach vorherrschender Außentemperatur mit Vorlauftemperaturen von 23-50 °C betrieben (im Normalfall um 35 °C), während zur Warmwasserbereitung Temperaturen von 65 °C nötig sind, um Legionellenbelastungen des Wassers zu vermeiden.

Da sich die Dichte des Wassers mit der Temperatur ändert, kann ein hoher, schlanker Speicher auch eine Temperaturschichtung unterschiedlich warmen Wassers beinhalten ohne dass sich diese Wasserschichten vermischen. Dabei sind die höchsten Temperaturen am Speicherkopf, die niedrigsten am Speicherboden zu finden. Auf diese Weise kann das Heizungswasser bei 35 °C direkt aus dem mittleren Speicherbereich bei entsprechender Temperatur entnommen werden, während das wärmere Wasser im Speicherkopf für die Warmwasserbereitung vorgehalten wird.

Der Temperaturverlauf der Speicherschichten kann hier eingesehen werden: Kahrener Str. 14, Kahrener Str. 15

Ebenso schwanken auch die Temperaturen der Solarerträge. Bei trübem Wetter oder morgens werden geringere Temperaturen erreicht, die dann gezielt im mittleren Speicherbereich eingespeist werden aus dem die Fußbodenheizung gespeist wird. Steigen die Temperaturen in der Solaranlage mittags über 65 °C, kann durch Umschaltung der Ventilstellungen mit dem Ertrag auch der „wertvollere“ Bereich im Speicherkopf gefüllt werden, der zur Warmwasserversorgung dient. Insgesamt kann die Anlagensteuerung den solaren Energieertrag je nach Temperatur in drei verschiedene Speicherebenen einlagern und den Speicher auf bis zu 90 °C (vollständig) aufladen.

Da die benötigte Temperatur der Fußbodenheizung je nach Witterung schwankt (im strengen Winter bis zu 50 °C, in lauen Phasen mit geringem Heizbedarf ca. 25 °C) kann auch diese Temperatur je nach Bedarf und Angebot aus verschiedenen Ebenen im Speicher entnommen werden. Eine vereinfachte Zeichnung der Leitungsanschlüsse wird im nebenstehenden Bild gezeigt.

Energiesystem elektrisch

Für die elektrische Energieversorgung kann der Strom entweder durch die Photovoltaik-Anlage auf dem Dach oder durch das Stromnetz bereitgestellt werden. Wenn die Sonne scheint, wird der Strom aus der Photovoltaik direkt im Haus verbraucht. Übersteigt die Strombereitstellung durch die PV den Verbrauch im Haus, werden die Überschüsse in einem Lithium-Akku zwischengespeichert. Erst wenn der Akku vollständig geladen ist oder die übrige Leistung nicht aufnehmen kann, wird der überschüssige PV-Strom ins öffentliche Stromnetz abgegeben.

Wenn der Akku im Verlauf der Nacht entladen wird und noch kein Strom aus der PV verfügbar ist, muss der benötigte Strom aus dem Netz bezogen werden. Die Abbildung zeigt schematisch die Energieströme im Haus, die zur Deckung der Haushaltslast beitragen. Neben den aktuellen Tagesautarkiegrad und dem Akkuladezustand ist auch die durchschnittliche Zusammensetzung des verbrauchten Stroms aus den drei Quellen (PV-Direktverbrauch, Akku, Netz) am Vortag gezeigt. Alle Werte können auch im zeitlichen Verlauf eingesehen werden:

Tagesautarkiegrade: Kahrener Straße 14, Kahrener Straße 15

Speicherfüllstände: Kahrener Straße 14, Kahrener Straße 15

Stromverbrauch: Kahrener Straße 14, Kahrener Straße 15

Elektrische Ströme: Kahrener Straße 14, Kahrener Straße 15

Der Anteil des Stromverbrauchs, welcher durch die PV abgedeckt werden kann, wird als Autarkiegrad bezeichnet. Für den Zeitraum eines ganzen Jahres wird für die Sonnenhäuser geplant, dass ca. 75% des Stromverbrauchs durch die PV-Anlage und die Zwischenspeicherung im Akku gedeckt wird.