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Forschungsbericht: Rationelle Energieverwendung und Nutzung von Sonnenenergie im Freibad und in der Mehrzweckhalle Wiehl. Themenkreis Mehrzweckhallen. Tl. E. Waermepumpenanlage

Rationelle Energieverwendung und Nutzung von Sonnenenergie im Freibad und in der Mehrzweckhalle Wiehl. Themenkreis Mehrzweckhallen. Tl. E. Waermepumpenanlage


Karl Biasin, Hanns Bouillon, Klaus Dreisbach, Hans Juergen Fruehauf, Klaus Jensch, Johannes Pentenrieder
1986, 93 S.
Fraunhofer IRB Verlag

Inhaltsverzeichnis [PDF]

Inhalt

Im Rahmen des vom BMFT gefoerderten Forschungs- und Entwicklungsvorhabens zur rationellen Energieverwendung und zur Nutzung von Sonnenenergie in der Sport- und Freizeitanlage Wiehl wurde neben einem Freibad eine Mehrzweckhalle mit Kunsteisbahn errichtet. Entgegen der bisher weit verbreiteten Methode, die bei der Erzeugung und Erhaltung einer Kunsteisbahn freiwerdene Waerme ueber Verdunstungskondensatoren oder Kuehltuerme an die Umgebung abzugeben, sollte in der Versuchsanalge Wiehl die Abwaerme zur Deckung des Waermebedarfs der Mehrzweckhalle fuer Raumheizung, Lueftung und Warmwasser bzw. zur Nacherwaermung des Schwimmbeckenwassers im nahegelegenen Freibad genutzt werden, weil hierdurch eine Reduzierung des Primaerenergieeinsatzes und eine verbesserte Wirtschaftlichkeit diese Analge gegenueber herkoemmlichen Konzeptionen zu erwarten ist. Zu diesem Zweck wurde die konventionelle Kaeltemaschinenanlage so umgebaut bzw. erweitert, dass diese als Waermepumpe eingesetzt werden konnte. Ziel dieses Teilbereichtes des Forschungsvorhabens war die praktische Erprobung der Kaeltemaschinen-/Waermepumpenanlage und die experimentelle Untersuchung ihrer Wirksamkeit in bezug auf eine rationelle Energieverwendung in der Sport- und Freizeitanalge Wiehl. (-z-)

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Publikationslisten zum Thema:
Energieverwendung, Sonnenenergie, Sportstätte, Freibad, Mehrzweckhalle, Eissporthalle, Kunsteisbahn, Kältemaschine, Abwärme, Abwärmenutzung, Wärmepumpe, Wärmequelle, Regeltechnik, Winterbetrieb, Sommerbetrieb, Belüftung, Forschungsbericht, Energieverbrauch, Energiebilanz, Kältemittelkreislauf, Betriebserfahrung,


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Forschungsberichte

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Baustoff-integrierte Flächenheizung (BiFH)
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Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Die Forschungsarbeiten bestanden darin, mit Hilfe eines kaltaktiven Atmosphärendruckplasmas und Metallpulver eine Heizstruktur additiv auf Oberflächen im wohnlichen Umfeld aufzutragen. Ziel war es, die elektrische Flächenheizung bereits in Gipskartonplatten oder alternativen typischen Baustoffen zu integrieren und die aufgedruckten Strukturen dabei als elektrische Widerstandsheizung einzusetzen. Aufgrund der zahlreichen Vorteile wurde dafür die Plasma-Coating-Technologie verwendet, welche es erlaubt, auf einer Vielzahl von Materialien elektrisch leitende Strukturen in beliebiger Form aufzubringen. Mit Hilfe von Plasma und Metallpulver bestehend aus Mikro- bzw. Nanopartikeln kann eine dauerhafte Verbindung auf einem dreidimensionalen Basismaterial entstehen. Dadurch ist die Integration einer Heizung direkt am Baumaterial in nur einem Arbeitsschritt, innerhalb weniger Sekunden, möglich.


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Trotz ihrer weiten Verbreitung (ca. 11 Mio. in Deutschland) ist der Einfluss von sekundären Heizsystemen auf die Gebäudeenergiebilanz bisher wenig erforscht. Insbesondere der Energieverbrauch dieser Heizsysteme sowie der Gesamtverbrauch von Gebäuden mit Zusatzheizungen sind nicht mit Zahlen belegt. Ebenfalls wurde bislang noch nicht festgestellt, ob der Gesamt-Endenergiemehrverbrauch von Gebäuden mit und Gebäuden ohne Zusatzheizungen gleich ist. Anhand von Datenanalysen wurden zu den Aspekten Höhe des Zusatzheizungsverbrauchs; Substitutionseffekt (Verdrängung des primären Heizsystems durch Nutzung von Zusatzheizung); Mehrverbrauch von Gebäuden mit Zusatzheizung gegenüber Gebäuden ohne Zusatzheizung; Minderung des Primärenergieverbrauchs durch Nutzung von Zusatzheizung, Aussagen für Ein- und Zweifamilienhäuser getroffen.


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Ziel des Projekts war die Untersuchung des Potentials zur wirtschaftlichen und energetischen Verbesserung bestehender BHKW-Anlagen durch die Umsetzung optimierter Monitoring-, Betriebs- und Regelstrategien. Hierfür wurden vier BHKW-Anlagen unterschiedlicher Konfiguration und Leistungsklasse ausgewählt. Das Energiemonitoring erwies sich als geeignetes Instrument zur Identifikation von Schwachstellen und Optimierungspotentialen in der Betriebsweise und Regelung von BHKW-Anlagen, die sich insbesondere in der Übergangszeit und im Sommerbetrieb zeigten. BHKW-Anlagen mit mehreren Modulen und modulierendem Betrieb erfordern dabei eine besonders sorgfältige Abstimmung.


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In Anbetracht steigenden Hilfsenergiebedarfes zur Wärmeverteilung in Gebäuden wurden in diesem Forschungsprojekt Untersuchungen, basierend auf der intermittierenden Zufuhr von Wärme, durchgeführt. Der Heizwassermassenstrom und damit der elektrische Energiebedarf kann mit steigender Vorlauftemperatur und zunehmender Temperaturspreizung über die Flächenheizung reduziert werden. Zusätzlich kann die Aufheizzeit nach dem Absenken der Raumtemperatur verkürzt werden.


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Im Rahmen eines zweijährigen Forschungsvorhabens wurden am IfE Modellkonfigurationen zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und CO2-Bilanz von Blockheizkraftwerken entwickelt. Blockheizkraftwerke (BHKW) zeichnen sich durch eine hohe Energieeffizienz aus, da bei der gekoppelten Stromerzeugung die Abwärme nicht wie bei konventionellen Kraftwerken ungenutzt an die Umgebung abgeführt wird, sondern z.B. für Heizzwecke oder als Prozesswärme in Industriebetrieben eingesetzt wird. Bestehende Anlagen nutzen ihre wirtschaftlichen und ökologischen Potentiale jedoch oftmals nicht voll aus, da sie nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen, eine ungünstige Betriebsweise aufweisen oder nicht auf die aktuellen gesetzlichen Rahmenbedingungen abgestimmt sind. Vor diesem Hintergrund wurden vom IfE über einen Zeitraum von zwölf Monaten zunächst die realen Betriebsdaten von 18 bundesweit ausgewählten Blockheizkraftwerken (darunter eine Brennstoffzelle und sieben Anlagen in Bundesliegenschaften) erfasst und energetisch, wirtschaftlich und ökologisch bewertet. Dabei zeigte sich bei der Mehrzahl der Anlagen Potential die Kosten und CO2-Emissionen zu senken, z.B. durch Ersatz veralteter BHKW-Module mit modernen und effizienteren Aggregaten, Erweiterung um zusätzliche Module oder Umstellung auf einen regenerativen Brennstoff. Anhand der real existierenden Anlagen wurden daraufhin alternative Modellkonfigurationen entwickelt, die beispielhaft Möglichkeiten zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Minderung der Treibhausgasemissionen darstellen. Die Spanne der Modellkonfigurationen reicht dabei von einfachen nichtinvestiven Maßnahmen, wie z.B. die Optimierung der Wartungstermine oder die Umstellung von Erdgas auf Biomethan, über die Nachrüstung von Systemen zur Abgasnachverstromung bis hin zum Umbau des gesamten Energiesystems, z.B. auf Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen können die spez. Energiekosten der untersuchten Systeme im Mittel um ca. 9,0 Prozent und die CO2-Emissionsfaktoren für die Strom- und W


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Zeitschriftenartikel

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Kau, Wolfgang
Wartungsvertrag für die Heizungsanlage muss spätestens bei Übergabe geschlossen werden!
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