Gebäudeintegrierte polyvalente Energiebereitstellung (MicroPolygen)

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 103333

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0083;F-Gebäude

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Gebäudeintegrierte polyvalente Energiebereitstellung (MicroPolygen)

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Das Projekt Gebäudeintegrierte polyvalente Energiebereitstellung (MicroPolygen) zeigt neuartige Konzepte einer nachhaltigen, gebäudeintegrierten, polyvalenten Energieversorgung auf. Durch die Untersuchung der Versorgung von Elektro- resp. Plug-in-Hybridautos mit Eigenstromanlagen adressiert das Projekt die durch das Gebäude induzierte Mobilität. Mit dem Einbezug von Batterien und Range-Extendern von Elektroautos in das System Gebäude ergeben sich neue Konzepte für die Energiespeicherung und Kraft-Wärmekopplungsanlagen (KWK). Das Gebäude soll sich mit einer intelligenten Erzeugung dem Verbrauchsprofil anpassen und sich so optimal in den Kontext eines virtuellen Kraftwerkes einfügen. Im Berichtsjahr lag der Hauptakzent auf der Bereitstellung der Anlagedaten von Mikro-Kraft-Wärmekopplungssystemen und der Schaffung von Systemmodellen, mit denen sich Technologievarianten simulieren und damit vergleichen lassen. Die im Projekt IEA ECBCS Annex 42 entwickelten Modelle für KWK-Geräte kleiner Leistung wurden auf die verwendete Simulationsumgebung IDA ICE angepasst. Mit diesen Grundlagen lassen sich Energie- und Umwelteffizienz optimierter, gebäudeintegrierter Energieversorgungskonzepte mit Referenzsystemen vergleichen. Die gewählten Referenzsysteme umfassen Wärmepumpen bzw. fossil befeuerte Kesselsysteme für die Wärmebereitstellung, Strom ab Netz sowie Autos, die mit fossilen Treibstoffen fahren. Der Energiebedarf wird nach drei unterschiedlichen Charakteristiken von Gebäuden differenziert: 1) Schweizer Durchschnittsgebäude, 2) Gebäude gemäss den Mustervorschriften der Kantone (MuKEN) und 3) Gebäude, welche die Minergie-P Vorgaben erfüllen. Mögliche Synergiepotentiale von Elektrofahrzeug und häuslicher Stromerzeugung wurden identifiziert und relevante Systeme von polyvalenter Energiebereitstellung für Gebäude und Mobilität definiert.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Ökozentrum Langenbruck

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Gaegauf,Christian
Dorer,Viktor
Weber,Andres
Tillenkamp,Frank
Zweifel,Gerhard

Zugehörige Dokumente

• Gebäudeintegrierte polyvalente Energiebereitstellung | Gebäude als Kraftwerk - Jahresbericht 2009 [PDF] 37 kB
• Gebäudeintegrierte polyvalente Energiebereitstellung | Gebäude als Kraftwerk - Jahresbericht 2010 [PDF] 64 kB

Schlussbericht (Deutsch)

Zugehörige Dokumente

• Gebäudeintegrierte polyvalente Energiebereitstellung | Gebäude als Kraftwerk - Schlussbericht 2012 [PDF] 9'173 kB

Schlussbericht (Englisch)

The European Union aims for new building standards by 2019 achieving Near Zero Energy Buildings (NZEB). Such buildings are equipped with distributed power generation units such as photovoltaic (PV) and co-generation (co-gen). Since buildings induce also individual transportation the energy consumption of transport related to living and working has also be taken in to consideration. Three different sets of dwellings designed according to various energy standards were analyzed for their energy consumption, greenhouse gas (GHG) emissions and environmental impacts. The simulation assessed the supply of energy for room heating, domestic hot water and electricity for household as well as for an electric car. The substitution of an internal combustion engine vehicle by an electric car reduces GHG substantially provided that the electricity is not from coal power plants. The findings show clearly the advantage of the combination of co-gen units and PV covering the energy demand in winter and the summer season respectively. The power production of the co-gen units is strongly dependent on the heat demand of the buildings since low heat demand cuts down co-gen operation time. The least environmental impact shows the co-gen unit fired with wood pellets and PV. Distributed power production and combined cycle power plant have similar energy and environmental footprints. The use of the electric car battery in combination with co-gen and PV increases the share of home produced electricity and its use from some 30% up to 70%. Electric cars with the capability of power storage are a most welcome part of a home power management (smart home). With the simulation tool developed it is possible to optimize the domestic energy plant design for the building it is installed in. The tool gives energy production patterns over a year or on monthly data. The simulation tool and the data produced is meaningful in the context of the Swiss program for energy 2050. It gives forecast of the contribution of distributed power production to the overall energy needs.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
EMPA
Ökozentrum Langenbruck
Zürcher Hochschule fur Angewandte Wissenschaften (ZHAW)
Hochschule Luzern - Technik & Architektur, Zentrum für Integrale Gebäudetechnik (ZIG)

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Gaegauf,Christian
Dorer,Viktor
Tillenkamp,Frank
Zweifel,Gerhard