Zusammenfassung
Die vorliegende Studie zielt darauf ab, die Leistung der Wärmeproduktion, die den Heiz- und Warmwasserbedarf eines 2016 in Genf gebauten Gebäudes mit 30 Wohnungen deckt, zu ermitteln und zu messen. Das Gebäude befindet sich in einer verbotenen Zone, in der Bohrungen verboten sind, wobei die Möglichkeit der Installation von Erdwärmesonden ausgeschlossen ist. Die Alternative Luft-WasserWärmepumpe könnte in Betracht gezogen werden, allerdings auf Kosten der Lärmbelästigung, die in der Stadt nur schwer zu bewältigen ist. Die gespeicherte Wärmeproduktion besteht aus einer Wärmepumpe, die Energie aus der äußeren Umgebungsluft und der Sonneneinstrahlung mittels unverglaster Sonnenkollektoren auf dem Dach nutzt. Die problematische Phasendifferenz zwischen Wärmebedarf und Ressourcenverfügbarkeit wird mit Hilfe eines Phasenwechsel-Energiespeichers bewältigt, der bei niedrigen Temperaturen arbeitet. Dieses Konzept mit dem Namen ICESOL besteht seit einigen Jahren, und es wurden bereits andere Pilot- und Demonstrationsprojekte entwickelt (u.a. Minergie-P-Sanierung der "La Cigale"-Gebäude SI/500992). Der innovative Aspekt des Projekts liegt in der Integration der Wärmerückgewinnung aus der Abluft der einflutigen Lüftung, die direkt mit diesem Kälteenergiespeicher verbunden ist. Der Vorteil ist die Maximierung der zurückgewonnenen Energie, ohne dass ein zusätzlicher Ventilator oder eine Wärmepumpe hinzugefügt werden muss. Bei ungünstigen Witterungsbedingungen vervollständigt ein Gaskessel als Hilfskessel die Wärmeerzeugung. Die Motivation, das ICESOL-Konzept zu testen, rührt von der Tatsache her, dass es außer der Grundfläche der Solarpaneele auf dem Dach und den technischen Installationen im Keller (PhaseChange-Akkumulator) nur wenige Einschränkungen gibt. Die Effizienz und die Kosten der Wärmeerzeugung liegen zwischen denen von Erd- und aerothermischen Wärmepumpen. Dies scheint ein guter Kompromiss zwischen zwei Alternativen zu sein, die in direkter Konkurrenz zueinanderstehen. Natürlich ist die Unterstützung des BFE unerlässlich, um einen Teil der zusätzlichen Kosten zu decken, die mit der technischen Entwicklung und Umsetzung dieses Pilotprojekts verbunden sind. 4/71Eine Energieüberwachung der Wärmeerzeugungsanlage wurde 3 Jahre lang durchgeführt. Sie zeigte mehrere Probleme im Zusammenhang mit der Inbetriebnahme, dem Design und der Wartung des Gebäudes auf. In den meisten Fällen wurden Lösungen vorgeschlagen, um die Leistung der Wärmeerzeugungsanlage zu verbessern. Damit deckt die Wärmepumpe 60 bis 70 % des gesamten Wärmebedarfs des Gebäudes, der Rest entfällt auf Gas. Der Gaskessel wird mehr genutzt als erwartet, u.a. weil die Temperatur im Gebäude trotz Anpassungsversuchen auf 24°C überhitzt ist. Nach mehreren Verbesserungen an der Anlage funktioniert die Wärmerückgewinnung aus der Abluft zufriedenstellend. Die Rückgewinnungseffizienz liegt in der gleichen Größenordnung wie bei einem traditionellen System, das aus einer unabhängigen Wärmepumpe zur Vorwärmung des Warmwassers besteht. Auf der anderen Seite sind die Kosten für die Installation niedriger. Die Installation eines Doppelstrom-Lüftungssystems anstelle des in das ICESOL-Konzept integrierten Einstrom Wärmerückgewinnungssystems wäre aus ökologischer Sicht effizienter, aber teurer in der Investition. Das ICESOL-System eignet sich, wenn das geplante Gebäude viel Dachfläche für die Installation von Kollektoren zur Verfügung hat. Eine 100%ige Deckung des Wärmebedarfs ist möglich, erfordert jedoch die Installation einer großen Kollektorfläche, wodurch die Kosten der Anlage mit denen einer geothermischen Anlage vergleichbar sind.
