Igor Bosshard

Solarunterstützte Wärmenetze sind in Ländern wie Österreich, Deutschland und Schweden bereits weit verbreitet, und erleben in Dänemark im Moment einen regelrechten Boom. Dabei wurden schon solare Wärmegestehungspreise von unter 5 Rp/kWh erreicht. In der Schweiz gibt es jedoch höchstens eine Hand voll kleinere Anlagen, die sich meist auf die Versorgung weniger Gebäude beschränken. Mit der Machbarkeitsstudie solarunterstützte Wärmenetze sollen alle vom Kanton St. Gallen geförderten Wärmenetze im Hinblick auf die Machbarkeit und das Kosten – Nutzen Verhältnis einer solaren Unterstützung untersucht werden.

Dieses Projekt wird unterstützt durch den Kanton St.Gallen und das Bundesamt für Energie (BFE).

Mit diesem Pilot- und Demonstrationsprojekt wird eine Alternative zu den aktuell gängigen Heizsystemen für Bürobauten aufgezeigt. Es wird ein schweizweit einzigartiges Heiz- und Kühlkonzept umgesetzt, das die Fundamentplatte als Wärmesenke und Wärmequelle nutzt. Die Regeneration der Bodenplatte wird hauptsächlich über PVT-Kollektoren gewährleistet. Es wurde ein HLK-Konzept erarbeitet, welches möglichst viel der intern anfallenden Wärme (gewerbliche Kälte, Server, Personen-, Beleuchtungs- und Maschinenlasten) für Heizungszwecke selber nutzt. Ein umfangreiches Monitoring in Kombination mit Simulationen erlaubt es uns das neuartige Konzept im Detail zu untersuchen.

Minergie 2017 und MukEn 2014 legen Rahmenbedingungen fest, welche dazu führen, dass mehr Sonnenkollektoren installiert werden oder auch nicht. Im Projekt wird abgeklärt, welche Faktoren für die Wahl und den Einsatz von Sonnenkollektoren entscheidend sind. Aufbauend auf den bestehenden Standards sollen Grundlagen und Tools dahingehend verbessert werden, dass eine vermehrte Nutzung der Solarwärme stattfinden kann.

Im Projekt VenTSol soll durch ein detailliertes Monitoring von fünf Mehrfamilienhäusern das Verhalten der Bewohner bezüglich Fensterlüftung, Verschattung und Raumtemperatur untersucht werden. Diese Studie soll helfen detaillierte Benutzerprofile zu erstellen, welche für Simulationen und Energieberechnungen verwendet werden können. Das Benutzerverhalten wird dem vorherrschenden Aussenklima, Innenklima und dem Energieverbrauch gegenübergestellt. Das Projekt soll einen Beitrag leisten den sogenannten «UserGap» besser zu verstehen.

In der Schweiz kann bei Gebäuden mit Fussbodenheizung und Heizungsvorlauftemperaturen unter 30 °C auf eine Einzelraumregelung verzichtet werden. Begründet wird dies mit dem sogenannten "Selbstregeleffekt". In der Masterarbeit von Igor Mojic (Teil 1) wurde der Einfluss der Einzelraumregelung anhand von dynamischen Simulationen eines Einfamilienhauses mit einer Luft-Wasser Wärmepumpenheizung am Standort Zürich untersucht. Das Ziel war es herauszufinden ob der "Selbstregeleffekt" bei Niedrigenergiehäusern und dem aktuellen Stand der Technik weiterhin als ausreichende Begründung gilt für den Verzicht von Einzelraumregelungen. Aufbauend auf der Masterarbeit wurde in Absprache mit dem AWEL Zürich weiterführende Untersuchungen durchgeführt und in einem separaten Bericht beschrieben (Teil 2).

Dieses Projekt wurde unterstützt durch das AWEL Zürich, Abteilung Energie.

In SolSimCC wurden die Auswirkungen des Klimawandels und des Nutzerverhaltens auf die Profitabilität von Solaranlagen (Photovoltaik und Solarthermie) untersucht. Die Resultate zeigen nur eine geringfügige Beeinflussung der Profitabilität der Solaranlagen durch den Klimawandel. Zwei Veränderungen erhöhen jedoch die Profitabilität von Solarthermieanlagen deutlich: Zum einen der Ersatz von Erdgas durch teureres Biogas oder Syngas, und zum anderen die Annahme von realistischeren Wärmeverbrauchsprofilen an Stelle der heute in Simulationen oft verwendeten idealisierten Profile.

Die Untersuchungen zur Einzelraumregelung und dem sogenannten Selbstregeleffekt (Projekt ErrEnEff) wurden vom Einfamilienhaus auf Mehrfamilienhäuser erweitert.

Es wurden drei verschiedene Raumtemperatur Regelungsvarianten hinsichtlich dem Endenergiebedarf, dem Wohnkomfort und der Wirtschaftlichkeit ausgewertet und miteinander verglichen (Einzelraumregelung, Referenzraumregelung und keine Raumregelung). Dazu wurde ein Referenzgebäude in IDA ICE erstellt, welches einem durchschnittlichen Schweizer Mehrfamilienhaus entspricht. Parallel zur Raumregelung wurde auch untersucht, wie sich der Wärmebedarf von Wohnungen in der obersten und untersten Etage unterscheidet vom Wärmebedarf in einem mittleren Stockwerk für den Fall von identischen oder unterschiedlichen Sollwerten für die Raumtemperatur.

Dieses Projekt wird unterstützt von EnergieSchweiz (BFE).

In diesem P&D-Projekt wurde in Obfelden mit neuen Technologien eine hocheffiziente Wärmeversorgung für Wohngebäude realisiert. Die Kombination einer Niederhub-Wärmepumpe mit einer tiefen Membran-Erdwärmesonde und einer neuartigen Regelung der Flächenheizungen ermöglicht effizientes Heizen im Winter und Kühlen im Sommer bei geringstem elektrischem Energiebedarf. Die Auswertung mehrerer Jahre zeigt, wie wichtig Überwachung und Betriebsoptimierung sind, um effiziente Systeme im Feld zu realisieren. Neben vielen wertvollen Praxiserfahrungen hat das Projekt gezeigt, dass ein ganzheitliches Konzept einen wesentlichen Beitrag zur Stabilisierung der Schweizer Energieversorgung leisten kann.

Dieses Pilot- und Demonstrationsprojekt zeigt neue Wege für die kosteneffiziente Sanierung von Mehrfamilienhäusern zu «nearly zero energy» Gebäuden auf. Kernkomponenten sind multifunktionale Fassadenelemente, welche zusätzlich zur Wärmedämmung und Fenstern mit integrierter Komfortlüftung gleichzeitig sowohl Stromerzeugung mit Photovoltaik als auch Bereitstellung und Verteilung der Heizwärme beinhalten. In einer ersten Phase des Projektes werden die bauphysikalischen Grundlagen erarbeitet und mittels eines Prototypentests und Simulationen die Machbarkeit nachgewiesen. In einer zweiten Phase wird ein Mehrfamilienhaus in Bern mit diesem neuen Konzept saniert.

In diesem Projekt werden Mehrfamilienhäuser welche die Planwerte für die Energiekennzahlen deutlich verfehlen analysiert und die Ursachen für die Verfehlung der Kennzahlen ermittelt. Es werden sowohl das Benutzerverhalten als auch die Hydraulik und Einstellung der Gebäudetechnik analysiert. Daraus werden anschliessend Handlungsoptionen für Planer und Behörden abgeleitet.

Dieses Projekt wird unterstützt durch das Bundesamt für Energie (BFE).

Im BFE Projekt ImmoGap wurde festgestellt, dass die Art und Weise wie die Klimakorrektur der Energiemessdaten durchgeführt wird einen starken Einfluss auf die Bestimmung des Performance Gap haben kann. Aus diesem Grund wurde für das BFE eine Literaturstudie zu den verschiedenen Methoden der Klimakorrektur ausgearbeitet und weiterer Forschungsbedarf abgeklärt. Die Literaturstudie zeigt, dass die aktuelle Situation bezüglich der Witterungsbereinigung von Energiemessdaten nicht zufriedenstellend ist.

Aufgrund der gestiegenen Komfortbedürfnisse, werden neue Bürobauten heutzutage vermehrt gekühlt. Gleichzeitig sind die gesetzlichen Anforderungen an die Energieeffizienz, sowie an die Ökologie von Gebäudesystemen, strenger geworden. Im Rahmen eines P&D-Projektes wird dieser Entwicklung Rechnung getragen. Es wurde eine neuartige, reversible Luft/Wasser-Wärmepumpe entwickelt, welche mit dem natürlichen Kältemittel Propan betrieben wird. Das untersuchte Bürogebäude ist Minergie-P-zertifiziert und weist ein reversibles Verteil- und Heizabgabesystem auf (Change-Over-Betrieb).

Die Verringerung der Wärmeverluste bestehender Wohngebäude durch Sanierung der Gebäudehülle ist ein wichtiger Schritt, um den Heizwärmebedarf der Gebäude zu senken. Im EU-Projekt PLURAL werden vorgefertigte Fassadenmodule entwickelt und getestet, welche neuartige Möglichkeiten zur Energieerzeugung, Wärme-/Kälteabgabe und Belüftung mit der Fassade ermöglichen. Die Vorfertigung der Fassadenmodule soll eine schnelle und kostengünstige Sanierung im bewohnten Zustand ermöglichen. Mit drei Feldanlagen werden Sanierungen in verschiedenen europäischen Klimata beispielhaft aufgezeigt. Mit Simulationen werden Komponenten und Gebäude analysiert, eine Plattform zur Verwaltung von Big-Data und ein Instrument zur Entscheidungsfindung bei der Komponentenauswahl und -integration werden entwickelt.

Das Projekt wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unter dem Grant Agreement No. 958218 gefördert.