Frankfurt

Das Mehrfamilienhaus ist seit August 2015 bezogen und in Betrieb. Aufgrund von Umbaumaßnahmen und der Behebung von Hydraulikfehlern zu Beginn des Jahres 2016, werden die Messdaten bezüglich des Wärmeverbrauchs und der Wärmebereitstellung erst seit Juni 2016 ausgewertet.

Im Rahmen des Forschungsprojektes erfolgt eine Auswertung in den Messzeiträumen Juli bis Juni. Für 2018 wird zusätzlich der Messzeitraum Juli – Dezember ausgegeben.

Wärmebereitstellung und -verbrauch

Die Umbaumaßnahmen sowie hohe Wärmeverbräuche führten dazu, dass der Eisspeicher Ende 2017 frühzeitig durchfror und nicht, wie geplant, während der gesamten Heizperiode als Niedertemperaturwärmequelle für die Wärmepumpe zur Verfügung stand. Im Messzeitraum Januar bis März 2017 musste die Wärmebereitstellung über zusätzlich installierte Durchlauferhitzer gewährleistet werden. Durch die Erfahrungen in der Heizperiode 2016/2017 wurden Ende 2017 zusätzliche Durchlauferhitzer in das Energiekonzept integriert und nun planmäßig bei niedrigen Außentemperaturen bzw. hohen Heizlasten genutzt.

In den folgenden Abbildungen ist die monatliche und jährliche Wärmebereitstellung und der Wärmeverbrauch dargestellt. Die Auswertungen zeigen die Anteile des Wärmeverbrauchs für das Gebäude, aufgeschlüsselt nach Wärmeübergabe für Raumheizung sowie Lüftung und Trinkwarmwasser sowie der Bereitstellung, getrennt / gedeckt über einen solarelektrischen Anteil (Q_SEWE) und dem Strombezug aus dem Netz (Q_ZWE) als auch die Durchlauferhitzer (Q_ZWE2).

In den Messzeiträumen werden im Durchschnitt 55.000 kWh/a (22,9 kWh/(m²_AN a)) Wärme für Heizung (Raumheizung und Lüftung) und 23.000 kWh/a (9,6 kWh/(m²_AN a)) Wärme für Trinkwarmwasser verbraucht. Die Wärmepumpe stellt dafür im Mittel 98.000 kWh/a (40,7 kWh/(m²_AN a)) bereit. (Tabelle 1.1)

Im Mehrfamilienhaus können zwischen 5 – 70 % der monatlichen Wärmebreitstellung auf der Basis solarer Erträge aus der Photovoltaikanlage und der Wärmepumpe gedeckt werden. Der jährliche solar thermische Deckungsanteil liegt bei rund 24 %.

PV-Überschüsse werden in Bezug auf die Betriebsweise der Wärmepumpe regelungstechnisch nicht berücksichtigt. Unabhängig vom Energieangebot aus der PV-Anlage geht die Wärmepumpe nur in Betrieb, wenn das Einschaltkriterium infolge der Speichertemperatur besteht.

Wie in Konstanz ist auch in Frankfurt a. M. keine Solarthermieanlage installiert, so dass f_sol,th,SEWE und f_sol,th identisch verlaufen.

Monatlicher Wärmeverbrauch Heizung und Trinkwarmwasser (links) und monatliche Wärmebereitstellung über die Wärmepumpe - Anteil regeneartive Erzeugung (rechts) für das Gebäude in Frankfurt

Strombereitstellung und -verbrauch

Wie auch im Mehrfamilienhaus Konstanz ist die Anlagentechnik im Mehrfamilienhaus Frankfurt a. M. auf eine direkte Nutzung der PV-Erträge ausgerichtet. Nur Überschüsse, die nicht gespeichert werden können, werden in das öffentliche Versorgungsnetz eingespeist.

Im folgenden werden die monatlichen und jährlichen Stromverbräuche, PV-Ertrag, die Strommengen zur Eigenstromnutzung sowie den Eigenstromnutzungsanteil und den solarelektrischen Deckungsanteil dargestellt.

In den Messzeiträumen werden im Durchschnitt 57.000 kWh/a (23,7 kWh/(m²_AN a)) Strom für die Haushalte und 63.000 kWh/a (26,2 kWh/(m²_AN a)) Strom für die Anlagentechnik verbraucht. In den Messzeiträumen wurde im Mittel 97.000 kWh/a Strom über die PV-Anlage produziert.

Der solarelektrische Deckungsanteil am Gesamtstromverbrauch liegt monatlich zwischen 10 und 80 %. Der Eigennutzugsanteil liegt zwischen 40 und 95 %.

Es wird deutlich, dass die Eigenstromnutzung im jahreszeitlichen Verlauf entgegengesetzt dem regenerativen Ertrag im Sommer prozentual abnimmt und in den Wintermonaten zunimmt.

Monatlicher Stromverbrauch (links) und jährlicher Stromverbrauch, Erzeugung und Verteilung (rechts) für das Gebäude in Frankfurt

Solare Deckungsanteile

Im Rahmen des Monitorings können für das Mehrfamilienhaus in Frankfurt mit dem umgesetzten Energiekonzept monatliche solare Deckungsanteile für den gesamtsolaren Anteil von bis zu 90 % erzielt werden.

Im jährlichen Verlauf wird der elektrische Energieverbrauch für Haushalt und Technik zu 8 – 80 % solar gedeckt. Der solarthermische Anteil an der Wärmebereitstellung über die Wärmepumpe beträgt 0 – 75 %.

Monatliche solare Deckungsanteile für das Gebäude in Frankfurt