Ausgangslage

• Erdwärmesonden in Kombination mit Wärmepumpen gelten als Schlüsseltechnologie für die Dekarbonisierung des Gebäudesektors.
• Die Effizienz solcher Systeme hängt von Faktoren wie Sondenlänge, Regeneration, Nutzerverhalten und Regelstrategien ab.
• In der Schweiz sind verschiedene Konzepte im Einsatz, deren Effizienz im direkten Vergleich bislang kaum untersucht wurde.

Projektbeschrieb

In vier vergleichbaren Mehrfamilienhäusern wurden unterschiedliche Energieversorgungskonzepte realisiert und über ein Jahr detailliert gemessen und ausgewertet: Haus A mit direktverdampfenden CO₂-Erdwärmesonden ohne Solepumpe, Haus B mit einer Standard-EWS-Anlage mit Freecooling als Referenz, Haus C mit Standard-EWS und PVT-Kollektoren zur solaren Regeneration sowie Haus D mit Standard-EWS und witterungsgeführter Regelung.

Projektziele

• Vergleich der Jahresarbeitszahlen aller vier Systeme
• Bewertung der solaren Regeneration und des Freecoolings
• Analyse der CO₂-Sonden hinsichtlich Effizienz und Einbauaufwand
• Untersuchung der witterungsgeführten Regelung auf Energieverbrauch und Komfort

Erkenntnisse

Die Referenzanlage (Haus B) schnitt am besten ab – sie übertraf sogar die prognostizierte JAZ und überzeugte durch geringen Hilfsenergiebedarf und bewährte Technik. Die CO₂-Sonden (Haus A) und die solare Regeneration (Haus C) hingegen blieben trotz hoher Erwartungen deutlich hinter den Prognosen zurück: Haus A wegen unzureichender Auslegung und aufwändigem Einbau der steifen Chromstahlrohre, Haus C wegen des erhöhten Pumpenstrombedarfs – wobei langfristig eine bessere Effizienz erwartet wird. Die witterungsgeführte Regelung (Haus D) lag nur knapp unter dem Zielwert, litt jedoch unter technischen Problemen. Positiv hervorzuheben ist das Freecooling: Es sorgte auch im Rekordsommer 2018 für angenehme Raumtemperaturen und bewirkte eine Teilregeneration der Sonden von 18–24 % der entzogenen Energie.

Ausblick

Die Resultate wurden an einer Fachkonferenz sowie in der Zeitschrift Energy publiziert. Eine Kombination aus PVT-Regeneration und intelligenter Regelung wird als vielversprechender nächster Entwicklungsschritt diskutiert.

Projektpartner

Ähnliche Projekte