Ermittlung Spitzenlast aus Jahresverbräuchen

  • Hallo miteinander,


    ich habe mal die Frage in dieser Rubrik gestartet, da dies wohl auch für manch bhkw-ler interessant sein dürfte, denn für die Auslegung einer Heizungsanalage ist sicherlich eine gute dimensionierter Wärmeerzeuger enscheidend.


    Mich würde mal interessieren, wie der Spitzenlastbedarf einer Heizungsanlage ermittelt wird.


    ...und ganz besonders,
    ob es nicht Berechnungsverfahren gibt, wie man anhand durchschnittlicher Jahresverbräuche den Spitzenlastbedarf von Gebäuden berechnen kann.


    Freue mich auf Info's


    DANKE

  • Hallo Fire
    Es wird die Isolation des Gebäudes errechnet, dafür gibt es Tabellen welcher Werkstoff welchen KWert hat, der dann als Ergebnis in den sogenannten KWert dar stellt. Der gibt dann an wieviel Watt pro K°pro m² .
    Damit hast du den Wärmeverlust des Gebäudes ermittelt.Nun gibt es noch Katrenmaterial in welcher Region mit welcher Tiefsttemperatur zurechnen ist.Dazu legt man noch die Leistung für Warmwasser drauf .Wenn die Anlage dann 1800h/a läuft mit Warmwassernutzug soll sie richtig ausgelegt sein.Ohne Warwasser 1200h/a.
    So stand das mal in der DIN zu meiner Lehrzeit.Das halte ich für total überholt.
    Bei meinen Anwendungsbeispiel habe ich die Kesselleistung von 780Kw aus 180 Kw reduziert das hat ohne BHKW vollkommen ausgereicht.dadurch hatte ich auch ca. 5500 Bh auf der Kesselanlage.

    Mit Energie geladenen Grüßen aus dem Teufelsmoor.
    Nicht nur privat bin ich von hocheffizienten BHKW überzeugt.
    Vom Hobby zum Beruf gekommen bin ich seit einigen Jahren auch Angestellter der MWB AG und seit Februar 2014 bei RMB Energie GmbH

  • Hallo Klaus (<- für die, die es nicht wissen...das ist unser lieber GB)


    Ja, dass war mir so grob schon in etwa klar...
    ...aber damit kommst Du meiner Fragestellung überhaupt nicht nahe ;)


    Aber,
    ich hab mich nun auch noch auf die Suche begeben. Also ist ja nicht so, dass ich nicht vorher gesuch hatte, aber so richtig fündig wurde ich vorhin noch nicht.


    Mittlerweile,
    komme ich zu der Erkenntnis, dass auch Wünschelrutengänger bei der Thematik eine absolut erwägenswerte Alternative darstellen würden ^^|__|



    Na ich malch mal eine grobe Zusammenfassung meiner Recherche
    ...also in plumpen Worten, denn das soll ja auch andere Interessenten einen kurzen Einblick geben.


    Es gibt eine DIN (also genau genommen mittlerweile eine aktuelle EN) die festlegt, wie die Kesselleistung zu berechnen ist. Da gehn die tollsten Werte ein. Also Gebäudehülle etc., also eine Menge Daten, die die Bausubstanz berücksichtigen. Weiterhin auch noch manch andere Dinge wie Anzahl der Bewohner (weil Wassererwärmung auch reingeht), natürlich Klimafaktoren für den Standort usw usw.


    Aber einen Schwachpunkt hat das, das Nutzerverhalten
    Klar, bei einem Erstbezug, oder bei Mieterwechsel usw. kann sich das ändern.
    Aber es gibt ja auch genug Bestandsgebäude, wo sich dies nur geringfügig ändern wird...ich sage mal z.B. den Eigenheimbesitzer. Und wenn der mal über ein anderes/neues Heizsystem oder um eine Optimierung (denn die von vielen gemutmaßte 100%-überdimensionierung bei den meisten Gebäude, soll -so hört ma- übern Daumen gepeilt 20% Mehrverbrauch verurschaen) nachdenkt, sollten doch Daten anhand seiner tatsächlichen Verbräuche zu generieren sein. Was heisst Daten, einfach anhand des Jahresverbrauchs eine Abschätzung der benötigten Kesselleistung machen. Auch bei Mietshäusern -vermut ich mal- sollt es klappen...wenn ein neuer da mal über die Stränge schlägt wird das auf 8 Parteien nun auch nicht die Welt ausmachen (zumal ja die maximallast nur an einer handvoll Tagen im Jahr abgerufen wird)


    Also machte ich mich auf die Suche...uns suchte und suchte....nach was einfachen in der Art Jahresverbrauch durch Fakor = Spitzenlastbedarf.
    Gut, dann vielleicht noch einen Korrekturfaktor, denn mir war schon klar, dass sich besser gedämmte Häuser nicht nur einen geringeren Wärmebedarf haben, sondern aufgrund der Abstrahlungsverluste (die gerade beim Spitzenbedarf immer stärker wiegen) geringere Verhältnisse des Spitzenbedarfs zum gesamtverbrauch haben sollten.


    Tja, da gibts nichts genormtes (oder scheint es nichts zu geben?)...ein Ding ist zum Beispiel eine Auslastungsmessung...Gut, bekommt man so vielleicht hin...aber so wie ich es verstanden hab, werden da auch nur ein paar Daten gesammelt und der Rest interpoliert. Also 100%-ig gehts so wohl so auch nicht.


    Dann gibt es noch Listen mit "Erfahrungswerten". Dort stehen typische Werte für den spezifischen Leistungsbedarf drinne. Fein Fein, aber da gibts auch heftige Unterschiede. Also während eine "deutsche" Liste für alte, ungedämte Einfamilienhäusern von 150 oder mehr kw/m² ausgeht...findet man z.B. auch eine schweizer Liste, die für so ein Gebäude nur 80kw/m² im Jahr ansetzt. Gut, klimatisch wird die Schweiz schon etwas anders aussehn...aber Faktor2 oder mehr, würd ich ausm Bauch herraus anzweifeln.


    Nun hab ich ganz schön weit ausgeholt und schon in der Schweiz gelandet....und das ist das STICHWORT...die Schweizer Formel.
    Die sagt: Heizleistung=Verbrauch(in l heizöl) / 300


    Echt einfach, prägnant und toll.


    Nun ja, sicherlich gibts noch ein paar Knackpunkte....diese Formel bezieht sich auf einen üblichen (und da wohl schweizer) Dämmungszustand und auf eine zu ersetzende Heizungsanlage mit einem Jahreswirkungsgrad von 70-85% und so weiter und so weiter.
    Dennoch, hab ich mir mal gleich ein paar Spezialisten (oder möchtegern-spezi's) im haushalttechnik-forum angeschaut. Und es scheint, dass eine ganze Reihe von Leuten gerne (mindestens) zur überschlägigen Berechnung die Formel nutzen.
    Und wenn man sich Erfahrungswerte (hab jetzt nicht die Quellen zur Hand) von so manchen Leuten anschaut, scheinen die Werte schon deutlich dichter dran zu sein, als von so manch einem nach DIN-berechneten.
    ...oder wie ich in einem Heizi-Forum las: Einfach die DIN-Daten halbieren, dann passt es.


    Resümee...es gibt viele Wege den Spitzenlast zu bestimmen...einen wirklich einfachen hab ich mit der schweizer Formel nun gefunden.
    Sicher, hat diese auch ihre Tücken, aber wenn ich die Band (und Fehlerbreite) von manch anderen Verfahren anschaue, scheint das nichts ausergewöhnliches zu sein. Also zumindest für eine grobe Abschätzung wohl tauglich (inwieweit jeder einzelne darauf vertraun möchte...und Sicherheiten aufschlägt, bleibt ja jedem selbst überlassen)


    Hier mal ein link zur Formel (zur einfachen) irgendwo find ich auch noch den zur erweiterten (hol ich dann nach)
    http://www.baselland.ch/filead…/bud/formulare/161_2d.pdf

  • Hallo Fire
    Das ist ein Thema mit dem man sich endlos Rummschlagen kann.
    Ich habe meine reale Spitzenlast durch ausprobieren ermittelt.Und wie man sieht liegt sie von der theoretischen Realität weit entfernt.Wenn ein Gebäude nimmt was den Blowertest (Zugluftprüfung) besteht das kann das mit dem ausrechnen funktionieren.Wenn man eine gemischte Substanz wie ich Baujahr 1885-2006 wird das mit dem rechnen noch schwieriger.
    @Fire
    Wenn man dort eine genaue Rechenformel hätte währe das einfach.


    |__|:-) Das Heitzsythem muss so flelexibel in der Lestung sein das man es perfekt angleichen kann. Ich ermittle das folgender Massen ich reduziere durch einstellen der Brennerleistung das soweit bis einer meckert das ganze dokumentiere ich mit einen Betriebsstundenzähler, so kommt man in Altbauten an den Idealwert am nächsten.

    Mit Energie geladenen Grüßen aus dem Teufelsmoor.
    Nicht nur privat bin ich von hocheffizienten BHKW überzeugt.
    Vom Hobby zum Beruf gekommen bin ich seit einigen Jahren auch Angestellter der MWB AG und seit Februar 2014 bei RMB Energie GmbH

    Einmal editiert, zuletzt von GB1530 ()

  • Hi,


    dieses Thema ist sehr komplex, denn es spielen sehr viele Faktoren eine Rolle. Wenn ihr z.B. 100 Energieberatern ein Gebäude (Bestand)czum Berechnen gebt, dann kommen garantiert 100 verschiedene Ergebnisse dabei heraus. Das ist auch der Grund weshalb ich den ganzen Energieausweiskäse zum :-(((( finde.
    Das mit der Faustformel kann sicher auf einen Großteil der Gebäude passen, aber eben nicht auf alle. Die Realität sieht leider so aus, das kaum ein Heizungsbauer eine Heizlastberechnung durchführt um den Kessel optimal auszulegen. Früher wurde mit 100W/m² gerechnet und gut war. Das Resultat war, das die meisten Kessel überdimensioniert waren.


    Ein Neubau sollte ziemlich genau berechnet werden können, so das die Heizungsbauer auch ihre Heizungen optimal auslegen können. Die größte unbekannte dabei bleibt der Nutzer.



    Gruß
    Tom

  • hehe,
    wie mir scheint, ich hab Klaus mit meinen schnellschreib-Rechtschreibaussetzern heut auch angesteckt.


    aber Klaus,
    zu dem Thema bist Du eh raus ))))
    Also nein, freue mich auf Deine Meldungen hier und hoffe es folgen noch mehr ;)
    ...und Deine fachliche Kompetenzz würd ich eh nicht in Frage stellen, allerdings bist Du aufgrund Deines Objektes schon ein ganz anderer Fall. Gut, die gemischte Bausubstanz, könnte vll. sogar hilfreich sein (ala Mischkalkulation 8) ) aber Dein Gewerbe hat ja schon gaaanz andere Anforderungen. Und innerhalb der Hotelbranche gibts garantiert auch noch riesige Unterschiede (Eine Pension, die haupsächlich Monteure abends was zu futtern bereitet und die kurz duschen, werden komplett anderen Bedarf haben, als ein Hotel mit durchgängigen Restaurantbetrieb, Feier und vll noch Kongressanteilen)
    Hier werden generelle Aussagen oder seien es auch nur Richtwerte absolut unmöglich sein. Allerdings lohnt sich ja da auch ein größerer Aufwand.
    Die o.g. überschlagsrechnung hat (wenn überhaupt) wohl nur bei Wohngebäuden eine Daseinsberechtigung.


    Ich hab mal die Werte vom elterlichen Haus mir angeschaut.
    Jahresbedarf...so 2.200 l bis 1.000l (<-der extrem warme 06/07)....aber so im Schnitt vll. 1.600 l (<-so schön rund)
    da ist ein 15kw Ölbrenner drin
    das Haus ist (knappe 80m²)...also nun ja..alt. 24er Kalksander. Dachdämmung besteht hauptsächlich aus eienr organisch gewachsenen Schicht Pappe, Teer Schweissbahn...ich würd sagen mittlerweile 5-10cm ))))
    Die Nordseite(klein) hat Sauerkohlplatten dran (<-erwähn ich mal, da die wohl schon als Dämmung durchgehn) und dann hat noch ein (!) zimmer eine 4cm Innendämmung (passte nicht anders, und dies Zimmer war einfach nicht warmzukriegen)...egal
    Ansosnten auf der Westseite neuere Fenster (dämmwert? keine ahnung), Ostseite hat alte 2 Flügelige einfachglas.
    Also summa sumarum einen echt miesen energetischen Zustand.
    So, der Brenner brauch 1,6l/h...damit kommt man dann auf 1.600l/1.6l (<- wer hätte das gedacht) gute 1000 Betriebsstunden. Ist ja nicht so prall, allerdings gab es früher glaub ich auch keine kleineren Brenner. Wenn ich nun nach dem Schweizer überschlage, käme ich auf einen Bedarf von knapp 7kw...na sagen wir mal 7,5kw würde also 2.000 bh ergeben....und dieser Wert (ob nun Deine alten 1.800bh's oder andere Quellen mit 2.300 bh's) klingt recht vernünftig. Denn es scheint ja so zu sein, wenn die Brennerleistung so gewählt wird, dass er im schnitt 2000h/a läuft, dann ist es eine ordentliche Dimensionierung.



    Also alles Werte (um nicht zu sagen Mutmaßungen) die ich heut (früher auch mal) mir so angelesen hab.
    ...und alles sehr grob, ohne Verlustbetrachtung und vor allem ohne Anpassung auf nord(seeklima) und ostdeutsche(kontinentalklima) Verhältnisse usw...aber als grobe Faust wohl nicht schlecht.


    Das ganze, find ich nicht nur interessant, ich könnt mir da gerade auch im Hinblick auf bhkw's was vorstellen (also bei hauptsächlich wohnobjekten, evt. mit "leichten" Gewerbe. (<- hehe, ich mein mit leicht energieärmere..Büro, etc.)
    Es gibt doch ungefähre Erfahrungswerte, ab wieviel Betriebsstunden sich der Einsatz eines BHKW rechnet (natürlich unter Berücksichtigung vom Eigenverbrauch). Da käme man doch bestimmt mit dem obigen Ansatz auf eine grobe bh-Abschätzung. Hier müsste man natürlich von einer Unterdimensionierung des BHKW ausgehen, um die Laufzeiten auf über die kritische Laufzeit (sagt mal einen Wert, ist mit der neuen regelung vll nicht mehr so hoch, oder?) zu bugsieren und den Rest halt über Spitzenlast abzudecken. So käme man dann vielleicht auf einen recht ordentlichen Wert, welchen Mindestwärmebedarf ein Objekt haben müsste um BHKW mit x kwh einzupflanzen.


    Ist ja nur so eine Idee von mir...ud die bisherigen Tipps der erfahrenen Betreiber hier sind wahrlich eine echte Hilfe, dennoch fänd ich sowas nicht schlecht (halt Ing....ich brauch Formeln) :D


    Und in Sachen glaubwürdigkeit der Überschlagsrechnung, ist man heir bei den bhkw'lern doch bestimmt richtig. Im Vergleich zu normal-Heizern, haben doch eine Reihe von Leuten hier Daten über Betriebsstunden und co. parat, oder?


    ---------------------


    So, nun sind wieder 3h rum und da ich vorhin vergessen hab, den Beitrag abzuschicken, gibts gleich noch eine kleine Ergänzung.
    Ich hatte vorhin ein Liste mit Werten für einen "typischen" jahreszeitlichen Heizverbrauch gefunden (und wie weit es sich bei welchen Temperaturen auswirkt)
    Ich weiss zwar nicht, von welcher Wetterstation die Temperaturen stammen und warum ausserhalb der Heizperiode keine WW-Bereitung berücksichtigt wurde, aber um ein gefühl zu entwickeln, hab ich die Daten einfach mal in einer excel gezogen und hier mal die Betriebststunden errechnet, die bei welcher Auslegung eines BHKWs im Vergleich zur Gesamtheizleistung zu erreichen sind.


    Natürlich muss man nicht unbedingt maximale Stunden erreichen, für eine Wirtschaftlichkeit zählt ja auch der Eigenverbauch...
    und abgesehen davon, wer hat schon diese Klimadaten....genau solche Normnutzer )))) im Haus, findet ein BHKW mit exakt x-kw usw usw....aber für ein Gefühl zu dem Thema, ist folgende Graphik (also excell-Tab) bestimmt nicht schlecht.
    bhkw_Laufzeiten.pdf

  • Hi ho,


    na ihr seid mir ja ein lustiges Völkchen...
    ...da stekl ich schon schlaftrunken eine Datei rein...und keienr schaut sie sich an...oder seid ihr alle auch so verschlafen, dass es Euch nicht aufgefallen ist, dass es die falsche ist ...also die halbfertige.
    Denn natürlich steigen die Bewtriebszeiten immer weiter, hje kleine die Anlage ist.


    Na egal,
    hier dann nochmal als Bildchen.

  • Hallo nochmal,


    ich möchte Euch an meinen neuen Erkenntnissen gerne Teilhaben lassen.


    Also, ich bin nun dahinter gekommen...besser gesagt, hab mir einen eigenen Reim drauf gemmacht....wie die o.g. schweizer Formel funktioniert.


    Es ist wie gesagt nur eine Näherung, aber auch andere Berechnungswege führen wohl nur zu Näherungen.
    Das Prinzip hier ist echt einfach und nun auch nachvollziehbar.


    Es wird angenommen,
    - dass die Abstrahlverluste eines Gebäudes im Temperaturbereich -20°C bis +20°C sich linear zur Aussentemperatur verhalten. Das machen die meisten Verfahren.
    - dass die Heiztage sich grob wie eine Glockenfunktion verteilen...linke Grenze Heizgrenztemperatur, rechte Grenze Asulegungstemperatur und in der Mitte (also so grob bei 0..5°C) ist das Maximum.
    - beim Maximum werden ungefähr 50% der Spitzenlast nur benötigt.
    ...
    - daraus folgt nun fürs ganze Jahr, dass die Heizung im Schnitt bei 50% läuft, ja und da rechnet man nun den Jahresverbrauch (ob nun in l Öl, oder kwh...wäre ja nur ein andere Faktor von rund 10) durch die Anzahl der Heiztage....was bei vielen so grob 265 Tage sind. und schon erhält man den durchschnittlichen Tagesverbrauch.
    - am kältest zu erwartenden Tag soll die Heizung 100% laufen. Da wird sie also doppelt solange wie am Durchschnittstag laufen. Da der Verbauch aber im Druschnittstag auch bei 50% liegt, kürzen sich die Faktoren raus und wir bleiben bei der Formel Jahresverbrauch (in l Heizöl) durch Heiztage (265) = Spitzenlastauslegung.
    - wenn man WW mit bereitet muss das nun auch noch rein...also Jahresverbrauch - 12% (<-statistischer Wert des Wasserverbrauchsanteil) durch Heiztage = Spitzenlast....oder einfacher Jahresverbracuh/300= Spitzenlast.


    Klingt ziemlich logisch...und auch wenn sehr viele vereinfachte Annahmen drin sind, scheinen die Schweizer sehr gut damit klar zu kommen.
    Das ganze muss natürlich auf andere Klimazonen anwendung finden, und auch die max. tiefste Temp ist ja in Berlin deutlisch strenger als in Bremen, Pfullingen oder sonst wo. Und bei miesen Gebäudebestand (keine Dämmung), in extrem freier Lage (auf eine Bergspitze) und man am kältesten Tag der letzten 10 Jahre ausgerechnet ausm Urlaub kommt und die Absenkung verlässt, kann man sicherlich noch Sicherheitszuschläge draufpappen...aber so grob kann man das wohl verwenden.
    Und mal ehrlich, wenns ganz derbe kommt, dann fühlt man sich schon bei 18° im Vergleich zur Aussentemperatur noch wohl

  • Hallo,


    zur Beantwortung dieser Frage schaut man sich am besten die Jahresdauerlinie des Wärmebedarfs an.


    Die Kurve zeigt die Leistungen eines Jahres (oder einer anderen Periode wie Tag, Woche, Monat) an und zwar absteigend geordnet. Ganz links sieht man die Spitzenlast, die nur wenige Stunden/Tage im Jahr gedeckt werden muss. Dann gibt es einen Buckel in der Mitte, das wäre also die Heizperiode und der flach auslaufende Teil rechts ist die Grundlast, z.B. für Warmwasser oder auch schwaches Zuheizen in der Übergangszeit. Bei Fern- und Nahwärmenetzen sind in der Grundlast auch die Netzverluste mit drin.


    Das Maximum links stellt die benötigte Heizleistung da, die installiert werden sollte (sonst gibt es an manchen Tagen Komfortverlust). Die Fläche unter der Kurve ist der Jahresverbrauch, also die Energie oder die Arbeit, es ist das Integral über Leistung * Zeit: W = int (P(t)*t) dt von Stunde 0 bis 8760. Das Verhältnis dieser Fläche unter der Jahresdauerlinie in Bezug zur Fläche des gesamten Rechteckes P_max*Dauer stellt die Auslastung dar, z. B. W=100.000 kWh, P_max = 50 kW, Auslastung = 100.000 kWh / (60 kW * 8760 h) = ca ein Fünftel = 20% Das lässt sich auch in Volllaststunden umrechnen, dann sind es 8760h*0,2 = ca 1750 h.


    Heizsysteme haben wie im obigen Thread schon gesagt, Volllaststunden im Bereich von 1000-2000 Stunden. Dies hängt von der Form der Jahresdauerlinie ab. Je ausgewogener sie ist, d.h. wenig Spitze links und ausgeprägte Grundlast rechts, desto größer ist die Volllaststundenzahl. Dies ist z.B. der Fall bei gut gedämmten Häusern (keine große Winterspitze), die einen Grundlastbedarf im Sommer durch Warmwasser oder in großen Bürogebäuden beispielsweise durch eine Absorptionskältemaschine haben. Ein ungedämmter Altbau mit hoher Spitze im Winter und bei dem beispielsweise das Wasser per elektrischem Durchlauferhitzer erwärmt wird und daher auch mit wenig Grundlast kommt auf eine kleinere Volllaststundenzahl, selbst wenn die absoluten Verbrauchswerte gleich sind. Dies liegt an der Notwendigkeit, eine größere Maximalleistung zu installieren.


    Mein Vorschlag wäre der, sich anhand des Gebäudezustandes und der Klimazone sich eine typische Vollaststundenzahl herauszupicken, und den gemessenen Jahresverbrauch durch diesen Wert zu teilen: Heraus kommt eine Leistung - Voila!


    Gruß,
    Gunnar