Avanceret lejlighedskompleks med førende energikoncept MATRIX-Living i Berlin Edgar Mayer

Transkript

1 Edgar Mayer Product Marketing Manager CentraLine c/o Honeywell GmbH Avanceret Nul energiforbrug: Det er målet for nybyggeri fra og med Eksperterne arbejder på forskellige modeller, som skal sikre, at målsætningen nås. Et nyt og eksklusivt lejlighedskompleks i Berlin er et skridt tættere på at opfylde fremtidens krav. Systematisk anvendelse af banebrydende energiog styringsmodeller gør, at driftsudgifterne kan skæres ned med hele 40 %. Det er noget, der kommer køberne af de avancerede ejerlejligheder til gode, for de lavere driftsudgifter betyder, at der er flere penge til investering f.eks. til finansiering af lejligheden.

2 Nyt byggeprojekt med høje standarder for effektivitet og komfort MATRIX-Living-lejlighedskomplekset, der er et fremtidsboligprojekt, blev opført i centrum af Berlin mellem Kurfürstendamm og Volkspark Wilmersdorf fra maj 2009 til oktober Komplekset består af 43 boliger, tre attraktive forretningsenheder, en parkeringskælder på m² med ventilation samt 800 m² åben plads og grønt tagareal. De store lejligheder (boligareal på mellem 88 og 399 m² med 3 til 9 værelser) med vinduer i fuld højde og rummelige private udendørsområder (terrasse, balkon eller veranda) er udstyret med gulvvarme, radiatorer på badeværelset, decentraliseret varmtvandsforsyning, opvarmning og nedkøling af opholdsrum samt separat rumventilation med optimeret luftudskiftning. Som en del af byggeprojektet har bygherren bestræbt sig på at anvende bæredygtige principper, den nyeste teknologi og på at beskytte de naturlige ressourcer. Energikonceptet og specielt bygningsinstallationerne er enestående for et lejlighedskompleks af denne størrelse. Figur 1: MATRIX-Living er et lejlighedsbyggeri på fem etager, der indeholder grøn byggeteknologi og et banebrydende energikoncept.

3 Banebrydende teknologi giver enorm energibesparelse Ændringen af EU s direktiv om bygningers energimæssige ydeevne (EPBD 2010) trådte i kraft i Ifølge direktivet skal alle nye bygninger fra 2019 være energineutrale. Det betyder, at nye bygninger fra og med 2019 skal producere mindst den samme mængde energi, som de forbruger. I branchen er der en vis skepsis over for, om dette mål er realistisk. Matrix Projektgesellschaft GmbH har imidlertid allerede leveret et projekt, der er tæt på at opfylde kravene i direktivet adskillige år før ikrafttrædelsen. Det primære energiforbrug i lejlighedskomplekset, dvs. den energi, der ikke genereres eller gendannes af bygningen, er blot 22,6 kwh pr. kvadratmeter årligt, samtidig med at det ikke forringer komforten. Det ambitiøse mål er blevet nået i kraft af en intelligent kombination af alternative og konventionelle varmesystemer, der er styret på en måde, så den enkelte lejlighed kun forsynes med energi, når der er brug for det. Lejlighedskomplekset er et godt eksempel på, hvordan der kan opnås enorme energibesparelser i anlæg med flere anvendelsesformål, hvis der anvendes nyskabende styringsteknologi. Bag styringsteknologien og bygningsstyringssystemet, som yder et væsentligt bidrag til opfyldelsen af de ambitiøse miljømæssige og økonomiske mål, står en systemløsning fremstillet af CentraLine og monteret af en erfaren CentraLine-partner. De vigtigste punkter i den alsidige og forbundne varmemodel i MATRIX-Living er følgende: - Opvarmning via varmepumpe med genvinding fra udsugningsluften - Anvendelse af et solvarmesystem sammen med varmesystemet - Gulvvarme med sommerkøling - Behovsstyret ventilation - Decentraliseret vandforsyning

4 Solvarmesystemet er en central del af energikonceptet og består af 126 solcellepaneler, der er monteret på taget af bygningen. Panelerne dækker et areal på ca. 300 m². Varmeenergien anvendes til brugsvandsproduktionen af varmt vand indendørs som reserve for varmesystemet og til nedkøling af opholdsrum om sommeren. Et andet vigtigt element er en bevidst beslutning om at anvende central ventilation i stedet for individuel ventilation i det enkelte rum og samtidig genanvende al overskydende varme fra de enkelte lejligheder. Denne overskydende varme anvendes sammen med solvarmen til at dække de grundlæggende varmebehov i bygningen. Fem varmepumper leder den overskydende varme til et mellemlagringssystem. Systemet kan lagre omkring liter (2 x liter fra solvarmen + varmepumper + 2 x liter til køling liter hydraulisk omløb). Med et samlet energiforbrug på 329 kwh er det tilstrækkeligt til at sikre forsyning med varme og varmt brugsvand, og desuden giver det en kølevandsbuffer. Systemet giver en væsentligt forbedret effektivitet i varmepumperne, og ved hjælp af overskydende solvarmeenergi bidrager det også med nedkøling af opholdsrum om sommeren via gulvvarme og gulvkølesystemet. De fem varmepumper har et fælles fordampningsflade på 15 m², der omdanner energien i udsugningsluften til vand. Luftmængden fra udendørsluften ( m³/t ved skiftende temperaturer), parkeringskælderen ( m³/t ved 16 C) og lejlighederne ( m³/t ved en konstant temperatur på 22 C) anvendes til at sikre effektiv drift både miljømæssigt og økonomisk. Ved ekstreme vintertemperaturer bruges den offentlige varmeforsyning som backup, som kan dække perioder med forhøjet energiforbrug. 43 vandforsyningsenheder med individuel styring står for varmtvandsproduktionen til de enkelte lejligheder efter behov, hvilket nedsætter legionella-risikoen væsentligt.

5 Intelligent individuel rumstyring sikrer optimal luftkvalitet I hver lejlighed er der monteret en PANTHER-styreenhed fra CentraLine, der regulerer ventilationen og sikrer effektiv luftcirkulation i hele opholdsområdet efter behov. Styreenheden er integreret i de elektriske installationer i bygningen. Det indendørs luftstyresystem kontrollerer også genanvendelsen af al udgående varme fra de enkelte lejligheder. Afhængigt af behovet og luftfugtigheden transporterer ventilatorerne udsugningsluften fra badeværelse, køkken og toilet ud af lejligheden via udsugningskanaler. Derfor er der et let undertryk i boligen. Undertrykket betyder, at den friske og filtrerede luft trækkes ind i stue, soveværelser, børneværelser og andre opholdsrum gennem friskluftkanalerne. Overtryksåbninger i dørene sikrer en god ventilations-balance mellem rum, der får frisk luft direkte ind og rum uden ydervægge. Det medfører, at der er en konstant cirkulation af frisk luft: først udefra til opholdsrummene og derfra til rum inde i bygningen. Friskluftkanalerne fungerer som vindtryk låse og luftstrømsbegrænsere og forhindrer dermed træk. Figur 2: Det indendørs luftreguleringssystem sikrer, at rummene forsynes med frisk luft efter behov.

6 Det behovsstyrede reguleringssystem til udsugningsventilatorerne er udstyret med en luftfugtigheds- og temperaturføler. Reguleringssystemet justerer automatisk ventilatorindstillingerne afhængigt af det aktuelle ventilationsbehov. Luftmængden stiger eller falder afhængigt af den relative luftfugtighed. Lejligheden ventileres så lidt som muligt og så meget som nødvendigt. Styresystemet opfylder ikke blot ventilationsbehovene for køkken og badeværelse, men også for opholdsrummene, hvilket bidrager til at undgå problemer med fugt og skimmelsvamp. Det automatiske årsprogram ændrer selv ventilatorindstillingerne til laveste niveau om sommeren og i overgangsperioderne. Derefter skifter det så tilbage til fugtstyrings-indstillingen om vinteren. Alle 440 rum i bygningen er også forsynet med en separat SERVAL-rumstyring fra CentraLine til opvarmning og nedkøling via gulvvarme og gulvkølesystemet. Rumstyringen, som er monteret skjult af et nedhængt loft, sikrer høj komfort kombineret med lavere energiforbrug.

7 Varmegenvinding via varmepumper i udsugningskanaler Den primære energiforsyning til opvarmning og nedkøling består af solcellepaneler, varmepumper, udsugningen, buffertanke og den offentlige varmeforsyning. Ved hjælp af 29 programmerbare og modulære CentraLine LION-styreenheder kan de forskellige dele koordineres effektivt. Styreenhederne er monteret i det centrale teknikrum i bygnings-komplekset. Udsugningsventilatorerne er sluttet til en hovedkanal, og dermed lukkes luften ikke ud i omgivelserne via taget som normalt. I MATRIX-Living-lejlighedskomplekset transporteres udsugningsluften til varmepumper, der genererer varmt vand til opvarmning og brugsvands-produktionen. Dermed har varmepumperne en meget høj grad af effektivitet (effektfaktor (COP) på 3,7 4,8), da temperaturen i udsugningsluften er højere end 10 C i gennemsnit. En yderligere fordel er, at varmegenvindingen er adskilt fra beboerne. I forbindelse med konventionelle ventilationssystemer med varmegenvinding kan beboernes adfærd (f.eks. åbning af vindue om vinteren) have negativ indflydelse på energibesparelsen. I en normal krydsveksler med varmegenvinding ville systemet påbegynde en opvarmning af indblæsningsluften. Det øger ventilationssystemets energiforbrug væsentligt, idet man fyrer for fuglene. Som modsætning hertil udnyttes luften fra alle lejligheder, når varmegenvinding sker via varmepumper. Ventilatorerne i de enkelte lejligheder øger den samlede udsugningstemperatur i kanalsystemet til varmepumperne, specielt fordi rummene inde i bygningen, køkken og badeværelse, er de varmeste i lejligheden.

8 Internet LON TCP/IP LON LON LON HAWK AX LION 1 LION 28 Figur 3: Systemkonfiguration. Lejlighederne 1 til 34 og undercentralerne kommunikerer via LON, mens betjeningssystemet er forbundet via TCP/IP.

9 Individuel styring via berøringsfølsom skærm En løsning, der er særligt konstrueret til lejlighedskomplekset, sikrer nem og brugervenlig betjening via særlige berøringsfølsomme skærme. Skærmene er monteret i entréen i hver lejlighed. Beboerne kan bruge skærmene til at registrere og justere de indstillede temperaturer og tidsprogrammer til opvarmning eller afkøling af de enkelte rum. Adgangen til bygningen er også styret af en berøringsfølsom skærm. Brugeropdelingen sker ved hjælp af CentraLineAX-systemet, der sikrer, at beboerne kun får adgang til deres egen lejlighed. Alle 46 bolig- og erhvervsenheder er udstyret med en HAWKintegrationsplatform. ARENAAX-management system anvender denne platform til at overvåge hele systemets drift, også de enkelte lejligheder, og til at registrere energiforbruget. HAWK gør det muligt for beboerne at styre miljøet i deres lejlighed og ændre indstillingerne med fjernadgang via internettet. Beboerne skal blot indtaste IP-adressen på HAWKenheden i en internetbrowser, hvorefter de kan se den aktuelle status og ændre temperaturindstillingerne.

10 Væsentligt lavere varmeudgifter i MATRIX-Living De sammenkoblede installationer til energiforsyning giver et endeligt energiforbrugstal, dvs. den anvendte nettoenergi, på 22,6 kwh pr. m2 pr. år. Sammenlignet med et boligkompleks med en konventionel energimodel kan de nyere ejere og lejere i lejlighedsbyggeriet se frem til væsentligt lavere varmeregninger > kwh/m 2 a Figur 4: Oversigt over den energimæssige ydeevne i MATRIX-Living, vurdering af energiforbruget sammenholdt med de lovgivningsmæssige krav: 1 MATRIX Living: ca. 22,6 kwh/m 2 /år, CO 2 -udledning på 7,5 kg/m 2 /år 2 Energibesparelsesregulativ (tysk EnEv), nybyggeri: 100 kwh/m 2 /år 3 Delvis moderniseret ældre bygning: 200 kg/m 2 kwh/m 2 /år 4 Ikke renoveret ældre bygning: 430 kwh/m 2 /år Med 0,22 euro (ca. 1,70 kr.) pr. kvadratmeter pr. måned for varme og varmt brugsvand er energiforbruget i MATRIX-Living-lejlighedskomplekset blot en brøkdel af gennemsnittet for Tyskland (flere oplysninger kan ses på Den gennem-snitlige ejer eller lejer af en lejlighed på 120 m 2 med et forbrug på 200 kwh pr. m 2 pr. år betaler euro (ca kr.) for varme i løbet af et år. Til sammenligning er beløbet 313 euro (ca kr.) for en lejlighed i MATRIX-Living. Besparelsen på euro (ca kr.) kan investeres af ejeren til finansiering af boligen.

11 Fremtidsudsigter Det energimæssige effektivitetsniveau for MATRIX-Living-lejlighedskomplekset er således helt enestående, hvad angår opvarmning, køling og varmtvandsforbrug. Ekspertgruppen vil bruge erfaringerne fra udviklingen af denne ejendom i deres næste projekt. Den næste ejendom kommer til at bruge endnu mindre primær energi og bliver tilgængelig for en bredere gruppe med priser fra euro (ca kr.) pr. m2 boligareal. Målsætningen om at producere samme mængde energi, som der forbruges i bygningen, er kommet tættere på og kan muligvis nås inden 2019.

12 Ekspertgruppen Udvikling: Matrix Projektentwicklungs GmbH, Berlin Arkitekter Wiewiorra Hopp Architekten, Berlin Bygningsteknik: Büro Karsten Kosubek, Velten CTS-installationer og idriftsættelse: CentraLine-partner Industrie-Elektronik Brandenburg CTS-anlæg: CentraLine by Honeywell Solcellepaneler: Solarfocus fra Steyr i Østrig Varmepumper: ITEC GmbH KÖNIG-Wärmepumpen, Elsterwerda Varmevekslere: PAW, Hameln Rumventilation: Lunos, Berlin VVS: WOLF Anlagen-Technik GmbH & Co. KG, Geisenfeld Arge Matrix (SHT Torgau/EAN Elektro Petzold/Öko Rein/IEB) Planlægningssoftware: linear Gesellschaft für konstruktives Design mbh, Aachen

13 Kilder: 1. Hjemmeside for MATRIX-Living: 2. Energisammenligning for krydsveksler i udsugningskanal (KWL) med varmegenvinding til varmepumper, boligkompleks i Babelsberger Strasse Berlin Wilmersdorf, forfatter: Karsten Kosubeck 3. BV Babelsberger Straße, Berlin beskrivelse af ventilationsteknologi, forfatter: Andreas Schulz, akademiingeniør 4. Pressemeddelelse fra König-Wärmepumpen, forfatter: Manfred Kuhnle 5., fremtidens lejlighedskompleks, forfatter: Ralf Herrmann Industrieelektronik Brandenburg 6. Hjemmeside for lejerorganisationen Mieterbund:

14 Billeder: Fig. 1 og 4: MATRIX-Living Fig. 2: Lunos Fig. 3: CentraLine by Honeywell Indholdsansvarlig: Ansel & Möllers GmbH Nina Henkel, Simone Setka König-Karl-Straße 10 D Stuttgart Tlf.: +49 (0)7 11/ ; fax: n.henkel@anselmoellers.de Få mere at vide om energieffektivitet i bygninger på Siden indeholder detaljerede tekniske artikler, der er skrevet af CentraLine-eksperter, som du kan læse online eller downloade. Få mere at vide om CentraLine og se detaljerede kontaktoplysninger på CentraLine Honeywell GmbH Böblinger Straße 17 D Schönaich Tyskland