Die vorliegende Arbeit verfolgt die Zielsetzung, privaten Haushalten kleine, autonom betriebene Unterstützungssysteme für einen rationellen Energieeinsatz vorzustellen. Dabei soll untersucht werden, in welchen Bereichen und in welchem Umfang diese (autonomen) Kleinsysteme sinnvolle Lösungsalternativen zur finanziell und installationstechnisch aufwendigen Gebäudeautomation in Form von zentral gesteuerten, vernetzten Systemen darstellen. Dazu sollen existierende Systeme sowie zukünftige Unterstützungsfelder detektiert und hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet werden.
Die Arbeit gliedert sich in insgesamt sieben Kapitel.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen
2.1 Begriffe
2.2 Definition der Betriebszustände bei Elektrogeräten
2.3 Anforderungen an die Unterstützungssysteme
2.4 Annahmen an die Wirtschaftlichkeitsrechnung
3 Die privaten Haushalte aus energetischer Sicht
3.1 Entwicklung des Energieverbrauchs
3.2 Entwicklung der Energiepreise
3.3 Soziodemografische Faktoren
3.4 Umweltbewusstsein und Akzeptanz für energieeffiziente Produkte
3.5 Zusammenfassung
4 Systematisierung von Energiedienstleistungen
4.1 Raumwärme
4.2 Warmwasserbereitung
4.3 Klimatisierung und Lüftung
4.4 Kochen, Backen, Küchengeräte
4.5 Waschen, Trocknen, Spülen
4.6 Kühlen und Gefrieren
4.7 Beleuchtung
4.8 Betrieb von TV-, Hi-Fi- und Computergeräten
4.9 Betrieb elektrischer Kleingeräte
4.10 Übersicht
5 Unterstützungssysteme
5.1 Raumwärme
5.1.1 Wettervorhersagesteuerung der Heizungsanlage
5.1.2 Thermostatventile
5.1.3 Heizungspumpensteuerung
5.2 Warmwasserbereitung
5.2.1 Schaltung von Kleinspeichern
5.2.2 Zirkulationspumpensteuerung
5.2.3 Durchflussbegrenzung an Zapfstellen
5.3 Klimatisierung und Lüftung
5.4 Kochen, Backen, Küchengeräte
5.5 Waschen, Trocknen, Spülen
5.5.1 Leerlaufverluste reduzieren
5.5.2 Waschmaschinenvorschaltgerät
5.6 Kühlen und Gefrieren
5.6.1 Thermostatsensoranschluss für Kühlgeräte
5.7 Beleuchtung
5.8 Betrieb von TV-, Hi-Fi- und Computergeräten
5.9 Betrieb elektrischer Kleingeräte
5.10 Übersicht der Wirtschaftlichkeitsrechnung
6 Bewertung
7 Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht das Potenzial kleiner, autonom betriebener Unterstützungssysteme, um in privaten Haushalten einen rationelleren Energieeinsatz zu ermöglichen, ohne dabei das Nutzungsverhalten der Bewohner signifikant einzuschränken oder hohe Installationskosten zu verursachen.
- Analyse des Energieverbrauchs in privaten Haushalten
- Systematisierung von Energiedienstleistungen und deren Steuerungsoptionen
- Evaluation wirtschaftlicher Lösungsansätze zur Energieeffizienzsteigerung
- Technologische und ökonomische Bewertung von Kleinsystemen
Auszug aus dem Buch
5.1.2 Thermostatventile
Für die Realisierung einer bedarfsorientierten Einzelraumtemperaturregelung werden im aktuellen Stand der Technik Thermostatventile eingesetzt. Diese werden in den folgenden Abschnitten vorgestellt. Dabei werden Thermostatventile mit und ohne Hilfsenergie unterschieden. Für einen optimalen Energiespareffekt sollte zusätzlich zum Einbau neuer Thermostatventile ein hydraulischer Abgleich durchgeführt werden. Dabei wird der gesamte Heizungskreislauf mit seinen Komponenten aufeinander abgestimmt. Die Kosten für einen hydraulischen Abgleich beginnen ab ca. 300 € bis 500 € [COG13-ol].
Thermostatventile ohne Hilfsenergie
Bei einer Zentralheizung wird die Durchflussmenge in den Heizkörpern, als auch in den Heizschleifen einer Fußbodenheizung heute üblicherweise durch Thermostate geregelt. Doch laut dem VERBAND PRIVATER BAUHERREN E.V. ist ca. die Hälfte der in Deutschland installierten Thermostatventile technisch veraltet. Zudem Verschleißen die Ventile mit der Zeit und verlieren an Genauigkeit – und sollten daher erneuert werden. Oft muss dafür lediglich der Thermostatkopf ausgetauscht werden, sodass der Austausch ohne großen Aufwand und durch Laien durchgeführt werden kann. Ein Nachteil von handgesteuerten Thermostatventilen ist, dass sie meist falsch bedient werden. So wird es nicht schneller warm, wenn das Ventil für eine Wunschtemperatur von z. B. 20 °C voll aufgedreht wird (anstatt auf Stufe 3), sondern es wird sogar Energie verschwendet, da der Heizkörper auf eine Temperatur über der Wunschtemperatur eingestellt wurde. Das Thermostat vergleicht in beiden Fällen jeweils nur die Ist- und die Solltemperatur und regelt danach [ESM13-ol].
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Einführung in die Problematik des Energieverbrauchs und Zielsetzung der Untersuchung kleiner Unterstützungssysteme.
2 Grundlagen: Definition technischer Fachbegriffe und Festlegung der Anforderungen sowie der methodischen Kriterien zur Wirtschaftlichkeitsrechnung.
3 Die privaten Haushalte aus energetischer Sicht: Analyse des Energieverbrauchs in deutschen Haushalten, der Einflussfaktoren und der Akzeptanz für effiziente Produkte.
4 Systematisierung von Energiedienstleistungen: Untersuchung und Kategorisierung verschiedener Anwendungsbereiche nach ihrem Energiebedarf und Steuerungspotenzial.
5 Unterstützungssysteme: Detaillierte Vorstellung aktueller technologischer Lösungen zur Effizienzsteigerung in den definierten Anwendungsbereichen.
6 Bewertung: Kritische Gegenüberstellung der untersuchten Systeme anhand der vorab definierten Anforderungskriterien.
7 Fazit und Ausblick: Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse und Ausblick auf künftige Entwicklungen im Bereich der smarten Haustechnik.
Schlüsselwörter
Energieeffizienz, Private Haushalte, Unterstützungssysteme, Thermostatventile, Wirtschaftlichkeitsrechnung, Raumwärme, Standby-Verluste, Zirkulationspumpen, Energieeinsparung, Smart Home, Gebäudeautomation, Haushaltsgeräte, Laststeuerung, Anwesenheitserfassung, Energiekosten.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit thematisiert Möglichkeiten zur Senkung des Energieverbrauchs in privaten Haushalten durch den Einsatz kleiner, meist autonomer Unterstützungssysteme als Alternative zur aufwendigen Gebäudeautomation.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die zentralen Felder umfassen die energetische Analyse privater Haushalte, die Systematisierung von Energiedienstleistungen (wie Heizen, Kühlen, Waschen) und die technische sowie ökonomische Bewertung von Optimierungslösungen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist es, in Haushalten eine rationelle Energienutzung durch Kleinsysteme zu fördern, die bei geringem Investitions- und Installationsaufwand eine messbare Amortisation und Energieersparnis bieten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt eine systematische Analyse und Kategorisierung von Energiedienstleistungen, kombiniert mit Wirtschaftlichkeitsrechnungen (Investitions- und Amortisationsanalyse) für verschiedene technische Lösungsansätze.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Systematisierung der Anwendungsbereiche, die Vorstellung spezifischer Unterstützungssysteme (von Heizungsregelung bis zu intelligenten Steckdosen) und deren Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit, private Haushalte, Unterstützungssysteme und Lastmanagement charakterisieren.
Wie unterscheidet sich der Ansatz dieser Arbeit von einer zentralen Gebäudeautomation?
Im Gegensatz zu komplexen, vernetzten Systemen, die oft hohe Kosten und Installationsaufwände verursachen, fokussiert sich diese Arbeit auf kleine, oft nachrüstbare Einzelkomponenten, die ohne Eingriffe in die Bausubstanz funktionieren.
Welche Schlussfolgerung zieht der Autor bezüglich der Wirtschaftlichkeit?
Der Autor kommt zu dem Schluss, dass viele kleine Systeme, wie z.B. programmierbare Thermostate oder intelligente Steckdosen, bereits innerhalb sehr kurzer Zeit (oft unter einem Jahr) rentabel sind und somit eine attraktive Investition darstellen.
- Arbeit zitieren
- Sven Buser (Autor:in), 2014, Kleine (autonome) Unterstützungssysteme für den rationellen Energieeinsatz in privaten Haushalten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/369252
