Die Energiestrategie 2050 des Bundesrates und die angestrebte Energiewende verlangen, dass der Gebäudepark Schweiz künftig keinen CO2-Ausstoss mehr verursacht. Der Einsatz fossiler Brennstoffe wird in absehbarer Zukunft untersagt werden von der Gesellschaft und dem Gesetzgeber. Das System 2SOL ermöglicht das emissionsfreie Gebäude. Und leistet so einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und zur politisch angestrebten Energie-Versorgungssicherheit. Weil sich auf Dauer nur wirtschaftlich attraktive Systeme im Markt durchsezten werden, ist 2SOL so konzipiert, dass die Kosten (Kapitalkosten, Unterhalt, Energiekosten, usw.) über den gesamten Lebenszyklus betrachtet nicht höher sind, als beispielsweise bei einer Ölheizung.
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FAQ
Die Allianz 2SOL ist ein nicht gewinnorientierter Verein. Seine Mitglieder sind führende Unternehmen aus der Gebäudetechnik, Industrie und Bauwirtschaft, die sich für eine nachhaltige Reduktion von CO2-Emissionen von Gebäuden sowie für den vermehrten Einsatz erneuerbarer Energien einsetzen. Als Ansprechpartner für die Realisierung von zukunftsorientierten, umweltverträglichen Gebäuden unterstützt die Allianz 2SOL Bauherrschaften bei der Planung und Umsetzung von 2SOL-Gebäuden. Mit der Gesamtlösung von 2SOL garantieren Hersteller, Installateure und andere Beteiligte optimierte, aufeinander abgestimmte Produkte und eine koordinierte Projektumsetzung aus einer Hand.
Der Verein Allianz 2SOL steht allen Firmen und Personen offen, die über geeignetes Fachwissen und/oder Produkte verfügen, die das System und die Allianz 2SOL unterstützen. Mitglieder verpflichten sich zur Einhaltung des Kodex und der Statuten. Der Vorstand entscheidet über die Aufnahme neuer Mitglieder. Statuten und Kodex und weitere Informationen über den Verein Allianz 2SOL und eine Mitgliedschaft sowie das Antragsformular finden Sie hier.
Der Ausdruck 2SOL leitet sich vom Grundgedanken des Systems ab: Im Sommer wird die auf dem Dach geerntete überschüssige Sonnenenergie im Erdreich gespeichert, um sie dann bei Bedarf, insbesondere im Winter, nutzen zu können. Die französische Kurzfassung dieses Ansatzes lautet «énergie solaire avec stockage au sol». Kurz: 2SOL.
Das Installationsunternehmen vertritt die Allianz 2SOL gegenüber dem Bauherrn und garantiert eine einwandfreie Funktion des Systems.
Um sicherzustellen, dass ein 2SOL-Sanierungs- oder -neubauprojekt professionell geplant und umgesetzt und die Bauherrschaft optimal beraten und unterstützt wird, schult die Allianz 2SOL ihre Mitglieder aus den Bereichen Bauplanung und –umsetzung. Die Planer, Energieberater und Installateure, die sich als 2SOL-Experte bezeichnen und das offizielle Logo verwenden dürfen, verfügen über die notwendige Fachkompetenz und haben das 2SOL-Schulungsprogramm erfolgreich durchlaufen. Sie werden durch die Allianz 2SOL stets auf den aktuellen Stand der technischen Entwicklung gebracht.
Bei korrekter Auslegung über Systemsimulationen liegen die mittleren Jahreskosten in ähnlicher Grössenordnung, da der Stromverbrauch der Wärmepumpe über die Lebensdauer der Anlage deutlich niedriger ist und dank der Regeneration des Erdreichs je nach Auslegung und Geologie Sondenmeter eingespart werden können.
Das System 2SOL eignet sich für alle Bauprojekte, von Mehrfamilienhäusern bis hin zu Grossüberbauungen sowie für Industrie- und Gewerbegebäude. Die Gesamtlösung von 2SOL wurde nicht nur für Neubauten konzipiert, sondern insbesondere auch für Sanierungen. Der finanzielle und materielle Aufwand kann bei Sanierungen durch den Einsatz von 2SOL im Vergleich zu anderen Konzepten deutlich geringer ausfallen.
Momentan ist die Grundeinheit der Wärmeversorgung auf 17kW Wärmeleistung ausgelegt. Dazu passt eine tiefe Erdwärmesonde und ca. 80m2 Hybridkollektoren. Die Grundeinheit des Systems entspricht dem Wärmebedarf eines Mehrfamilienhauses und kann für grössere Anlagen einfach skaliert werden. Aktuell wird das System in grösseren Mehrfamilienhäusern und Überbauungen realisiert. Dies u.a. aus wirtschaftlichen Gründen. Bei Einfamilienhäusern wurde das System vereinzelt in Sanierungen angewendet.
Eine Grobauslegung für die ersten Ideen und die Konzeptfindung kann über die Geschäftsstelle der Allianz erstellt werden. In der Allianz 2SOL sind namhafte Planungsbüros als Vereinsmitglied oder als 2SOL-Experte engagiert. Diese unterstützen Sie gerne und verfügen über das nötige Knowhow und die nötige Software, um eine übersichtliche Simulationsstudie durchzuführen, mit welcher die Anlagenkomponenten sehr nah ans technisch-wirtschaftliche Optimum dimensioniert werden.
Darüber hinaus werden Sie auf Wunsch kostenlos von unserem Bauherren- und Planerberater unterstützt. Informationen und Kontaktdaten finden Sie auf http://www.2sol.ch/realisierung/bauherrenberatung
Nein. Die Lebenszykluskosten fallen bei 2SOL sogar tiefer aus, als bei traditionellen Gebäudetechniksystemen mit fossilen Brennstoffen. Wenn man die Kosten der unterschiedlichen Ansätze für die Versorgung eines Gebäudes mit Strom und Wärme, vergleicht, und allenfalls auch noch eine Raumkühlung für die Sommermonate einbindet, ist es wichtig, dass man eine Vollkostenrechnung über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes vornimmt. Da Sonnenenergie von der Natur kostenlos zur Verfügung gestellt wird und 2SOL das Erdreich als saisonal regenerierbaren Speicher verwendet, fallen hier keine Kosten an. Es müssen auch keine Abgaben und Steueren, wie beispielsweise die CO2-Abgabe auf Heizöl, bezahlt werden. Und die Unterhaltskosten sind bei 2SOL mit jährlich rund CHF 200 äusserst tief. Bei grösseren Anlagen für viele Wohneinheiten macht es allenfalls Sinn, einen Servicevertrag abzuschliessen. Einzig die Investitionskosten sind bei 2SOL, wie auch bei anderen Systemen für die Nutzung erneuerbarer Energien, höher als diejenigen für eine Gebäudetechnik mit fossilen Brennstoffen. Für Bauherren, für die die Investitionskosten eine Hürde darstellen, kann der Abschluss eines Energiecontracting interessant sein. Informationen über das Energiecontracting erteilt Ihnen gerne das 2SOL-Mitglied EKZ oder die Geschäftsstelle der Allianz 2SOL.
2SOL bietet ein Gesamtkonzept für die zuverlässige, nachhaltige und emissionsfreien Energie-Versorgung von Gebäuden, mit optimal aufeinander abgestimmten Komponenten im Sinne eines „rundum-sorglos-Pakets“. Die Komponenten stammen von renommierten Herstellern und sind praxiserprobt.
Wichtigste Vorteile für Bauherren und Investoren:
- Ein durch die Allianz abgestimmtes System aus einer Hand mit Systemgarantie.
- Minimale Lebenszykluskosten trotz vergleichsweise höheren Investitionskosten.
- Hohe Investitions- und Planunssicherheit: Investition mit minimalem Risiko und hoher Renditemöglichkeit.
Für Bewohner und Mieter von 2SOL-Gebäuden bedeutet dies:
- Hoher Komfort dank Lüftung und Kühlung an heissen Sommertagen als integrale Systembestandteile.
- Niedrige Betriebskosten an den kältesten Tagen und Wochen des Jahres sowie über die gesamte Lebensdauer. Steigende Öl- und andere Energiekosten haben keinen Einfluss mehr auf die Nebenkostenrechnung der Wohnung oder der Geschäftsliegenschaft. Dies ergibt eine gute Kalkulierbarkeit.
- Günstige Möglichkeit zur vollständigen Befreiung der Immobilie von CO2 durch Zukauf von ausschliesslich erneuerbar erzeugtem Strom.
Und für die Umwelt und nachfolgende Generationen:
- Kleiner CO2-Fussabdruck dank hoher Systemeffizienz und maximierter Nutzung gespeicherter Solarenergie.
- Keine Transportwege und somit keine umweltschädigenden Emissionen für die Bereitstellung der Energieträger.
Ein 2SOL-System kann mit markterprobten Produkten realisiert werden. Die Allianz 2SOL ist stets bestrebt, die höchste Innovationskraft zu nutzen und die etablierten und erprobten Komponenten des Gesamtsystems in idealer Abstimmung aufeinander weiterzuentwickeln. Die festgeschriebenen Anforderungen an die einzelnen Komponenten entsprechen den besten am Markt verfügbaren Standards. Hinzu kommt, dass sich in der Allianz Unternehmen befinden, welche Hauptkomponenten des Systems weiterentwickeln und neue Wege für neue Technologien suchen oder das Neudesign bestehender Technik voranbringen. Die Bauherrschaft hat stets die Wahl, ob sie sich für die konventionellen oder neuen Produkte bei den Hauptkomponenten entscheidet.
Das System 2SOL strebt einen minimalen Strombezug vom Elektrizitätsnetz während der kältesten Tage des Jahres, wenn erfahrungsgemäss nur wenig Sonnenstrahlen auf die Kollektoren treffen. Im Gegensatz zu Minergie werden bei 2SOL keine Anforderungen an den Wärmebedarf oder an die Wärmedämmung gestellt. Die beiden Ansätze schliessen sich gegenseitig nicht aus. Während sich Minergie auf einen tiefen Energie-Verbrauch konzentriert, verlangt das System 2SOL weniger starke Massnahmen bei der Wärmedämmung. Dies ist deshalb nicht zwingend nötig, weil das System 2SOL sehr effizient mit der lokal verfügbaren Energie haushaltet.
Im System 2SOL steht, anders als beim Minergie-Ansatz, nicht die reine Effizienz der Hülle im Vordergrund, sondern die hohe Effizienz des Gesamtsystems und die daraus resultierende tiefe Netzbelastung – selbst an den kältesten Tagen des Jahres. Somit entsteht eine grössere Flexibilität bezüglich Optimierung der Gebäudehülle. In einem ganzheitlichen Planungsansatz für Neubau und Sanierung gilt es, in der Konzeptentwicklung zu einem möglichst frühen Zeitpunkt abzuwägen, wo der ökonomisch optimale Bereich bezüglich Investition in Hülle und Technik liegt.
Bei der Festlegung der baulichen Massnahmen ist es angebracht, die Sensitivität der Investitionskosten sowohl für diese baulichen Massnahmen für die Hülle, als auch für die Gebäudetechnik, gleichwertig zu behandeln.
Der Allianz 2SOL ist es jedoch wichtig zu betonen, dass sich Minergie und 2SOL nicht gegenseitig ausschliessen, sondern durchaus ergänzen. Die beiden Ansätze wurden in einigen Projekten bereits erfolgreich kombiniert.
Von einer nachhaltigen Erdwärmenutzung kann nur gesprochen werden, wenn es keinen horizontalen Wärmefluss zur Erdwärmesonde gibt, d.h. wenn dem benachbarten Erdreich keine Wärme entzogen wird. Der Nachfluss der Wärme von der Erdoberfläche ist gering und der Nachfluss von Wärme aus tieferliegenden Erdschichten von unten ist, entgegen verbreiteter Meinung, noch deutlich geringer. Somit kann je nach Bebauungsdichte und zu erwartender baulicher Entwicklung in der betreffenden Region nur dann von nachhaltiger Erdwärmenutzung gesprochen werden, wenn regeneriert wird. Weitere Informationen sind den von der Stadt Zürich veröffentlichten Studien zu entnehmen: "Erdsondenpotenzial der Stadt Zürich" und "RegenOpt - Optionen zur Vermeidung nachbarschaftlicher Beeinflussung von Erdwärmesonden: energetische und ökonomische Analysen.“
Quellen: www.stadt-zuerich.ch. PDF, "Erdsondenpotenzial" und "RegenOpt, Optionen zur Vermeidung nachbarschaftlicher Beeinflussung von Erdwärmesonden: energetische und ökonomische Analysen, Schlussbericht"
2SOL steht für ein nachhaltiges Energiesystem. Um diese Nachhaltigkeit und die hohe Systemeffizienz über die gesamte Lebensdauer sicherzustellen, muss der Erdwärmespeicher saisonal regeniert werden. Sonst ist die Gefahr einer längerfristigen Auskühlung zu gross. Es ist auch ökonomisch vorteilhafter, wenn das Erdreich regeneriert wird. Dies kann mit Raumwärme, Solarwärme oder sonstiger Abwärme erreicht werden. Im Idealfall wird das Erdreich zu 100% regeneriert. Der notwendige Regenerationsgrad kann jedoch eine projektspezifische Auslegung unter Berücksichtigung technischer und ökonomischer Faktoren darstellen.
Bei grossen Grundwasserströmen im Bohrgebiet ist die Regeneration natürlicherweise gegeben und die Zuführung solarer Wärme deshalb nicht nötig. Kleine Grundwasserströme beeinflussen die Erdreichtemperaturen kaum. Der Abfluss der Wärme ist somit vernachlässigbar.
Da wir dem Erdreich in den warmen Monaten lediglich die in der Heizperiode entzogene Wärme zurückführen, bleibt das die Erdwärmesonde umgebene Erdreich auf seinem natürlichen Temperaturniveau. Daher geht die Wärme auch nicht verloren.
Um die Frostgefahr im Inneren der Erdwärmesonde auszuschliessen, sind die Auslegungstemperaturen für wassergefüllte Erdwärmesonden höher als bei konventionellen Erdwärmesonden. Bei tieferen Erdwärmesonden, welche generell ein höheres Temperaturniveau erschliessen, ergibt sich somit und über die gesamte Lebensdauer der Erdwärmesonde betrachtet eine Quellentemperatur > 8°C für die Wärmepumpe. Deshalb besteht bei korrekter Auslegung keine Gefahr von Einfrieren.
Die Temperaturen in der Sonde sind aufgrund der Niedertemperaturtechnik der Hybridkollektoren nicht sehr hoch (grösstenteils <25°C). Die heute üblichen Erdwärmesondenmaterialien vertragen diese Temperaturen gut. Die Lebensdauer wird nicht beeinträchtigt. Viele Hersteller geben Erdwärmesonden für Temperaturen bis 80°C frei. Die Herstellerangaben müssen immer beachtet und ein entsprechend geeignetes Hinterfüllungsmaterial ausgewählt werden.
Nein, es trocknet nicht aus. Das System 2SOL regeneriert das Erdreich, ohne es dabei zu überladen. Das Ziel der Bewirtschaftung ist eine saisonal ausgeglichene Energie-Bilanz des Erdreichs - über das einzelne Jahr gesehen, als auch über alle Betriebsjahre hinweg. Dadurch wird sichergestellt, dass das Erdreich nicht auskühlt. Es wird je nach Regenerationsgrad nur zeitweilig geringfügig wärmer, als es im natürlichen Zustand wäre. Die durchschnittliche Jahrestemperatur bleibt konstant und die Maximaltemperaturen bleiben unter dem für eine Austrocknung kritischen Niveau.
Membran-Koaxial-Erdwärmesonden werden 2016 erstmals gebaut und verteuft. Die Materialien der Erdwärmesonde sind neu und nach Normen geprüft. Die Bohrtechnologie bleibt dieselbe wie bei herkömmlichen Bohrungen.
Das System 2SOL lässt sich auch mit konventionellen Doppel-U-Rohr-Erdwärmesonden umsetzen.
Ja, die Wärmepumpe kann gleichzeitig heizen und das Warmwasser bereitstellen. Bei einer Standardanlage, bei der die Wärmepumpe mit einem Verdichter ausgestattet ist, finden die beiden Funktionen nicht gleichzeitig sondern abwechselnd statt. Für die Bewohner macht dies jedoch keinen Unterschied.
Gemäss den Planungsrichtlinien von 2SOL ist es durchaus möglich, das Warmwasser ausschliesslich durch die Wärmepumpe bereitzustellen. Falls höhere Warmwassertemperaturen verlangt werden, als im System 2SOL vorgesehen, muss die Auslegung im Einzelfall angepasst werden.
Die Wärmepumpe wird so ausgelegt, dass sie den gesamten Bedarf für die Heizung und das Warmwasser abdeckt. Demzufolge ist eine Zusatzheizung nicht nötig. Als Notheizung wird manchmal, wie in anderen Wärmepumpenanlagen auch, ein Elektroeinsatz integriert.
Je höher die Temperatur der Quelle (Erdreich) und je niedriger die Temperatur der Senke (Verbraucher) desto höher die Effizienz. Anders ausgedrückt: je kleiner die Temperaturdifferenz (Temperaturhub) zwischen Primäreintritt und Heizungsvorlauf desto höher die Effizienz.
Getreu diesem Prinzip sorgt das 2SOL-System dafür, dass beide Seiten, also sowohl die Quelle als auch die Senke, optimiert werden. Dementsprechend wird die Wärmepumpe äussert effizient betrieben.
Nein, denn eine 2SOL-Anlage ist so ausgelegt, dass die Erdsonden-Eintrittstemperatur nie unter 4°C fällt. Damit die Erdwärmesonde mit Wasser gefüllt werden kann, muss die Anlage so ausgelegt sein, dass die Eintrittstemperatur in die Wärmepumpe nie unter 8°C fällt, bzw. der Austritt nicht unter 4°C. Die Wärmepumpe ist zusätzlich mit einem Strömungswächter und einem Frostschutzthermostat auszurüsten.
Nein, nicht wenn das System richtig ausgelegt wird. Die Wärme der Hybridkollektoren wird zuerst in das Erdreich geführt und dadurch normalerweise auf ein für die Wärmepumpe verträgliches Niveau gebracht. Ein hoher Eintrag der Kollektoren und der Betrieb der Wärmepumpe erfolgen in der Regel nicht über längere Zeit gleichzeitig. Die Einsatzgrenzen des Wärmepumpenlieferanten sind auf jeden Fall zu beachten.
In Deutschland und Österreich beispielsweise ist die Frischwassertechnik schon lange Stand der Technik. In der Schweiz nimmt die Verbreitung dieser Technik zu. Die Frischwassertechnik ist mit der gültigen SIA 385/1/2 konform.
Mit der Frischwassertechnik entfällt die Speicherung von Trinkwasser, da es erst bei Bedarf im Durchflussprinzip erwärmt wird. Dies hat den grossen Vorteil, dass die Hygiene-und Kalkproblematik reduziert werden. Deshalb entstehen trotz niedriger Temperaturen keine Hygieneprobleme durch Legionellen.
2SOL ist ein Niederhub-System. Dabei werden möglichst tiefe Temperaturhübe der Wärmepumpe angestrebt, damit diese höchst effizient arbeiten kann. Die Bereitstellung von Warmwasser geschieht auf möglichst tiefem Temperaturniveau. Dabei müssen die hygienischen Vorschriften beachtet werden. Wichtig ist, dass die Energie im Heizwasser gespeichert wird und nicht im Frischwasser. Dies kann mit Frischwassertechnik gelöst werden.
Die Allianz bietet über ihre Mitglieder Taconova und Viessmann und die 2SOL-Dokumentation Hilfestellung bei der Planung und Umsetzung dieser an sich einfachen Technik.
Hybridkollektortechnik wird inzwischen von zahlreichen Herstellern angeboten. Die Anzahl, Technologien und Kollektorkonzepte dieser Hersteller sind sehr vielfältig. Die in der Allianz vertretenen Hersteller für diese Technologie haben seit Jahren Erfahrungen mit zahlreichen Anlagen in der Schweiz, Österreich und in Deutschland gesammelt. Diese Produkte befinden sich seit mehreren Jahren auf dem Markt und sind dementsprechend etabliert und erprobt.
Eine Hybridkollektoranlage in den Dimensionen einer oder mehrerer 2SOL-Grundeinheiten ist in Bezug auf die fertig installierte Kollektorfläche auf dem Dach sogar günstiger als konventionelle Flachkollektortechnik. Bei empfohlener umfassender Betrachtung der Wirtschaftlichkeit in Bezug auf die thermische und elektrische Energie schneiden die Hybridkollektoren deutlich besser ab.
Die elektrischen Erträge und der äquivalente Investitionsanteil für eine normale PV-Anlage mit den zu erwartenden Stromkosteneinsparungen über Rückvergütungen der Elektrizitätswerke und den eingesparten Strom durch Eigenverbrauch müssen separat bilanziert werden. Der Eigenverbrauch wird im 2SOL-System optimiert. Es ergibt sich so in der Regel eine Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage mit Amortisationszeiten von ca. 10-12 Jahren.
Die Investitionskosten des thermischen Teils der Hybridkollektoranlage werden über die Rückspeisung der Niedertemperaturwärme ins Erdreich und den damit verbundenen Einsparungen an Sondenmetern und den Effizienzgewinn der Wärmepumpe kompensiert. Ein regeneriertes System mit Hybridkollektoranlage ist somit hinsichtlich seiner Investitionen gleichwertig oder günstiger und im Betrieb sogar deutlich günstiger, da das System mit höheren Quelltemperaturen arbeitet und somit weniger Antriebsenergie benötigt.
Die Stagnationstemperaturen sind bei unabgedeckten Hybridkollektoren deutlich niedriger als bei Flachkollektoren (<80°C). Somit wird das Material weniger beansprucht und es muss nicht für entstehendes Dampfvolumen vorgesorgt werden. Hinzu kommt, dass im System 2SOL die sommerliche Wärme ins Erdreich abgeführt wird, welches über genügend Speicherkapazität verfügt, um diese Wärme aufzunehmen. Somit tritt der Stagnationsfall, welcher absolut unkritisch wäre, sehr selten auf. Der gesamte Solarertrag kann genutzt werden.
Das ist möglich und energetisch sehr sinnvoll. Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad können damit deutlich gesteigert werden. Das System 2SOL bietet die besten Voraussetzungen für die zusätzliche Einbindung eines Batteriespeichers zum Zeitpunkt des Baus wie auch zu einem späteren Zeitpunkt. Die Wirtschaftlichkeit der Batteriespeicher wird bei aktuellem Trend der Preissenkungen auf dem Markt in absehbarer Zeit erreicht werden.
Eine Lüftungsanlage ist nicht zwingend erforderlich, sondern stellt im System 2SOL eine Option dar. Projektspezifisch kann eine automatische Lüftung sehr sinnvoll sein. Die Geschäftsstelle der Allianz 2SOL, die Planungsmitglieder der Allianz und die 2SOL-Experten beraten Sie gerne.
Für die Betriebsoptimierung der Anlage ist ein Systemmonitoring unbedingt erforderlich. Deshalb empfiehlt die Allianz 2SOL stark, stets ein Monitoring vorzusehen, dies insbesondere bei grösseren Anlagen. Je nach Anlagengrösse stehen innerhalb der Allianz mehrere Anbieter von Monitoringlösungen zu Verfügung.