I takt med att äldre byggnader i vårt bostadsbestånd blir i allt större behov av omfattande renoveringar, skärps även våra samhällskrav ytterligare. Då gäller det i samband med renovering att finna hela åtgärdspaket som både ger energibesparing men samtidigt är ekonomiskt lönsam.   I den här rapporten undersöks möjlig energibesparing men också lönsamheten av energisparåtgärder i samband med påbyggnad av nya bostäder i ett redan befintligt flerbostadshus. Byggnadens befintliga värmesystem byts ut mot bergvärme, som också verkar genom ventilationssystemet, och därefter förlängs byggnaden med tre nya våningsplan. Rapporten utvärderar även om påbyggnad av nya bostäder i det enskilda fallet ska betraktas som tillbyggnad eller ombyggnad, samt vilka krav som därefter ställs vid ändring av byggnad enligt PBL och BBR.   Med hjälp av energiberäkningsprogrammet IDA ICE, kunde effekten från de olika energisparåtgärderna studeras. Värdet för den årliga energibesparingen jämfördes därefter med åtgärdernas investeringskostnad. Åtgärder ansågs lönsamma om värdet av den årliga besparingen var tillräckligt stor i förhållande till investeringskostnaden.   För det enskilda fallet ger energibesparande åtgärder i samband med påbyggnad en avsevärd förbättring både ur energisynpunkt men också ekonomiskt perspektiv. Påbyggnaden beräknas initialt återbetalda i och med försäljning av bostadsrätter samtidigt som återbetalningstiden för ingreppen i den befintliga byggnaden troligen betalar sig inom 10-15 år. För det enskilda fallet var möjlig energibesparing efter genomförda åtgärder 74 procent, vilket motsvarar är en minskning med närmare 130 kWh/m2 och år jämfört med referensfallet. Rapporten fastslår att påbyggnaden ska betraktas som tillbyggnad och att fyra bergvärmepumpar är fullt tillräckliga för att både uppnå energibesparing samt uppfylla ekonomisk lönsamhet. / As older buildings in our housing stock are in increasing need of extensive renovations, it further enhances our social requirements. It is then needed alongside with renovations to find whole measures that yields energy savings which also is financially profitable.   In this report, we examine the possible energy savings alongside with the profitability of the energy measures connected with extensions of new housing on top of an existing housing. The current heating system of the building is replaced with geothermal heating, which is also working through to the ventilation system. Thereafter the building is extended with three new floors. The report also evaluates if an extension of new housing in the individual case is to be seen as an extension or a reconstruction, together with the demands of which are put on an altered building in accordance to PBL and BBR.   With the help of the computational energy software IDA ICE, the affect from the different energy measures could be studied. The yearly economical savings was then compared to the cost of the different measures. The measures were deemed profitable if the value of the yearly savings exceeded the initial cost.   For the specific case, the measures of energy savings gave an considerable improvement for the extension, both in energy but also in the economical sense. The investment of the extensions is to be seen payed via sales of apartments, and the payback on the actions taken on the existing building is estimated to within 10 to 15 years. for the individual case the possible yearly energy savings, after completed measures, is upwards of 74 percent, which translates to 130 kWh/m2 per year. This report also states that, in specific case, extensions of new housing is to be seen as an extensions and that four geothermal heating pumps are enough to reach sufficient energy savings together with economical profitability.

Systemtemperaturer i värmesystem är en debatterad fråga i Sverige. Vid projektering av ett värmesystem har valet av systemtemperatur en avgörande roll för kostnaden av värmesystemet. Frågan vilka systemtemperaturer i värmesystemen som är det mest ekonomiska är viktig för att värmesystemet ska ha en fördel jämfört med konkurrenterna på marknaden. Historiskt sett har systemtemperaturerna i de svenska värmesystemen varit 80/60 medans idag är den vanligaste temperaturerna 55/45. Under 60-talet stod Östen Sandberg som förespråkare för ett nytänkande värmesystem kallat lågflödesystem (LF). Detta värmesystem använder sig av låga flöden i rörledningarna och stora temperaturskillnader på framledningen och returledningen. Förespråkare av dessa lågflödesystem hävdar att vid rätt användning kan en omjustering av det befintliga värmesystemet från ett högflödesystem (HF) till ett lågflödesystem drastigt reducera energiförbrukningen för fastigheten och samtidigt uppnå acceptabla inomhusförhållanden. Hade ett LFsystem kunnat konkurrera mot ett HFsystem ekonomiskt? För att undersöka detta kommer ett 55/45-HFsystem att användas som ursprungsfall vid jämförelser mellan HFsystem och LFsystem med olika systemtemperaturer för att utreda om ett 55/45-HFsystem är det mest ekonomiska värmesystemet. Studien visar många fördelar med 55/45-HFsystemet. Ett 55/45-HFsystem har relativt låga investeringskostnader vid projekteringen i jämförelse med de andra värmesystemen. En annan fördel är att detta värmesystem är kompatibelt med både fjärrvärme samt bergvärme vilket gör detta system passande som ett standardiserat värmesystem. Det mest ekonomiska värmesystemet är ett 80/60-HFsystem, vilket har lägre investeringskostnader för både radiatorer samt rörkostnader. Förespråkare av LFsystem hävdar att de reducerade flödena medför reducerade elkostnader för cirkulationspumpen vilket i längden gör LFsystemet energisnålare. Denna studie visar att de reducerade flödena och dess påverkan av energiförbrukningen hos cirkulationspumpen är förhållandevis så låga i jämförelse med de totala energiförbrukningen hos värmesystemet att den möjliga vinsten är försumbar. Däremot kan de reducerade flödena minska risken för en snedfördelad värmefördelning i fastigheten. LFsystemens stora nackdel är ökade investeringskostnader jämfört med HFsystemen. / The choice of temperatures in heating systems has long been a question for debate in Sweden. For the design engineer, the choice of system temperatures in a heating system has a decisive impact on the cost and in order to stay competitive on the market it is crucial to design the heating system as cost effective as possible. Historically the system temperature in Swedish heating systems has been 80/60 but today we see that the most common temperatures are 55/45. During the 1960´s Östen Sandberg became the leading advocate for a new type of heating system using a low flow principle (LF) for heat distribution. The LF principle requires a larger temperatur difference between the supply and return temperatures for the adequate heating. Advocates of the LF principle claims that large energy savings are possible if an exsisting high flow heating system (HF) undergoes an adjustment to a LF heating system. The question is how accurate is this claim? This article shows many advantages with the nowadays common 55/45-HFsystem. A 55/45-HFsystem has relatively low investment costs in comparison with other types of heating systems. Another advantage is the fact that the 55/45-HFsystem is compatible with both district heating and geothermal heat pump heating systems which makes this radiator system suitable as a standardized system. The most economical radiator system is the 80/60-HFsystem, which has a lower investment cost for both radiators and piping in comparison with a 55/45-HFsystem. The claim that LFsystems and the associated LF principle could result in a reduced energy cost for the heating system was not supported. This article shows that the energy savings that comes from the LF principle is negligible in comparison with the heating systems total energy cost. The LF principle could however reduce the risk of an uneven heating distribution in the building due to a more unpredictable regulation of the flow through the radiators. LFsystem disadvantage is an general overall larger investment cost in comparison with a HFsystem.

Ende der 1970er Jahre sah sich die SED in der DDR gezwungen angesichts hoher Auslandsverschuldung und gestiegener Importpreise für fossile Energieträger stärker in heimische Energiequellen und rationellere Energieanwendung zu investieren. In diesem Kontext und um Anschluss an die internationale Entwicklung zu halten wurde Ende der 1970er und in den 1980er Jahren die Nutzung oberflächennaher und tiefer Geothermie gefördert. Im Rahmen dieser Arbeit wird neben einer chronologischen Darstellung der Geothermieförderung in der DDR eine Einordnung in deren Energiepolitik, der Wärmeversorgung und der Förderung anderer erneuerbarer Energien geleistet. Aufgrund des geringen historischen Forschungsstandes zur Geothermie und der Wärmeversorgung in der DDR allgemein wurde dieser Arbeit ein explorativer Ansatz zugrunde gelegt. Als Quellenbasis dienten unter anderem Artikel aus wissenschaftlichen Zeitschriften der DDR und verschiedene Archivbestände. Ende der 1970er Jahre bis 1983 versuchte die SED den Einsatz von Wärmepumpen für die Wärmeversorgung zu fördern. Obwohl zahlreiche Pilotprojekte wie die Wärmepumpenheizzentrale Dresden fertiggestellt wurden stießen die politischen Planvorgaben auf materielle Engpässe und wenig Nachfrage in der Wärmeversorgung. Nach der abrupten Reduzierung der Zielvorgaben für die Wärmepumpenförderung wurde ab 1984 mit besonderem politischem Interesse die Tiefengeothermie gefördert und hierfür der Spezialbetrieb VEB Geothermie Neubrandenburg gegründet. Von den geplanten Anlagen zur Versorgung von Wohngebieten mit insgesamt 110 MW thermischer Leistung konnten bis zum Ende der DDR tiefengeothermische Heizzentralen in Waren, Neubrandenburg und Prenzlau fertiggestellt werden, was 22% der geplanten Leistung entsprach. Somit scheiterte auch das Großprojekt einer geothermischen Wärmeversorgung von Schwerin. Grund waren unter anderem übersteigerte Planvorgaben, der materielle Mangel in der Wirtschaft der DDR und nicht ausreichende Erfahrungen mit der jungen Technologie. / At the end of the 1970s the socialist party of the GDR was forced by high debts in foreign currency and risen import prices for fossil fuels to invest in indigenous energy sources and more rational energy applications. In this context and to take pace with the international development the SED began at the end of the 1970s and during the 1980s to support the use of geothermal heating. This thesis consists of a chronological representation of the geothermal energy support in the GDR and contextualizes East German energy policy, heat supply and use of other renewable energy sources. Historical sources consist to the main extent on archive material and scientific papers from the GDR. Until 1983 the SED tried to promote the application of heat pumps for heat supply. Even though several pilot projects like the heat pump station in Dresden were successfully erected, the political plan targets collided with material short supply and low demand in the heating business. After the sudden reduction of the political targets concerning heat pumps, special political interest was given to geothermal energy in higher depths since 1984. Therefore a special company the VEB Geothermie Neubrandenburg was founded. From the planned stations for heat supply of residential areas with a total power of 110 MW only 22% were actually finished until the end of the GDR in 1990. Those stations were located in Waren, Neubrandenburg and Prenzlau in the northern part of East Germany. Consequently failed the major project of a geothermal heat supply of the city of Schwerin. Reasons were excessive plan targets, the material short supply in the East German economy and a lack of experiences in the young technology.

Ende der 1970er Jahre sah sich die SED in der DDR gezwungen angesichts hoher Auslandsverschuldung und gestiegener Importpreise für fossile Energieträger stärker in heimische Energiequellen und rationellere Energieanwendung zu investieren. In diesem Kontext und um Anschluss an die internationale Entwicklung zu halten wurde Ende der 1970er und in den 1980er Jahren die Nutzung oberflächennaher und tiefer Geothermie gefördert. Im Rahmen dieser Arbeit wird neben einer chronologischen Darstellung der Geothermieförderung in der DDR eine Einordnung in deren Energiepolitik, der Wärmeversorgung und der Förderung anderer erneuerbarer Energien geleistet. Aufgrund des geringen historischen Forschungsstandes zur Geothermie und der Wärmeversorgung in der DDR allgemein wurde dieser Arbeit ein explorativer Ansatz zugrunde gelegt. Als Quellenbasis dienten unter anderem Artikel aus wissenschaftlichen Zeitschriften der DDR und verschiedene Archivbestände. Ende der 1970er Jahre bis 1983 versuchte die SED den Einsatz von Wärmepumpen für die Wärmeversorgung zu fördern. Obwohl zahlreiche Pilotprojekte wie die Wärmepumpenheizzentrale Dresden fertiggestellt wurden stießen die politischen Planvorgaben auf materielle Engpässe und wenig Nachfrage in der Wärmeversorgung. Nach der abrupten Reduzierung der Zielvorgaben für die Wärmepumpenförderung wurde ab 1984 mit besonderem politischem Interesse die Tiefengeothermie gefördert und hierfür der Spezialbetrieb VEB Geothermie Neubrandenburg gegründet. Von den geplanten Anlagen zur Versorgung von Wohngebieten mit insgesamt 110 MW thermischer Leistung konnten bis zum Ende der DDR tiefengeothermische Heizzentralen in Waren, Neubrandenburg und Prenzlau fertiggestellt werden, was 22% der geplanten Leistung entsprach. Somit scheiterte auch das Großprojekt einer geothermischen Wärmeversorgung von Schwerin. Grund waren unter anderem übersteigerte Planvorgaben, der materielle Mangel in der Wirtschaft der DDR und nicht ausreichende Erfahrungen mit der jungen Technologie.:1. Einleitung 3 2. Energiepolitik in der DDR 7 2.1 Energiepolitik der SED 7 2.2 Regenerative Energiequellen in der Energiepolitik 9 3. Erdwärme in der Energiewirtschaft der DDR 13 3.1 Akteure der Energiewirtschaft 13 3.2 Wärmeversorgung 15 3.3 Nutzung regenerativer Energiequellen 18 4. Oberflächennahe und tiefe Geothermie 22 4.2 Wärmepumpen zur Nutzung von Umweltwärme 22 4.2.1 Wärmepumpen für die rationelle Energieanwendung 22 4.2.2 Fallbeispiel Wärmepumpen-Heizzentrale Dresden 28 4.2.3 Vorzeitiges Ende der Wärmepumpenförderung 33 4.3 Tiefengeothermie im Norden der DDR 35 4.3.1 Hohe Erwartungen an die Tiefengeothermie 35 4.3.2 Grenzen der Leistungsfähigkeit des VEB Geothermie 41 5. Zusammenfassung 48 Literatur 51 Archivalische Quellen 54 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis 56 Abkürzungsverzeichnis 57 Physikalisch-technischer Anhang 58 / At the end of the 1970s the socialist party of the GDR was forced by high debts in foreign currency and risen import prices for fossil fuels to invest in indigenous energy sources and more rational energy applications. In this context and to take pace with the international development the SED began at the end of the 1970s and during the 1980s to support the use of geothermal heating. This thesis consists of a chronological representation of the geothermal energy support in the GDR and contextualizes East German energy policy, heat supply and use of other renewable energy sources. Historical sources consist to the main extent on archive material and scientific papers from the GDR. Until 1983 the SED tried to promote the application of heat pumps for heat supply. Even though several pilot projects like the heat pump station in Dresden were successfully erected, the political plan targets collided with material short supply and low demand in the heating business. After the sudden reduction of the political targets concerning heat pumps, special political interest was given to geothermal energy in higher depths since 1984. Therefore a special company the VEB Geothermie Neubrandenburg was founded. From the planned stations for heat supply of residential areas with a total power of 110 MW only 22% were actually finished until the end of the GDR in 1990. Those stations were located in Waren, Neubrandenburg and Prenzlau in the northern part of East Germany. Consequently failed the major project of a geothermal heat supply of the city of Schwerin. Reasons were excessive plan targets, the material short supply in the East German economy and a lack of experiences in the young technology.:1. Einleitung 3 2. Energiepolitik in der DDR 7 2.1 Energiepolitik der SED 7 2.2 Regenerative Energiequellen in der Energiepolitik 9 3. Erdwärme in der Energiewirtschaft der DDR 13 3.1 Akteure der Energiewirtschaft 13 3.2 Wärmeversorgung 15 3.3 Nutzung regenerativer Energiequellen 18 4. Oberflächennahe und tiefe Geothermie 22 4.2 Wärmepumpen zur Nutzung von Umweltwärme 22 4.2.1 Wärmepumpen für die rationelle Energieanwendung 22 4.2.2 Fallbeispiel Wärmepumpen-Heizzentrale Dresden 28 4.2.3 Vorzeitiges Ende der Wärmepumpenförderung 33 4.3 Tiefengeothermie im Norden der DDR 35 4.3.1 Hohe Erwartungen an die Tiefengeothermie 35 4.3.2 Grenzen der Leistungsfähigkeit des VEB Geothermie 41 5. Zusammenfassung 48 Literatur 51 Archivalische Quellen 54 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis 56 Abkürzungsverzeichnis 57 Physikalisch-technischer Anhang 58