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Wärmepumpen Vortrag Technik Systeme Gebäudetechnik
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Wärmepumpen Vortrag Technik Systeme Gebäudetechnik
Guten Morgen,
im Anhang Links zu Wärmepumpen Vorträge, viel Erfolg!
Gruss Wallemann
http://www.fws.ch/dateien/bernhard_eggen.pdf
http://www.forumenergie.ch/pub/events/docs/FEZ_EV050405_Wellig_000.pdf
http://www.zafh.net/dokumente/Sence_pelz.pdf
http://www.gbt.ch/forum_topic.php?f=3&id=382
http://www.energieland.nrw.de/aktuelles/fk2005/C6-Eckert.pdf
Wärmepumpen & Co. dezentrale Lüfter mit Wärmerückgewinnung
Latentspeicher (PCM-Speicher, Paraffin)
Takten und Leistungszahl
Flächentemperierungssysteme
Wärmepumpe
Kreislauf
Wärmequelle Außenluft
Erdwärmetauscher
Wärmequelle Wasser
Direkterwärmung (AVENIR)
Adsorptionswärmepumpen
Wärmequelle Sole
Wärmequelle Massiv-Absorber
Studie-Abwasser-Wärmepumpe
Wirtschaftlichkeit
Praxisbeispiele
wichtige Randbemerkungen
Exkursion in die Geothermie
Grundsätzliches:
Wer in eine energetische Maßnahme u.U. viel Geld investieren möchte, sollte die damit verbundenen bzw. wesentlichen Vor- und Nachteile genau überprüfen (lassen).
Neben den Kosten/Nutzen-Berechnungen sind auch bautechnische und/oder gesundheitliche Aspekte von großer Tragweite. Derartige Hinweise werden in Hochglanzprospekten häufig nicht angesprochen.
Die hier dargestellten Produktinformationen entstammen unterschiedlichen Quellen und dienen lediglich der Information. Sie ersetzen oder ergänzen keinesfalls Herstellerangaben.
Für die ordnungsgemäße Funktionalität usw. haften ausschließlich die Hersteller bzw. die Vertreiber.
dezentraler Lüfter mit WRG:
Die moderne Niedrigenergiebauweise wie auch die moderne Gebäudesanierung, hat durch effektive Wärmedämmung den Heizenergieverlust auf ein Minimum reduziert. Es gibt keine Fugen oder Ritzen mehr, durch die Raumluft unkontrolliert entweicht oder frische Luft eindringt.
Bei geschlossenen Fenstern findet praktisch keine Luftzirkulation mehr zwischen drinnen und draußen statt, das Gebäude ist luftdicht.
Raumluft verbraucht sich jedoch schnell, die Luftqualität nimmt rapide ab, das Wohnklima verschlechtert sich.
Regelmäßiges Lüften wird zur unabdingbaren Voraussetzung für gesundes Wohnen und persönliches Wohlbefinden.
Lüftungssystem “Thermo-Lüfter 1230” mit Wärmebereitstellungsgrad 80 % und bauaufsichtlicher Zulassung (Z-51.3-150)
Latentspeicher (PCM-Speicher, Paraffin)
Was ist ein LATENT-Speicher und wer und wo kann man ihn einsetzen? Lassen Sie es mich anhand eines leicht verständlichen Beispiels erklären:
Erhitzt man flüssiges Wasser lange genug, fängt es an zu kochen. Von diesem Zeitpunkt an geht das Wasser in die gasförmige Phase über. Der Teil, der noch flüssig ist, erwärmt sich nicht weiter, obwohl man ständig weitere Wärmeenergie zuführt. Wo bleibt diese Energie? Sie wird benötigt, um das flüssige Wasser in Wasserdampf zu überführen.
Mit Wasserdampf ist hier unsichtbares gasförmiges Wasser gemeint und nicht der Dampf, den man sieht, wenn das Essen "dampfend" auf dem Tisch steht. Die benötiget Energiemenge bezeichnet man als Verdampfungswärme.
Diese beträgt für Wasser etwa 2.257 J/g. Sie ist ein Teil der im Wasserdampf enthaltenen latenten Wärme, und wird beim kondensieren des Wassers als Kondensationswärme, wieder frei. Wandelt sich flüssiges Wasser beim abkühlen in Eis um, wird Kristallisationswärme frei, der zweite Teil der latenten Wärme.
Um Eis wieder in den flüssigen Aggregatzustand zu versetzen, benötigt man die Schmelzwärme. Sie beträgt etwa 335 J/g. Wasserdampf kann auch direkt vom gasförmigen in den festen Zustand übergehen und umgekehrt, ohne dabei in die flüssige Phase überzugehen.
Diesen Vorgang bezeichnet man in beiden Richtungen als Sublimation. Dies tritt beispielsweise bei der Rauhreifbildung auf. Dabei werden sowohl Kondensations- als auch Kristallisationswärme frei, also 2.592 J/g.
Angenommen Sie würden 1 dm Eis von 0 °C erwärmen, um 1 dm Wasser von 0 °C zu erhalten, dann müssten Sie ungefähr die gleiche Energiemenge aufbringen, die benötigt wird, um 1 dm Wasser von 0 °C auf 80 °C zu erwärmen. Anhand dieses Beispiels können Sie sich auch als Nichtphysiker vorstellen, von welchen Größenordnungen, wir hier ausgehen, denn verwendet man anstatt Wasser z.B. Paraffin, dann öffnen sie "energetische Welten", die locker das 4-fache betragen können (Physiker mögen mir diese einfache Darstellung verzeihen).
Gehen Sie nun davon aus, dass die so gespeicherte "latente" Energie zu jedem beliebigen Zeitpunkt als so genannte "sensible" Energie, d.h. als fühlbare Energie verwendet bzw. in Ihrem Heizungssystem eingesetzt werden kann.
Fazit:
Kostenlose Energie ganzjährig latent speichern, um dann nach Bedarf abgerufen werden zu können. Ein Latent-Speicher kann ergänzend zu allen gängigen Heizungsanlagen (Öl-, oder Gasheizung, alle Wärmepumpenarten, Holzpellets, Stückholzheizung, Brennstoffzelle usw.) eingesetzt werden. Wer jedoch richtig und zukunftsorientiert sparen möchte, der nutzt die kostenlose Solarthermie als Hauptenergielieferanten.
Die Auslegung (Berechnung) des Latent-Speichers ist jedoch eine Angelegenheit für Spezialisten, denn alle Energieträger (alte Heizung + Solarthermie + Latentspeicher + Anlagetechnik) müssen optimal aufeinander abgestimmt werden, wenn man für sein sauer verdientes Geld eine Top-Spar-Heizung wünscht.
Wenden Sie sich deshalb ohne zu zögern, und vertrauensvoll an uns, denn wir kennen die Fachleute, auf die Sie sich in Puncto Lieferung, Einbau und Funktionalität garantiert verlassen können. In einer PDF-Datei können Sie sich die Wirkungsweise der Latent-Abläufe nochmals anschauen, und/oder ausdrucken.
Das Takten und die wahre Leistungszahl von Öl- und Gasheizungen:
Hier erfahren Sie, was Ihnen von Heizkesselherstellern und von Heizungsinstallateuren über das Takten (Ein- und Ausschalten des Brenners) und über die dadurch abzuleitende "wirkliche" Leistungszahl (Wirkungsgrad) beharrlich verschwiegen wird. Schließlich hat man ja größtes Interesse daran, in den nächsten Jahren noch über 5 Millionen Heizkessel an den Mann, bzw. an die Frau zu bringen ...
Hierzu eine interessante Geschichte eines ehemaligen Heizkesselherstellers:
"... Nehmen wir einmal an, Sie haben ein Auto, dessen Benzinverbrauch mit 8 ltr. / 100 km angegeben ist. Nun starten Sie, fahren 1 km und machen dann 10 Minuten Pause. Sie starten wieder, fahren wieder 1 km und machen auch wieder 10 Minuten Pause. Sie starten wieder, ..............und so weiter und so fort. Was soll der Unsinn, werden Sie nun fragen. Wenn Sie dann am Ziel sind (100 km), füllen Sie Ihren Tank wieder auf. Vermutlich werden Sie anstatt 8 ltr. nun 40 ltr. einfüllen müssen. So fährt doch wohl kein Mensch werden Sie jetzt sagen - Sie haben recht, aber warum heizen dann alle so?..."
Den vollständigen und höchst interessanten Brief können Sie hier als PDF-Datei (Takten) downloaden.
Für weitere Informationen und Problemlösungen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
Flächentemperierungssysteme:
Was ist ein LATENT-Speicher und wer und wo kann man ihn einsetzen? Lassen Sie es mich anhand eines leichtverständlichen Beispiels erklären:
Erhitzt man flüssiges Wasser lange genug, fängt es an zu kochen. Von diesem Zeitpunkt an geht das Wasser in die gasförmige Phase über. Der Teil, der noch flüssig ist, erwärmt sich nicht weiter, obwohl man ständig weitere Wärmeenergie zuführt. Wo bleibt diese Energie? Sie wird benötigt, um das flüssige Wasser in Wasserdampf zu überführen.
Mit Wasserdampf ist hier unsichtbares gasförmiges Wasser gemeint und nicht der Dampf, den man sieht, wenn das Essen “dampfend” auf dem Tisch steht. Die benötigte Energiemenge bezeichnet man als Verdampfungswärme.
Diese beträgt für Wasser etwa 2.257 J/g. Sie ist ein Teil der im Wasserdampf enthaltenen latenten Wärme, und wird beim kondensieren des Wassers als Kondensationswärme wieder frei. Wandelt sich flüssiges Wasser beim Abkühlen in Eis um, wird die Kristallisationswärme frei, der zweite Teil der latenten Wärme.
Um Eis wieder in den flüssigen Aggregatzustand zu versetzen, benötigt man die Schmelzwärme. Sie beträgt etwa 335 J/g. Wasserdampf kann auch direkt vom gasförmigen in den festen Zustand übergehen und umgekehrt, ohne dabei in die flüssige Phase überzugehen.
Diesen Vorgang bezeichnet man in beiden Richtungen als Sublimation. Dies tritt beispielsweise bei der Rauhreifbildung auf. Dabei werden sowohl Kondensations- als auch Kristallisationswärme frei, also 2.592 J/g.
Angenommen Sie würden 1 dm Eis von 0 °C erwärmen, um 1 dm Wasser von 0 °C zu erhalten, dann müßten Sie ungefähr die gleiche Energiemenge aufbringen, die benötigt wird, um 1 dm Wasser von 0 °C auf 80 °C zu erwärmen. Anhand dieses Beispiels können Sie sich auch als Nichtphysiker vorstellen, von welchen Größenordnungen wir hier ausgehen, denn verwendet man anstatt Wasser z.B. Paraffin, dann öffnen sie "energetische Welten", die locker das 4-fache betragen können (Physiker mögen mir diese einfache Darstellung verzeihen).
Gehen Sie nun davon aus, dass die so gespeicherte "latente" Energie zu jedem beliebigen Zeitpunkt als so genannte "sensible" Energie, d.h. als fühlbare Energie verwendet bzw. in Ihrem Heizungssystem eingesetzt werden kann.
Fazit:
Kostenlose Energie ganzjährig latent speichern, um dann nach Bedarf abgerufen werden zu können. Ein Latent-Speicher kann ergänzend zu allen gängigen Heizungsanlagen (Öl-, oder Gasheizung, alle Wärmepumpenarten, Holzpellets, Stückholzheizung, Brennstoffzelle usw.) eingesetzt werden. Wer jedoch richtig und zukunftsorientiert sparen möchte, der nutzt die kostenlose Solarthermie als Hauptenergielieferanten.
Die Auslegung (Berechnung) des Latent-Speichers ist jedoch eine Angelegenheit für Spezialisten, denn alle Energieträger (alte Heizung + Solarthermie + Latentspeicher + Anlagetechnik) müssen optimal aufeinander abgestimmt werden, wenn man für sein sauer verdientes Geld eine Top-Spar-Heizung wünscht.
Wenden Sie sich deshalb ohne zu zögern und vertrauensvoll an uns, denn wir kennen die Fachleute, auf die Sie sich in Punkto Lieferung, Einbau und Funktionalität garantiert verlassen können. In einer PDF-Datei können Sie sich die Wirkungsweise der Latent-Abläufe nochmals anschauen, und/oder ausdrucken.
Was ist eine Wärmepumpe?
Das Grundprinzip der Wärmepumpe kann man anhand der Arbeitsweise eines Kühlschrankes erklären. Dort wird dem Kühlgut über den Verdampfer Wärme entzogen und über den Verflüssiger an der Rückseite des Gerätes in den Raum abgegeben.
Bei der Wärmepumpe entzieht der Verdampfer die Wärme aus der Umwelt (Luft, Wasser, Erdreich) und führt sie über den Verflüssiger dem Heizsystem (Fußbodenheizung oder Radiatoren) zu.
Brechnungsbeispiel der Firma Ochsner:
Klicken Sie auf eines der Fotos und überzeugen Sie sich selbst von den Vorteilen einer Wärmepumpe:
Wenn Sie sich etwas tiefer mit Wärmepumpen befassen möchten und zusätzlich den Vergleich zu Öl- und Gasheizungen suchen, dann öffnen Sie diese pdf-Datei
Wenn Sie wissen möchten, wie eine Wärmepumpe mit Solarthermie und Latentspeicher funktioniert und PowerPoint besitzen, dann klicken Sie HIER.,
Der Kreisprozess (siehe Schema) erfolgt nach einfachen physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Das Arbeitsmittel, eine schon bei niedriger Temperatur siedende Flüssigkeit (Kältemittel), wird in einem Kreislauf geführt und dabei nacheinander verdampft, verdichtet, verflüssigt und entspannt.
Im Verdampfer befindet sich das flüssige Arbeitsmittel bei niedrigem Druck. Die Umgebungstemperatur des Verdampfers ist jedoch höher als die dem vorhandenen Druck entsprechende Siedetemperatur des Arbeitsmittels. Diese Temperaturdifferenz bewirkt eine Wärmeübertragung von der Umgebung auf das Arbeitsmittel, wobei das Arbeitsmittel siedet und verdampft. Die dazu erforderliche Wärme wird der Wärmequelle (Luft, Wasser, Erde) entzogen.
Das nun dampfförmige Arbeitsmittel wird ständig vom Verdichter aus dem Verdampfer abgesaugt und verdichtet. Bei der Verdichtung steigt sowohl der Druck des Dampfes, als auch seine Temperatur.
Vom Verdichter gelangt das erhitzte Arbeitsmittel in den Verflüssiger, der vom Heizungswasser umspült wird. Die Temperatur des Heizwassers ist niedriger als die Verflüssigertemperatur, so dass der Dampf gekühlt und dabei wieder verflüssigt wird. Die im Verdampfer aufgenommene Energie (Wärme), zuzüglich der durch das verdichten zugeführten Energie (Strom), wird im Verflüssiger freigesetzt und an das kältere Heizwasser abgegeben.
Zum Schluss wird nach dem Verflüssigen das Arbeitsmittel über ein Expansionsventil wieder in den Verdampfer zurückgeführt. Das Arbeitsmittel wird dabei von dem hohen Druck des Verflüssigers auf den niedrigen Druck des Verdampfers entspannt (expandiert). Beim Eintritt in den Verdampfer sind der Anfangsdruck und die Anfangstemperatur wieder erreicht. Der Kreislauf ist geschlossen und beginnt immer wieder von neuem.
Wärmequelle Außenluft:
Außenluft steht immer und überall in unbegrenzter Menge zur Verfügung. Durch eine in der Wärmepumpe integrierte Abtaueinrichtung ist eine einwandfreie Funktion bis ca. -20 °C gegeben.
Eine Außenluft-Wärmepumpe eignet sich überall zum nachträglichen Einbau (besonders bei Altbauten). Dort wo es die Örtlichkeit zulässt (ausreichende Gartenfläche) kann die Außenluft über ein im Erdreich verlegtes Rohrsystem (Erdwärmetauscher) auch extrem kalte Luftmassen von unter -20 °C noch auf deutlich über 0 °C erwärmen.
Die Wirkung des Erdwärmetauschers besteht darin, dass im Winter die kalte Außenluft im Erdreich vorgewärmt wird und somit den Temperaturwirkungsgrad der Wärmepumpe sehr deutlich anhebt.
Dadurch garantiert monovalenter Anlagenbetrieb, dass in allen Regionen Deutschlands noch geringere Heizenergiekosten möglich sind. Die Röhren des Erdwärmetauschers können unter fachlicher Anleitung vom Bauherrn in Eigenleistung verlegt werden.
Erdwärmetauscher (ETW):
E r d w ä r m e t a u s c her können vorteilhaft den Energieverbrauch von Gebäuden beeinflussen. Im Winter wärmen sie die Luft zur Ventilation von Gebäuden bei minimalen Betriebskosten vor, im Sommer helfen sie, Überhitzung von Gebäuden zu vermeiden. Beides trägt dazu bei, das Gebäudeklima und den Wohnkomfort mit einfachen Mitteln und sehr geringen Kosten zu erhöhen.
Trotz des meist einfachen Aufbaus von ETW ist es schwierig, deren Temperaturverhalten und Wärmeertrag in ausreichender Genauigkeit zu berechnen.
Aber auch Größe und Lage des EWT und eine erforderliche Entwässerung, sowie Filtereigenschaften der erwärmten Luft bedürfen gewissenhafter Berechnungen...
Schwierig bedeutet jedoch nicht unmöglich, denn wir berechnen und optimieren auf der Basis analytischer Berechnungen die Auslegung Ihres ETW.
Wärmequelle Wasser:
Die effektivste Wärmequelle für Umweltwärme ist Grundwasser. Sofern diese in geeigneter Qualität und Tiefe vorhanden ist. Eine konstante Temperatur von +8 bis 12 °C prädestiniert den Energieträger Grundwasser für die Ganzjahresheizung zu niedrigsten Betriebskosten.
Die hohen Jahresarbeitszahlen (Wirkungsgrade) dieser Wärmequelle sind unerreicht. Dabei wird das Grundwasser vom Förderbrunnen zur Wärmepumpe und von dort in den zirka 15 m entfernten Schluckbrunnen geführt.
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Erdwärme Direkterwärmung (Typ: AVENIR):
Der Flachkollektor des Erdwärmesystems stellt einen besonders wirkungsvollen Sonnenkollektor dar: Er liefert auch nachts und im Winter Wärme! Das Erdreich dient dabei als natürliche Speichermasse, welche bei kompetenter Planung weit über die Heizperiode ausreicht.
Bei der Direkterwärmung zirkuliert das Arbeitsmittel als Wärmeträgermedium im Erdkollektor in einer Verlegetiefe von 100 bis 120 cm. Zwischenwärmetauscher und Soleumwälzpumpen entfallen.
Daher ist das System besonders wirtschaftlich und betriebssicher. Der Erdkollektor besteht aus dickwandigen, nahtlosen Kupferrohren mit Kunststoffummantelung.
Ein Kollektor in Form eines kunststoffummantelten Kupferrohres enthält ein Medium, das die Energie aus dem Boden aufnimmt.Das Medium transportiert die Energie zur Wärmepumpe die sie in Heizwärme umwandelt. Im Inneren des Hauses wird die Wärme über einen herkömmlichen Niedertemperatur-Wasserkreislauf verteilt.
Der Kreislauf mit der Kühlflüssigkeit umfasst sowohl die im Erdreich verlegten Kollektoren als auch die Fußbodenheizung im Inneren des Hauses. Bei dieser Methode kann die Temperatur nicht getrennt für die einzelnen Räume eingestellt werden. Die Option Kühlung entfällt ebenfalls.
Ein Kollekt or in Form eines kunststoffummantelten Kupferrohres enthält ein Medium, das die Energie aus dem Boden aufnimmt.Das Medium transportiert die Energie zur Wärmepumpe die sie in Heizwärme umwandelt. Im Inneren des Hauses wird die Wärme über einen herkömmlichen Niedertemperatur-Wasserkreislauf verteilt.
Die Vorteile:
Die Temperatur kann für jeden Raum getrennt geregelt werden
Verwendung bei herkömmlichen Niedertemperatur-Heizsystems
maximale Leistung der Heizqualität und der Einsparungen
Kühlung als Option für den Sommer möglich
ie Energieaufnahme in den Kollektoren und der Energietransport findet mit Hilfe von mit Glykol (Frostschutzmittel) versetztem Wasser statt. Das Wasser transportiert die Wärme zur Wärmepumpe, die die Energie in Heizwärme umwandelt.
Die Vorteile:
Möglichkeit, Grundwasser oder eine Quelle zu nutzen
Wenn die Grundstücksfläche für eine flache Verlegung nicht ausreicht, kann eine Tiefensonde installiert werden.
Adsorptionswärmepumpen (z.B. Zeolith)
Eine neue Entwicklung sind sogenannte Adsorptionswärmepumpen, auf Basis des Stoffsystems Zeolith und Wasser. Sie sollen künftig höhere Wirkungsgrade erreichen als Niedertemperatur- und Brennwertgeräte. Adsorptionswärmepumpen unterscheiden sich von herkömmlichen Kompressionswärmepumpen im Wesentlichen durch den Antrieb.
Komperessionswärmepumpen arbeiten mit einem motorisch angetriebenen Verdichter, die Adsorptionstechnik beruht dagegen auf einem thermischen Antrieb. Beim Zeolith-Heizgerät wird Wasser - das Kältemittel- in einem periodischen Prozess an Zeolith angelagert und durch Wärmezufuhr wieder ausgetrieben.
Die dafür benötigte Wärme liefert eine Gasbrennwerttherme. Energiewandelverluste, wie sie bei der Erzeugung von Strom für den Antrieb von Elektro-Wärmepumpen notwendig anfallen, treten nicht auf. Durch das zusätzliche Einspeisen von Umgebungswärme in den Prozess können im Jahresdurchschnitt Wirkungsgrade von bis zu 135% erreicht werden.
Damit übertrifft das Heizgerät auch Brennwertgeräte, die einen maximalen Wirkungsgrad von 111% (bezogen auf Hu) erzielen können. Ähnliche Wirkungsgrade werden dank Einkoppelung von Umweltwärme auch von der Diffusions-Absorptionswärmepumpe der Fa. Buderus erreicht einer zweiten Neuentwicklung im Bereich der Gaswärmepumpen. Hier wird ein Ammoniak-Wassergemisch als Arbeitsmedium eingesetzt mit Helium als Trägergas. Vorgesehen ist, ein System für den Neubau mit einer maximalen Heizleitung von 11 kW auf den Markt zu bringen. Ein zweites System mit einer Leitung von 19 kW wird für den Sanierungsbereich entwickelt.
Ziel des innovativen Projektes "Zeolith: Ein Mineral zum energieeffizienten Heizen und Kühlen" war die Entwicklung einer Nachfolgetechnologie der Brennwerttechnik. Im Rahmen des Projekts wurde ein energieeffizientes Heizsystem für Raumheizungen und Brauchwasser entwickelt. Das System ist eine Kombination aus einem Brennwertkessel des aktuellen Standes der Technik und einer mit einem Gasbrenner angetriebenen Feststoff-Sorptionswärmepumpe mit dem umweltverträglichen Arbeitsstoffpaar Wasser und dem Mineral Zeolith. Dieses Heizkesselsystem der Zukunft heizt und kühlt zugleich! Nähere Informationen erhalten Sie u.a. bei den Firmen Buderus und Vaillant. (pdf-Datei BINE und IZW)
Erdwärme Sole:
Bei genügend Gartenfläche die preisgünstigste Lösung. Im unverrottbaren Rohrsystem zirkuliert ein Wärmeträgermedium (Sole), welches die Sonnenenergie als Erdwärme aufnimmt und zur Wärmepumpe leitet. Die Flachkollektoren werden in einer Tiefe von 120 bis 140 cm verlegt.
Dort wo die Gartenfläche nicht ausreicht, können Künettenkollektoren in einer Tiefe von ca. 180 cm verwendet werden. Aber auch Erdsonden können bei sehr geringem Platzanteil optimal genutzt werden.
Ab einer Tiefe von 15 m herrscht eine konstante Jahrestemperatur, die ab ca. 30 m nach der geothermischen Tiefenstufe allmählich ansteigt. Zwei parallele Sondenkreise bilden dabei eine Erdsonde.
Anmerkungen zu Erdkollektoren und Erdsonden:
Als Faustformel gilt, das zwei bis dreifache der zu beheizenden Fläche ergibt die Erdreichfläche des Erdkollektors. Der Erdkollektor besitzt daher ideale Voraussetzungen für einen monovalenten Heizungsbetrieb. Die Entzugsleistung des Erdreichs liegt je nach Bodenbeschaffenheit zwischen 15 und 35 Watt pro m². Bei Erdsonden zwischen 30 und 100 Watt pro Meter Sondenlänge (nördl. BaWü. durchschnittlich zw. 50 und 60 W/m).
Hier können Sie den Bohrablauf in einer keinen (aktuellen, 12.05.2005) Fotogalerie verfolgen.
Massiv-Absorber-Heizsysteme:
Hier nutzen massive luftgekoppelte Betonbauteile, z.B. Umfriedungs-, Stütz- oder Schallschutzmauern, Carports oder Garagen, Balkonbrüstungen sowie Betonfassaden die Sonnenwärme. Zusätzlich wird über Massivspeicher, beispielsweise Fundament/Bodenplatten, die im Erdreich gespeicherte Sonnenenergie genutzt.
Studie: Jahreswärmemenge beträgt 40 Gigawattstunden.
Nach einer Studie der Bremer Energiekonsens GmbH ist die Nutzung von Abwasserwärme aus der öffentlichen Kanalisation wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll. Die Abwasserwärme eignet sich demnach zur Warmwasserbereitung und Beheizung von Gebäuden. Die Energiekonsens GmbH hatte für die Studie der bisher noch wenig genutzten Energiequelle aus technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht das Beispiel der Seestadt Bremerhaven untersucht.
Während die Wärmerückgewinnung bei Abwasser im industriellen Bereich bereits zum Einsatz kommt, ist das Abwasser der öffentlichen Kanalisation eine bisher ungenutzte Wärmequelle. In der Schweiz gibt es schon seit einigen Jahren Wärmepumpen zur Abwasserwärme-Nutzung, bei der die Wärme zumeist gereinigtem Abwasser entzogen wird. Der Wärmeentzug bei ungereinigtem Abwasser existiert bisher nur in Modellprojekten. Die Überlegung der Energieexperten sieht in dem in der öffentlichen Kanalisation noch ungereinigten Abwasser eine kontinuierliche Wärmequelle. Die beträchtliche im Abwasser enthaltene Wärmemenge reicht aus, um eine signifikante Zahl aller an die Kanalisation angeschlossenen Gebäude mittels effizienter Wärmepumpentechnik zu beheizen, berichtet das Unternehmen.
In Bremerhaven fallen jeden Tag rund 17,5 Mio. Liter Abwasser mit einer Durchschnittstemperatur von 14 Grad Celsius an. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass mit der geeigneten Technik eine Jahreswärmemenge in der Größenordnung von 40 GWh genutzt werden kann. Die Studie hat drei Fallbeispiele aufgezeigt, in denen ein breites Anwendungsspektrum von Schwimmbädern, öffentlichen Gebäuden bis hin zu Privathaushalten erschlossen werden kann. Die Nutzung von Abwasserwärme ist außerdem umweltfreundlich: Die CO2-Emissionen sind niedriger als bei konventionellen Heizungsanlagen.
Wärmepumpen sind wirtschaftlich: Die Wärmepumpenheizung ist nicht nur umweltschonend, sondern auch extrem kostengünstig im Betrieb, da bis zu 75% der Energie kostenlos von der Umwelt bereitgestellt wird. Das unten aufgeführte Ergebnis zeigt eine Vergleichsrechnung verschiedener Heizsysteme (Auszug aus EnBW). Der Berechnung zugrunde gelegt wurde ein Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von 150 m² und einem Heizenergiebedarf von 90 kWh/m²/a. Verglichen wurde eine Sole/Wasser/Wärmepumpe mit einer Erdsonde als Wärmequelle, eine Ölzentralheizung mit einem modernen Niedertemperaturkessel und eine Erdgaszentralheizung mit Brennwertkessel. Als Energiepreis wurden eingesetzt: 9,5 Ct/kWh für die Wärmepumpe, 40,9 Ct/ltr Heizöl und 4,06 Ct/kWh für Erdgas.
Beispiel: Einfamilienhaus mit 150 m² Wohnfläche
in Euro ( € )
Wärmepumpen
Zentralheizung
moderne Öl-
Zentralheizung
moderne Erdgas
Zentralheizung
Energiekosten pro Jahr
375 €
767 €
609 €
Nebenkosten pro Jahr
72 €
355 €
364 €
Betriebskosten pro Jahr
447 €
1.122 €
973 €
Betriebskosten pro Monat
37,25 €
93,50 €
81,08 €
Einsparung gegenüber
Öl- bzw. Gasheizung
durchschnittlich:
50 € / Monat
Praxisbeispiele: Kirchardt, Bad Mergentheim, EnBW-Magazin
WICHTIG:
Mit einer Wärmepumpe ersparen Sie sich nicht nur das lästige Öltanken, benötigen keinen Schornsteinfeger mehr und brauchen sich auch keinen Kopf mehr über Brennerservice oder über teure Abgastests zerbrechen. Wärmepumpen arbeiten vollautomatisch und nahezu wartungsfrei und der bisherige Öllagerraum kann nun als Freizeit-, Hobby- oder Abstellraum genutzt werden.
Die Energiequellen einer Wärmepumpe liegen krisensicher und direkt vor Ihrer eigenen Haustüre, denn gespeicherte Sonnenenergie aus Luft, Wasser und Erdwärme stehen kostenlos und unbegrenzt zur Verfügung. Die Abhängigkeit als Risikofaktor entfällt.
Exkursion in die Geothermie:
Auch in der Natur wird unser "Ländle" bevorzugt, denn Baden-Württemberg ist das "erdwärmste" Bundesland in Deutschland, da hier an vielen Stellen Anomalien bestehen.
Geothermische Anomalien sind ungewöhnlich hohe Temperaturgradienten. So beträgt der geothermische Temperaturgradient etwa 100 K/km im Oberrheingraben, die dem wichtigsten bruchtektonischen Element Mitteleuropas folgend weiter nach Norden fortsetzt. Aber auch das süddeutsche Molassebecken zwischen Bodensee, Passau, Donau und Alpen, das Süßwasser in Trinkwasserqualität mit Temperaturen zwischen 70 und 100 °C aufweist zählt zu den erdwärmsten Regionen Baden-Württembergs.
Daneben deutet sich eine etwa West/Ost gerichtete, Muldenstruktur wie "Kraichgau-, Stromberg- und Löwensteinermulde" folgende Ausbuchtung erhöhter Temperaturen ab. Im Gebiet Karlsruhe - Landau - Heidelberg befindet sich ein ausgeprägtes Temperaturmaximum, zu dem die Spezialanomalie am Standort des bisher erfolgreichsten Tiefengeothermieprojekts zu rechnen ist.
Der geothermische Einfluss in der obersten Schicht des Erdreichs bis zur "neutralen Zone" bei etwa 10 bis 20 m Tiefe, in der etwa konstante Temperaturen herrschen, ist vernachlässigbar. Hier spielen jahreszeitliche Temperaturschwankungen die größte Rolle. Hin zu größeren Tiefen steigt die Temperatur an. Für die Nutzung ist außer der Temperatur jedoch vor allem die Existenz von Aquiferen (wasserführende Schichten) entscheidend. (eigener Text, aber Bildquelle:
Auszug ohne Bilder aus:
http://www.enev-check.de/html/body_waermepumpe.html
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20 Jun 2005
08:31:33 |
Wallemann |
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