Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich

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1 Institut für Gebäude- und Solartechnik Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch Mühlenpfordtstraße 23 D Braunschweig Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Dipl.-Ing. Franziska Bockelmann April 2016, Kloster Banz, Bad Staffelstein. 15. Anwenderforum Oberflächennahe Geothermie.

2 Stand der Wärmebereitstellung Wärmebereitstellung in Wohnungsneubauten ~ 30% WP * bis 2003 einschließlich Holz und Pellets Quelle: statische Landesämter, BDEW, Stand 2015 AEE Agentur für erneuerbare Energien 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 2

3 Stand der Wärmepumpe Quellen: bwp Branchenbericht April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 3

4 Stand der Technik Bildquellen: u.a. WP-Hersteller, Hersteller 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 4

5 Wärmeübertragerkategorien Erdwärmesonden Spiralsonden Phasenwechselsonden Erdwärmekörbe Flächenkollektoren Energiepfähle Wasser Brunnen Übertrager für offene Gewässer Abwassertauscher Eisspeicher Luft Erde Luftabsorber Außenluft Abluft Sonderformen 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 5

6 Was ist die richtige Wärmequelle für meine Wärmepumpe? Welche Grundlagen und Randbedingen müssen beachtet werden? 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 6

7 Einschränkungen 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 7

8 Einflussfaktoren Einflussfaktoren auf die Entzugs- und Eintragsleistung Klimatische Bedingungen Thermische Bodeneigenschaften (Wärmeleitfähigkeit etc.) Hydrogeologische Eigenschaften des Untergrunds (Grundwasser, -strömung usw.) Anordnung, Abstand, Geometrie, Herstellungsart und Materialeigenschaften Energiekonzeption des Bauwerks 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 8

9 Randbedingungen überbaubar nicht überbaubar (Regeneration) Zusatzsysteme / Zusatzkomponenten + + oder April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 9

10 Beispiele an Anwendungsfelder einfacher Einbau in stätische Gebiete z.b. Sonde 400 m statt Flächensystem Flächenbedarf nur für Heizzwecke keine Notwenigkeit ( ) keine Notwenigkeit Synergieeffekte als Quartierslösung großer Wärmebedarf großer Wärmebedarf aber Lärmbelastung optische Aufstellung 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 10

11 Ergebnisse der Umfrage 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 11

12 Wärmeübertrager als Wärmetauscher für Sole-Wasser-WP Wärmeübertragermarkt 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 12

13 > geschlossene Systeme 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 13

14 future:heatpump 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 14

15 future:heatpump Forschungsvorhaben Energetische und wirtschaftliche Optimierung von Wärmequellen für Wärmepumpen Laufzeit: 03/2015 bis 02/2018 Projektpartner und Fördergeber: 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 15

16 Pre-Check Tool Übersicht von Wärmequellen für Wärmepumpen Grundlagen und Randbedingungen des Anlagensystems Machbarkeits- / Umsetzungsprüfung Anlagenkonfiguration und Grobauslegung der Quelle Benchmarks zu Kosten und Wirtschaftlichkeit Online Pre-Check für Planer und Architekten Ausgangslage (diverse Anbieter) Funktionsweise Performance ganzheitlicher Vergleich Kosten und Effizienz 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 16

17 Pre-Check Tool schematischer Aufbau des Pre-Check-Tools Methodik der Kalkulation bis zur Auslegung der Niedertemperaturwärmequellen 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 17

18 Fazit Viele verschiedene Wärmeübertragersysteme auf dem Markt vorhanden, vor allem für geothermische Anwendungen, aber ein Vergleich ist bisher nicht verfügbar. Beurteilung nicht trivial aufgrund der Vielzahl und Neuer Systeme Bestehenden Systeme können einen großen Anwendungsbereich abdecken (Entzugsleistung / Einbautiefe). Pre-Check-Tool für eine schnelle und einfache Auswahl der Wärmequelle für Wärmepumpen ist hilfreich und notwendig für die Praxis. Pre-Check-Tool zur Darstellung der ökologischen und ökonomischen Vorteile der WP. 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 18

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 19. April 2016 Dipl.-Ing. F. Bockelmann Wärmequellen für Wärmepumpen im Vergleich Seite 19