Wärmepumpen - Heiztechnik mit Zukunft 4. Wärmepumpen- Fachtagung Regenerative Energien = Zukunftschancen Dipl.- Ing. Falk Antony, Solarpraxis AG, Berlin Alle Fotos, Grafiken und Illustrationen urheberrechtlich geschützt!
Ein kurzer Rückblick in die Vergangenheit -...Elektroheizung......primärenergetischer Nonsens... Fehler in Planung und Ausführung Einschätzung aus umweltpolitischer Sicht lediglich als:...energieeffiziente Technologie...
Vorurteil: Wärmepumpe = Stromheizung - Aber die Wärmepumpe braucht doch Strom! Arbeitet Sie dann nicht als Elektroheizung?
Vergleich von Jahresarbeitszahl (JAZ) und Kraftwerksnutzungsgrad Im Vergleich mit einem Brennwertkessel mit einem mittleren Jahresnutzungsgrad von 90% liegt die JAZ oberhalb derer eine Wärmepumpe primärenergetisch günstiger arbeitet, bei 2,4. Zur Kompensation des aktuellen Kraftwerksnutzungsgrades von 38% ist eine JAZ von 2,63 (= 1/0,38) notwendig.
Kraftwerksnutzungsgrad im deutschen Strom-Mix Der Kraftwerksnutzungsgrad im deutschen Strommix steigt stetig durch Modernisierung von Kraftwerken und verstärkte Kraft-Wärme-Kopplung. Er wird zusätzlich verbessert durch den wachsenden Anteil von Grünem Strom.
Positive Veränderung in der öffentlichen Wahrnehmung: -Aktuelle Berichte in Presse und Medien neutral-informativ bis positiv. Beispiele: - Ökotest 12/2004 testet Haus mit Wärmepumpenheizung, gibt Empfehlungen (...Wärmepumpen umweltfreundlicher als herkömmliche Heizsysteme... ) und gibt Surftipp: Infoplattform- Umweltwaerme.de - Bild (Düsseldorf, 22.10.2004): Brauchen Sie eine neue Heizung und wollen Sie den Scheichs ein Schnippchen schlagen? Dann heizen Sie mit Erdwärme... -Andere positive Meldungen in: Die Welt, Rheinische Post, Bauen & Renovieren, Schwimmbad & Sauna, Wirtschaftswoche, HLH, Sanitär + und Heizungstechnik, ep Elektropraktiker, IKZ, TGA- Fachplaner...
Veränderung in der politischen Akzeptanz: -Auf Kongressen und vielen anderen Veranstaltungen liegt die Wärmepumpe zunehmend im Fokus der Umweltpolitik. - Auszug aus der Referentenliste des 2. Forum Wärmepumpe vom 21-22. Oktober 2004 in Berlin :...Umweltminister Mecklenburg-Vorpommern...Staatssekretär Nordrhein-Westfalen...Staatssekretär Schleswig-Holstein...Geschäftsführer Deutsche Energieagentur...Ministerium für Umwelt und Landwirtschaft, Schleswig-Holstein...Bundestagsabgeordnete...
Neue umweltpolitische Schreibweise Zitate zur Wärmepumpenheizung aus aktueller Beratungs-Broschüre der Deutschen Energie-Agentur (dena) Der EnEV-Berater (erschienen 12/2004; *)...Wärmepumpen verbrauchen weniger Primärenergie als öl- oder gasgefeuerte Niedertemperatur-oder Brennwertkessel......Wärmepumpen zapfen das unerschöpfliche Reservoir der Sonne an......durch deutlich niedrigere Energie- und Betriebskosten im Vergleich zu Öl- oder Gasheizungen auch wirtschaftlich attraktiv......regenerative Energietechnik... * 2004 Deutsche Energie-Agentur GmbH
Kombinationsmöglichkeiten mit Erneuerbaren Energien Eine Wärmepumpenheizung lässt sich direkt mit verschiedenen regenerativen Energietechniken kombinieren: - Solarthermische Anlagen zur Trinkwassererwärmung - Solarthermische Anlagen zur Heizungsunterstützung - Zentralheizungen mit Stückholz- und Pelletfeuerungen - Geothermische Wärmegewinnung -Abwärmenutzung aus Abluft und Abwasser...u.v.m
Indirekte Kombinationsmöglichkeiten mit Erneuerbaren Energien Rechnet man den Bezug des Stroms aus erneuerbaren Energien als indirekte Kopplung hinzu, ergeben sich zusätzlich - Biomasse - Photovoltaik - Windkraft - Wasserkraft...u.v.m.
Kombination mit Solarthermie Ob mit Wärmepumpen mit Erdsonde, Grundwasser oder Luft- Wärmepumpen: Alle lassen sich mit Solarthermie koppeln.
Kombination mit Solarthermie Wärmepumpenheizungen lassen sich mit Solarthermie hervorragend kombinieren. Der Betrieb einer Solaranlage zur Trinkwarmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung ist gerade primärenergetisch sehr sinnvoll, da der Energieaufwand für jede solarthermisch gewonnene Kilowattstunde nahezu gegen Null geht. Energetische Rücklaufzeiten Solarthermie: 1,5 Jahre Leistungszahl Solarthermie (kwh Wärme pro kwh Strom): 50
Sinkende Jahresarbeitszahl durch Kombination mit Solarthermie? Einwand: Sinkt nicht die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer Wärmepumpe in Kombination mit einer Solaranlage? Zunächst verwirrend ist die sinkende JAZ bei falscher Betrachtung der Bilanzgrenze. Dies ist besonders bei Luft-Wärmepumpen auffällig. Können diese im Sommer nicht arbeiten, fehlt ihnen derjenige Teil des Jahres mit den höchsten Leistungszahlen. Dies ändert nichts daran, dass die Kombination von Wärmepumpe und Solaranlage primärenergetisch deutlich günstiger arbeitet, als die Wärmepumpe allein.
Kombination mit Solarthermischen Anlagen zur Trinkwassererwärmung - Einbindung erfolgt über unteren Wärmetauscher in bivalenten Trinkwasserspeichern - Auf ausreichende Wärmetauscherfläche (u.u. mit PWT arbeiten) ist Wert zu legen.
Kombination mit Solarthermischer Heizungsunterstützung Solarthermische Heizungsunterstützung in Wärmepumpenheizungen erfolgt mit getrennten Solarwärmetauscher im unteren Bereich des Pufferspeichers.
Kombination mit Solarthermischer Heizungsunterstützung Beim Projekt Helios in Rostock werden 108 Wohnungen durch Wärmepumpen in Kombination mit solarthermischen Anlagen zur Heizungsunterstützung mit Wärme versorgt. Die überschüssige Wärme im Sommer wird im Untergrund gespeichert.
Kombination mit Stückholz- und Pelletfeuerungen Sollen Pelletfeuerungen mit Wärmepumpen gekoppelt werden ist ein zusätzlicher Pufferspeicher notwendig - Auch die Heizflächen müssen dann für das niedrigere Temperaturniveau der Wärmepumpe geeignet sein.
Wärmepumpen in Kombination mit Geothermie Unser Planet ist zu etwa 99% heißer als 1.000 C, zu 99,9% immer noch heißer als 100 C. Erdsonden ab Bohrtiefen von ca. 100m nutzen kaum noch Sonnenwärme, sie arbeiten mit geothermischer Energie. Diese Wärme im Erdinneren entstammt zu ca. 2/3 dem Zerfall natürlicher, radioaktiver Isotope (z.b. Uran, Thorium, Kalium) und zu etwa 1/3 den Folgen der bei der Entstehung der Erde wirkenden Gravitationskräfte.
Wärmepumpen in Kombination mit Geothermie Je nach Temperatur der wasserführenden Schichten kann die gewonnene Wärme direkt zur Stromerzeugung/ Heizung oder unter Nutzung von Wärmepumpen zur Heizung genutzt werden.
Anwendungen zur Abwärmenutzung Lohnend: Wärmerückgewinnung aus Abwasser
Wärmenutzung aus Abluft Zentrale Trinkwasser-Wärmepumpen nutzen die Abwärme des Kellers.
Wärmepumpen zur Kühlung Kälte ist noch wertvoller als Wärme., da die Erzeugung energetisch sehr aufwändig ist. Eine Wärmepumpenheizung mit Erdsonden oder kollektoren löst dieses Problem ganz nebenbei.
Kombination mit Photovoltaik Mehr als ein Marketing-Trick: Wärmepumpen, die Grünen Strom verwenden, sind in der energetischen Bilanz unschlagbar.
Photovoltaik und Wärmepumpen: Getrennte Abrechnung Üblicherweise wird der photovoltaisch erzeugte Strom nach EEG vergütet und der selbst benötigte Strom separat abgerechnet.
Gelungene Kombination mit Photovoltaik in der Praxis Auf dem Firmengebäudes des Wärmepumpen-Herstellers SPARTEC wird der gesamte für die Wärmepumpen-Heizung benötigte Strom und zusätzlich die für die Produktion benötigte Energie photovoltaisch erzeugt.
Könnte man eigentlich alle Wärmepumpen mit grünem Strom betreiben? Wärmepumpen sind heute selbst mit dem aktuellen deutschen Strom-Mix eine sinnvolle und 100%ige Alternative zur konventionellen Heizungstechnik. Könnte man rein rechnerisch alle Wärmepumpe auch mit grünem Strom betreiben? Geht das überhaupt? Ein Rechenbeispiel: Gesamtstromverbrauch Deutschland: 500.000 GWh/a Davon regenerativ erzeugter Anteil (Stand 2004: 8,%): 40.000 GWh/a Momentan betriebene Wärmepumpenheizungen: 80.000 Anlagen Bei einem Stromverbrauch einer Wärmepumpe für Trinkwarmwasserbereitung und Heizung von ca. 4.700 kwh/ a (entsprechend einem EFH mit einer Heizlast von 7,5 kw) verbrauchen alle Anlagen zusammen 376 GWh. Das entspricht nicht einmal 1% des heutigen regenerativen Stromaufkommens.
Die Welt der Erneuerbaren Energien Regenerative Energien = Zukunftschancen für die Wärmepumpe!
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