Heizen mit Eis oder Erdwärmesonden

Seite 1 Heizen mit Eis oder Erdwärmesonden

Seite 2 Seminarüberblick Grundlagen, Marktentwicklung Wärmepumpe mit Erdwärmesonden Wärmepumpe mit Eisspeicher Fazit

Argumente Wärmepumpeneinsatz Betriebskosten ca. 40%- 50% günstiger gegenüber konventioneller Heiztechnik Nutzung regenerativer Energie, (Vermeidung fossiler Energie) Förderungen z.b. MAP (Altbausanierung) Stellschraube der EnEV, positive Auswirkung auf den Energieausweis Flexibler Einbauort, kein Lagerraum für Brennstoff, kein Schornstein Anforderungen EEWärmeG (EWärmeG) werden erfüllt unabhängig von Öl und Gas Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 3

Seite 4 Marktentwicklung Heizungswärmepumpen Deutschland Quelle: Viessmann Marktforschung/PSM/BWP/BDH

Mitteldeutsches Viessmann Wärmepumpenforum E.Tippelt5 28.08.2008 Marktanteile nach Wärmequelle 25% 39% 2012 : 59.600 Wärmepumpen Erde 21.600 Stück Luft/M 23.000 Stück Luft/S 15.000 Stück 36% Erde Mono Split

Seite 6 Preisentwicklung Nutzenergie 12 10 8 6 4 2 0 Preise inkl. MwSt. in haushaltsüblichen Mengen. Umrechnung Flüssiggas: 6,9 kwh/l Quellen: C.A.R.M.E.N, Energienetz, FastEnergy, E.ON Mitte Flüssiggas Heizöl Erdgas Pellets Holzhackschnitzel WW-WP JAZ 4,5 BW-WP, JAZ 4 AW-WP, JAZ 3 Wirkungsgrad / JAZ Flüssiggas 0,98 Heizöl 0,97 Erdgas 0,98 Pellets 0,9 Holzhackschnitzel 0,9 WP JAZ 4,5 4,5 WP JAZ 4 4 WP JAZ 3 3 Jan 11 Feb 11 Mrz 11 Apr 11 Mai 11 Jun 11 Jul 11 Aug 11 Sep 11 Okt 11 Nov 11 Dez 11 Jan 12 Feb 12 Mrz 12 Apr 12 Mai 12 Jun 12 Jul 12 Aug 12 Sep 12 Okt 12 Nov 12 Dez 12 Jan 13 Feb 13 Mrz 13 Apr 13 Mai 13 Jun 13 Jul 13 Aug 13

Sole/Wasser- Wärmepumpen Sole/Wasser- Kompaktgeräte mit Heizleistungen von 5,9 bis 10,3 kw integrierter Warmwasserspeicher Vorlauftemperatur bis 60 C besonders geräuscharm einfach zu bedienende Regelung teilbares Gehäuse Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 7

Erdreich/Grundwasser- Wärmepumpe Heizleistung aus dem Erdreich 5,9 bis 17,0 kw (einstufig), 11,8 bis 34,0 kw (zweistufig) leiser Betrieb < 42 db(a) Maximale Vorlauftemperatur bis zu 60 C COP-Wert bis 4,9 (EN 14511) integrierte Hocheffizienzpumpen Außerdem 43 kw (einstufig), 86 kw (zweistufig), Pro Serie 197 kw KWT 2.000 kw Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 8

Leistungsbilanz am Bsp. Erdwärmesonden bei Vergleichen beachten! Leistungszahl abgegebene Heizleistung = aufgewendete elektr. Leistung 4 kw = 1 kw = 4 Leistungszahl = Herstellerangabe, Prüfstandsmessung EN 14511 Jahresarbeitszahl = abgegebene Wärme (kwh/a) zugeführte elektr. Arbeit (kwh/a) Luft/Wasser WP: A2/W35 Sole/Wasser: B0/W35 Wasser/Wasser: W10/W35 nach EN 251 (alt) ist der COP ca. 0,5 höher als bei aktueller EN 14511! Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 9

Vorlauftemperaturen von Heizsystemen Auswirkung auf die Leistungszahl (COP) Vorlauftemperatur Primärtemperatur 1 K zu hoch ---> 2,5 % mehr Strom 1 K zu niedrig ---> 2,7 % mehr Strom 0 C? C Primärseite +5 C Heizungsanlage 55 C ergibt ca. 4,1 kwh Nutzwärme 45 C ergibt ca. 4,6 kwh Nutzwärme Bsp. Kompressor + Pumpen 1 kwh 40 C ergibt ca. 4,8 kwh Nutzwärme 35 C ergibt ca. 5,0 kwh Nutzwärme Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 10 <

Seite 11 Seminarüberblick Grundlagen, Marktentwicklung Wärmepumpe mit Erdwärmesonden Wärmepumpe mit Eisspeicher Fazit

Wärmequelle: Erdreich mit Erdsonde Genehmigung der Sonden <> 100 Meter Bohrtiefe => Untere Wasserbehörde (LRA, Umweltamt) > 100 Meter Bohrtiefe => zus. LGRB Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Im Wasserschutzgebiet I II IIIa IIIb nicht möglich (Bohrlochfassung) nicht möglich nicht möglich möglich mit Auflagen z.b. ohne Glykol ca. 50 W/m (100 kwh/ma) Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 12

Seite 13 Auszug Leitfaden zur Nutzung von Erdwärme mit Erdwärmesonden BW????

Berechnung der Jahresarbeitszahl (nicht Eisspeicher) www.viessmann.de Login Marktpartnerinformationen >> Software-Service >> Online- Tools >> WP Jahresarbeitszahl Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 14

Achtung WWB = 50 C DVGW 551 oder DIN 1988-300 i.d.r. => 60 (55) C mit aktuellen Geräten => JAZ 4,2-4,5 beste Anlage - Viessmann, mit Wasser gefüllt - doppelte Bohrlänge => JAZ 5,1 Feldtest Fraunhofer ISE 2008 3,3-4,2 2009 3,2-4,3 3,9 Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 15

Seite 16 Jahresverlauf Sole- Vorlauf

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Seite 18 Heizen mit Eis Wärmepumpensysteme mit Eisspeicher

Heizen mit Eis Physikalische Grundlagen 80 Quelle : Viessmann Planungshandbuch Wärmepumpen Der bei Wärmeentnahme entstehende Vereisungsprozess ist gewollt, denn der Phasenwechsel von Wasser zu Eis bringt einen weiteren Energiegewinn. Hierbei bleibt die Temperatur zwar konstant bei 0 C, doch es werden weitere 93 Wh/(kg) Kristallisationsenergie frei, die von der Wärmepumpe genutzt werden können. Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 19

Eisspeicher nutzt mehrere Primärquellen Primärquellenmanagement regelt die verschiedenen Quellen Primärquellen: - Umgebungsluft - solare Einstrahlung - Erdwärme Quelle: Viessmann Top Technik Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 20

Wärmequelle: Erdreich mit Erdsonde Genehmigung entfällt i.d.r., nicht wenn Grundwasserberührt => Untere Wasserbehörde (LRA, Umweltamt) Eisspeicher Im Wasserschutzgebiet I II nicht möglich (Bohrlochfassung) möglich, Rohrleitungen mit Schutzrohr IIIa IIIb möglich möglich Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 21

Seite 22 Auszug Leitfaden zur Nutzung von Erdwärme mit Erdwärmesonden BW

Abschätzung der Jahresarbeitszahl (Eisspeicher) www.viessmann.de Login Marktpartnerinformationen >> Software-Service >> Online- Tools >> WP Jahresarbeitszahl Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 23

Achtung WWB = 50 C DVGW 551 oder DIN 1988-300 i.d.r. => 60 (55) C Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 24 mit aktuellen Geräten => JAZ 4,5 realistisch

Solar/Luftabsorber Für direkte eingestrahlte Sonnenenergie und Energie der Umgebungsluft Quelle: Viessmann Top Technik Solar/Luftabsorber sind unverglaste Rohrabsorber aus Kunststoff und können leicht auf Flachdächern, Schrägdächern und an Fassaden installiert werden. Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 25

Seite 26 Heizen mit Eis Wärmepumpensysteme mit Eisspeicher

Seite 27 Eisspeicher größer 20 kw

Seite 28 Eisspeicher größer 20 kw

Seite 29 Eisbildung um den Wärmeübertrager SolarEis -Speicher Quelle: Viessmann Top Technik

Seite 30 JAZ 4,5

Seite 31 Investitions- und Betriebskostenvergleich Heizen ohne Solar ohne Solar 10 kw, inkl. Anschluss, Kamin, WWB etc.

Seite 32 Alte Folie!!!!!!!!! Investitions- und Betriebskostenvergleich Kühlen

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Fazit JAZ ähnlich wie Sonde, je nach Überdimensionierung der Sonde. Investitionskosten bis zu 25% teurer als Sonden (s.o. je nach Auslegung) Einsetzbar wo Sonden nicht genehmigungsfähig sind. In kälteren Regionen wirtschaftlicher als Luftwärmepumpen. Bei größeren Leistungen (> 15 kw) wirtschaftlicher als Luftwärmepumpen. Eisspeicher VS Erdwärmesonden Seite 34