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Begriffe und Erläuterungen
Energie (griech.: energeia = Wirksamkeit) ist definiert als die Fähigkeit,
Arbeit zu verrichten. Physikalisch gesehen kann
Energie nicht
erzeugt oder vernichtet werden; sie wird lediglich von einer Energieform in eine
andere umgewandelt. Energie tritt in drei Grundformen auf: Primär-, Sekundär- und Tertiärenergie. Primärenergieträger kommen direkt in der Natur vor und sind
technisch noch nicht umgewandelt. Durch Förderung, Aufbereitung und Umwandlung entsteht Sekundärenergie (auch Endenergie), die am Ort des Energieeinsatzes „verbraucht“ werden kann. Sie wird dabei
in Tertiärenergie (Nutzenergie) umgewandelt, d.h. in eine Form, die der Verbraucher
benötigt. Bei allen Umwandlungsprozessen entstehen „Energieverluste“.
Oft wird weniger als die Hälfte der ursprünglich eingesetzten Primärenergie als Nutzenergie
erhalten.

Maßeinheit für Energie
Die physikalische Maßeinheiten für Energie ist Joule. In der Energieberatung
wird die Energie in der von der Stromabrechnung bekannten Maßeinheit
kWh (Kilowattstunde) gemessen. 1kWh ist die Menge Wärmeenergie, die z.B. eine
Kochplatte mit 1000 W elektrischer Leistung in einer Stunde erzeugt. Umrechnung:
1 Ws = 1 Joule; 1kWh = 3,6 MJ.
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Energiebilanz beim Kochen
Nachfolgende Graphik zeigt die Energiebilanz beim Kochen auf dem Elektroherd
mit der erschreckenden Erkenntnis, dass nur 20% der in der Kohle gespeicherten
Primärenergie als Nutzenergie genutzt werden.
Diagramm 1: Beispiel der Umwandlung von Primärenergie in Nutzenergie am
Beispiel elektrisches Kochen
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Energieverbrauch im privaten Haushalt
Laut statistischem Bundesamt betrugen im Jahr 2007 die jährlichen Ausgaben für Energie pro Haushalt
In Deutschland
- ohne Kraftstoffe - 1.317€,
davon entfielen nahezu 2/3 - 821€ auf Raumwärme und Warmwasser,
146 € auf Prozesswärme (Kochen)
und 350 €
auf Licht und sonstige.
Diagramm 2: Durchschnittlicher Energieverbrauch im privaten Haushalt 2007
Quelle: Statistisches Bundesamt
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Energieträger
Sehr wichtig für den Geldbeutel und die Umwelt ist die
Frage, welcher Energieträger eingesetzt wird.
Der teuerste Energieträger ist der elektrische
Strom. Sehr sauber in der
Anwendung aber sehr verlustreich in der Erzeugung und beim Transport zum Kunden.
Bei der Verstromung von Kohle im Großkraftwerk werden nur ca. 40% des
Energiegehaltes der Kohle in kWh Strom umgewandelt. Besser wäre es also, statt
den Strom zum Heizen zu nehmen lieber die Kohle selber zu verheizen. Deshalb
bekommt der elektrische Strom bei der Energieberatung einen sehr schlechten Primärenergiefaktor
von 2,7. Der Trend zur regenerativen Energieerzeugung (Photovoltaik,
Windkraftanlagen, Biogasanlagen mit BHK ec.) verbessert zwar die Umweltbilanz
der Stromerzeugung aber für den privaten Verbraucher wird der Strom aus der
Steckdose nur noch teurer.
Nachwachsende Rohstoffe als Energieträger, z.B. Holz in Form von Stückholz
oder Holzpellets sehen da weitaus besser aus. Noch besser sind Energieträger,
deren Ressourcen nahezu unerschöpflich sind, wie die Sonne oder die Erdwärme
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Brennwertkessel für Gas- und Öl
Der Einsatz von Öl und vor allem Gas als Energieträger ist noch lange nicht
vorbei. Insbesondere dann, wenn
eine bestehende Heizanlage nicht zwangsläufig komplett erneuert werden muss
lohnt sich oft eine Modernisierung der bestehenden Anlage.
Nachfolgende Tabelle zeigt, wie durch neue Technik der Jahresnutzungsgrad (Gesamtwirkungsgrad) der Heizanlage verbessert werden kann:
Die Begriffe Nutzungsgrad und
Wirkungsgrad werden oft nebeneinander benutzt. Der Wirkungsgrad beschreibt das
Verhältnis von Leistungen und hat mehr momentanen Charakter. Der Nutzungsgrad
beschreibt das Verhältnis von Energien über einen längeren Zeitraum, der Jahresnutzungsgrad über eine gesamte Heizperiode.
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Wärmeerzeuger Technik
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Jahresnutzungsgrad
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Brennwert
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100 ...108 %
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Niedertemperatur
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91 ... 94%
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Standard
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80 %
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Bei der Niedertemperaturtechnik wurde gegenüber dem
Standardkessel (Konstanttemperaturkessel) der Heizkessel konstruktiv verbessert
und aus hochwertigeren Materialien hergestellt. Die Kesseltemperatur wird durch eine moderne
Regelungstechnik der Außentemperatur angepasst.
Die Brennwerttechnik ist eine Spitzentechnologie, die zusätzlich die Wärme aus den Abgasen der Anlage nutzt.
Dabei wird über einen Wärmetauscher das Abgas gekühlt und die in den Abgasen
versteckte Kondensationswärme (Brennwert) des Wasserdampfs genutzt. Das
anfallenden Kondensat ( pH-Wert: 3,5 ... 5,5) muss vor der
"Entsorgung" neutralisiert werden.
Da der Heizwert weiter als Kenngröße für die Energieträger benutzt werden
soll, ergibt sich für die Brennwertetechnik das Kuriosum, dass der Wirkungsgrad
(Nutzungsgrad) > 100% ist.
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Heizwert
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Brennwert
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Erdgas
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10,4 kWh/m3
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11,5 kWh/m3
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111%
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Heizöl
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10,0 kWh/l
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10,6 kWh/l
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106%
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Wie man aus dem Vergleich der Werte sieht, ist der Vorteil aus dem Einsatz der
Brennwerttechnik für Gas ( 11%) fast doppelt so hoch wie für Öl (6%). Je nach Größe
des Hauses und Zustand der Altanlage können 200 bis über 1000 Euro an Heizkosten pro
Jahr gespart werden.
Die in folgender Übersicht
angegebenen Gesamtwirkungsgrade beziehen sich auf den Heizwert und stellen
Mittelwerte dar:
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Jahresnutzungsgrad |
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Öl- und Gasfeuerungen
(Niedertemperatur) |
90% |
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Gas-Brennwerttechnik |
105% |
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Öl-Brennwerttechnik |
100% |
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Festbrennstoff-Feuerungen |
85% |
Vorteile
Gasbrennwertthermen haben gute Umweltwerte, sind platzsparend
und können fast überall in
der Wohnung montiert werden.
Die niedrigen Anschaffungskosten sinken
nochmals deutlich, wenn ein Erdgasanschluss vorhanden ist.
Nachteile
Hohe
Betriebskosten, die wahrscheinlich weiter steigen.
Neutralisation des Kondensats notwendig. Besondere
Anforderungen an den Schornstein
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Stückholzheizung
(Holzvergaser)
Holz ist der älteste Energieträger. Moderne Holzheizungen sind mit dem alten Holzofen
nicht mehr vergleichbar.
Die
Holzvergasertechnologie ist heute technisch ausgereift und energetisch hocheffektiv.
Der Bedienkomfort ist sehr hoch. Dem gegenüber stehen die hohen Anforderungen
an die Holzqualität. Für die Aufnahme überschüssiger, nicht abnehmbarer
Wärme sollte ein Pufferspeicher mit mindestens 50 ... 100 l / kW vorgesehen
werden.
Sie ist überall dort gut geeignet, wo die Versorgung mit Stückholz und die
Lagerung zur Trocknung einfach möglich ist.
Vorteile
Gute Umweltverträglichkeit, CO2 neutral.
Geringe Energieverbrauchskosten, vor allem dann, wenn die Holz-Beschaffungskosten
durch eigene Muskelkraft niedrig sind.
Durch Einsatz eines bivalenten Pufferspeichers gute Kombinationsmöglichkeit mit anderen
Heizsystemen: Öl/Gas oder Solarthermie und
Wärmepumpe.
Nachteile
Pufferspeicher mit mindestens 50 ... 100 l / kW, Preis ca. 1€/l
erforderlich,
Regelmäßige Ascheentleerung ist
notwendig,
sehr viel höhere Feinstaub- und Stickoxid (NOx)-Belastung als bei
Öl oder Gas,
Schornstein und Wartung notwendig,
Zusätzlicher Pufferspeicher nötig (mindestens 50 l/ kW ab 15 kW)
Brennstoffzufuhr meist manuell, je nach Heizbedarf mehrmals täglich. Eine automatische Beschickung ist nur bei großen Anlagen
rentabel.
Das Holz muß sauber und trocken sein und auf die passende Holzscheitgröße
(0,25 .. 0,5 m) zerteilt
werden
Die Lagerung für die Holztrocknung - mindestens 1, besser 2 bis 3 Jahre - ist zu beachten.
Hinweis: Der durchschnittliche Heizwert von Holz verändert sich wie
folgt:
- waldfrisch: 50…60% Wasser, ca. 2,0 kWh/kg
- über 1 Sommer gelagert: 25...35%
Wasser, ca. 3,4 kWh/kg
- über mehre Jahre gelagert: 15...25 % Wasser, ca. 4,0
kWh/kg
Die Anschaffungskosten einer Pelletheizung sind hoch, ca. 15.000 Euro - die
Amortisation hängt von den künftigen Energiepreis-Steigerungen ab. Durch die
günstige Umweltbilanz wird diese Anlagentechnik von der BAFA gefördert.
Bemessung des Pufferspeicher (50 l/ kW ab 15 kW),
Seit geraumer Zeit werden kombinierte Heizungskessel angeboten, die wahlweise
Stückholz, Hackschnitzel oder Pellets verbrennen können. Damit ist man
unabhängiger vom Brennstoffmarkt. Prinzipiell sind das Vergaser-Kessel, die auf
einen Pufferspeicher - 50..100 l/kW - arbeiten und bivalent mit anderen
Heizungskesseln (Öl / Gas) gekoppelt werden können.
Vorteile
Gute Umweltverträglichkeit, CO2 neutral,
Geringere Verbrauchskosten durch etwas niedrigen Pelletspreis,
Automatische Brennstoffzufuhr
Nachteile
Pufferspeicher mit mindestens 30 l / kW, Preis ca. 1€/l
erforderlich,
hohe Investitions- und Wartungskosten,
regelmäßige Ascheentleerung notwendig,
sehr viel höhere Feinstaub- und Stickoxid (NOx)-Belastung als bei
Öl oder Gas,
Schornstein und Wartung
notwendig,
großes Brennstofflager notwendig,
Energiebilanz und Funktion der Wärmepumpe
Energiebilanz
der Wärmepumpe (Leistungszahl ε = 4,0)
Normalerweise fließt Wärmeenergie nur von "heiß" nach
"kalt" - aber mit gewissem technischen Aufwand und Nutzung von
Hilfsenergie kann Wärme auch nach "kalt" "gepumpt" werden.
Aus bis zu 75 % erneuerbarer Energie und 25 % Antriebsenergie macht die
Wärmepumpe 100 % Heizwärme.
Physikalisch wird das Prinzip der Wärmepumpe in jedem Haushalt in Form vom
Kühlschrank genutzt. Nur ist beim Kühlschrank die Wärme das
"Abfallprodukt" und die "Kälte" die gewünschte Wirkung.
Jeder hat beim Aufpumpen des Fahrradschlauches schon selbst festgestellt,
dass die Luftpumpe durch die Kompression der Luft sehr warm wird. Und wer ein
Gasfeuerzeug aus einer Gaspatrone nachgefüllt hat, konnte feststellen, dass die
Gasdüse vereist.
Diese physikalische Eigenschaft von Gasen: bei der Entspannung Wärme aufzunehmen
und bei der Kompression Wärme abzugeben macht man sich bei der Wärmepumpe zu
nutze.
Funktionsschema der
Wärmepumpe
Über einen elektrisch angetriebenen Kompressor wird ein Kältemittel
komprimiert und verflüssigt, wobei es sich erwärmt. Die Wärme wird in einem
Wärmetauscher auf das Wasser des Heizkreises übertragen. Das Kältemittel
wird anschließend an einem Expansionsventil entspannt und im Verdampfer
(Erdwärmesonden, Luftverdampfer) abgekühlt. Durch Aufnahme von
Umgebungswärme geht das Kältemittel wieder in den gasförmigen Zustand über.
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Leistungszahl
ε
Für die Beschreibung der Wärmepumpe sind
die Leistungszahl und die Jahresarbeitszahl von
herausragender Bedeutung.
Das Verhältnis aus zugeführter elektrischer Leistung und nutzbarer Wärmeleistung
wird als Leistungszahl ε bzw. in der
Fachliteratur als COP (Coefficient Of Performance) bezeichnet.
ε = Qh / Pel
mit: Qh = abgegebene Heizleistung in
[kW]; Pel = aufgenommene elektrische Leistung in [kW]
Die Leistungszahl ε hat einen oberen
Wert, der bedingt durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik nicht
überschritten werden kann:
ε max = Twarm
/ ( Twarm - Tkalt
) Twarm =
Umgebungstemperatur in die die Wärme abgegeben wird [K],
Tkalt = Umgebungstemperatur von der die Wärme
aufgenommen wird [K]
Die Temperatur wird in Kelvin [K] gemessen. Umrechnung: 0°Celsius = 273
Kelvin.
In der Praxis wird der theoretische Wert ε max
bedingt durch thermische, mechanische und elektrische Verluste nur zu etwa 50%
erreicht.
In erster Näherung gilt also: ε = 0,5 · ε
max.
An zwei Rechenbeispielen soll gezeigt werden, welchen Einfluss die
Heizkörper und die Vorlauftemperatur auf die Effizienz der Wärmepumpe haben:
Beispiel 1: Fußbodenheizung, Vorlauftemperatur = 35°C, Twarm
= 273 K +35 K = 308 K
Umwelttemperatur Tkalt = 0°C = 273 K;
ε max = Twarm
/ ( Twarm - Tkalt ) = 308/35=8,8
ε = 4,4
Beispiel 2: Radiatoren, Vorlauftemperatur = 65°C, Twarm
= 273 K + 75 K = 338 K
Umwelttemperatur
Tkalt = 0°C = 273 K;
ε max = Twarm
/ ( Twarm - Tkalt ) = 338/65=5,2
ε = 2,6
Beispiel 3: Fußbodenheizung, Vorlauftemperatur = 35°C, Twarm
= 273 K +35 K = 308 K
Umwelttemperatur Tkalt = 10°C =
273 K+10 K = 283 K;
ε max = Twarm
/ ( Twarm - Tkalt ) = 308/25=12,32
ε = 6,2
Das heißt, beim Einsatz von 1 kW elektrischer Leistung wird bei einer Fußbodenheizung
eine Wärmeleistung von 4,4 kW abgegeben, dagegen bei Radiotoren, mit einer viel
höheren Vorlauftemperatur, kann nur eine Leistung von 2,6 kW übertragen werden
- das ist fast nur noch die halbe Leistung.
Ist die Umwelttemperatur, wie bei einer Grundwasser-Wärmepumpe, 10° höher, so kann mit Hilfe von 1 kW Strom sogar 6,2 kW
Heizenergie in die Fußbodenheizung "gepumpt" werden.
Abhängigkeit der Leistungszahl ε vom Temperaturhub
Die Jahresarbeitszahl gibt das Verhältnis der über das gesamte Jahr abgegebenen
Heizenergie zur aufgenommenen elektrischen Energie an.
Damit ist diese Kenngröße aussagefähiger für die Kostenbilanz als die Leistungszahl.
Bekanntermaßen ändern sich die Temperaturen im Verlauf des
Jahres, also ändert sich auch der Arbeitspunkt der Wärmepumpe. Ebenfalls
hat die gesamte Auslegung des Heizungssystems (Vorlauftemperaturen) starken Einfluss auf die
Effizienz der Wärmepumpe.
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Oberflächen-Erdwärme
Typ: Sole/Wasser-Wärmepumpen mit Sole-Horizontalkollektor
Erdwärmekollektoren befinden sich geringer Tiefe - ca. 1
bis 1,5 m - im Erdboden.
In der Regel ist die Kollektorfläche doppelt so groß wie der zu beheizende
Wohnraum.
Achtung: Im Sommer darf keine Verschattung durch Bäume vorkommen,
sonst wird nicht genug Sonnenenergie in den Boden eingespeichert und es
kommt zur "Permafrostbildung".
Tiefen - Erdwärme (Geothermie)
Typ: Sole/Wasser-Wärmepumpen mit Sole-Erdsonden
Über Erdwärmesonden, meist zwischen 50 und 100 Meter
tief, wird Erdwärme (Geothermie) genutzt.
Das ist die sicherste Methode, vorausgesetzt die Bohrung und die Verfüllung
wurde von Fachfirmen ausgeführt, auch im Winter die notwendige
Entzugsleistung verfügbar zu haben. Faustformel: Heizleistung der
Wärmepumpe in kW x 16 = Sondenlänge in Meter.
Achtung: Zum Schutz des Grundwassers sind Bohrungen nicht in allen
Gebieten zulässig. Meist kann dazu im zuständigen Landratsamt Auskunft
gegeben werden.
Grundwasser
Typ: Wasser/Wasser-Wärmepumpen
Unter günstigen Voraussetzungen kann Grundwasser sehr
effektiv als Wärmequelle genutzt werden.
Eine Probebohrung sollten klären, ob die notwendige Menge und Qualität des
Grundwassers vorhanden ist.
Achtung: Meist liegen Informationen dazu beim zuständigen
Landratsamt vor.
Umgebungsluft (Außen/ Innenluft)
Typ: Luft/Wasser-Wärmepumpen
In der Luft ist unendlich viel erneuerbare Wärmeenergie vorhanden,
zur Erinnerung 0° C entsprechen 273°K.
Interessant vor allem für Nutzung warmer Abluft.
Dieses System besticht durch die niedrigsten Investitionskosten aller WP.
Die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen
Leistungszahlen wurden unter optimalen Bedingungen von den
Herstellern ermittelt und werden von verschiedenen Quellen auch als Jahresarbeitszahl
angegeben:
|
Typ |
Leistungszahl
|
Bemerkung
|
|
Sole/Wasser-Wärmepumpen
|
4,2 ... 4,6
|
Soleeintritts-Temperatur ±0°C,
Heizwasser-Temperatur +35°C
|
|
Wasser/Wasser-Wärmepumpen
|
5,4 ... 5,7
|
Wasserquellen-Temperatur +10°C,
Heizwasser-Temperatur +35°C
|
|
Luft/Wasser-Wärmepumpen
|
2,8 ... 3,4
|
Luftquellen-Temperatur +2°C,
Heizwasser-Temperatur +35°C
|
Wärmepumpen sind vor allem für einen gut gedämmten Neubau interessant.
Vorteile
Strombeschaffung auch zunehmend aus ökologischen Quellen möglich
hohe Systemzuverlässigkeit, da bewährte und ausgereifte
Technik,
kein Schornstein, kein Brennstofflager und die damit verbundenen Wartungskosten
erforderlich
geringe Betriebskosten bei hoher Leistungszahl (ε >
4,5)
Nachteile
hohe Investitionskosten für Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen,
teuere Hilfsenergie (Strom) bei niedriger Leistungszahl (ε < 4)
Wirtschaftlichkeit stark abhängig von der Temperatur im Heizsystem, deshalb
vorrangig für Flächenheizsysteme mit niedriger
Vorlauftemperatur eingesetzt,
Genehmigung für Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen
(untere Wasserbehörde) erforderlich .
Im Sommer hat die direkte Sonnenstrahlung in Deutschland eine Heizleistung
von etwa 1000 W pro m2.
Sonnenkollektoren (Flach- oder Röhrenkollektoren) können davon 60...80% Wärme
einsammeln und in einem Pufferspeicher "laden". Dieser bivalente
Pufferspeicher ist gekoppelt mit einem weiteren Heizkreislauf - z.B. Öl, Gas
oder Wärmepumpe. Je nach Art und Dimensionierung dient die Sonnenenergie
entweder zur Warmwasserbereitung oder auch zur Heizungsunterstützung.
Vorteile
sehr hohe Umweltverträglichkeit (CO2-Einsparung), da Nutzung regenerativer Sonnenenergie,
senkt den
Primärenergiebedarf; ist oft wichtig, um z.B. den KfW-40 Nachweis zu
erreichen,
sehr geringe Betriebskosten, nur wenig elektr. Hilfsenergie für Hydraulikpumpen
notwendig,
hohe Zuverlässigkeit, da bewährte und ausgereifte
Technik,
Nachteile
relative hohe Investitionskosten. Deshalb möglichst erst umrüsten, wenn das Dach eingedeckt oder
die Heizung modernisiert wird.
die Kollektoren sind möglichst nach Süden mit 30° Neigung auszurichten
- keine Verschattung,
Die Wirtschaftlichkeit sinkt stark mit höherer Temperatur im Heizsystem, deshalb
vorrangig für Flächenheizsysteme mit niedriger
Vorlauftemperatur einsetzen.
Blockheizkraftwerke (BHK) erzeugen gleichzeitig Strom und Wärme. Dabei wird das in
großen Elektrokraftwerken angewandte Prinzip der Stromerzeugung auf
Mini-Kraftwerke übertragen, allerdings mit dem Vorteil, dass die Abwärme (ca.
65%) direkt vor Ort, also ohne lange Übertragungswege, als Heizwärme genutzt
wird. Durch diese sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung wird der Energieträger bis
zu 90% ausgenutzt. Das schont die Umwelt. Solche Mini-Kraftwerke werden
Blockheizkraftwerk genannt.
Diese Anlagen arbeiten sehr effektiv, wenn die Auslastung, dass heißt der
Heiz- und Strombedarf, möglichst konstant ist.
Das ist der Fall, wenn mehrere Abnehmer angeschlossen sind, wie das z.B. in
Mehrfamilienhäusern und in den Versorgungsnetzen der Stadtwerke der Fall ist.
Einige Firmen arbeiten an der Entwicklung genügend kleiner und
kostengünstiger Geräte für das Einfamilienhaus.
Bisher ist kein geeignetes Gerät auf dem Markt, das kostengünstig die
Versorgung im Einfamilienhaus übernehmen kann.
Eine Kopplung mit der Wasserstofftechnologie z.B. in der Brennstoffzelle ist vielversprechend und könnte dieser Technologie in der
Zukunft zum Durchbruch verhelfen. Die Entwicklung bleibt abzuwarten.
Es gibt verschiedene Arten von Brennstoffzellen. Am weitesten verbreitet ist
die PEM-Zelle,
in der elektrochemisch Wasserstoff H2 und
Sauerstoff O2 zu reinem Wasser reagieren.
Im Einzelnen passiert in der
Brennstoffzelle folgendes:
An der Anode gibt der Wasserstoff seine Elektronen ab, durchdringt eine Elektrolytmembran und reagiert auf der Kathodenseite mit dem Sauerstoff zu H2O. Bei dieser still ablaufenden Reaktion werden Elektronen ausgetauscht.
Die Elektrolytmembran ist nur für die Wasserstoff-Protonen H+ durchlässig und
zwingt so die Elektronen den Umweg über den Stromkreislauf zu nehmen: Gleichstrom
fließt. Gleichzeitig wird Wärme frei, die zu Heizzwecken genutzt werden kann.
Eines der wichtigsten zu lösenden Probleme ist die Erzeugung von
Wasserstoff, der bekanntermaßen in der Natur nur chemisch gebunden vorkommt.
Eine vielversprechende Variante ist die Nutzung von Erdgas zur
Wasserstofferzeugung.
Erdgas besteht zu mehr als 90% aus
Methan-Molekülen. Bestehend aus einem Kohlenstoff-Atom und der vierfachen Menge
an Wasserstoff-Atomen ist Methan der beste Wasserstofflieferant bei gleichzeitig niedrigem CO2-Ausstoß.
Unter Mitwirkung von Katalysatoren
wird Erdgas und Wasserdampf zu H2 und CO2
„reformiert“.
Der Reformer ist damit neben der eigentlichen Brennstoffzelle eine der wichtigsten Komponenten
des künftigen Brennstoffzellen-Heizgerätes (BZH).
Brennstoffzellen-Heizgeräte
(BZH) haben einen bis zu 50% geringeren CO2-Ausstoß und benötigen etwa 25% weniger Primärenergie, um im Vergleich zu heutiger
Heiztechnik die gleiche Menge an Heizwärme
und elektrischen Strom zu erzeugen.
Die Marktreife wird in den nächsten 5
.... 10 Jahren erwartet.
Pilotanlagen haben die technische Machbarkeit bestätigt; momentan bemühen sich
die Hersteller die Brennstoffzelle gegenüber anderen Heizsystemen
konkurrenzfähig anbieten zu können.
Fazit
Brennstoffzellen produzieren sowohl Strom als auch Wärme in einer geräuschlos ablaufenden "kalten
Verbrennung". Diese Kraft-Wärme-Kopplung hat
den Vorteil ohne rotierende Bauteile und damit
ohne Vibrationen und dem damit verbundenen Lärm auszukommen. Durch die direkte Energieumwandlung werden hohe
Wirkungsgrade - und deutlich reduzierte Emissionen - im Vergleich zur
konventionellen Stromerzeugung und Heiztechnik erreicht.
Ohne Zweifel, in der Zukunft wird die Brennstoffzelle unter den Heizungssystemen
für Ein- und Zweifamilienhäuser einen wichtigen Patz
einnehmen.
Mit rund 35 Prozent wird mehr als ein Drittel des Primärenergiebedarfs in
Deutschland für Heizung und Warmwasserbereitung verbraucht. 20 Prozent der
Kohlendioxid-Emissionen werden allein durch das Beheizen von Wohnraum
verursacht.
Ziel der Energieeinsparverordnung ist es, die Energieeffizienz der Gebäude
zu erhöhen und den Ausstoß des klimaschädlichen Kohlendioxids (CO2) zu
vermeiden. Aus diesem Grund stellt die EnEV energetische Mindestanforderungen
hinsichtlich der Gebäudehülle und Anlagentechnik beim Errichten von
Neubauten sowie bei der Altbausanierung.
Die EnEV regelt u.a. die Ausstellung von Energieausweisen für
alle Gebäude, also auch für Altbauten. Ab 2009 wurden die
Anforderungen an die Gebäude (Neu- und Altbau) weiter erhöht.
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