Umweltenergie- und Umweltwaermeblog

Mit dem Stromeinspeisungsgesetz begann der Vormarsch

1990 hat niemand erwartet, dass der Anteil der Erneuerbaren Energien zwanzig Jahre später einen erheblichen Anteil der Energieproduktion in Deutschland ausmachen würde. Es sind mittlerweile immerhin rund 16 Prozent, das sind 500 Prozent mehr als noch 1990. Zu diesem Zeitpunkt war Wasserkraft die nahezu einzige Erneuerbare Energiequelle. 2010 sind Windkraft- und Photovoltaikanlagen größere Energielieferanten. Unternehmen gewinnen jedoch auch aus Wasserkraft, Bioenergie und Geothermie Energie.

Fossile Brennstoffe und Atomenergie blockieren die neuen Energien

Der Anteil Erneuerbarer Energien könnte schon längst deutlich höher sein, sagen Befürworter. Fossile Brennstoffe und Atomenergie blockieren ihrer Meinung nach den Ausbau Erneuerbarer Energien. Andere Energieexperten warnen, dass Erneuerbare Energien noch zu kostspielig und unsicher seien. Nur ein Energiemix mit Erneuerbaren Energien, Atomkraft und Kohle könne für bezahlbaren Strom sorgen und zudem die Versorgungssicherheit der Bevölkerung garantieren. Doch die Umweltenergie reicht völlig aus. Warum muss man 2010, wie in der Steinzeit, etwas verbrennen um Wärme zu erzeugen?  Wir sollten die Energie in Luft, Wasser und Erde nutzen.

Erneuerbaren Energien wurden wirtschaftlich

2000 ersetze das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) das StromEinspG. Durch das Gesetz wurde vom Staat garantiert, dass Stromerzeugung mit Erneuerbaren Energien wirtschaftlich möglich ist. Es löste einen Investitionsboom aus, da Innovationssicherheit für die Unternehmen vorlag. So finanzierten Unternehmen Abteilungen für die technologische Erforschung und Entwicklung von Anlagen zur Gewinnung von Erneuerbaren Energien. „Wenn die Weichen richtig gestellt sind, werden Erneuerbare Energien zum Selbstläufer“, sagt Jörg Mayer, Geschäftsführer der Agentur für Erneuerbare Energien.

Aus Wind wurde Arbeit und Gewinn

Durch das Gesetz entwickelte sich die Gewinnung von Energie aus Wind sehr positiv, so der ehemalige Umweltminister Klaus Töpfer. In diesem Sektor seien viele Arbeitsplätze entstanden und technologische Entwicklung geschaffen worden. Diese Technik sei äußerst gewinnbringend auch ins Ausland verkauft worden. Töpfer spricht von einem „Exportschlager deutscher Umweltpolitik“. Nun dürfe sich jedoch nicht auf dem Erreichten ausgeruht werden. Es müsse eine komplette Umstellung auf regenerative Energieversorgung angestrebt werden – und das möglichst schnell. Auch die Effizienztechnologie sei ein entscheidender Faktor. Nur die Kombination könne langfristigen Erfolg bringen.

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Moderne Heiztechnik ist der Schlüssel

Moderne Heizungen braucht das Land – darin sind sich Regierung, Umweltverbände und auch die meisten Hauseigentümer einig. Das hochgesteckte Ziel: eine ausgeglichene Energiebilanz bei Neu- und Bestandsbauten bis zum Jahr 2020. Doch zwei Fragen bleiben dabei offen: Wird es auch künftig noch staatliche Fördermittel für den Neu- und Umbau von Heizanlagen geben? Und: Mit welchem Anlagentyp lohnt sich die Investition wirklich?

Neu ist der SolarEis-Speicher

Zumindest auf die zweite Frage haben Wissenschaftler nun eine Antwort gefunden. Im Wirrwarr der zahlreichen Angebote umweltschonender Heizsysteme wie Pelletkessel, herkömmlicher Wärmepumpen oder sogenannter Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen kristallisiert sich eine besonders innovative Technologie als möglicher Favorit heraus: der SolarEis-Speicher.

Speicher für regenerativen Energiequellen

Dabei handelt es sich um einen unterirdischen Wassertank, der Energie gleich aus mehreren regenerativen Energiequellen speichert: aus Sonnenkraft, Lufttemperatur und Erdwärme. Gewonnen werden diese Energien durch einen auf dem Dach montierten Luft-/Sonnenkollektor und über die Erdwärme in unmittelbarer Umgebung des – meist unter der Garage versenkten – Eisspeichertanks. Schließlich wird die auch über längere Zeit speicherfähige Energie durch einen Wärmetauscher in einer Art „umgekehrter Kühlschrankfunktion“ in Heizwärme verwandelt und über eine Wärmepumpe an das Gebäude abgegeben.

Wärmepumpe hat nur geringen Bedarf an Energie

Die Wärmepumpe selbst wird – bei äußerst geringem Bedarf an Betriebsenergie – mit Gas (zum Beispiel Biogas) betrieben. Um die übrigen natürlichen Energiequellen Sonne, Luft und Erdwärme besonders effizient nutzen zu können, greift das SolarEis-System auf den physikalischen Effekt der sogenannten Kristallisationswärme zurück, der beim Gefrieren von Wasser auftritt: Bei diesem Prozess wird eben soviel Energie frei wie sie auch dann entsteht, wenn man 80 Grad heißem Wasser die Wärme bis auf Null Grad entzieht. Auf diese Weise können die Heizkosten für Einfamilienhäuser auf circa 30 Euro pro Monat gesenkt werden. Im Sommer fungiert der SolarEis-Speicher zusätzlich als nahezu kostenneutrale „Klimaanlage“. Damit gelang dem Erfinder Alexander von Rohr ein Durchbruch auf dem Gebiet der Heiz- und Klimatechnik. Mit seiner Firma isocal HeizKühlsysteme GmbH aus Friedrichshafen kann sich einmal mehr ein deutsches Unternehmen in der Welt als Technologieführer in Sachen nachhaltiges Bauen und energieeffiziente Gebäudetechnik präsentieren.

Eisspeicherheizung wird im ARD-Ratgeber „Bauen und Wohnen“ vorgestellt

Auch für Dr. Sylvia Schädlich vom Institut für Energie-, Kälte- und Klimatechnik (InEKK) in Gladbeck gehört die Eisspeicher-Heizung zu den wichtigsten Entwicklungen auf dem Gebiet der CO2-neutralen Gebäudetechnik: „Bei normalen Solaranlagen wird Wärme mit hoher Temperatur genutzt … aber die Solaranlage liefert auch noch Wärme, wenn die Temperatur zu niedrig ist für eine direkte Nutzung im Heizsystem. Der Vorteil der Eisheizung liegt einfach darin, dass man diese geringe Wärme durch einen Eisspeicher in Verbindung mit einer Wärmepumpe auch noch ausnutzen kann,“ so Institutsleiterin Sylvia Schädlich im ARD-Ratgeber „Bauen und Wohnen“.

DBU macht gerade Praxistest

Im Auftrag der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) untersucht das InEKK derzeit die Wirkungsweise und Effizienz des Eisspeicher- Systems in der Praxis. Als Untersuchungsobjekt für die auf 30 Monate angelegte Feldstudie dient den Wissenschaftlern dabei ein 4-Sterne-Hotel am Bodensee: Der Heiz- und Kühlbedarf der 55 Zimmer, drei Konferenzräume, einer Bar, zwei Restaurants, zwei Küchen und eines Wellnessbereichs mit Swimmingpool wird vollständig durch einen SolarEis-Speicher der Firma isocal abgedeckt – insgesamt 500 Kilowatt.In einer ersten Zwischenbilanz stellte das Team um Dr. Sylvia Schädlich dabei eine erstaunliche Energieeffizienz des SolarEis-Speichersystems fest: „Durch die Kombination aus Gas-Absorptionswärmepumpe und saisonalem Eisspeicher kann aufgrund der gleichzeitigen Nutzung von Wärme und Kälte eine Gesamteffizienz von über 200 Prozent, bezogen auf die eingesetzte Primärenergie, erreicht werden,“ so das InEKK in einer Stellungnahme.

Bessere Jahresarbeitszahl

Ein weiteres unabhängiges Institut bescheinigte dem SolarEis-Speicher unterdessen ebenfalls einen besonders hohen Wirkungsgrad: Demnach liegt die am kompletten System ermittelte Jahresarbeitszahl – vor allem dank der angeschlossenen Solaranlage – mit einem Wert von 5,46 deutlich über dem Wirkungsgrad einer herkömmlichen Erdsonden-Wärmepumpe. Errechnet wurde dieser bislang unerreichte Wert auf Basis der Richtlinie 4650 des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI). Damit stößt der SolarEis-Speicher nun auch die bisherige Nummer eins in Sachen energieeffizientes Heizen vom Thron – und kann zugleich mit weiteren Vorteilen aufwarten: „Von einem unterirdischen Wasserspeicher gehen keine Gefahren für das Grundwasser aus, ein Genehmigungsverfahren wie bei Erdbohrungen entfällt,“ so isocal-Geschäftsführer Alexander von Rohr.

Öffentliche Einrichtungen interessiert

Kein Wunder, dass nicht nur zahlreiche Unternehmen auf den SolarEis-Speicher setzen, sondern auch öffentliche Einrichtungen wie etwa das „Kompetenzzentrum für Erdgasgewinnung“ der Handwerkskammer Hamburg oder das in einem Wasserschutzgebiet gelegene neue Stuttgarter Stadtarchiv. Neben solchen Großprojekten kommt der SolarEis-Speicher jedoch hauptsächlich in Eigenheimen zum Einsatz.

Weitere Infos: isocal.de

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Die richtige Wärmepumpe finden: Wärmepumpen-Konfigurator

Donner Energiesparende Systeme kombiniert die neu entwickelten Niedertemperaturheizkörper mit der Inverter geregelten Luftwärmepumpe. Damit werden JAZ wie mit einer Fußbodenheizung erreicht. Donner überzeugt mit der innovativen Niedertemperatur-Technologie, die die neuen Wärmepumpensysteme nahezu unschlagbar macht. Denn keine andere Luft-/Wasser-Wärmepumpe überzeugt mit dieser hohen Wirtschaftlichkeit auch an kalten Wintertagen. Selbst bei tiefsten Minusgraden, d. h. bis minus 15 °C ist eine monovalente Auslegung möglich. Je nach Auslegung kann auf den Einsatz eines Elektroheizstabes verzichtet werden.

noch leiser durch Flüsterbetrieb

Die donner-Wärmepumpen  verfügen über einen einstellbaren Flüsterbetrieb, der flexibel gewählt werden kann. So kann der maximale Schalldruckpegel an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden, beispielsweise kann in   geräuschsensiblen Wohngebieten das Betriebsgeräusch um bis zu 7 dB(A) gesenkt werden. Insbesondere für die Nacht ist die Einstellung der Luftwärmepumpe auf einen niedrigen Schalldruckpegel sinnvoll, er kann aber auch für den Dauerbetrieb flexibel eingestellt werden. Wichtig hierbei: Im Flüstermodus reduziert sich die Heizleistung, was bei der Auslegung berücksichtigt werden muss.