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Kalte Nahwärmenetze zur effizienten Versorgung von Wohn- und Nichtwohngebäuden mit Wärme und Kühlung:

Jeder kennt Sie, die Fernwärme, die vor allem in Ballungsräumen gern als vernünftige Art der Heizung gepriesen wird.

Doch wie alle Hochtemperaturheizungssysteme hat auch die Fernwärme den Nachteil, dass auf dem Weg vom Erzeuger zum Nutzer beträchtliche Mengen an Wärme verloren gehen. Oder eben das Netz mit höchstem Aufwand gedämmt werden muss. Was unter dem Strich einen hohen Energieeinsatz im Vorfeld verursacht.

Dazu kommt, dass mit diesen Systemen für Wärme in eine Art Einbahnstraße geschickt wird. Man kann mit Ihnen nicht Kühlen. Für die kurzen, aber immer stärker und intensiver werdenden Hitzephasen in unseren Ländern verfallen wir immer noch auf die Idee, eine Klimaanlage einzubauen.

Seit einigen Jahren jedoch verbreitet sich die cleverste Form der Gebäudeheizung in Mitteleuropa: Geheizt wird mit einer Wärmepumpe, mit der man im Sommer sogar Kühlen könnte. Jeder hat eine Wärmepumpe zu Hause: In seinem Kühlschrank. Vom Wirkungsprinzip her zieht eine Wärmepumpe auf einer Seite Wärme aus einem Reservoir, welches dadurch gekühlt wird und gibt die Wärme auf der anderen Seite des Gerätes an ein anderes Reservoir ab.

Im Kühlschrank wird es kalt, auf seiner Rückseite fällt Wärme ab. Im Haus wird es warm, in einem Eisspeicher/Erdreich/Grundwasser wird es kalt.

Soviel zu diesem Prinzip. Es ist äußerst effizient, denn – abgesehen von Luftwärmepumpen – ist es mit Sole oder Wasserwärmepumpen völlig normal, mit einer kWh Strom zwischen vier und fünf kWh Wärme bereit zu stellen. Dies hängt von der Wärmequelle ab.

Besonders effizient sind solche Wärmepumpen, wenn die Quelle Temperaturen zwischen 0 °C und 15 °C zur Verfügung stellt.

Ein „kaltes Nahwärmenetz“ unterscheidet sich nun dadurch von einem der herkömmlichen „heißen“, dass es eben die angeschlossenen Gebäude konstant durch ein Glykol-Wasser-Gemisch (Sole) mit eben solchen Temperaturen versorgt.

Das besondere dabei ist, dass vor allem im Sommer niedrige Temperaturen um 8°C möglich sind, mit denen die Gebäude dann auch nahezu kostenlos gekühlt werden können.

In den Gebäuden selbst arbeiten Wärmepumpen, die die Wärme zum Heizen aus der Sole ziehen. Soll im Sommer gekühlt werden, wird die Sole parallel an der Wärmepumpe vorbei in einen Trennwärmetauscher geführt, in dem sie die Wärme aus dem Gebäude aufnimmt und auf diesem Weg das Gebäude kühlt.

Im Zentrum des „kalten Nahwärmenetzes“ steht eine große Zisterne mit Wasser. In dieser Zisterne sind weitere Wärmetauscher verlegt, aus denen z. B. eine zentrale Wärmepumpe Wärme entzieht. Wird mit dem System im Winter geheizt, entsteht Eis. Daher der Name Eisspeicher. Dieses Eis dient im Sommer dann zum Kühlen.

Der besondere Nebeneffekt bei diesem System: Das gesamte „kalte Nahwärmenetz“ muss nicht gedämmt werden, benötigt also keine teuren isolierten Leitungen, da es im normalen Temperaturbereich arbeitet und keine Wärmeverluste erleiden kann.

Rechnet man die kostenlose Kühlung in die Effizienz mit ein, dann kommt das System auf besonders hohe Wirkungsgrade und Effizienzen, die bei Wärmepumpensystemen Leistungszahl und Arbeitszahl genannt werden: Bis zu 9. Das bedeutet: Mit einer kWh Strom können 9 kWh Wärme bewegt werden, denn auch Kälte erzeugen heißt nichts anders als Wärme bewegen. Nur in die andere Richtung.

Herkömmliche Heiz- und Kühlsysteme sind nicht in der Lage, mit einer kWh elektrischer Energie mehr als eine kWh Wärmeenergie zu bewegen.

Die effektive Förderung dieser Systeme ist in Bezug auf die Energiewende kein Schritt, sondern ein Meilenstein.

Quellen: www.isocal.de

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