In dieser Ausgabe möchten wir über das umfassende Spektrum der alternativen Heizungsanlagen berichten. Zu Beginn sollten jedoch einige Grundlagen erläutert werden. Beginnen wir bei den "Regenerativen Energien".
In dieser Ausgabe möchten wir über das umfassende Spektrum der alternativen Heizungsanlagen berichten. Zu Beginn sollten jedoch einige Grundlagen erläutert werden. Beginnen wir bei den "Regenerativen Energien". Unter regenerativen Energien verstehen wir Energien, welche uneingeschränkt zur Verfügung stehen, wie Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme, Grundwasser oder Umgebungsluft. Für die Beheizung eines Gebäudes kommen, aufgrund unseres momentanen technischen Standes, nur Erdwärme, Sonnenenergien, Grundwasser und die umgebende Luft in Frage. Erdreich und Grundwasser weisen auch im Winter, in einer Tiefe von 1 m noch eine Temperatur von ca. Plus 10°C auf. Um diese Wärme zu entziehen und für den Hausgebrauch nutzbar zu machen, bedarf es einer Wärmepumpe.
Die Wärmepumpe
Wärmepumpen können in drei Formen eingesetzt werden. Im monovalenten Betrieb deckt die Pumpe 100 % des Wärmebedarfes eines Gebäudes. Im bivalenten Einsatz arbeitet die Wärmepumpe in Kooperation mit einem zweiten Wärmeerzeuger und monoenergetisch arbeitet sie als Zusatz zu einer schon bestehenden Heizungsanlage. Das Arbeitsprinzip einer Wärmepumpe ist ähnlich dem eines Kühlschrankes, nur entgegengesetzt. Sie entzieht ihrer Umgebung Wärme, welche zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung genutzt wird. Durch eine Flüssigkeit wird die Wärme von außen nach innen dem Heizsystem zugeführt. Die nötige Energie liefert ein elektrischer Kompressor. Elektrisch deshalb, weil dieser durch leises Arbeiten, durch einen geringen Wartungsaufwand und durch seine Abgasfreiheit positiv besticht. Grundsätzlich wird in drei Wärmepumpentypen unterschieden.
Die ErdWasser-Wärmepumpe
In diesem Bereich gibt es zwei Möglichkeiten eine Wärmepumpe zu nutzen.
Erdkollektoren (Rohrschlangenprinzip)
Bei diesem Verfahren wird ein Rohrschlangensystem ca. 20 cm unterhalb der Frostgrenze verlegt. Durch diese Rohre fließt eine frostsichere Flüssigkeit (Sole), das die aufgenommene Erdwärme an den Verdampfer der Wärmepumpe weiterleitet. Die Wärmeleitfähigkeit nimmt mit wachsendem Wassergehalt des Erdreiches zu. Daher sind lehmige, feuchte Böden ideal. Damit eine Zweckmäßigkeit besteht, sollte die Fläche des Rohrschlangensystems etwa das 1 – 2 Fache der Fläche aufweisen, die zu beheizen ist.
Erdsonden
Erdsonden werden senkrecht in den Boden gebohrt. In diesen Sonden fließt das frostsichere Arbeitsmittel (Sole). Diese Variante hat den Vorteil, daß die Grundstücksgröße nicht von wesentlicher Bedeutung ist. Außerdem läßt sich diese Variante auch bei älteren, bestehenden Gebäuden verwenden, da keine besonders großen Erdbewegungen nötig werden.
Die WasserWasser-Wärmepumpe
Da Grundwasser, falls ausreichend vorhanden, durch seine konstante Temperatur der ideale Wärmespeicher für Sonnenwärme ist, bietet sich hier der Wärmepumpeneinsatz zum monovalenten Betrieb an.
Das Grundwasser wird durch einen Förderbrunnen entnommen, dem Verdampfer der Wärmepumpe zugeführt und nach Nutzung über einen zweiten Brunnen (Schluckbrunnen) zurückgeleitet. Für diese Art des Wärmepumpeneinsatzes ist die Genehmigung des zuständigen Wasserwirtschaftsamtes erforderlich.
Die LuftWasser-Wärmepumpe
[IMG]die_heizung4.2.gif[/IMG]Dieses Verfahren überzeugt durch seinen geringen baulichen Aufwand. Die Funktionsweise ist folgendermaßen: Ventilatoren führen die Warmluft am Verdampfer der Wärmepumpe vorbei, wo ihr dann die Wärme entzogen wird. Die abgekühlte Luft wird dann nach außen abgeleitet. Bei diesem Verfahren allerdings sinkt die Heizleistung mit fallender Außentemperatur. Dies schließt einen monovalenten Betrieb aus. Außerdem sollte bei dieser Form der Aufstellungsort der Ventilatoren genauestens gewählt werden, da die Ventilationsgeräusche belästigend wirken können. Der Wärmepumpeneinsatz ist in erster Linie bei Neubauten mit Niedrigenergiestandard zu empfehlen.
Solaranlagen
Solaranlagen sind zu reinen Heizzwecken, aufgrund mangelnder Speicherkapazität, noch relativ unwirtschaftlich und somit trifft diese Anlageform auf unser Thema nur begrenzt zu. Trotzdem finden wir, sollte dieser Bereich aufgrund der Warmwasserenergieersparnis, sowie die Integration und Unterstützung einer bestehenden Heizungsanlage Erwähnung finden.
[IMG]die_heizung4.3.gif[/IMG]Am sinnvollsten ist es, eine Solaranlage bereits bei der Planung eines Neubaus mit einzubeziehen. Hier entsteht der geringste finanzielle Aufwand. Aber auch für den nachträglichen Einbau gibt es praktische Lösungen. Die einfachste Einbindung von Sonnenenergie in eine bestehende Brauchwasseranlage ist die Verwendung von Speicherkollektoren. Der mit Trinkwasser gefüllte Wasserspeicher ist hier gleichzeitig ein Teil des Kollektors. Daher ist nur ein Anschluß an die Trinkwasserleitung notwendig, um die Sonnenenergie nutzbar zu machen. Bei dieser Integrationsform sind keine Steuer- und Regeleinheiten erforderlich. Eine weitere Anlagenvariante ist, die Solaranlage über einen Brauchwasserspeicher einzubeziehen. Der Sonnenkollektor wandelt das Licht in Wärme um, und mittels einer Solarflüssigkeit im Rohrsystem wird die Wärme im geschlossenen Kreislauf zum Wärmetauscher in den speziellen Brauchwasserspeicher befördert. Der Transport geschieht mittels einer Solarpumpe, die der Betriebseinheit zugeordnet wird, welche zum Zwecke von Sicherheits- und Prüfungsaufgaben besteht. Über eine elektronische Steuerung erfolgt bei nicht ausreichender Sonneneinstrahlung die Zuschaltung der normalen Heizungsanlage.
[IMG]die_heizung4.4.gif[/IMG]Durch den Einsatz einer Solaranlage wird das Hochtemperieren des Heizungswassers für den eigentlichen Brenner deutlich reduziert, und somit kommt es zu einer deutlichen Energieersparnis. Dieses Konzept eignet sich besonders für Niedertemperturheizungsanlagen. Obwohl der Bereich der alternativen Energien und deren Einbindung ins Alltagsleben für den Menschen noch Neuland ist, so gibt es doch einige Firmen die sich damit Beschäftigen, Produkte anbieten und auch installieren. Diese Firmen stehen Ihnen gerne bei Fragen zur Verfügung. Informationen über Zuschüsse, Kreditvergünstigungen und Fördergelder erhalten Sie bei ihrer zuständigen Stadtverwaltung oder auch bei Ihrem Finanzamt. Beachten Sie bitte, daß Fördergelder nur erteilt werden, wenn mit der Installation der Anlage noch nicht begonnen wurde.