Wie effizient ist ein Erdwärmesystem zum Kühlen und Heizen von Gebäuden wirklich?

Wärmepumpenbasierte Erdwärmeanlagen stellen besonders nach Inkrafttreten
der aktuellsten Energieeinsparverordnung (EnEV) eine interessante Alternative zur Bewirtschaftung von Gebäuden mit Wärme und Kälte dar. Viele bereits bestehende Anlagen laufen jedoch unter den ursprünglichen Planwerten, was zu höheren Betriebskosten führt und für Ernüchterung beim Betreiber sorgt. Optimal geplante, ideal einregulierte und dauerhaft betreute Anlagen bilden die andere Seite: Reduzierte Erstellungs- und geringe Energieträgerkosten im Betrieb machen Wärmepumpen in Kombination mit Erdwärme äußerst wettbewerbsfähig. Am Beispiel des Heiz- und Kühlsystems eines Mehrfamilienhauses in Sankt Augustin, welches mittels eines Monitoring- und Betriebskonzepts dauerhaft überwacht und optimiert wird, soll nachfolgend aufgezeigt werden, wie effizient Gebäude über Erdwärme bewirtschaftet werden können.

Mehr als 300.000 Erdwärmeanlagen sind bereits in Deutschland in Betrieb, um Gebäude mit Wärme und immer häufiger auch Kälte zu bewirtschaften. Die Hauptargumente für ein solches Erdwärmesystem sind neben dem Umweltaspekt insbesondere die im Vergleich mit herkömmlichen Systemen geringen Betriebskosten: Diese werden in den Berechnungen während der Planungsphase von Systemen häufig mit mehr als 40 Prozent unter konventionellen Hocheffizienz-Gas- oder Ölbrennwertthermen angegeben. Die bisher meist höheren Erstellungskosten rechnen sich damit bereits nach vier bis sechs Jahren - zumindest in der Theorie. In der Praxis werden jedoch nur selten die ursprünglichen Planwerte erreicht. Die Ursachen hierfür sind u. a. in den folgenden Bereichen auszumachen:
1. Dimensionierung: Die Erstellungskosten für Erdwärmeanlagen sind oft höher als notwendig, weil mit 'Sicherheitszuschlägen'bei der Dimensionierung der Erdwärmequelle und dem Einbau leistungsstärkerer Wärmepumpen gearbeitet wird. Daraus resultiert folgerichtig auch ein höherer Energieverbrauch, der sich dann als eine Art negativer Hebel über die gesamte Laufzeit der Anlage zieht.
2. Fehlende Einregulierung: Anlagen werden meist unter großem Zeitdruck in Betrieb genommen. Die dabei eingestellten Werte entsprechend selten dem tatsächlichen Wärme- und Kältebedarf des Gebäudes. Ein effizienter Betrieb ist somit von vorn herein nicht möglich. Besonders während den ersten ein bis zwei Heizperioden sinkt beispielsweise der Heizenergiebedarf- so wird bspw. die thermische Speichermassegeladen, die Gebäudeanforderung geht entsprechend zurück. Solche und ähnliche Faktoren werden bei der Einregulierung jedoch häufig nicht beachtet.
3. Keine laufende Optimierung: Im Verlauf der Anlagenlaufzeit ändern sich die Gebäudeanforderungen beispielweise aufgrund klimatischer Bedingungen, Nutzungsverhalten oder Baumaßnahmen. Ein Abgleich der Anforderung mit der Wärme und Kälteproduktion erfolgt im späteren Betrieb nur noch selten, sodass Effizienzpotenziale brachliegen.
4. Probleme werden zu spät erkannt: In den meisten Fällen findet alle ein bis zwei Jahre eine Wartung der Anlage statt. In der Zwischenzeit auftretende Probleme werden nur dann erkannt und gelöst, wenn sie so schwerwiegend sind, dass ein Service-Einsatz durch die Nutzer eingefordert wird. Kleinere Fehler werden hingegen in vielen Fällen nicht gelöst und resultieren dann in schwerwiegenderen, kostenintensiven Problemen.
5. Freie Kühlung als Zusatznutzen für den Komfort im Gebäude und ein damit verbundener Wärmeeintrag in den Sommermonaten in die Erde erhöhen die Effizienz von Anlagen, werden jedoch bisher nur selten mit eingeplant.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 04 - 2015 (April 2015)
Seiten: 5
Preis: € 5,00
Autor: Carsten Kreutze
 
 Diesen Fachartikel kaufen...
(nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren



Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Planungs- und umweltrechtliche Probleme des Kohleausstiegs in Griechenland
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (3/2023)
Die Elektrizitätsversorgung Griechenlands wurde- vor allem in den ländlichen Gebieten - unmittelbar nach dem 2. Weltkrieg mit der Gründung des 'Öffentlichen Elektrizitätsunternehmens' (Δ.Ε.Η., Δημόσια ΕπιχείÏηση ΗλεκτÏισμοÏ, hier Public Power Corporation, PPC) per Gesetz im Jahre 1950 energisch vorgetrieben. Was die Produktion von Elektrizität anbetrifft, erhöhte sich im Laufe der Zeit die Bedeutung des Braunkohleabbaus in zwei Regionen, Westmazedonien (um die Städte Kozani, Florina und Ptolemaida) und Arkadien (Megalopolis), wo das erwähnte öffentliche Unternehmen vom griechischen Staat weite Konzessionen unentgeltlich erhielt. Vor allem in den 70er- und 80er-Jahren wurde in diesen beiden, zuvor landwirtschaftlich geprägten, Regionen eine Vielzahl von Kohlebergwerken und Kohlekraftwerken in Betrieb genommen; damit haben sich die örtliche Wirtschaft und Beschäftigung hin zum Kohlebergbau orientiert.

Der 'Doppelwumms' für die Windenergienutzung im Lichte von Akzeptanz, Beschleunigung und 'legislativer Effizienz'
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (3/2023)
Die Lage ist prekär. Krisen sind zum Dauerzustand geworden, Zeit für Resilienz wird immer knapper. Auf die einschneidende Coronakrise folgt die Energiekrise, verursacht durch den völkerrechtswidrigen Angriffskrieg Russlands auf die Ukraine, und über allem schwebt seit Jahr(zehnt)en die Klimakrise.

Power-to-X und Wasserstoff: Perspektiven, Governance und das neue EU-Energierecht
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (5/2022)
Die Einhaltung des völkerrechtsverbindlichen Klimaschutzziels aus Art. 2 Abs. 1 Paris-Abkommen (PA) - Beschränkung der globalen Erwärmung auf deutlich unter zwei und möglichst 1,5 Grad Celsius - impliziert global in sämtlichen SektorenNullemissionen (respektive eineKompensation verbleibender Emissionen) in maximal zwei Dekaden, eher sogar deutlich weniger, will man das Ziel halbwegs sicher erreichen.

Die Offshore-Windenergie als Retterin der Energiewende?
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (2/2022)
Überblick zum Stand der Entwicklung des deutschen Regelungsrahmens für die Offshore-Windenergie

Regionales Verbundsystem Westeifel - Der regionale Energieabgleich ist machbar
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Eine neue rund 80 Kilometer lange Leitungstrasse soll die Westeifel künftig mit Trinkwasser, Strom, Gas und Internet versorgen. Durch die geschickte Nutzung der topografischen Gegebenheiten kann dabei der Energieeinsatz für die Trinkwasserversorgung minimiert und durch Einsatz von Turbinen darüber hinaus sogar Energie erzeugt werden. Unter Einbindung regionaler regenerativer Energieanlagen aus Biogas, Wind, Sonne und Wasser und die Optimierung und intelligente Steuerung der Lastprofile - beispielsweise von Kläranlagen, Trinkwasseranlagen oder Industrie- und Gewerbekunden - schafft das Projekt einen Energieabgleich in der Region und leistet somit einen entscheidenden Beitrag für den regionalen Klimaschutz.

Login

Literaturtip:
 
zu www.energiefachbuchhandel.de