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:

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.

Entwicklung der Versorgungssicherheit Gas im Kontext der geplanten rechtlichen und regulatorischen Änderungen: Sind wir aus volkswirtschaftlicher Sicht noch richtig unterwegs?
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2016)
Die Verlässlichkeit unserer Energieversorgung ist ein hohes Gut, dessen Störung mit erheblichen Auswirkungen auf die gesamte Volkswirtschaft verbunden ist. Die Kosten der Energieversorgung einschließlich der Folgen für Umwelt und Gesundheit müssen zudem in einem akzeptablen Rahmen bleiben, damit eine Volkswirtschaft wettbewerbsfähig und nachhaltig sein kann. Als Zielvorgaben sollten die für eine sichere Energieversorgung gewählten Maßnahmen möglichst geringe Kosten mit einer hohen Umweltverträglichkeit verbinden und Ausfälle bzw. deren schädliche Folgen für die Volkswirtschaft sicher vermeiden. Erfüllt die Versorgungssicherheit für Gas in Deutschland diese Anforderungen oder geht es vielleicht auch besser? Mit dieser Frage befasst sich der folgende Artikel.

SmartBiomassHeat - Wärme aus Biomasse im Verbund der erneuerbaren Energien
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2016)
Der Synthesis Report des IPCC zum 5. Assessment Report aus dem Jahr 2014 unterstreicht die Signifikanz des anthropogenen Klimawandels. Folgerichtig wurde auf der Weltklimakonferenz in Paris Ende 2015 ein neues Klimaabkommen beschlossen, mit dem Ziel den Anstieg der globalen mittleren Temperatur auf maximal 2 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Darüber hinaus wird angestrebt die globale mittlere Temperatur nicht über 1,5 °C ansteigen zu lassen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss bis Mitte des Jahrhunderts ein weitgehender Ausstieg aus der Nutzung von Öl, Kohle und Gas zur Energieerzeugung erfolgen, das heißt bis 2050 muss die deutsche Energieversorgung möglichst vollständig auf erneuerbare Energien umgestellt werden.

Der spannende Geothermiemarkt Türkei
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2016)
Einer der momentan interessantesten Geothermiemärkte ist die Türkei, die aufgrund ihrer besonderen geologischen Lage ein enormes geothermisches Potenzial aufweist. Mit einem Wachstum von mehr als 500 MW installierter elektrischer Leistung in den letzten sechs Jahren, davon 100 MW allein in 2015, zeigt die geothermische Entwicklung des Landes eine hohe Dynamik. Auch in der geothermischen Wärmenutzung befindet sich die Türkei mit zahlreichen Fernwärmenetz-Projekten und anderen industriellen Anwendungen in einer Vorreiterrolle. Und ein Ende ist nicht in Sicht: Sowohl Investitionen wie auch geothermische Ressourcen sind noch nicht ausgeschöpft und viele weitere Anlagen befinden sich im Bau.

Ende der Abfalleigenschaft - am Beispiel von Brennstoffen aus der hydrothermalen Karbonisierung
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (12/2015)
Ein Beitrag zur Ressourceneffizienz in der Bioökonomie

Login

Literaturtip:
 
zu www.energiefachbuchhandel.de