Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Groundhit: Hocheffiziente Wärmepumpen auf dem Prüfstand

08.05.2008
35 - 45 °C, das schien bislang die Obergrenze bei Vorlauftemperatur einer Heizungsanlage, um den optimalen Betrieb einer Wärmepumpe zu gewährleisten. Darüber hinaus nimmt die Effizienz des Systems stark ab.

Neubauten lassen sich durch gute Wärmedämmung und vor allem durch den Einbau von großflächigen Wärmeverteilsystemen wie Fußbodenheizungen optimal darauf einrichten.

In Verbindung mit einer geothermischen Wärmequelle wird daraus eine ebenso wirtschaftliche wie umweltfreundliche Lösung, ein Haus zu beheizen und mit Warmwasser zu versorgen. Das bescherte der oberflächennahen Geothermie in den vergangenen Jahren zwei- bis dreistellige Wachstumsraten. Probleme gibt es häufig dann, wenn ein Gebäude bereits besteht.

In den meisten Fällen sind Heizungen in Altbauten auf Vorlauftemperaturen von 55 °C und mehr ausgelegt. Bei den derzeit auf dem Markt angebotenen Wärmepumpen nimmt die Effizienz in diesen Temperaturbereichen daher schnell ab, wenn nicht man nicht umfangreiche Arbeiten wie den Einbau von Niedertemperaturheizkörpern in Kauf nehmen will.

Die Anzahl der zu erneuernden oder zu sanierenden Heizungsanlagen nimmt aber ständig zu; während das Neubaugeschäft rückläufig ist. Maßstab für die Effizienz eines Wärmepumpensystems ist, wie viel Strom für den Antrieb des Aggregats benötigt wird, um ein Gebäude zu beheizen. Mindestens zwei Drittel der Wärmeversorgung sollte, über das Jahr betrachtet, die erneuerbare Quelle, also z. B. das Erdreich beisteuern. Man spricht dann von einer Jahresarbeitszahl von 3. Muss ein Haus mehr als ein Drittel seiner Wärmeenergie aus dem elektrischen Strom selbst beziehen, wird das Gesamtsystem ineffizient. Moderne, korrekt ausgelegte Erdwärmeanlagen beziehen 75% und mehr ihrer Energie aus dem Boden. Ihre Jahresarbeitszahl lautet also 4.

Es war daher ein ehrgeiziges Ziel, das sich 2004 die Initiatoren des GROUNDHIT-Projektes gestellt hatten, nämlich technische Lösungen für hocheffiziente Wärmepumpen in Verbindung mit der Wärmequelle Geothermie zu entwickeln. In den vergangenen vier Jahren wurden der Prototyp einer koaxialen Erdwärmesonde sowie drei Wärmepumpenmodelle entworfen und an drei Demonstrationsstandorten in Österreich, Griechenland und Portugal getestet.

Die Initiative von Institutionen und Unternehmen aus Portugal, Polen, Österreich, Griechenland, Frankreich und Deutschland wurde aus Mitteln der Europäischen Union unterstützt. Projektführer ist das griechische Zentrum für Erneuerbare Energien, CRES. Von deutscher Seite ist der GtV-BV (Geothermische Vereinigung - Bundesverband Geothermie e.V.) an dem Vorhaben beteiligt. In einem Abschlussworkshop am 05.05.08 im Alexander-von-Humboldt-Haus in Berlin, wurden die Ergebnisse der vierjährigen Aktivitäten vorgestellt.

Aus deutscher Sicht besonders interessant war das, was auf dem Prüfstand von CIAT, einem der führenden französischen Hersteller von Klimatechnik und Wärmepumpen geschah. Die dort entwickelte und auf einer Versuchsanlage in Gleisdorf in Österreich getestete Maschine lieferte in Temperaturbereichen um 80 °C Ergebnisse, die sehr nahe an die geforderte Effizienz einer Mindestjahresarbeitszahl 3 heranreichen. Die meisten Heizungssysteme werden aber lediglich mit einer maximalen Vorlauftemperatur von 55 - 65 °C betrieben. Damit scheint der Weg zu einer effizienten, sanierungstauglichen Wärmepumpe frei. CIAT sucht nun nach Partnern, seine Anlagen weiterentwickeln zu können.

Insgesamt zeigte das Vorhaben, dass die Spielräume für die oberflächennahe Geothermie noch längst nicht ausgereizt sind. In Berlin wurden einige der Aktionsbereiche aufgezeigt, mit denen sich Forschung, Entwicklung und Wirtschaft befassen könnten. Die Weiterentwicklung der CO2-Erdwärmesondensysteme oder die Erschließung neuer Einsatzfelder, wie die Schnee-und Eisfreihaltung von Zufahrten oder Bahnsteigen oder der Bau zuverlässiger geothermischer Weichenheizungen für den Bahnbetrieb sind nur einige der Aufgabenstellungen für die kommenden Jahre.

Oberflächennahe Erdwärmesysteme verzeichneten in den vergangenen Jahren in Deutschland hohe Zuwachsraten. 2007 wurden ca. 27.000 Anlagen neu installiert. Insgesamt dürften hierzulande mittlerweile erdgekoppelte Wärmepumpen rund 120.000 Gebäude mit Heizenergie versorgen. Nützliche Informationen für alle, die eine Erdwärmesondenanlage zulegen möchten oder sich mit diesen Systemen beruflich befassen, enthält die kostenlose Broschüre "Tipps für Häuslebauer" des GtV-BV. Sie ist bei der Geschäftsstelle des Bundesverbandes Geothermie erhält und kann auch im Internet unter http://www.geothermie.de bestellt werden.

Werner Bussmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.geothermie.de
http://www.groundhit.eu

Weitere Berichte zu: Vorlauftemperatur Wärmepumpe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien
08.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Siliziumsolarzelle des ISFH erzielt 25% Wirkungsgrad mit passivierenden POLO Kontakten
08.12.2016 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops