Überblick „Klimaschutz konret“ / Maßnahmen im Bereich „Gebäude und Wärme“ 

Wärmepumpen <> Wasserstoffheizungen

Stiftung Klimaneutralität:
„Wärmepumpen vs. Wasserstoffheizungen in der dezentralen Wärmeversorgung:
Wie wirken sie sich auf ein 100% erneuerbares Stromsystem aus und welche Technologie lässt sich in das Stromsystem besser integrieren? …..
Im Ergebnis wäre der Einsatz von Wasserstoffheizungen statt Wärmepumpen in der dezentralen Wärmeversorgung für das Gesamtsystem ineffizienter. Der Bedarf an zusätzlicher gesicherter Leistung würde kaum gemindert. Jedoch stiege der Bedarf an Wasserstoff und damit auch der notwendige Ausbau von erneuerbaren Energien stark an. ….“
(Stiftung Klimaneutralität: Kurzstudie der Prognos AG, Wärmepumpen vs. Wasserstoffheizungen)

 

Zur Einleitung: ein bisschen Physik und Technik

Technik-Salon: Das Funktionsprinzip der Kompressions-Wärmepumpe

Prof. Dr.-Ing. Stephan Kabelac Institut für Thermodynamik Leibniz Universität Hannover, 10.03.2023

Ganz einfach erklärt Professor Kabelac in diesem Video, wie eine Wärmepumpe funktioniert. Als Thermodynamiker kennt er sich damit gut aus. Und ihm liegt daran, dass diese Technologie sich noch viel weiter verbreitet. Denn die Wärmepumpe hilft uns, beim Heizen ohne fossile Brennstoffe auszukommen. Sie kann einen wichtigen Beitrag leisten, damit wir in Deutschland bis 2045 klimaneutral werden.

Das Video auf YouTube anschauen

 

Wärmepumpen im Altbau

Informationen im Video von erneuerbare tv

Video aufrufen bei YouTube

Wärmepumpen ermöglichen es Häuser ohne Öl und Gas zu heizen. Die Hintergrund-Reportage zeigt wie der Heizungsinstallateur Markus Rausch in einem älteren nur teilsanierten Einfamilienhaus in Schwaben eine alte Ölheizung aus und eine Luft-Wasser-Wärmepumpe einbaut, und das ohne denn Einbau einer Fußbodenheizung unter Nutzung der alten Heizkörper. Dabei beschreibt Rausch wichtige Details auf die bei der Installation einer Wärmepumpe im Altbau zu achten ist, wie das Überprüfen der maximalen Vorlauftemperatur noch bevor die alte Heizung ausgebaut wird, das Überprüfen der notwendigen Größe der alten Heizkörperm, die Spülung des alten Heizungssystems, den hydraulischen Abgleich, die Optimierung der Wärmepumpe per App, etc.. So geht Wärmepumpe im Bestandsgebäude.
Video aufrufen bei YouTube 

Der Film beschreibt detailreich, wie durch den Einbau von so genannten Wohnungswärmepumpen jeder einzelne Mieter kostengünstig mit Raumwärme und Brauchwasser versorgt wird. Die Wärmepumpen arbeiten sehr effizient und verwandeln eine Kilowattstunde des eingesetzten grünen Stromes in 4,5 Kilowattstunden Wärme. Das Ergebnis, in dem sanierten Haus benötigen die Mieter zum Heizen nur rund 1.000 Kilowattstunden Strom für eine 100 Quadratmeter Wohnung, inklusive des Warmwassers. Dabei ist das Zusammenspiel von Erdsonden, Wärmepumpen und Heizung optimal aufeinander abgestimmt sind. Ein hydraulischer Abgleich optimiert das gesamte System. Weg von Öl und Gas geht also, und das sogar in über hundert Jahre alten Häusern.

erneuerbare.tv

Die Energiewende in hochwertigen journalistischen Filmen

Die Redaktion für die Filme des Kanals erneuerbare.tv liegt beim Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE. Basis dafür ist der Stand der Technik sowie die Forschungsergebnisse des Fraunhofer IEE und vieler anderer Forschungseinrichtungen, die in den letzten Jahrzehnten dazu geforscht und Lösungen entwickelt haben.
Produziert werden die Filme von erneuerbare.tv von der Jörg Moll Filmproduktion.
Finanziert werden die Filme von erneuerbare.tv durch Spenden und Sponsoring. Dabei ist die m4future gGmbH der Ansprechpartner für potentielle Sponsoren.

 

Wärmepumpe – Alles was Sie wissen müssen im Überblick

die „verbraucherzentrale“ gibt einen guten Überblick

„Die Wärmepumpe als Heizung nutzt erneuerbare Energie. Der Einbau dieser zukunftsfähigen Heizung ist im Neubau inzwischen Standard und auch für sehr viele Bestandsgebäude eine zukunftsfähige Lösung. Sie müssen aber einige Bedingungen erfüllen, damit die Wärmepumpe effizient arbeitet.“

Das Wichtigste in Kürze:

  • Eine Wärmepumpe eignet sich besonders für Häuser mit gutem Wärmeschutz und einer Flächenheizung z.B. Fußbodenheizung.
  • Eine hohe Jahresarbeitszahl ist wichtig für die Effizienz der Wärmepumpe.
  • Die richtige Planung der Wärmepumpe steigert die Effizienz und macht sie klimafreundlicher.“
Quelle: Verbraucherzentrale NRW

„Die Wärmepumpe befördert Wärme aus der Außenluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich ins Haus herein. Auch hier ist ein Kältemittel in einem Rohrsystem das Transportmittel. Dieses wird im Kreislauf verdichtet, bei Abgabe der Wärme wird das Mittel wieder entspannt. Für diese Verdichtung braucht eine elektrische Wärmepumpe Strom. …..
Eine Wärmepumpe kann klimafreundlich sein, aber es kommt auf die einzelne Anlage an. Wärmepumpen gewinnen Wärme aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich. Diese Nutzung erneuerbarer Energien allein macht ein System aber noch nicht klimafreundlich. Denn Wärmepumpen brauchen viel Strom und dieser kommt immer noch zum großen Teil aus klimaschädlichen Kohlekraftwerken. Die Wärmepumpe muss also effizient laufen – also mit möglichst wenig Strom möglichst viel Wärme gewinnen.
Je mehr Strom aus Wind- und Sonnenkraft und anderen erneuerbaren Energien künftig in den allgemeinen Strommix einfließt, desto klimafreundlicher wird jede Wärmepumpe. Wenn Sie Ihre Wärmepumpe heute schon mit Ökostrom betreiben möchten, wählen Sie einen Tarif mit Label oder nutzen Sie eigenen Solarstrom vom Dach.  …..“

(verbraucherzentrale, 09.06.2022)

 

Wärmepumpe

Informationen des Umwelt-Bundesamtes UBA

„Die Heizung ist im Haushalt der mit Abstand größte Verursacher von Kohlendioxid (CO2). Diese Emissionen belasten das ⁠Klima⁠. Eine Wärmepumpe ist eine Heizung, die wie ein Kühlschrank funktioniert, nur umgekehrt und mit viel höherer Leistung. Sie pumpt quasi die Wärme von außen (Boden, Wasser, Luft) in die Wohnung. Die elektrische Wärmepumpe ist – unter bestimmten Voraussetzungen – eine energiesparende Form der Wärmegewinnung mit geringeren CO2-Emissionen als Heizöl- oder Erdgasheizungen.  …..
Wärmepumpen eignen sich besonders gut in Häusern, in denen Niedertemperatur-Heizsysteme als Wärmeabnehmer zur Verfügung stehen. Der Anschluss an eine Flächenheizung (zum Beispiel Fußbodenheizungen) ist für Wärmepumpen günstig. Flächenheizungen kommen mit niedrigen Vorlauftemperaturen, 35 °C oder weniger, aus.  …..
Prinzipiell stehen als Wärmequellen Boden, Wasser und Luft zur Verfügung. Die Effizienz der Wärmepumpe steigt, je geringer die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und dem Heizsystem ist. Grundwasser und Erdreich verfügen während des Winters, wenn der Heizwärmebedarf groß ist, über eine relativ hohe, stabile Durchschnittstemperatur. Dies begrenzt den notwendigen Temperaturhub und ist für die Energieeffizienz einer Wärmepumpe von Vorteil. Erdreich, Grundwasser und Abwasser sind deshalb im Allgemeinen bessere Wärmequellen als die im Winter kalte Außenluft. ….“
(Umwelt-Bundesamt: Umwelttipps für den Alltag, Wärmepumpe)

 

Die 4 verschiedenen Arten der Wärmepumpe

ausführliche Informationen bei energieheld

Als Heizung für das Eigenheim kommen verschiedene Wärmepumpe-Arten infrage. Dabei hat jede Wärmepumpe Vorteile und Nachteile. Meist hängt es vom Dämmstandard des Gebäudes ab, welche Bauart geeignet ist und ob sich ihr Einsatz rentiert.
Die Unterschiede bestehen primär im Ort der Wärmegewinnung und im Medium der Wärmeweitergabe.

Wärmepumpe Erläuterung
Luft-Luft-Wärmepumpe Die Abwärme der Lüftungsanlage wird genutzt, um das Gebäude zu beheizen.
Luft-Wasser-Wärmepumpe Der Umgebungsluft wird Wärme entzogen, um das Gebäude zu beheizen.
Sole-Wasser-Wärmepumpe Wärme aus dem Erdreich wird genutzt, um das Gebäude zu beheizen.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe Einem Wasserreservoir wird Wärme entzogen, um das Gebäude zu beheizen.

(ausführlich dargestellt bei energieheld

weitere Informationen bei energieheld zu:

  • Aufbau und Funktionsweise einer Wärmepumpe
  • Kosten der Wärmepumpe
  • Förderung für Ihre Wärmepumpe
  • Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe

 

Trendsetter Wärmepumpe: Arten, Funktionsweisen, Kosten & Förderung

Informationen von Effizienzhaus-online

Informationen werden gegeben zu

  • Arten und Funktionen von Wärmepumpen
  • Kauf einer Wärmepumpe
  • Kosten einer Wärempumpe
  • Förderung für Wärmepumpen
  • der richtigen Auswahl
  • zur Umstellung von Öl oder Gas auf eine Wärmepumpe

(effizienzhaus-online)

Wer ist Effizienzhaus-online?

Das Serviceportal Effizienzhaus-online hilft Ein- und Zweifamilienhausbesitzern die optimale Sanierungslösung für ihr Haus zu finden. Neu ist unser spezieller Förderservice für die Heizungsmodernisierung, der schnell und einfach zur optimalen staatlichen Heizungs-Förderung führt.
Mifhilfe unserer Bauexperten-Suche können Sie ganz einfach Angebote von regionalen Fachbetrieben einholen.  Wir vermitteln für alle Gewerke sowie Beratungs-Dienstleistungen qualifizierte Experten von A wie Architekt bis Z wie Zimmermänner (Dachdecker).

 

Wärmepumpe – Abwasser als Energiequelle anzapfen

„Die Wärmepumpe ist eine Möglichkeit, die der Idee folgt, verschiedene Energiequellen wie Boden, Luft, Wasser und Abwasser anzuzapfen, die umsonst da sind, und mit ein bisschen Strom nutzbar zu machen. Das ist das heutige Set, mit dem man arbeiten muss. …..
Das Spannende am Abwasser ist, dass es da ist, wo die Menschen sind: vor allem in städtischen Gebieten mit wenig Platz, um Energie zu erzeugen. …..
Hierzulande sind 600.000 Kilometer Kanäle verbaut – wir reden von riesigen, unsichtbaren Netzen unter jeder Stadt. Das ist genau das, was man sich für die Energiewende wünscht. ….

Durch deutsche Kanalisationen fließen jedes Jahr etwa zehn Milliarden Kubikmeter Abwasser. Das meiste davon wird in Kläranlagen gereinigt und dann ungenutzt in die Natur zurückgegeben. Ein Fehler, meint Stephan von Bothmer von der Kanalbaufirma UHRIG. Denn Abwasser enthält Restwärme, die zum Heizen genutzt werden kann. Unter deutschen Füßen schlummert demnach grüne Wärme für bis zu zwölf Millionen Menschen – unsichtbar und günstig: „Unter Erneuerbaren ist Abwasserwärme vielleicht sogar die Nummer eins“, erklärt der Kanalspezialist im „Klima-Labor“ von ntv. Doch noch wissen viele Kanalnetzbetreiber nicht, auf welchem Schatz sie sitzen.“

(ntv, Wirtschaft, „Abwasser kann zwölf Millionen Menschen mit Wärme versorgen„, 04.05.2023)
Mit Stephan von Bothmer (Geschäftsführung Energie bei UHRIG-Bau) sprachen Clara Pfeffer und Christian Herrmann

 

 

„Das Konzept des HAMBURG WATER Cycle® (HWC) bietet einen ganzheitlichen Ansatz zur Abwasserentsorgung und Energieversorgung im urbanen Raum. Dabei werden die Infrastrukturbereiche Wasser und Energie als ineinandergreifende und sich ergänzende Aufgabenfelder betrachtet. Das schont die Ressource Trinkwasser und hilft gleichzeitig, das anfallende Abwasser zur Energiegewinnung zu nutzen. Auf diese Weise werden Stoffkreisläufe im direkten Wohnumfeld geschlossen.
Wichtigster Baustein des HAMBURG WATER Cycle® ist die getrennte Behandlung verschiedener Abwässer, die sogenannte Teilstrombehandlung. Regenwasser, Abwasser aus der Toilette und Abwasser, das in Küche und Bad z. B. beim Hände- oder Wäschewaschen entsteht, werden getrennt voneinander gesammelt und verschieden aufbereitet.“
(HAMBURG WATERCycle: Aus Abwasser wird Energie)

 

Funktionsprinzip einer Absorptions-Wärmepumpe

Die Firma BOSCH / Junkers bietet unter „Bosch-einfach-heizen.de einen guten Informationsfilm über das

Funktionsprizip einer Absorptions-Wärmepumpe 16.06.2015   anschauen bei YouTube

bosch-einfach-heizen.de

Absorptionswärmepumpe: Funktion und Hersteller

 Heizungsbau.net , 04.01.2023:

„Wir erklären Ihnen in diesem Ratgeber, wie die Wärme mit einer Gas-Absorptionswärmepumpe funktioniert, welche Hersteller es gibt und mit welchen Kosten Sie für diese Form der Energie rechnen müssen.  ….

UNSER EXPERTE ERKKLÄRT:
„Eine Absorptionswärmepumpe funktioniert ohne Verdichter, ausschließlich auf physikalischer Basis. Das Kältemittel Ammoniak ist in Wasser gelöst. Im Austreiber mit der gesättigten Lösung wird das Ammoniak mittels Temperatur aus dem Wasser ausgetrieben und gasförmig im Prozess weitergeleitet. Bei der Gas-Absorptionswärmepumpe wird die Temperatur im Austreiber mit einer Gasflamme erzeugt, deren Heizleistung in die Gesamtleistung eingerechnet wird. Im weiteren Prozess wird das Ammoniak in einem Wärmetauscher verflüssigt und danach dem Wärmetauscher für den Entzug der Umweltenergie zugeführt um wieder zu verdampfen. Die Quelle dafür kann Luft, Wasser oder Sole sein. Das wieder dampfförmige Ammoniak wird in den Absorber geführt in dem sich reduzierte Lösung befindet. In dem Moment, wenn sich das Ammoniak wieder im Wasser löst, findet die exotherme Reaktion statt, die den zweiten Teil der Heizleistung freisetzt. Eine Membranpumpe fördert die Lösung über einen Wärmetauscher wieder in den Austreiber. Dieser Prozess lässt kontinuierlich durchführen.“

Michael Engel – Dozent & Ausbilder SHK Innung München
Heizungsbau.net, Absorptionswärmepumpe: Funktion und Hersteller