Heute beginnt in Essen die "E-World Energy & Water", eine der größten Energie-Messen Europas. In den Ausstellungshallen und auf der angegliederten Konferenz präsentieren Forscher und Entwickler (drei Tage lang), wie sie sich unsere Energieversorgung in Zukunft vorstellen. Effizientere Brennstoffzellen und alternative Kraftstoffe werden dabei ebenso diskutiert wie eine verstärkte Nutzung der Erdwärme. Eine alternative Energiequelle, die besonders für private Einfamilienhäusern in den letzten Jahren immer attraktiver geworden ist, ist die Wärmepumpe: Das Eigenheim heizen mit Wärme aus der Umwelt.
Es ist wie so oft bei alternativen Energieträgern: Rentabel genutzt werden können sie erst seit kurzem - die technischen Grundlagen hingegen uralt. Genau genommen hat sogar jeder eine Wärmepumpe in der Küche stehen, erklärt Dieter Schröder, der Leiter der Wärmepumpen-Fachtagung auf der Essener Messe.
"Der Kühlschrank ist nichts Anderes als eine Wärmepumpe. Denn im Kühlschrank wird die Wärme des Innenraumes nach außen transportiert, nach außen gepumpt. Beim Kühlschrank, wenn Sie hinten anfassen, dann steigt Wärme auf und das heißt, dass Sie im Grunde genommen, etwas überzogen, mit dem Kühlschrank die Küche heizen könnten. Wenn Sie jetzt das ganze Haus damit beheizen wollen, dann nutzt die Wärmepumpe Umweltwärme."
Diese Umweltwärme kann aus drei verschiedenen Quellen gewonnen werden: aus dem Grundwasser, aus der Luft oder aus dem Erdreich. Insbesondere dieser dritte Weg ist es, der den Wärmepumpen in jüngster Zeit einen enormen Zuwachs beschert hat. Denn hier kann mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand eine große Wärmeausbeute erzielt werden. Dazu wird im Garten des Hauses in einem Meter zwanzig Tiefe ein so genannter Erdkollektor verlegt.
"Der Erdkollektor besteht aus einem Rohrsystem. Das ist ein Kunststoffrohr, das Material heißt HDPE, das ist unverrottbar. Und dieses Kunststoffrohr, ein Zoll bis 32 Millimeter Durchmesser wird mit einem Gemisch aus Wasser und Glykol - Sie kennen das vom Kühler her in Ihrem Auto - befüllt. Wir nennen dieses Gemisch Sole. Und auf dem Weg durch das Rohrsystem, sprich durch das Erdreich nimmt die Sole dann die Erdtemperatur an und die Wärmepumpe kühlt diese Sole ab und heizt mit dieser Temperaturdifferenz das Haus."
Die Wärmepumpe besteht aus einer mannshohen Anlage, die Warmwasser und Heizwärme für das ganze Haus produziert. Wenn das Haus keinen Garten hat, kann alternativ eine Erdsonde bis zu 100 Meter tief in der Erde versenkt werden. Auf ihrem Weg in die Tiefe erhitzt sich dann die Sole und bringt die nötige Wärme hinauf zur Pumpanlage. Solche Erdsonden können inzwischen sehr viel rentabler installiert werden, weil sich die Bohrtechnik verbessert hat und genauere Daten über die Verteilung der Erdwärme im Boden verfügbar sind. Aber auch die Effizienz der Wärmepumpe selbst hat sich deutlich erhöht. Peter Göricke vom Informationszentrum Wärmepumpen und Kältetechnik in Hannover.
"Die Wärmepumpe selbst ist verbessert worden an ihren drei Hauptbauteilen, am Verdichter an den beiden Wärmetauschern, das ist der Verdampfer und der Verflüssiger. Das waren alles relativ kleine Schritte. Dann wurde insgesamt durch Optimierung des gesamten Systems und Betriebs wurde erreicht, dass man seit dem Ende der 70er Jahre an dieser Stelle ungefähr 30 Prozent Verbesserung erzielt hat."
Der Hannoveraner Forscher hat in einer Studie die Effizienz der Wärmepumpe mit herkömmlichen Gas- und Öl-Anlagen verglichen. Dabei zeigte sich insgesamt, dass die Wärmepumpen die gleiche Heizleistung mit etwa einem Drittel weniger eingespeister Energie erreicht. Die höheren Anschaffungskosten der Wärmepumpe sollen sich dadurch nach drei bis acht Jahren refinanzieren lassen - je nach Beschaffenheit und Temperatur des Erdreichs. In der Schweiz, Schweden oder Holland habe daher schon vor Jahren ein Umdenken bei der Nutzung der fossilen Energieträger begonnen.
"Die Holländer haben dieses erkannt und setzen jetzt ihr Erdgas, das sie ja selbst haben über sehr effektive Kraftwerke ein, erzeugen Strom, setzen Wärmepumpen ein und können dann ihr Erdgas doppelt so gut nutzen, als wenn sie es nur verbrennen."
80.000 Häuser werden in Deutschland mittlerweile über Wärmepumpen beheizt. Allein im letzten Jahr sind mehr als 10.000 hinzugekommen. Durch öffentliche Fördermittel und eine weitere Verbesserung der Effizienz wollen die Verfechter der alternativen Heiztechnik in Zukunft noch mehr Häusle-Bauer zum Einsatz der Wärmepumpen bewegen.
Es ist wie so oft bei alternativen Energieträgern: Rentabel genutzt werden können sie erst seit kurzem - die technischen Grundlagen hingegen uralt. Genau genommen hat sogar jeder eine Wärmepumpe in der Küche stehen, erklärt Dieter Schröder, der Leiter der Wärmepumpen-Fachtagung auf der Essener Messe.
"Der Kühlschrank ist nichts Anderes als eine Wärmepumpe. Denn im Kühlschrank wird die Wärme des Innenraumes nach außen transportiert, nach außen gepumpt. Beim Kühlschrank, wenn Sie hinten anfassen, dann steigt Wärme auf und das heißt, dass Sie im Grunde genommen, etwas überzogen, mit dem Kühlschrank die Küche heizen könnten. Wenn Sie jetzt das ganze Haus damit beheizen wollen, dann nutzt die Wärmepumpe Umweltwärme."
Diese Umweltwärme kann aus drei verschiedenen Quellen gewonnen werden: aus dem Grundwasser, aus der Luft oder aus dem Erdreich. Insbesondere dieser dritte Weg ist es, der den Wärmepumpen in jüngster Zeit einen enormen Zuwachs beschert hat. Denn hier kann mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand eine große Wärmeausbeute erzielt werden. Dazu wird im Garten des Hauses in einem Meter zwanzig Tiefe ein so genannter Erdkollektor verlegt.
"Der Erdkollektor besteht aus einem Rohrsystem. Das ist ein Kunststoffrohr, das Material heißt HDPE, das ist unverrottbar. Und dieses Kunststoffrohr, ein Zoll bis 32 Millimeter Durchmesser wird mit einem Gemisch aus Wasser und Glykol - Sie kennen das vom Kühler her in Ihrem Auto - befüllt. Wir nennen dieses Gemisch Sole. Und auf dem Weg durch das Rohrsystem, sprich durch das Erdreich nimmt die Sole dann die Erdtemperatur an und die Wärmepumpe kühlt diese Sole ab und heizt mit dieser Temperaturdifferenz das Haus."
Die Wärmepumpe besteht aus einer mannshohen Anlage, die Warmwasser und Heizwärme für das ganze Haus produziert. Wenn das Haus keinen Garten hat, kann alternativ eine Erdsonde bis zu 100 Meter tief in der Erde versenkt werden. Auf ihrem Weg in die Tiefe erhitzt sich dann die Sole und bringt die nötige Wärme hinauf zur Pumpanlage. Solche Erdsonden können inzwischen sehr viel rentabler installiert werden, weil sich die Bohrtechnik verbessert hat und genauere Daten über die Verteilung der Erdwärme im Boden verfügbar sind. Aber auch die Effizienz der Wärmepumpe selbst hat sich deutlich erhöht. Peter Göricke vom Informationszentrum Wärmepumpen und Kältetechnik in Hannover.
"Die Wärmepumpe selbst ist verbessert worden an ihren drei Hauptbauteilen, am Verdichter an den beiden Wärmetauschern, das ist der Verdampfer und der Verflüssiger. Das waren alles relativ kleine Schritte. Dann wurde insgesamt durch Optimierung des gesamten Systems und Betriebs wurde erreicht, dass man seit dem Ende der 70er Jahre an dieser Stelle ungefähr 30 Prozent Verbesserung erzielt hat."
Der Hannoveraner Forscher hat in einer Studie die Effizienz der Wärmepumpe mit herkömmlichen Gas- und Öl-Anlagen verglichen. Dabei zeigte sich insgesamt, dass die Wärmepumpen die gleiche Heizleistung mit etwa einem Drittel weniger eingespeister Energie erreicht. Die höheren Anschaffungskosten der Wärmepumpe sollen sich dadurch nach drei bis acht Jahren refinanzieren lassen - je nach Beschaffenheit und Temperatur des Erdreichs. In der Schweiz, Schweden oder Holland habe daher schon vor Jahren ein Umdenken bei der Nutzung der fossilen Energieträger begonnen.
"Die Holländer haben dieses erkannt und setzen jetzt ihr Erdgas, das sie ja selbst haben über sehr effektive Kraftwerke ein, erzeugen Strom, setzen Wärmepumpen ein und können dann ihr Erdgas doppelt so gut nutzen, als wenn sie es nur verbrennen."
80.000 Häuser werden in Deutschland mittlerweile über Wärmepumpen beheizt. Allein im letzten Jahr sind mehr als 10.000 hinzugekommen. Durch öffentliche Fördermittel und eine weitere Verbesserung der Effizienz wollen die Verfechter der alternativen Heiztechnik in Zukunft noch mehr Häusle-Bauer zum Einsatz der Wärmepumpen bewegen.