Heizungen mit Erdwärme machen sich die Wärme aus dem Erdreich zu nutzen. Das Prinzip der Erdwärmepumpe ist vergleichbar mit einem Kühlschrank im umgekehrten Sinn.
Die Wärme wird dem Erdreich entzogen und durch eine Wärmepumpe dem Heizungssystem zugeführt. Herkömmliche Heizungssystem benötigen für die Erzeugung von Heizwärme fossile Brennstoffe die verbrannt werden. Eine Erdwärmeheizung bezieht drei Viertel seiner Energie kostenlos aus dem Erdreich. Lediglich ein Viertel der Energie benötigt eine Erdwärmepumpe als elektrische Antriebsenergie.
Durch den Einsatz moderner Kompressoren ist der Stromverbrauch einer Erdwärmepumpe niedriger als gegenüber herkömmlichen Heizungsanlagen. Es werden mittlerweile Jahresarbeitszahlen von bis zu 4,9 erreicht. Das bedeutet, dass pro Kilowattstunde bis zu 4,9 Kilowattstunden Heizwärme erzeugt werden können. Dadurch ist eine Heizung mit Erdwärme nicht nur sehr sparsam, sie sind mit einer Erdwärmeheizung auch gegenüber plötzlichen Preiserhöhungen unempfindlicher.
Der größte Vorteil einer Heizung mit Erdwärme liegt aber sicherlich im ökologischen Nutzen.
Modernisierung der Heizungsanlage mit einer Erdwärmepumpe
Möchten Sie ihre alte Heizungsanlage mit einer Erdwärmepumpe ausrüsten müssen Sie auf die Vorlauftemperatur achten. Mittlerweile haben moderne Erdwärmeheizungen eine maximale Vorlauftemperatur von 65 Grad, womit einer Heizungsmodernisierung mit einer Erdwärmepumpe nichts im Wege steht.
Funktion einer Erdwärmepumpe mit Flächenabsorber
In ca. 1m Tiefe werden Rohre im Boden verlegt. Durch die Rohre strömt eine ungiftige Flüssigkeit, welche die Energie zur Wärmepumpe transportiert. Für ein Haus mit einer Wohnfläche von ca. 150 m² benötigt man ungefähr 180m² Verlegefläche auf dem Grundstück.
Die Luftwärmepumpe sorgt für umweltfreundliche Wärme. Bei der Luftwärmepumpe unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Systemen. Zum einen gibt es die Luft-Wasser-Wärmepumpe und zum anderen die Luft-Luft-Wärmepumpe. Beide Systeme sind in der Anschaffung günstiger als eine Heizung mit Erdwärme. Das liegt daran, dass ein Erdwärmekollektor oder eine Tiefenbohrung zur Aufnahme der Erdwärme nicht benötigt werden. Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe wird der Umgebungsluft über einen Wärmeübertrager Wärme entzogen und der Heizungsanlage zugeführt. Außerdem kann die Luft-Wasser-Wärmepumpe auch zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Bei der Luft-Luft-Wärmepumpe wird auch der Umgebungsluft Wärme entzogen. Nur das hierbei die Wärme einer Lüftungsanlage (Luft-Heizungssystem) zur Verfügung gestellt wird. Für den Einsatz einer Luft-Luft-Wärmepumpe müssen das Haus oder die Wohnung über ein entsprechendes Luft-Heizungssystem verfügen.
Sie nutzt auch bei tiefen Außentemperaturen die Energie der Luft und setzt sie in Heizenergie und zur Warmwasserbereitung um. Bei Luft-Wasser-Systemen wird meist ein Wasserspeicher benötigt der das Heizungswasser zwischenspeichert. Er stellt der Heizungsanlage Warmwasser während der Sperrzeiten der Energieversorgungsunternehmen zu Verfügung.
Die Luftwärmepumpe kann sowohl im Haus, als auch im freien Gelände stehen. Die Effizienz der Luft-Wasser-Wärmepumpe ist im Gegensatz zur Erdwärmepumpe nicht so gut, da bei tiefen Außentemperaturen der Wirkungsgrad der Anlage sinkt. Richtig dimensioniert ist dieses System aber eine interessante Alternative zur Beheizung mit Gas oder Öl. Und auch die Betriebs-Kosten einer Luftwärmepumpe sind gegenüber einer Gas- oder Ölheizung geringer. Zusätzlich entfallen bei einer Luftwärmepumpe die Kosten für den Schornsteinfeger, einen Kamin oder Ölbehälter.
Die effektivste Nutzung einer Luft-Luft-Wärmepumpe ergibt sich vorrangig für die Versorgung von sogenannten Passivhäusern. Diese Gebäude zeichnen sich durch eine enorm hochwertige Dämmung aus und sind daher maximal gegen einen Wärmeverlust nach außen geschützt. Gerade diese Häuser besitzen eine Heizlast, welche unter 10 W pro Quadratmeter liegt und eignen sich somit besonders gut für den Einsatz einer Luft-Luft-Wärmepumpe. Eine Luft-Luft-Wärmepumpe arbeitet nach dem Prinzip, dass sie als Wärme zu übertragendes Medium Luft nutzt. Luft steht immer und überall zur Verfügung und aus diesem Grund ist es möglich, die Luft-Luft-Wärmepumpe sowohl in Außenbereichen als auch in Innenräumen zu integrieren.
Wird eine Luft-Luft-Wärmepumpe in Innenräumen aufgestellt, so befindet sie sich vorrangig in Keller- oder speziellen Heizräumen. Die Luft-Luft-Wärmepumpe ist mit zwei unabhängig voneinander angebrachten Schläuchen ausgestattet, welche die Außenluft transportieren. Um eine sichere und zuverlässige Betriebsbereitschaft der Wärmepumpe zu gewährleisten, ist es auf Grund der uneingeschränkten Luftzufuhr günstig, diese im Eckbereich eines Gebäudes zu positionieren. Damit können die Zu- und Abluftschläuche optimal eingerichtete werden.
Im Freien aufgestellte Luft-Luft-Wärmepumpen sparen Platz in Innenbereichen und sind durch eine einfach umzusetzende Aufstellung gekennzeichnet. Ein großer Vorteil, welcher bei der Montage außerhalb eines Hauses entsteht, ist das geräuscharme Arbeiten, da die Ansauggeräusche nicht wahrnehmbar sind. Wird die Luft-Luft-Wärmepumpe jedoch außerhalb eines Hauses aufgestellt, dann müssen die zum Haus hin- und wegführenden Rohrverbindungen eine präzise und zuverlässige Isolierung aufweisen. Ist dies nicht der Fall, dann kann Wärme verloren gehen und die Wärmepumpe kann keine optimale Leistung erbringen..
Innerhalb der unterschiedlichen Modelle an Luft-Luft-Wärmepumpen werden vielfach die sogenannten Luft-Wasser-Wärmepumpen als sogenannte Splitgeräte eingesetzt. Sie sind eine Kombination von Wärmepumpen, welche sowohl in Außen- als auch in Innenbereichen montiert werden können. Bei diesem Prinzip befindet sich die Wärmepumpe im Haus, der Verdampfer hat seinen Standort im Freien. Durch diese Variante ist es möglich, Bauteile einzusparen, da keine sogenannten Luftkanäle verlegt werden müssen. Außerdem ist auch der Lüfter überflüssig.
Die Luft-Luft-Wärmepumpe wird meist in ein Lüftungssystem integriert. Sie kann aus diesem Aspekt heraus eingesetzt werden, um Häuser energiesparend mit Heizenergie zu versorgen und diese kontrolliert zu belüften. In diesem Zusammenhang geht die Wärme, welche sich in der Abluft befindet nicht verloren und kann weiter genutzt werden. Luft-Luft-Wärmepumpen können über diese Funktionen hinaus auch für die Bereitstellung von warmem Brauchwasser eingesetzt werden.
Eine Luftwärmepumpe nutzt die Energie der Luft für die Erzeugung von Heizwärme. Dabei wird Wärme aus der Umgebung auf ein höheres, nutzbares Temperaturniveau angehoben. Bei einer Luftwärmepumpe kann man zwischen zwei Arten unterscheiden. Zum einen gibt es die Luft-Luft-Wärmepumpe. Die zweite Variante ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Diese Wärmepumpenart gibt die erzeugte Wärme aus der Luft an das Heizungssystem des Gebäudes ab.
Wer sich für eine Wärmepumpe entscheidet, kann zwischen verschiedenen Wärmequellen wählen. Bei der Sanierung von Altbauten hat man oft das Problem, dass der Platz für eine Erdwärmepumpe nicht vorhanden oder eine Tiefenbohrung nicht ohne weiteres möglich ist. In einem solchen Fall bietet sich aber eine Luftwärmepumpe zur Wärmeerzeugung an. Man nutzt einfach die Außenluft als Wärmequelle. Schließlich ist Luft immer verfügbar. Der Wirkungsgrad einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ist geringer als der einer Erd- oder Wasseranlage. Aber dafür ist der Aufwand für die Erschließung der Wärmequelle niedriger. Die Investitionskosten bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe sind deutlich geringer als bei einer anderen Wärmepumpenart.
Die Größe einer Wärmepumpe richtet sich in erster Linie nach dem Wärmebedarf des Gebäudes und der Vorlauftemperatur im Heizungssystem. Sind diese Werte ermittelt, kann die richtig dimensionierte Anlage gewählt werden. Luft-Wasser-Wärmepumpen der neuesten Generation arbeiten auch noch bei Temperaturen bis -15°C mit ihrer vollen Heizleistung. Erst wenn es noch kälter wird, fällt diese langsam ab. Sollte die erzeugte Wärme an sehr kalten Tagen nicht ausreichen, wird meist elektrisch nachgeheizt. Es ist aber auch eine Kombination mit einem anderen Wärmeerzeuger denkbar. So kann die Wärmepumpe mit einem vorhandenen Öl- oder Gaskessel kombiniert werden. Ein Biomassekessel oder eine thermische Solaranlage können für die fehlende Heizenergie sorgen.
Die Nutzung der Energie aus der Luft durch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist eine einfache und umweltfreundliche Art der Wärmeerzeugung. Neben den vielen Vorteilen gibt es aber auch Nachteile, die zu beachten sind. Der Wirkungsgrad einer Luft-Wasser-Wärmepumpe verringert sich bei sehr niedrigen Außentemperaturen. Außerdem besteht bei Luftwärmepumpen eine gewisse Geräuschbelästigung durch den Ventilator in der Wärmepumpe. Man sollte also den Aufstellungsort der Anlage genau auswählen. Prinzipiell ist auch eine Innenaufstellung von Luftwärmepumpen möglich. Dabei ist aber auf die baulichen Voraussetzungen zu achten. Die Luft, die durch die Wärmepumpe angesaugt und ausgeblasen wird, benötigt genau dimensionierte Luftkanäle. Beim Betrieb der Wärmepumpe fällt Kondenswasser an. Die Ableitung muss durch gut isolierte Rohre erfolgen, die keinem Frost ausgesetzt sind.
Grundsätzlich ist ein solches System aber eine umweltfreundliche Alternative zur herkömmlichen Heizungsanlage mit fossilen Brennstoffen. Auch die Betriebskosten sind bei einer Wärmepumpenanlage viel geringer als bei einer Öl- oder Gasheizung. Kosten für den Schornsteinfeger oder eine Tankanlage gibt es nicht.
Sole-Wasser-Wärmepumpen gehören zu den Produkten, welche bisher den umfassendsten praktischen Einsatz gefunden haben. Sie gelten als besonders effizient und können selbst bei sehr tiefen Außentemperaturen von unter -10° C funktionstüchtig bleiben. Das ist die Grundlage dafür, dass keine Engpässe in der Versorgung mit Heizwärme und beheiztem Brauchwasser entstehen. Sole-Wasser-Wärmepumpen gehören zur Kategorie der monovalenten Wärmepumpen. Das bedeutet, dass kein weiterer Wärmeerzeuger nötig ist. Die Wärme der Erde ist über das komplette Jahr ausreichend, Gebäude zu beheizen.
Grundsätzlich ist es so, dass eine Sole-Wasser-Wärmepumpe eines Mediums bedarf, welches die Wärme aus der Erde aufnimmt und zur Wärmepumpe leitet. In diesem Fall ist es ein Frostschutzmittel. Es wird als Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch oder Sole bezeichnet. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe stellt ein in sich geschlossenes Kreislaufsystem dar. Dabei wird das Temperaturniveau im Erdreich für die Wärmegewinnung genutzt. Diese Aufgabe übernimmt ein entweder senkrecht oder waagerecht im Erdreich eingelagertes Kunststoff-Rohr aus Polyethylen. Über dieses gelangt die Wärme über den Wärmetauscher in den Heizkreislauf.
Aber auf den Wärmetauscher kann auch durch den Einsatz des direkten Verdampfens verzichtet werden. In diesem Zusammenhang erfolgt die Aufnahme der Erdwärme über sogenannte Horizontal-Kollektoren, welche aus Kupferrohr gefertigt sind. In diesen befindet sich das Kältemittel der Wärmepumpe.
Im Vordergrund der Sole-Wasser-Wärmepumpen in kleiner oder mittlerer Bauausführung stehen die Verdichter, welche mit einer speziellen, modernen Scroll-Technologie arbeiten. Diese bildet die Grundlage für eine geräuscharme Funktion der Wärmepumpe und bedingt nur minimaler Wartung. Werden Wärmepumpen in dieser Ausführung eingesetzt, so arbeiten diese so, dass die Energie auf der Seite des Heizkreises über den Wärmetauscher unmittelbar an eine Heizfläche abgegeben wird.
Die Entnahme der Erdwärme kann bei Sole-Wasser-Wärmepumpen sowohl über Erdwärmekollektoren, welche sich in etwa 1,2 bis 1,5 m Tiefe befinden, als auch über Erdwärmesonden erfolgen.
Erdwärmekollektoren sind gegenüber Erdwärmesonden die günstigere Alternative. Sie können in Eigenleistung verlegt werden, benötigen jedoch viel Platz auf dem Grundstück.
Erdwärmesonden bestehen aus Rohren, welche mittels Tiefenbohrung in die Erde verlegt werden. Im Erdreich gibt es ganzjährig keinerlei Temperaturschwankungen, wodurch keine zusätzliche elektrische Unterstützung für die Beheizung der Gebäude benötigt wird. Erdwärmesonden besitzen jedoch den Nachteil, dass die Investitionskosten höher sind als bei den Erdwärmekollektoren.
Die Grundwasser Wärmepumpe ist eine sehr umweltfreundliche Wärmequelle, die außer Strom keine Fremdenergie nutzt. Die Stromerzeugung wird in Zukunft in zunehmendem Maße auf Wind- und Sonnenenergie zurückgreifen, so dass damit über die Grundwasser Wärmepumpe kein CO² in die Atmosphäre gelangt. Die Wärmepumpe eignet sich am besten für Häuser mit Niedertemperaturheizungen.
Die Grundwasser Wärmepumpe nutzt die Energie, die im Grundwasser gespeichert ist, zum Heizen. Selbst im härtesten Winter ist das Grundwasser eine verlässliche Wärmequelle. Damit die Wärmepumpe höchste Effizienz erreicht, muss sie für den Einzelfall speziell berechnet und geplant werden. Dies ist Aufgabe für die Spezialisten eines Fachbetriebes. Sie kümmern sich auch um die notwendigen Genehmigungen.
Wenn dies erledigt ist, kann mit der eigentlichen Arbeit begonnen werden. Dazu wird zunächst die wasserführende Schicht der Erde angebohrt. Eine Pumpe bringt nun das Grundwasser aus dem Entnahmebrunnen zur Wärmepumpe. Hier wird mittels Wärmetauscher das in der Wärmepumpe befindliche Kältemittel erwärmt. Das nun abgekühlte Grundwasser gelangt über den so genannten Schluckbrunnen wieder zurück ins Erdreich. Beide Brunnen benötigen relativ wenig Platz und sind somit auch für kleine Grundstücke gut geeignet.
In der Wärmepumpe wird die Temperatur des Kältemittels anschließend durch den Verdichter (Kompressor) soweit erhöht, dass sie für das Heizsystem nutzbar wird. Über einen weiteren Wärmetauscher gelangt die Wärme in die Heizung oder den Warmwasserspeicher. Da bei dem gesamten Vorgang keine Abgase erzeugt werden, entfällt für die Wärmepumpe der Kamin und macht auch den Schornsteinfeger überflüssig.
Wärmepumpen arbeiten dann effizient, wenn die Temperatur von Grundwasser und die gewünschte Temperatur im Heizungssystem keine zu großen Differenzen aufweisen. Das Grundwasser in 10 Metern Tiefe hat das gesamte Jahr über eine Temperatur von ungefähr 10 Grad. Deshalb ist die Wärmepumpe für Haushalte mit Niedertemperaturheizkörpern bzw. Fußbodenheizung bestens geeignet. Die maximale Vorlauftemperatur von 45º C sollte nicht überschritten werden, denn bei höheren Vorlauftemperaturen sind auch die Stromkosten für den Betrieb der Wärmepumpe höher. Gute Anlagen liefern bei 1 kW Strom für die Verdichtung mehr als 4,5 kW Wärmeenergie.
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt das Grundwasser als Energiequelle. Da das Grundwasser das ganze Jahr eine fast gleich bleibende Temperatur hat, arbeitet eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe sehr effektiv. Die Temperatur des Grundwassers liegt zwischen 7°C und 12°C.
Vor der Installation einer solchen Wärmepumpe sind allerdings einige Sachen zu beachten. Die Verfügbarkeit und die Qualität des Grundwassers müssen überprüft werden. Außerdem ist die Zustimmung für die Anlage von der unteren Wasserbehörde einzuholen. Sind diese Voraussetzungen erfüllt, kann die Wasser-Wasser-Wärmepumpe installiert werden.
Dafür ist es nötig, zwei Brunnenbohrungen durchzuführen. Über den so genannten Förderbrunnen gelangt das Grundwasser zur Wärmepumpe. Dort wird die Wärme über einen Wärmetauscher an das Kältemittel abgegeben. Im Verdichter erhöht sich die Temperatur und kann dann an das Heizsystem abgegeben werden. Das abgekühlte Wasser wird über den zweiten Brunnen, den Schluckbrunnen, wieder dem Grundwasser zugeführt. Beim Bau der Brunnen ist darauf zu achten, dass der Abstand zwischen beiden mindestens 15 m beträgt. So wird verhindert, dass das abgekühlte Wasser des Schluckbrunnens in den Bereich des Förderbrunnens gelangt. Die Tiefe der Brunnenbohrungen hängt vom Grundwasserspiegel ab. Erfahrungswerte zeigen, dass für den Einsatz einer Wärmepumpe Bohrungen von 5 bis 15 m notwendig sind.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen haben ein sehr gutes Leistungsverhältnis. Es ist >5. Das bedeutet, dass für 5 kWh erzeugte Heizenergie nur 1 kWh elektrische Energie notwendig ist. Der Einsatz einer Wärmepumpe senkt daher die Heizkosten um ein Vielfaches. Wichtig für die Effizienz einer Wärmepumpenanlage ist vor allem die genaue Abstimmung der einzelnen Komponenten aufeinander und die notwendige Temperatur der Wärmenutzungsanlage. Optimal sind dabei Systeme mit einer Vorlauftemperatur von bis zu 35°C. Besonders geeignet sind also Fußbodenheizungen und Flächenheizsysteme. Je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und notwendiger Vorlauftemperatur im Heizsystem, umso effektiver ist die Wärmepumpe. Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe zählt somit zu den effektivsten Arten der Heizwärmegewinnung.
Eine Wärmepumpe ist eine umweltfreundliche und wirtschaftliche Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen. Die sonst üblichen Fixkosten für Heizungsanlagen mit fossilen Brennstoffen entfallen. Es muss kein Schornsteinfeger den Schornstein reinigen, es gibt keinen Kessel oder Tank der gereinigt und gewartet werden muss. Ein weiterer Vorteil einer Wärmepumpe ist der geringe Platzbedarf. Die Wärmepumpe kann praktisch überall im Haus aufgestellt werden. Brennstofflager oder Tankanlagen sind nicht notwendig.
Für den Betrieb von Wärmepumpen bieten die Energieversorger meist Sonderverträge mit entsprechend günstigen Tarifen an.
Eine andere Art, Wärmeenergie des Erdreichs zu nutzen, ist die Wärmepumpe mit Direktverdampfung des Kältemittels. In diesem Fall zirkuliert das Kältemittel direkt in dem in der Erde verlegten Rohrsystem. Dabei werden im Erdreich Kupferrohre, die mit einem 1,25 mm dicken Polyethenmantel überzogen sind, verlegt. Das flüssige Kältemittel strömt in den Rohren direkt in die Erde, verdampft dort und wird im Kompressor der Wärmepumpe verdichtet. Danach erwärmt das heiße, gasförmige Kältemittel das Heizwasser für das Heizungssystem. Es entfallen beide Wärmetauscher und die Soleumwälzpumpe, wodurch eine bessere Energieumsetzung erreicht wird.
Bei der Tiefenbohrung werden Sonden senkrecht in den Boden gebracht. Die übliche Tiefe beträgt 50-70m. Durch die Sonden strömt eine ungiftige Flüssigkeit, welche die Energie zur Wärmepumpe transportiert.
Beim Energiegewinn aus dem Grundwasser werden 2 Brunnen benötigt. Aus dem Saugbrunnen wird das Grundwasser entnommen. Die im Wasser enthaltene Energie wird von der Wärmepumpe genutzt. In den Schluckbrunnen wird das Wasser zurückgeführt. Insbesondere bei sehr großem Heizbedarf kann diese Lösung interessant sein, da bei entsprechenden Bedingungen mit geringem Aufwand die Wärmequelle Grundwasser zur Verfügung steht.
Eine Solaranlage wandelt Sonnenenergie in eine andere Energieform um. Diese Energie steht dann z.B. zum Heizen, zur Stromerzeugung oder zur Warmwasserbereitung zur Verfügung. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen zwei Arten von Solaranlagen. Zum einen können Solaranlagen dazu dienen Solarwärme, sogenannte Solarthermie zu erzeugen und zum anderen zur Gewinnung von Solarstrom (Photovoltaik) genutzt werden. Auch andere energietechnische Anlagen benutzen Sonnenenergie für die regenerative Energiegewinnung. Da die Sonnenenergie bei diesen Anlagen dabei aber nur indirekt genutzt wird werden diese nicht als Solaranlagen bezeichnet. Was zeichnet nun eine gute Solaranlage aus?
Sonnenenergie steht in unbegrenztem Maße zur Verfügung. Die Kunst ist nun aus dieser Energieform den größtmöglichen Wirkungsgrad zu erzielen. Dabei unterscheidet man bei den zwei Arten nach Kollektorwirkungsgrad (Solarwärme) und Zellwirkungsgrad (Photovoltaik). Um den Wirkungsgrad der gesamten Anlage zu bemessen wird der Systemwirkungsgrad einer Solaranlage berechnet. Dabei wird nicht nur der Kollektor bzw. die Zelle betrachtet, sondern das gesamte System mit den dazugehörenden Komponenten wie z.B. Wärmetauscher, Speicher und Rohrleitungen. Gute Solaranlagen erzielen heute einen Kollektorwirkungsgrad von bis zu 50 Prozent und einen Zellwirkungsgrad von bis zu 25 Prozent.
Förderung und Finanzierung
Solarkollektoranlagen werden im Rahmen des Marktanreizprogramm zur Nutzung erneuerbarer Energien des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit gefördert. Informationen hierzu finden Sie auf den Webseiten des Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Photovoltaikanlagen werden durch das KfW-Programm "Solarstrom erzeugen" gefördert. Auf dem Merkblatt zum Förderprogramm finden Sie alle wichtigen Informationen.
Berechnung der Größe und Kosten
Um die Größe und die Kosten ihrer Solaranlage zu berechnen benutzen Sie bitte den Solaranlagenrechner der solarcontact GmbH. Sie haben hier die Möglichkeit unter Angabe verschiedener Faktoren, wie z.B. Haustyp, Dachneigung, Entfernung zum Speicher, Kollektorart, aber auch Klimazone und eingesetzte Eigenleistung die Kosten für Ihre Solaranlage berechnen lassen. Die ermittelten Werte der Kostenschätzung basieren dabei auf aktuellen Marktuntersuchungen.
Photovoltaik ist die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie. Der Name Photovoltaik setzt sich aus den beiden Bestandteilen Photos für Licht und Volta für den Pionier der Elektrotechnik Alessandro Volta zusammen. Die Photovoltaik ist neben der Solarwärme ein Teilgebiet der Solartechnik. 1893 entdeckte der französische Physiker Alexandre Edmond Becquerel den photoelektrischen Effekt, aber erst Albert Einstein konnte den Photoeffekt richtig erklären, wofür er den Nobelpreis für Physik erhielt. In den 50-er Jahren des vergangenen Jahrhunderts wurden dann Siliziumzellen, die einen Wirkungsgrad von mehr als 4% hatten entwickelt. Heute ist die Photovoltaik weit verbreitet. Die in Deutschland aufgebauten Photovoltaik-Anlagen erreichten 2005 eine Nennleistung von 1 Gigawatt. Funktion und Leistung einer Solarstromanlage Solarzellen sind in den Photovoltaik-Anlagen zu Solarmodulen verbunden. Der in den Solarzellen erzeugte Solarstrom kann entweder gleich genutzt, in Akkumulatoren (Batterieblöcken) zwischengespeichert oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Die Kosten einer Photovoltaik-Anlage sind gegenüber herkömmlichen Stromerzeugungsanlagen höher, was an den hohen Herstellungskosten der Solarzellen liegt. die Folgekosten einer Photovoltaik-Anlage sind aber geringer. Solarzellen können aus organischen Kunststoffen oder auf Silziumbasis hergestellt werden. Der Wirkungsgrad liegt heute bei handelsüblichen Solarzellen zwischen 6% und 17%. Weiterhin ist die Leistung der Solarstromanlage abhängig vom Solarzellentyp, der Dachneigung und der Ausrichtung der Anlage. Kosten und Preise Photovoltaik Dadurch dass der Betreiber einer Photovoltaik-Anlage vom Finanzamt als Unternehmer betrachtet wird, er produziert ja Strom und kann diesen in das öffentliche Stromnetz einspeisen, müssen bei den Investitionskosten für eine Photovoltaikanlage nur die Netto-Preise betrachtet werden. Die Einspeisevergütung und damit die Preise für den erzeugten Solarstrom richten sich nach dem Betriebsbeginn der Anlage, der Größe der Anlage und nach der Art der Aufstellung (Dach oder Freiland). In Deutschland ist die Einspeisevergütung im EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) geregelt. Die Amortisierung einer Photovoltaik-Anlage ist ca. nach 14 Jahren erreicht. Photovoltaik-Anlagen sind sehr langlebig, so dass die Solarstromanlage meist noch über den Abschreibungszeitraum hinaus voll funktionstüchtig ist. Lohnt sich der Betrieb einer Photovoltaik-Anlage in Deutschland? Kritiker der Photovoltaik argumentieren mit dem jährlich stark schwankenden Strahlungsangebot (Sonnenscheindauer) in Deutschland und sehen so die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik gefährdet. So kann eine Photovoltaik-Anlage im Hochsommer bis zu 5-mal mehr Solarstrom erzeugen als an trüben Wintertagen. Solarstromanlagen werden in den meisten Fällen installiert, um den erzeugten Strom in das öffentliche Netz einzuspeisen. Das bedeutet, der von der Photovoltaik-Anlage erzeugte Strom wird über einen Zähler geleitet. Da eine Photovoltaik-Anlage Gleichstrom erzeugt, muss der Solarstrom vorher über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden. Entsprechend der erzeugten Solarstrommenge erfolgt eine Bezahlung gemäß der gültigen Bedingungen und Preise für Photovoltaik durch den lokalen Stromversorger an den Betreiber der Photovoltaik-Anlage. Im Zusammenhang mit den entsprechenden Photovoltaik-Förderungen erzielt man allen Kritikern zum Trotz einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage. Photovoltaik Finanzierung und Förderung Die Finanzierung bzw. Förderung einer Photovoltaik-Anlage kann über das Förderprogramm "Solarstrom erzeugen" der KfW bis zu einem Darlehensvolumen von 50.000 Euro erfolgen. Mit diesem Investitionskredit kann die Errichtung und die Erweiterung einer Photovoltaik-Anlage finanziert werden. Weitere Informationen zu diesem Förderprogramm können hier bezogen werden. Förderungen für größere Anlagen, mit einem höheren Darlehensvolumen gibt es über das KfW ERP-Umwelt- und Energiesparprogramm bzw. das KfW-Umweltprogramm. Photovoltaik Inselanlagen Solarstrom-Inselanlagen werden vornehmlich im Freizeitbereich installiert. Auf Booten, auf Campingwagen oder im Wochenendhaus sorgen diese Anlagen für den gewünschten Komfort. Eine Solarstrominselanlage die jeder schon einmal gesehen hat sind Parkscheinautomaten. Der erzeugte Solarstrom wird in einer Batterie gespeichert und von hier zu den Verbrauchern (Lampen, Kühlschrank, ...) geführt. Die Verbraucher können im 12Volt Bereich arbeiten. Es gibt auch die Möglichkeit, die Spannung auf 230 Volt zu heben, um konventionelle Elektrogeräte betreiben zu können. |
Unter einer Heizungsanlage versteht man ein System zum Erwärmen von Räumen. Es gibt ganz unterschiedliche Heizungsanlagen am Markt. Man unterscheidet dabei aber unter Heizungsanlagen die mit fossilen Brennstoffen, wie Öl und Gas betrieben werden und solchen die auf regenerative Energieträger wie z.B. Solarwärme, Holzpellets und Erdwärme setzen.Zu den herkömmlichen Heizungsanlagen die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden zählen z.B. die Gasheizung, die Ölheizung, sowie die Kohleheizung. Dem gegenüber stehen die Heizungsanlagen die mit regenerativen Energieträgern betrieben werden. Dazu zählen z.B. die Erdwärmepumpe und die Pellet-Heizung. Aber auch über Solarwärme kann eine Heizungsanlage betrieben werden. Eines haben all diese Heizungsanlagen meist gemeinsam. Sie benutzen ihren Energieträger zum Erhitzen von Wasser welches dann als Übertragungsmedium zum Heizkörper dient. Hierbei unterscheidet man zwischen Heizungsanlagen welche mit einer Umwälzpumpe betrieben werden und solchen die sich den Dichteunterschied des Wassers zu Nutze machen (Schwerkraftheizung). Das erwärmte Wasser strömt über den Vorlauf, den Heizungsrohren, mit einer Vorlauftemperatur von 30 - 90 Grad Celsius zu den Heizkörpern. Hier gibt das Warmwasser seine Wärme durch Konvektion an die Umgebungsluft ab und heizt so den Wohnraum. Das abgekühlte Wasser fliest danach durch den Rücklauf zurück um erneut erwärmt zu werden. Moderne Heizungsanlagen müssen heute aber nicht mehr über herkömmliche Heizkörper verfügen.
Mit einer Flächenheizung oder einer Fußbodenheizung haben Sie die Möglichkeit, Ihre Räume frei zu gestalten ohne auf Heizkörper Rücksicht nehmen zu müssen. Ob Sie sich für eine Fussbodenheizung oder für eine Wandheizung entscheiden - in jedem Fall haben Sie sanfte und angenehme Wärme zur Verfügung, Strahlungswärme in Vollendung für ein gesundes Raum-Klima! Ökonomische und ökologische, ästhetische wie gesundheitliche Argumente sprechen für diese langlebigen Heizsysteme.
Die Fussbodenheizung gehört zu den sogenannten Flächenheizungen. Man sieht sie nicht, aber man fühlt sie. Mit einer Fußbodenheizung erzielen Sie ein nahezu ideales Temperaturprofil. Die Wärme ist da, wo sie am meisten gebraucht wird. Sie verteilt sich gleichmäßig über die Raumhöhe. Es gibt keine Überhitzung im Kopf- und Fußbereich. Im Gegenteil: Das gesunde, gleichmäßige Raumklima sorgt rundum für Behaglichkeit.
Wie erfolgt die Installation einer Fussbodenheizung?
Wie im Bild zu sehen werden bei einer Fussbodenheizung die Heizungsrohre, die vorwiegend aus Kunststoff bestehen, seltener aus Kupferrohren, im oder unter dem Heizestrich verlegt. Dabei ist es möglich die Heizrohre entweder modular, mäanderförmig oder bifilar zu verlegen. Die bifilare Verlegung, also die schneckenförmige Verlegung ist die am häufigsten benutzte, da hier eine möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung erreicht wird.
Welche Systeme stehen bei einer Fussbodenheizung zur Verfügung?
Bei einer Fussbodenheizung unterscheidet man zwischen Nass- und Trockensystemen. Bei dem Nasssystem werden die Heizungsrohre im Estrich verlegt. Bei dem Trockensystem erfolgt die Verlegung der Rohre unterhalb des Fussbodenbelages. Das Trockensystem eignet sich besonders für niedrige Fussbodenhöhen und wird deshalb oft bei der Altbausanierung eingesetzt. Darüber hinaus eignet sich das Trockensystem auch für direkt aufgelegte Fussbodenbeläge wie z.B. Fliesen, Parkett, Laminat und Holzdielen. Das Nass- sowie das Trockensystem bei einer Fussbodenheizung erfordert eine warmwassergebundene Heizungsanlage. Doch es gibt auch elektrische Fussbodenheizungen. Hierbei werden Heizleiter die in Folien oder Widerstandskabel eingearbeitet sind direkt im oder auf dem Heizestrich verlegt. Daher eignet sich eine elektrische Fussbodenheizung für die gängigsten Verlegearten (Trocken- und Nasssystem) die auch bei einer warmwassergebunden Heizungsanlage üblich sind. Da es Heizkabel schon ab 3mm Durchmesser gibt, eignet sich die elektrische Fussbodenheizung auch hervorragend für die Verlegung direkt unter dem Fussbodenbelag.
Die Kosten für eine Fussbodenheizung richten sich nach dem verwendeten System. Gerne beraten wir sie ganz individuell.
Die Wandheizung gehört wie auch die Fussbodenheizung zu den Flächenheizungen. Das Prinzip ist auch ähnlich. Bei der Wandheizung werden Heizrohre statt im Boden an der Wand verlegt. Man unterscheidet zwischen Trocken- und Nasssystemen. Beim Nasssystem werden die Heizrohrleitungen im Putz verlegt, beim Trockensystem werden sie in Trockenbauweise installiert. Man unterscheidet bei der Wandheizung mehrere Typen. Es gibt die Außenwand-Wandheizung, die Innenwand-Wandheizung und die elektrische Wandheizung. Die Außenwand-Wandheizung ist für den Betrieb der Heizung mit niedrigen Temperaturen geeignet, während sich die Innenwand-Wandheizung auch für Heizbetrieb mit hohen Betriebstemperaturen empfiehlt. Bei der Innenwand-Wandheizung sollten keine Gipsputze eingesetzt werden. Ansonsten eignen sich zum verputzen alle gängigen Putze wie z.B. Kalk- oder Lehmputze. Nur von Zementputzen ist abzuraten, da sie sich beim Erwärmen der Heizrohre zu wenig ausdehnen. Bei der elektrischen Wandheizung wird ein Widerstandsdraht durch den elektrischen Strom fließt und der sich dadurch erwärmt auf der Wand verlegt. Bei der Verwendung einer Außenwand-Wandheizung sollte man darauf achten, dass die Außenwand ausreichend gedämmt ist, da es sonst zu unnötigen Transmissionsverlusten kommt. In Wikipedia heißt es dazu: „Als Richtschnur gilt ein U-Wert (früher k-Wert) von < 0,35 W/m²K, bei Altbauten gibt man sich schon mit < 0,5 W/m²K zufrieden“. Wie hier schon angesprochen eignen sich Wandheizungen auch im Altbau. Die Einbeziehung raumumschließender Flächen in heiztechnische Konzepte macht die Wandheizung zu einer attraktiven Systemlösung: überaus vielseitig und als Niedertemperatursystem überaus sparsam. Die Fachleute sind sich darin einig, dass die Wärmeausstrahlung das angenehmste und gesündeste Raumklima erzeugt. Kein Wunder, dass der Wandheizung, bedingt durch die großen Strahlungsflächen, eine überaus hohe Behaglichkeit bescheinigt wird. Das zeigt sich auch daran, dass die Wandheizung bei gleichem Wärmeempfinden mit einer 2 °C bis 3 °C niedrigerer Raumlufttemperatur als sonst üblich auskommt. |
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Mit einer Lüftungsanlage wird dem Wohnraum Frischluft zugeführt und verbrauchte Abluft abgeführt. Bei der kontrollierten Wohnungslüftung erfüllt eine Lüftungsanlage 3 wesentliche Aufgaben.
Bei einer guten Lüftungsanlage entsteht ein sehr hoher Wohnkomfort, da die Bewohner eines gut belüfteten Hauses nie das Gefühl verbrauchter Luft haben. Selbst der Duft vom Sonntagsbraten ist nach kurzer Zeit verflogen. Die fachgerechte Installation einer Lüftungsanlage gewährleistet, dass keine Zugerscheinungen in den Wohnräumen auftreten.
Die Gefahr von Stockflecken oder gar Schimmelbildung ist bei Einsatz einer Lüftungsanlage praktisch nicht mehr vorhanden, da Feuchtigkeit, welche im Haushalt entsteht, sofort nach außen geführt wird.
Der Heizenergiebedarf eines Hauses mit kontrollierter Lüftung wird erheblich reduziert, da Wärmeverluste durch offene Fenster in der kalten Jahreszeit nicht mehr entstehen.
Grundsätzlich unterscheidet man 2 Systeme von Lüftungsanlagen zur Wohnungslüftung.
