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Regenerative Energien in Klima-/Lüftungstechnik: Unterschied zwischen den Versionen

Regenerative Energien in Klima-/Lüftungstechnik (Quelltext anzeigen)

Version vom 9. September 2010, 10:56 Uhr

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Elektrische Systeme für die Lüftung und Klimatisierung, die über netzgekoppelte Photovoltaiksysteme versorgt werden, sind nicht Gegenstand der Betrachtung, weil sich diese Systeme prinzipiell nicht von den konventionellen Systemen unterscheiden. In Deutschland und Europa hat sich die Betrachtungsweise durchgesetzt, dass die photovoltaische Stromerzeugung als Teil des Stromnetzes angesehen wird und nicht als Teil des Gebäudes.
Elektrische Systeme für die Lüftung und Klimatisierung, die über netzgekoppelte Photovoltaiksysteme versorgt werden, sind nicht Gegenstand der Betrachtung, weil sich diese Systeme prinzipiell nicht von den konventionellen Systemen unterscheiden. In Deutschland und Europa hat sich die Betrachtungsweise durchgesetzt, dass die photovoltaische Stromerzeugung als Teil des Stromnetzes angesehen wird und nicht als Teil des Gebäudes.


Grundsätzlich wird in Abhängigkeit der verwendeten Technologie ab einem solaren Deckungsanteil von 25 bis 40 % die Schwelle erreicht, die eine [[Primärenergie]]einsparung durch solare Kühlung ermöglicht [1]. Ein solarer Deckungsanteil von 70 % bedeutet demnach, dass 70 % der zum Antrieb des Kühlverfahrens notwendigen thermischen Energie von der [[Solaranlage]] geliefert werden. Bei realistischen solaren Deckungsanteilen im Bereich von 70 bis 85 % sind – bezogen auf eine gleichwertige konventionelle Referenzanlage – [[Primärenergie]]einsparungen zwischen 30 und 60 % möglich.
Grundsätzlich wird in Abhängigkeit der verwendeten Technologie ab einem solaren Deckungsanteil von 25 bis 40 % die Schwelle erreicht, die eine [[Primärenergie]]einsparung durch solare Kühlung ermöglicht <ref>Wolkenhauer, Henning, Franzke, Albers, Hindenburg: ''Energieeinsparung durch Einbeziehung solarunterstützter Klimatisierung in zukünftige Planungsprozesse'', FIA Bericht Nummer 68, 2002</ref>. Ein solarer Deckungsanteil von 70 % bedeutet demnach, dass 70 % der zum Antrieb des Kühlverfahrens notwendigen thermischen Energie von der [[Solaranlage]] geliefert werden. Bei realistischen solaren Deckungsanteilen im Bereich von 70 bis 85 % sind – bezogen auf eine gleichwertige konventionelle Referenzanlage – [[Primärenergie]]einsparungen zwischen 30 und 60 % möglich.
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| [[Bild:Luft energie co2-einsparung kaltwasser.gif|thumb|upright=2|Mögl. [[CO2-Einsparung|CO<sub>2</sub>-Einsparung]] solarer Kaltwassererzeugung, Abhängig v. rel. Anteil neu installierter Systeme]]
| [[Bild:Luft energie co2-einsparung kaltwasser.gif|thumb|upright=2|Mögl. [[CO2-Einsparung|CO<sub>2</sub>-Einsparung]] solarer Kaltwassererzeugung, Abhängig v. rel. Anteil neu installierter Systeme]]
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Nach einer Schätzung [2] werden in Deutschland pro Jahr Kaltwassererzeuger mit einer Gesamtkälteleistung von etwa 1.100 MW verkauft. Dies beinhaltet die Maschinen für Neubau und [[Sanierung]]. Unterstellt man, dass ca. 40 % davon für die Komfortklimatisierung eingesetzt und diese mit 700 Vollbenutzungsstunden betrieben werden, so ergibt sich für die jährlich neu verkauften Kaltwassererzeuger ein Gesamtstrombedarf von ca. 263,4 GWh (EER = 3,5).
Nach einer Schätzung <ref name="Quelle_2" />Schätzung der Marktzahlen nach EUROVENT Jahr 2000</ref> werden in Deutschland pro Jahr Kaltwassererzeuger mit einer Gesamtkälteleistung von etwa 1.100 MW verkauft. Dies beinhaltet die Maschinen für Neubau und [[Sanierung]]. Unterstellt man, dass ca. 40 % davon für die Komfortklimatisierung eingesetzt und diese mit 700 Vollbenutzungsstunden betrieben werden, so ergibt sich für die jährlich neu verkauften Kaltwassererzeuger ein Gesamtstrombedarf von ca. 263,4 GWh (EER = 3,5).


=====[[Absorptionskälteanlagen]]=====
=====[[Absorptionskälteanlagen]]=====
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;Mögliche [[Primärenergie]]einsparung durch Sorptionsklimasysteme
;Mögliche [[Primärenergie]]einsparung durch Sorptionsklimasysteme
Nach einer Erhebung von Beck im Jahr 2000 [3] werden in Deutschland pro Jahr ca. 38.000 [[RLT-Anlage|RLT-Zentralgeräte]] mit einer Luftleistung von insgesamt 658 Mio m3/h verkauft. Unterstellt man, dass 60 % des Luftvolumenstromes Zuluft und davon 49 % mit Kühlung ausgestattet sind, dann ergibt sich ein jährlicher [[Primärenergiebedarf]] für Kühlung von rund 331 GWh. In sehr vielen Fällen ist ein alternativer Einsatz von Sorptionsklimasystemen mit Solar- oder Abwärmenutzung möglich.  
Nach einer Erhebung von Beck im Jahr 2000 <ref name="Quelle_3" />E. Beck: ''[[Energieverbrauch]], -einsparpotenzial und -grenzwerte von Lüftungsanlagen'' FIA-Bericht Nr. 86, 2000</ref> werden in Deutschland pro Jahr ca. 38.000 [[RLT-Anlage|RLT-Zentralgeräte]] mit einer Luftleistung von insgesamt 658 Mio m3/h verkauft. Unterstellt man, dass 60 % des Luftvolumenstromes Zuluft und davon 49 % mit Kühlung ausgestattet sind, dann ergibt sich ein jährlicher [[Primärenergiebedarf]] für Kühlung von rund 331 GWh. In sehr vielen Fällen ist ein alternativer Einsatz von Sorptionsklimasystemen mit Solar- oder Abwärmenutzung möglich.  


=====[[Sorptionsklimasystem - Absorber fest|Sorptionsklimasysteme mit festen Absorbern]]=====
=====[[Sorptionsklimasystem - Absorber fest|Sorptionsklimasysteme mit festen Absorbern]]=====
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;Mögliche [[Primärenergie]]einsparung durch die Nutzung des Erdreiches als Wärmesenke bei der Klimakaltwassererzeugung.
;Mögliche [[Primärenergie]]einsparung durch die Nutzung des Erdreiches als Wärmesenke bei der Klimakaltwassererzeugung.
Analog der Schätzung der pro Jahr in Deutschland verkauften Kaltwassererzeuger [2] und den Abschätzungen nach [[#Thermische Kälteerzeugung – Klimakaltwassererzeugung aus Solarenergie|Abschnitt 2.1 -Thermische Kälteerzeugung ...]] beträgt der Gesamtstrombedarf der jährlich neu verkauften Kaltwassererzeuger für die Gebäudeklimatisierung ca. 263 GWh [[Primärenergie]] (PE) (Neubau und Sanierung).
Analog der Schätzung der pro Jahr in Deutschland verkauften Kaltwassererzeuger <ref name="Quelle_2" /> und den Abschätzungen nach [[#Thermische Kälteerzeugung – Klimakaltwassererzeugung aus Solarenergie|Abschnitt 2.1 -Thermische Kälteerzeugung ...]] beträgt der Gesamtstrombedarf der jährlich neu verkauften Kaltwassererzeuger für die Gebäudeklimatisierung ca. 263 GWh [[Primärenergie]] (PE) (Neubau und Sanierung).


Das Diagramm zeigt die Auswirkungen auf den [[Energiebedarf]] unter der Annahme, dass 10 bis 30 % der neu ausgelieferten Kaltwassersysteme (Neubau und Sanierung) mit einer [[Geothermie|geothermischen]] Rückkühlung ausgestattet werden.
Das Diagramm zeigt die Auswirkungen auf den [[Energiebedarf]] unter der Annahme, dass 10 bis 30 % der neu ausgelieferten Kaltwassersysteme (Neubau und Sanierung) mit einer [[Geothermie|geothermischen]] Rückkühlung ausgestattet werden.
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|'''Lüftungszentralgeräte'''||align="right"| 38.000 St. ||align="center"| Verkauf pro Jahr
|'''Lüftungszentralgeräte'''||align="right"| 38.000 St. ||align="center"| Verkauf pro Jahr
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|Luftleistung gesamt||align="right"| 658.000.000 m<sup>3</sup>/h||align="center"| [3] 1997
|Luftleistung gesamt||align="right"| 658.000.000 m<sup>3</sup>/h||align="center"| <ref name="Quelle_3" /> 1997
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|colspan="2" |'''Kältemaschinen'''||align="center"| Verkauf pro Jahr
|colspan="2" |'''Kältemaschinen'''||align="center"| Verkauf pro Jahr
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|Wassergekühlte Kältemaschinen||align="right"| 413.460 kW||align="center"| [2]
|Wassergekühlte Kältemaschinen||align="right"| 413.460 kW||align="center"| <ref name="Quelle_2" />
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|Luftgekühlte Kältemaschinen||align="right"| 480.322 kW||align="center"|  
|Luftgekühlte Kältemaschinen||align="right"| 480.322 kW||align="center"|  
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===Literaturverzeichnis===
===Einzelnachweise===
[1] Wolkenhauer, Henning, Franzke, Albers, Hindenburg: Energieeinsparung durch Einbeziehung solarunterstützter Klimatisierung in zukünftige Planungsprozesse, FIA Bericht Nummer 68, 2002<br />
<references />
[2] Schätzung der Marktzahlen nach EUROVENT Jahr 2000<br />
 
[3] E. Beck: [[Energieverbrauch]], -einsparpotenzial und -grenzwerte von Lüftungsanlagen FIA-Bericht Nr. 86, 2000<br />
[1]  
[4] www.raumkuehlsysteme.de - Raumkühlung durch flächenorientierte Systeme<br />
[2]  
[5] H.M. Hellmann: Geothermisches Heizen und Kühlen von Bürogebäuden<br />
[3]  
[6] Forsa, Erhebung des [[Energieverbrauch]]s der privaten Haushalte für das Jahr 2003<br />
[4] <ref>www.raumkuehlsysteme.de - ''Raumkühlung durch flächenorientierte Systeme''</ref>
[7] [[DIN V 18599]] - Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und [[Primärenergie]]bedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung, 2005<br />
[5] <ref>H.M. Hellmann: ''Geothermisches Heizen und Kühlen von Bürogebäuden''</ref>
[8] Innovation und neue Energietechnologien - Das 5. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung, Juli 2005<br />
[6] <ref>Forsa, ''Erhebung des [[Energieverbrauch]]s der privaten Haushalte für das Jahr 2003''</ref>
[9] Für eine zukunftsfähige Energieversorgung - Nachhaltige Energiepolitik - Energiebericht, [[BMWi]] Oktober 2001<br />
[7] <ref>[[DIN V 18599]] - Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und [[Primärenergie]]bedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung, 2005</ref>
[10] Verbrauchsfaktor Kälteerzeugung HLH, Bd.57 Nr. 12/2006<br />
[8] <ref>''Innovation und neue Energietechnologien'' - Das 5. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung, Juli 2005</ref>
[11] Pressemitteilung BMU Nr. 013/07, 15.01.2007<br />
[9] <ref>''Für eine zukunftsfähige Energieversorgung - Nachhaltige Energiepolitik'' - Energiebericht, [[BMWi]] Oktober 2001</ref>
[12] Verdunstungskühlung auch für Gebäude; Hubert Sturies, Jens Panenberg CCI 5/2006<br />
[10] <ref>''Verbrauchsfaktor Kälteerzeugung'' HLH, Bd.57 Nr. 12/2006</ref>
[13] Passive Kühlung mit Nachtlüftung, [[BINE]] Themeninfo I/03<br />
[11] <ref>Pressemitteilung BMU Nr. 013/07, 15.01.2007</ref>
[14] Forschungsvorhaben LowEx, Niedrigexergiesysteme für die Heiz- und Raumlufttechnik; Prof. Müller, HRI TU Berlin, Hamburg 2006<br />
[12] <ref>''Verdunstungskühlung auch für Gebäude''; Hubert Sturies, Jens Panenberg CCI 5/2006</ref>
[15] Zukünftige Anforderungen an die Klimatechnik; Prof. Pfeiffenberger, FGK, Oktober 2004<br />
[13] <ref>''Passive Kühlung mit Nachtlüftung'', [[BINE]] Themeninfo I/03</ref>
[16] Energieszenarien für den Energiegipfel 2007, EWI und prognos
[14] <ref>''Forschungsvorhaben LowEx, Niedrigexergiesysteme für die Heiz- und Raumlufttechnik''; Prof. Müller, HRI TU Berlin, Hamburg 2006</ref>
[15] <ref>''Zukünftige Anforderungen an die Klimatechnik''; Prof. Pfeiffenberger, FGK, Oktober 2004</ref>
[16] <ref>''Energieszenarien für den Energiegipfel 2007'', EWI und prognos</ref>


===Quelle===
===Quelle===
Abgerufen von „https://wissenwiki.de/Spezial:Mobiler_Unterschied/23698“