Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

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Cat with a whip
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Cat with a whip »

Kamikaze hat geschrieben:(19 May 2020, 13:14)

Und abermals weiß ich nicht, worauf Sie hinaus wollen...
Auf ihren Blödsinn. Welche Energie wollen sie wo wie anzapfen und das wie technisch bewerkstelligen. Wie wollen sie die tropisch warme Luft nach Norden transportieren. Wieviel Energie kostet das. Woher nehmen sie diese. Und was bedeudet dort Kaskadierung. Das ist alles Quatsch.
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Kamikaze
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Kamikaze »

Cat with a whip hat geschrieben:(20 May 2020, 00:31)

Auf ihren Blödsinn.[...]
Tut mir leid - wenn Sie des lesens und verstehens meiner Posts nicht in der Lage sind, weiß ich nicht, was ich ihnen hier antworten soll...
Das was Sie hier schreiben hat jedenfalls mit meiner ursprünglichen Intention nicht das geringste zu tun - wie in meinen vorangegangenen Antwort auch bereits klar gestellt wurde.

Nebenbei: Was würde es bringen "warme Luft nach Norden zu pumpen"?
Es geht hier um die Erzeugung nutzbarer, "edler" Energie aus vorhandener, frei verfügbarer Wärmeenergie.
Allenfalls wäre in diesem Zusammenhang noch das Thema "Updraft-Tower" eine Möglichkeit mich misszuverstehen, wobei ich denke ich meine Idee bereits im Eingangsposting ziemlich deutlich erörtert habe. Kann es sein, dass Sie jeweils nur den letzten post lesen und sich daraus etwas zusammenreimen wollen? :?:
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

@ Kamikaze
Ich versuche es einmal mit einem Gedankenexperiment. Die Wärmeenergie eines Liters Wasser können Sie selbstverständlich auf eine höhere Temperatur bringen. Dann fügen Sie eben von außen Energie elektrisch dazu. Ist wirklich nicht Überraschendes; macht Mutter jeden Tag am Herd.

Bei der Wärmepumpe entnehmen Sie 100 Liter Wasser Energie, indem Sie dieses Wasser um eine Temperaturdifferenz abkühlen und dafür sagen wir einmal verlustfrei 50 Liter Wasser um die doppelte Temperaturdifferenz erwärmen. Das passiert aber nicht von allein, sondern mit Hilfe einer Wärmepumpe, die natürlich äußere Energie aufnimmt... fast so wie Mutters Kochtopf. Aber der Prozeß bewegt die Wärme aus den 100 Liter Wasser in die 50 Liter Wasser, und die Pumpenergie ist deutlich geringer als die, die Mutter ihrem Kochtopf zuführt. Energie haben Sie überhaupt nicht gewonnen, im Gegenteil haben Sie in der Pumpe unwiederbringlich Energie verbraucht, aber die höhere Temperaturdifferenz ist nützlich zur Gebäudeerwärmung. Die 100 Liter abgekühlten Wassers soll die Natur doch wieder erwärmen, etwa durch Sonneneinstrahlung oder Erdwärme. Kostet Sie gar nichts und die Natur hat's ja. Mit dem bißchen Pumpenergie hätten Sie Ihr Haus niemals angenehm wohnlich erwärmt. Sie ist aber auch ansonsten nutzlos verbraucht. Bestimmt wird ein pfiffiger Pumpenbauer die Abwärme der Pumpe den 100 Liter Wasser zufügen, bevor er die Wärme des Wassers und die der Pumpe zur Heizung seiner Wohnung nutzt, aber im Prozeß maßgeblich ist die höhere Temperatur der geringeren Menge Wasser.

Jetzt könnten Sie theoretisch immer so weiter machen, bis Sie das Wasser, vielleicht nur noch 1 Liter, zum Kochen bringen. Gewonnen haben Sie immer noch nichts, aber große Energiemengen Pumpenergie eingesetzt, um aus abgekühlten 100 Liter Wasser einen einzigen Liter Heißwasser zu erzeugen. Fast möchte ich wetten, daß Sie mit der verbrauchten Pumpenergie in den vielen Pumpstufen auch gleich den einen Liter Wasser hätten zum Kochen bringen können.

Ein anderer Teilnehmer hatte das Verfahren mit seinen Worten schon ganz weit oben so erklärt.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Kamikaze »

H2O hat geschrieben:(20 May 2020, 08:53)
Fast möchte ich wetten, daß Sie mit der verbrauchten Pumpenergie in den vielen Pumpstufen auch gleich den einen Liter Wasser hätten zum Kochen bringen können.
In diesem speziellen Fall würden Sie die Wette wahrscheinlich verlieren. :D
Natürlich wird bei dem Prozess keine Energie aus dem Nichts gewonnen. Viel mehr will ich die "eh von Mutter Natur erzeugte/gespeicherte" Energie nutzbar machen.
Im konkreten Beispiel meines Hauses setze ich ja "nur" 1kWh elektrische Energie ein, um 5kWh nutzbare Wärmeenergie zu "erzeugen" (sprich: der Umwelt zu entnehmen).
Diese Arbeitszahl (das Verhältnis zwischen eingesetzter Energie und abgegebener/nutzbarer Energie) wird natürlich schlechter, je höher die Abgabetemperatur ist - ist blöd, aber ist so.
Damit ist ein Wärmepumpensystem aktuell nicht dazu in der Lage die notwendigen extrem hohen Temperaturen für den effizienten Betrieb z.B. einer Dampfturbine mit positiver Energiebilanz zu liefern. (Das wusste ich eingangs nicht, wurde mir aber dankenswerterweise hier im Strang schon erklärt.)
Trotzdem ist die Wärmepumpe in der Lage mit positiver Energiebilanz (bzw. einer Arbeitszahl > 1; ~5) mein Haus zu heizen (Heizungsvorlauf ~50°C) und auch Warmwasser zu bereiten (heizt einmal die Woche den Speicher auf >75°C auf um Keime ab zu töten). Gemäß meinem Stromzähler, sowie der spezifischen Energiekapazität von Wasser in meiner Formelsammlung komme ich während dieser Keimtötungsphase immer noch auf eine Arbeitszahl von > 3. Das Bedeutet, dass ich für ca. 3kWh Energie in meinem Boiler "nur" 1kWh elektrische Energie aus dem Stromnetz entnehmen muss. Das ist natürlich schlechter als die durchschnittliche Arbeitszahl (sogar bedeutend schlechter), aber ich gehe davon aus, dass auch bei einer Aufheizung auf 100°C (kochend) die Arbeitszahl noch immer >1 wäre. Dementsprechend würde "mein" Wasser kochen, während das auf Ihrem Herd noch nicht blubbert.
Leider kann ich die Probe aufs Exempel hier nicht machen, da der Heizungsbauer meinte, da würde der Boiler Schaden nehmen, weil der nicht für nennenswerten Dampfdruck gemacht sei, und eine Bombe will ich dann auch nicht im Keller stehen haben (insbesondere, wenn ich daneben stehe und das Experiment durchführe)... :?

Aktuell könnte man also milchmädchenhaft rechnen: Ich kühle die Umwelt ab, um mein Haus zu heizen.
Bei näherer Betrachtung ist das natürlich Blödsinn, weil die Wärme ja auch wieder nach Außen entweicht - ergänzt durch die Abwärme der Aggregate, Leitungen, etc.
In Wahrheit ist es also immer noch ein Minus-Geschäft für die Umwelt - wenn auch ein wesentlich geringeres, als z.B. eine Ölheizung.
Es ging mir eingangs darum, diesem Minus-Geschäft zu einer positiven Bilanz zu verhelfen, indem man mit der "natürlichen Wärme" nicht nur ein Haus heizt, sondern einen Generator betreibt - also sozusagen die Umwelt abkühlt und aus dieser Wärmeenergie Strom erzeugt.
Dass das mit aktueller Technik nicht funktionieren kann ist mir inzwischen bewusst. Leider. :|
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Ebiker »

Cobra9 hat geschrieben:(19 May 2020, 09:36)


Aber das ist alles im Moment nicht wirklich in der Breite darstellbar
Vor allem ist es monetär nicht darstellbar. Der Grundirrtum aller dieser Freie Energie Jünger ist frei verfügbar mit kostenlos zu verwechseln. Die Nutzung dieser Energien erfordert ganz erhebliche investitionen. Je niedriger der Wirkungsgrad desto höher. Nicht umsonst ist hierzulande Geothermie die teuerste Art Energie zu gewinnen.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2020, 08:57)

Vor allem ist es monetär nicht darstellbar. Der Grundirrtum aller dieser Freie Energie Jünger ist frei verfügbar mit kostenlos zu verwechseln. Die Nutzung dieser Energien erfordert ganz erhebliche investitionen. Je niedriger der Wirkungsgrad desto höher. Nicht umsonst ist hierzulande Geothermie die teuerste Art Energie zu gewinnen.
Das mag für großtechnische Anlagen stimmen; der Siegeszug der Wärmepumpe zur Gebäudeheizung ist doch aber gar nicht zu übersehen! Was ist das anderes als Geothermie? Vielleicht, weil sich diese Technik ganz offenbar bezahlt macht?
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Ebiker »

H2O hat geschrieben:(21 May 2020, 09:23)

Das mag für großtechnische Anlagen stimmen; der Siegeszug der Wärmepumpe zur Gebäudeheizung ist doch aber gar nicht zu übersehen! Was ist das anderes als Geothermie? Vielleicht, weil sich diese Technik ganz offenbar bezahlt macht?
Darum ging es dem TE aber nicht
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2020, 09:58)

Darum ging es dem TE aber nicht
Das ist klar; irren ist menschlich. Ein wichtiger Zweig der Geothermie bleibt das Verfahren zur Gebäudeheizung auf jeden Fall.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Ebiker »

H2O hat geschrieben:(21 May 2020, 09:23)

Das mag für großtechnische Anlagen stimmen; der Siegeszug der Wärmepumpe zur Gebäudeheizung ist doch aber gar nicht zu übersehen! Was ist das anderes als Geothermie? Vielleicht, weil sich diese Technik ganz offenbar bezahlt macht?
Rein von den Verkaufszahlen mag das stimmen, viele Anlagen bringen aber nicht das was die Hersteller versprechen. Vom Lärmproblem mal ganz abgesehen.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2020, 10:10)

Rein von den Verkaufszahlen mag das stimmen, viele Anlagen bringen aber nicht das was die Hersteller versprechen. Vom Lärmproblem mal ganz abgesehen.
Als Lärmquelle sind mir bisher nur die Umluft-Wärmepumpen aufgefallen. Ich hatte ein solches Gerät in einem Ferienhaus auf Pantelleria im Winter. Das Haus war klein, die Wärmepumpe auch nichts besonders Klobiges. Ging vom Lärm her noch so, aber "geräuschlos" geht sicher anders.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Ebiker »

Das sind aber die meistverkauften Modelle. Die Lärmvorschriften sind viel zu lax, auch in D.Preiswerte Geräte fangen schnell an zu lärmen.
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Kamikaze
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Kamikaze »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2020, 10:10)
Vom Lärmproblem mal ganz abgesehen.
Ich betreibe eine Grundwasserwärmepumpe. Diese ist im Betrieb nur marginal lauter als ein laufender Kühlschrank. Da ist buchstäblich das Schütz (Automatik-Schalter) beim Anlaufen die lauteste Geräuschquelle. :cool:
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Enas Yorl
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Enas Yorl »

Ebiker hat geschrieben:(21 May 2020, 08:57)Vor allem ist es monetär nicht darstellbar. Der Grundirrtum aller dieser Freie Energie Jünger ist frei verfügbar mit kostenlos zu verwechseln.
Dem Threadersteller ging es nicht um freie Energie, es war vielmehr ein bei Laien verständliches Missverständnis. Ausgehend von der Modellrechnung mit 1kWh elektrischer Energie ein Reservoir von 5kWh Wärmeenergie zu erzeugen. Das funktioniert auch, aber um den Preis das die Erzeugung des Wärmeenergiereservoirs mit einer Entropiezunahme bezahlt wird. Diese Entropiezunahme verhindert auch einen nützlichen Wirkungsgrad, beim Versuch dies wieder mit Gewinn in elektrische Energie umzuwandeln. Der "Zweite Hauptsatz der Thermodynamik" ist den meisten Laien nicht bekannt, und auch nicht so leicht zu vermitteln.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Kamikaze »

Enas Yorl hat geschrieben:(21 May 2020, 15:25)

[...]Entropiezunahme [...] "Zweite Hauptsatz der Thermodynamik" [...]
Das sind zwei sehr interessante Schlüsselworte gewesen. Besten Dank! :D :thumbup:
Nun muss ich die Rechnungen und Hintergründe nur noch verstehen lernen. Beim einmaligen überfliegen des entsprechenden Wikipedia-Artikels sieht das ziemlich komplex aus... :?
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Cobra9 »

H2O hat geschrieben:(21 May 2020, 09:23)

Das mag für großtechnische Anlagen stimmen; der Siegeszug der Wärmepumpe zur Gebäudeheizung ist doch aber gar nicht zu übersehen! Was ist das anderes als Geothermie? Vielleicht, weil sich diese Technik ganz offenbar bezahlt macht?

Ähmmm noch machen Wärmepumpen nicht den großen Teil am Markt aus bzw. in der Verbreitung.

Öl & Gas sind immer noch am weitesten verbreitet.


https://www.thermondo.de/info/waermewen ... eizstudie/

https://de.statista.com/infografik/1138 ... ietraeger/


Siegeszug der Wärmepumpe :?:

Unter 3% ist jetzt bestimmt nicht gerade ein Siegeszug.
Dazu ist es elementar die richtige Wärmepumpe auszuwählen, das Gebäude muss geeignet sein usw.

Außerdem bitte preislich ist eine Wärmepumpe nicht immer die beste Wahl.

Um einen sehr guten Wirkungsgrad zu erreichen, spielen verschiedene Faktoren zusammen.

Beispiel.

Hersteller gehen bei ihrer Produktbeschreibung oft von optimalen Voraussetzungen aus. In der Praxis treten dann höhere Stromkosten auf als vorab kalkuliert. Oder Tarife fallen weg, variieren.

Nächste Seite ist das Gebäude. In Neubauten wo alles planbar ist und man bei ausreichend finanziellen Mitteln dementsprechend auch Dämmung usw. einbauen kann ist ne Wärmepumpe teilweise ne Idee.

In schlecht gedämmten Altbauten mit Heizkörpern, die eine hohe Vorlauftemperatur benötigen, kann eine Wärmepumpen-Heizung kaum wirtschaftlich betrieben.

Wie gut ist das Haus gedämmt?

Wenn nicht in der Regel sind Maßnahmen zu treffen die ins Geld gehen.

Wie spielt die geplante Wärmepumpe mit dem vorhandenen Heizsystem zusammen?

Eine solar thermische Solaranlage beispielsweise wäre ne Idee.

Welche Vorlauftemperaturen benötigen die vorhandenen Heizkörper?

Wie groß muss der Pufferspeicher ausfallen?
Wie hoch würden die Zuschüsse sein?
Mit welchen Stromkosten habe ich bei Betrieb der Anlage zu rechnen? Wie viele KWH werde ich pro Jahr in der Praxis voraussichtlich verbrauchen?

Meist stellt sich heraus, dass sich die Installation einer Wärmepumpe im ungedämmten Altbau nicht lohnt.


Tschuldige auch die Aussage Wärmepumpe ist gleich Geothermie is falsch.

Es gibt diverse Wärmepumpen. Luft, Sole....... Splits.....


Eine Wärmepumpe kann sinnvoll sein. Aber du brauchst jemand der sich verflucht gut auskennt damit. Das darf nicht nur der Energieberater sein.

Ich würde derzeit nicht grundsätzlich zur Wärmepumpe raten. Wenn die Key facts und Geld da sind ja.

Bevor die Frage kommt. Ich stamm aus einem Handwerker Clan mit SHK, Zimmerei usw.

Kenn mich aus weil ich das alles mal gelernt habe und dank Familie man immer wieder konfrontiert wird. Außerdem techniker gemacht in dem Bereich Umwelt und Versorgungstechnik.

Aber ich hab ne andere Sparte hauptberuflich, halt mir die Tür offen aber
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Kamikaze »

Cobra9 hat geschrieben:(22 May 2020, 11:39)

[...]
Außerdem bitte preislich ist eine Wärmepumpe nicht immer die beste Wahl.
Ich würde derzeit nicht grundsätzlich zur Wärmepumpe raten. Wenn die Key facts und Geld da sind ja.
Natürlich ist nicht jedes Heizsystem für jedes Haus geeignet. Die "Key Facts" wie Sie sie nennen sind natürlich entscheidend - wobei diese bei nahezu allen Neubauten gegeben sind, bzw. mit vergleichsweise geringem Mehraufwand machbar sind.
Trotzdem gibt es neben Wärmepumpen natürlich noch andere Heizsysteme, die im jeweiligen Fall ähnlich umweltfreundlich und wirtschaftlich sinnvoll sein können.
Ich persönlich bin ein Fan von Fernwärme aus KWK-Kraftwerken. Diese lässt nämlich die hohen Vorlauftemperaturen für die Altbau-Umrüstung idR. problemlos zu. Nicht zuletzt deshalb ist der Anteil der "Kleinfeuerungen" in München nur noch recht gering.
Leider ist diese Technik, bzw. der Anschluss ans Leitungsnetz nicht überall möglich oder sinnvoll. Insbesondere in ländlichen Gegenden ist das nicht sinnvoll machbar.

Der Begriff "Geothermie" sagt übrigens ursprünglich nur aus "Wärme aus der Erde". Aktuell wird damit hauptsächlich die Ausbeutung geologischer Heißwasser-Reservoirs assoziiert, was aber nur ein Teil des Ganzen ist. Schlussendlich ist es egal, ob eine Großanlage aus Kilometer tiefen Bohrungen siedend heißes Wasser empor pumpt, oder die Hauswärmepumpe oberflächliches Grundwasser abkühlt, mit Sole-Sonden tiefere Erdschichten kühlt, oä.
Bei Luftwärmepumpen kann man sich in der Definition streiten, da die Luft ja idR. nicht durch Energie aus dem Erdinneren erwärmt wird, sondern von Sonneneinstrahlung... Trotzdem ist Luft ein Medium, das den ganzen Planeten ("Geo") umgibt und in solchen Geräten ebenfalls abgekühlt wird...

Kurz und gut: Die Systemvarianten im Wärmepumpensektor alleine sind enorm, und dann kommen noch "klassische" umweltbewusste Heizsysteme dazu. Alle haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile, und alle sollten möglichst effizient betrieben werden. In der heutigen Zeit ist der Einbau einer neuen Ölheizung eigentlich keine Frage mehr und wird (zumindest nach dem, was ich als ehemaliger Energieberater damals mitbekommen habe) nur noch dort gemacht, wo alte Hausbesitzer darauf bestehen und keine Veränderung wollen. Bei Gas spielt die preisliche Attraktivität die größte Rolle (die Geräte sind halt unschlagbar billig), wobei der Trend außerhalb von "Geiz-ist-geil"-Baustellen ganz klar zu modernen, effizienten und CO2-neutralen* Anlagen geht.

*) bzw. möglichst nahe daran. Je nach Stromtarif arbeitet ja eine Wärmepumpe auch nicht CO2-neutral, obwohl sie selbst keine Schadstoffe emittiert.

Schlussendlich ist die beste Energie aber die, die nicht gebraucht wird. Dämmung ist also das A und O in der Gebäudeheizung.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Cobra9 »

Kamikaze hat geschrieben:(22 May 2020, 12:54)

Natürlich ist nicht jedes Heizsystem für jedes Haus geeignet. Die "Key Facts" wie Sie sie nennen sind natürlich entscheidend - wobei diese bei nahezu allen Neubauten gegeben sind, bzw. mit vergleichsweise geringem Mehraufwand machbar sind.
Trotzdem gibt es neben Wärmepumpen natürlich noch andere Heizsysteme, die im jeweiligen Fall ähnlich umweltfreundlich und wirtschaftlich sinnvoll sein können.
Ich persönlich bin ein Fan von Fernwärme aus KWK-Kraftwerken. Diese lässt nämlich die hohen Vorlauftemperaturen für die Altbau-Umrüstung idR. problemlos zu. Nicht zuletzt deshalb ist der Anteil der "Kleinfeuerungen" in München nur noch recht gering.
Leider ist diese Technik, bzw. der Anschluss ans Leitungsnetz nicht überall möglich oder sinnvoll. Insbesondere in ländlichen Gegenden ist das nicht sinnvoll machbar.

Der Begriff "Geothermie" sagt übrigens ursprünglich nur aus "Wärme aus der Erde". Aktuell wird damit hauptsächlich die Ausbeutung geologischer Heißwasser-Reservoirs assoziiert, was aber nur ein Teil des Ganzen ist. Schlussendlich ist es egal, ob eine Großanlage aus Kilometer tiefen Bohrungen siedend heißes Wasser empor pumpt, oder die Hauswärmepumpe oberflächliches Grundwasser abkühlt, mit Sole-Sonden tiefere Erdschichten kühlt, oä.
Bei Luftwärmepumpen kann man sich in der Definition streiten, da die Luft ja idR. nicht durch Energie aus dem Erdinneren erwärmt wird, sondern von Sonneneinstrahlung... Trotzdem ist Luft ein Medium, das den ganzen Planeten ("Geo") umgibt und in solchen Geräten ebenfalls abgekühlt wird...

Kurz und gut: Die Systemvarianten im Wärmepumpensektor alleine sind enorm, und dann kommen noch "klassische" umweltbewusste Heizsysteme dazu. Alle haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile, und alle sollten möglichst effizient betrieben werden. In der heutigen Zeit ist der Einbau einer neuen Ölheizung eigentlich keine Frage mehr und wird (zumindest nach dem, was ich als ehemaliger Energieberater damals mitbekommen habe) nur noch dort gemacht, wo alte Hausbesitzer darauf bestehen und keine Veränderung wollen. Bei Gas spielt die preisliche Attraktivität die größte Rolle (die Geräte sind halt unschlagbar billig), wobei der Trend außerhalb von "Geiz-ist-geil"-Baustellen ganz klar zu modernen, effizienten und CO2-neutralen* Anlagen geht.

*) bzw. möglichst nahe daran. Je nach Stromtarif arbeitet ja eine Wärmepumpe auch nicht CO2-neutral, obwohl sie selbst keine Schadstoffe emittiert.

Schlussendlich ist die beste Energie aber die, die nicht gebraucht wird. Dämmung ist also das A und O in der Gebäudeheizung.

Richtig
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von imp »

Kamikaze hat geschrieben:(22 May 2020, 12:54)

Natürlich ist nicht jedes Heizsystem für jedes Haus geeignet. Die "Key Facts" wie Sie sie nennen sind natürlich entscheidend - wobei diese bei nahezu allen Neubauten gegeben sind, bzw. mit vergleichsweise geringem Mehraufwand machbar sind.
Trotzdem gibt es neben Wärmepumpen natürlich noch andere Heizsysteme, die im jeweiligen Fall ähnlich umweltfreundlich und wirtschaftlich sinnvoll sein können.
Ich persönlich bin ein Fan von Fernwärme aus KWK-Kraftwerken. Diese lässt nämlich die hohen Vorlauftemperaturen für die Altbau-Umrüstung idR. problemlos zu. Nicht zuletzt deshalb ist der Anteil der "Kleinfeuerungen" in München nur noch recht gering.
Leider ist diese Technik, bzw. der Anschluss ans Leitungsnetz nicht überall möglich oder sinnvoll. Insbesondere in ländlichen Gegenden ist das nicht sinnvoll machbar.
In offeneren Siedlungsformen sind Kleinstnetze und entsprechend dimensionierte zentrale Brenner (BHKW zB mit Biogas oder Erdgas oder Biomassefeuerung) in Verbindung mit dezentralen Kollektoren durchaus möglich. Vereinzelt gibt es das. Die größte Schwierigkeit ist dabei oft die politische Willensbildung, schließlich hat man erstmal Kosten und Dreck und meist hat man ja seinen Öltank oder seine Gasleitung bereits am Haus. Man muss das nicht übers Knie brechen. Gebt den Leuten Zeit, ein wenig Förderung, anschauliche Beispiele, überschaubare Projektgrößen. Nehmt hin, dass das - wenn freiwillig und kleinteilig - ein Prozess über Jahrzehnte sein kann und eben graduell. Großartige Masterpläne sind am Land sowieso selten gern gesehen. Das ist jetzt ein wenig neben dem Thema. Große und sehr große Wärmepumpen haben an einigen Stellen schon ihren Sinn.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Der Gesichtspunkt "Gebäudedämmung" gehört natürlich im Gebäudebestand zu den allerwichtigsten Maßnahmen, bevor man mit Feinheiten wie "umweltverträgliche Heizung" überhaupt anfangen kann.

Mein Bremer Haus stammt aus den Anfang 1960er Jahren. Es gab ein Blockkraftwerk für die damalige Neubausiedlung, aber Gebäudedämmung war damals offenbar unbekannt. Die Heizenergie (Öl?) kostete wohl nicht so viel. Am Konzept des zentralen Kraftwerks (Warmwasser und Heizung) wurde nichts geändert, aber das alte Kraftwerk überbrückt mit Heißwasser aus der zentralen Müllverbrennung. Und die Heizkosten stiegen so nach und nach ins Bedenkliche.

Dann habe ich mein Haus gedämmt vom Dach her und Dachboden her, von Fenstern und Innenwänden her. Letzeres setzt voraus, daß die Bewohner regelmäßig lüften, damit die Innenwände keinen Schimmel ansetzen. Aber der "Denkmalsschutz" läßt eben nicht immer zu, die Außenwände von außen zu dämmen. Damit konnten wir unsere Heizkosten wieder in erträgliche Bereiche bringen... 1,6 €/m² je Monat, allerdings Warmwasser inbegriffen.

Neubauten mit solchen schlechten Dämmeigenschaften werden gar nicht mehr genehmigt. Wer das irgendwie schafft, versucht es mit einem "Nullenergiehaus", wo etwa so viel Energie gewonnen (verkauft) wird, wie für Heizzwecke eingekauft werden muß. Oder wenigstens mit einem Passivhaus... Die Werbung für solche Gebäude prägt Schlagworte, die man hier auf ihre tatsächliche Bedeutung überprüfen kann:

http://www.energie-wissen.info/energies ... ehaus.html

Auf jeden Fall spielt in diesem Umfeld die Heizung mit Wärmepumpen eine wichtige Rolle. So kann Photovoltaik Elektrizität für Wärmepumpen oder aber auch unmittelbare Heizkesselerwärmung als Puffer bereitstellen, aus dem dann bei Tag und Nacht die eigentliche Heizung betrieben werden kann. Auf dem Gebiet kann man beliebig viel Geld anlegen. Im Winter ist das Ergebnis naturgemäß mager; ich heize in unserem Alterssitz mit Hackschnitzeln, also auch zwischengespeicherter Naturenergie. Dann kommt der Aufschrei "Feinstaub!"... stimmt ja auch; aber weitab von anderen Häusern ist der angerichtete Schaden gering.

Aber ein Wärmepumpenkraftwerk leiste ich mir vorsichtshalber lieber nicht.... :D
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von imp »

H2O hat geschrieben:(22 May 2020, 22:00)

Der Gesichtspunkt "Gebäudedämmung" gehört natürlich im Gebäudebestand zu den allerwichtigsten Maßnahmen, bevor man mit Feinheiten wie "umweltverträgliche Heizung" überhaupt anfangen kann.

Mein Bremer Haus stammt aus den Anfang 1960er Jahren. Es gab ein Blockkraftwerk für die damalige Neubausiedlung, aber Gebäudedämmung war damals offenbar unbekannt. Die Heizenergie (Öl?) kostete wohl nicht so viel. Am Konzept des zentralen Kraftwerks (Warmwasser und Heizung) wurde nichts geändert, aber das alte Kraftwerk überbrückt mit Heißwasser aus der zentralen Müllverbrennung. Und die Heizkosten stiegen so nach und nach ins Bedenkliche.

Dann habe ich mein Haus gedämmt vom Dach her und Dachboden her, von Fenstern und Innenwänden her. Letzeres setzt voraus, daß die Bewohner regelmäßig lüften, damit die Innenwände keinen Schimmel ansetzen. Aber der "Denkmalsschutz" läßt eben nicht immer zu, die Außenwände von außen zu dämmen. Damit konnten wir unsere Heizkosten wieder in erträgliche Bereiche bringen... 1,6 €/m² je Monat, allerdings Warmwasser inbegriffen.

Neubauten mit solchen schlechten Dämmeigenschaften werden gar nicht mehr genehmigt. Wer das irgendwie schafft, versucht es mit einem "Nullenergiehaus", wo etwa so viel Energie gewonnen (verkauft) wird, wie für Heizzwecke eingekauft werden muß. Oder wenigstens mit einem Passivhaus... Die Werbung für solche Gebäude prägt Schlagworte, die man hier auf ihre tatsächliche Bedeutung überprüfen kann:

http://www.energie-wissen.info/energies ... ehaus.html

Auf jeden Fall spielt in diesem Umfeld die Heizung mit Wärmepumpen eine wichtige Rolle. So kann Photovoltaik Elektrizität für Wärmepumpen oder aber auch unmittelbare Heizkesselerwärmung als Puffer bereitstellen, aus dem dann bei Tag und Nacht die eigentliche Heizung betrieben werden kann. Auf dem Gebiet kann man beliebig viel Geld anlegen. Im Winter ist das Ergebnis naturgemäß mager; ich heize in unserem Alterssitz mit Hackschnitzeln, also auch zwischengespeicherter Naturenergie. Dann kommt der Aufschrei "Feinstaub!"... stimmt ja auch; aber weitab von anderen Häusern ist der angerichtete Schaden gering.

Aber ein Wärmepumpenkraftwerk leiste ich mir vorsichtshalber lieber nicht.... :D
Ja, die meisten Heizformen, die in irgendeiner Form Hitze oder Strahlung der Umwelt nutzen, funktionieren gut für niedrige Vorlauftemperaturen, entsprechend große Flächen und Volumina und eben in Verbindung mit ausreichender Dämmung. Das fängt beim Fenster an. Gute Dämmung sollte aber möglichst mit einem guten Lüftungskonzept für die wichtigsten Räume gepaart werden.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

imp hat geschrieben:(23 May 2020, 00:19)

Ja, die meisten Heizformen, die in irgendeiner Form Hitze oder Strahlung der Umwelt nutzen, funktionieren gut für niedrige Vorlauftemperaturen, entsprechend große Flächen und Volumina und eben in Verbindung mit ausreichender Dämmung. Das fängt beim Fenster an. Gute Dämmung sollte aber möglichst mit einem guten Lüftungskonzept für die wichtigsten Räume gepaart werden.
Über die Angelegenheit Lüftung hatte ich in Bremen lange nachgedacht. Ich bin dann zu folgendem Vorgehen gelangt: Im Winter morgens nach dem Duschen das Haus kräftig querlüften; je nach Wind- und Wetterlage. In der Küche und in den fensterlosen Bädern befanden sich Abluftrohre. Im Bad funktionierte die Lüftung schon ohne Ventilatoren recht ordentlich. Die habe ich verstärkt mit Lüftern. Damit ist das Haus auf Dauer weiterhin angenehm bewohnbar. Aber man muß gewissenhaft lüften. Behelfsweise in Urlaubszeiten bleiben alle Innentüren geöffnet, und so reicht die installierte passive Lüftung völlig aus, etwa um die Luftfeuchtigkeit durch Aquarium und Zimmerpflanzen daran zu hindern, Schimmel zu bilden.

Für unseren Alterssitz habe ich mich für eine diffusionsoffene Bauweise entschieden. Dazu baut man ein gut gedämmtes Innenhaus ohne Dampfsperren in ein "Gewächshaus", das das Innenhaus in Form einer Lufthülle umgibt und damit die Feuchte aus dem Innenhaus fort trägt. Für das Innenhaus gibt es deshalb keine Zwangslüftung. Seitlich liegt das Haus in einem Erdwall; Fenster gibt es nur an den Stirnseiten. In der warmen Jahreszeit wird das "Gewächshaus" durch Lüftungsklappen ständig auf erträglichen Temperaturen gehalten. Die Türen des Innenhauses stehen zum Wintergarten offen. Im Winter muß das sehr gut gedämmte Innenhaus gegen die Lufthülle des "Gewächshauses" anheizen. Selbst bei kräftigem Wind und steifem Frost bleibt diese Lufthülle durch die angeschütteten Erdmassen beim Gefrierpunkt stehen.

Dann genügt eine sehr schmalbrüstige Wandheizung mit ihrer Strahlungswärme, um das Innenhaus auf einer behagliche Innentemperatur um 21 °C zu halten. Ich habe erprobt, daß das Innenhaus mit einem elektrischen Heizstab von 6,5 kW sehr sicher mit Warmwasser und Heizung für 2 Personen versorgt werden kann. Am Verlauf der Wassertemperatur im Pufferkessel erkennt man, daß der Heizstab etwa 3-mal täglich für 1 Stunde liefern muß. Das paßt auch zu meiner Stromrechnung.

In der gemäßigten und in der warmen Jahreszeit wird der Pufferkessel mit einer Solaranlage auf Temperatur gehalten, so daß Warmwasser und Heizung (bei Notwendigkeit) zum Nulltarif verfügbar sind. Die Infrastruktur in unserem Alterssitz wird stetig verbessert. Der Heizstab kann dann in den Ruhestand gehen. Im Winter versorgt ein wasserführender Kaminofen mit 13 kW Heizleistung im Wintergarten das Haus mit Warmwasser und Heizung; er wird dazu aber nur im Abstand von 2 Tagen für 2 bis 3 Stunden mit Hackschnitzeln betrieben. Der Pufferkessel ist dann auf etwa 80°C aufgeheizt.... und dieser Energievorrat reicht danach aus für 2 Tage Heizung und Warmwasser. Bei wochenlanger Abwesenheit übernimmt der Heizstab aushilfsweise diese Aufgabe, allerdings nur, um das Innenhaus frostsicher zu halten. Das Betriebskonzept steht und fällt natürlich mit einer sehr guten Wärmedämmung, die als 25 cm dicke Schicht aus Zellulose das Innenhaus einhüllt. Nur im Bereich der Fenster ließ sich das nicht so gut durchsetzen.

Die Umsetzung dieses Betriebskonzepts hatte ihren Preis, der aber durch wachsende Energiekosten abgeschmolzen werden dürfte. In unserer Wohnlage ist Wurfholz überall verfügbar... also ein zu sammeln und zu lagern für die kalte Jahreszeit.

Wer neugierig geworden ist: http://www.biosolarhaus.de. Das Konzept funktioniert einwandfrei! Die Natur als Heizkraftwerk...
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von imp »

Das ist ein ziemlich fortschrittliches Konzept. Konservativere Zeitgenossen oder misstrauische Vermieter würden vielleicht ein nutzerunabhängiges, raumweises Konzept ansetzen - etwa mit selbstentlüftenden Fenstersystemen.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

imp hat geschrieben:(23 May 2020, 09:39)

Das ist ein ziemlich fortschrittliches Konzept. Konservativere Zeitgenossen oder misstrauische Vermieter würden vielleicht ein nutzerunabhängiges, raumweises Konzept ansetzen - etwa mit selbstentlüftenden Fenstersystemen.
Sie haben schon Recht: Vermieten würde ich keines der Objekte. Nur verkaufen mit klaren Bedienungsanleitungen, die der Käufer zu übernehmen gewillt ist. Bei nachlässigen Mietern wären das in Nullkommanichts Schrotthaufen!
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Misterfritz »

Tiefengeothermie könnte mit eine Lösung sein, um Wärme und Energie klimaneutral zu erzeugen und ist auch in großem Stil möglich.
Einiges Problem scheint, die richtigen Bohrstellen zu identifizieren.
Das Salz in der Suppe des Lebens ist nicht Selbstdisziplin, sondern kontrollierte Unvernunft ;)
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Teeernte »

Misterfritz hat geschrieben:(29 Aug 2020, 18:26)

Tiefengeothermie könnte mit eine Lösung sein, um Wärme und Energie klimaneutral zu erzeugen und ist auch in großem Stil möglich.
Einiges Problem scheint, die richtigen Bohrstellen zu identifizieren.
https://www.umweltbundesamt.de/sites/de ... hermie.pdf

Es ist teuer - und hat auch einige Problemchen.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Misterfritz hat geschrieben:(29 Aug 2020, 18:26)

Tiefengeothermie könnte mit eine Lösung sein, um Wärme und Energie klimaneutral zu erzeugen und ist auch in großem Stil möglich.
Einiges Problem scheint, die richtigen Bohrstellen zu identifizieren.
An anderer Stelle hatte Tom Bombadil etwas spöttisch das Scheitern eines Teams aus Aachener Professoren erwähnt, die die Geothermie im Gebiet der Vulkaneifel nutzbar machen wollten. Ein sehr ärgerlicher Fehlschlag!
https://www.aachener-nachrichten.de/lok ... d-31315725

Aber da rührt sich doch noch etwas:
https://www.rwth-aachen.de/go/id/jmyvl

Hoffen wir also, daß diese Bemühungen nicht erneut scheitern!
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Misterfritz »

H2O hat geschrieben:(29 Aug 2020, 19:36)

An anderer Stelle hatte Tom Bombadil etwas spöttisch das Scheitern eines Teams aus Aachener Professoren erwähnt, die die Geothermie im Gebiet der Vulkaneifel nutzbar machen wollten. Ein sehr ärgerlicher Fehlschlag!
https://www.aachener-nachrichten.de/lok ... d-31315725

Aber da rührt sich doch noch etwas:
https://www.rwth-aachen.de/go/id/jmyvl

Hoffen wir also, daß diese Bemühungen nicht erneut scheitern!
In dem Artikel, den ich verlinkt habe,
steht aber auch, dass Gebiete, in denen es zu Erdbeben kommt, für Tiefengeothermie ungeeignet sind - und deshalb ist die Eifel schon mal ungeeignet.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Misterfritz hat geschrieben:(29 Aug 2020, 20:41)

In dem Artikel, den ich verlinkt habe,
steht aber auch, dass Gebiete, in denen es zu Erdbeben kommt, für Tiefengeothermie ungeeignet sind - und deshalb ist die Eifel schon mal ungeeignet.
Die Studie, die Teeernte hier genannt hat, ist allumfassend angelegt. Da wird unsereiner schon müde beim Lesen. :) Ich habe mich dann nur noch auf das Schlußkapitel gestürzt. Immer noch sehr verzwickt.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Misterfritz »

H2O hat geschrieben:(29 Aug 2020, 21:03)

Die Studie, die Teeernte hier genannt hat, ist allumfassend angelegt. Da wird unsereiner schon müde beim Lesen. :) Ich habe mich dann nur noch auf das Schlußkapitel gestürzt. Immer noch sehr verzwickt.
Sagen wir mal so:
Da es in einigen Städten gemacht wird, z.B. München und gerade auch jetzt in Hamburg, wird das wohl trotzdem machbar und auch effektiv sein. Wenn so eine Bohrung gelingt, soll das 50 bis 60 Jahre laufen können.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Misterfritz hat geschrieben:(29 Aug 2020, 21:13)

Sagen wir mal so:
Da es in einigen Städten gemacht wird, z.B. München und gerade auch jetzt in Hamburg, wird das wohl trotzdem machbar und auch effektiv sein. Wenn so eine Bohrung gelingt, soll das 50 bis 60 Jahre laufen können.
Das hört sich doch gut an... Betriebsdauer vergleichbar mit Kohle- oder Kernkraftwerken. Ist dann der Wärmevorrat um die Bohrung herum erschöpft, oder bestimmt die Standfestigkeit der Technik die Lebensdauer der Anlage?
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Tom Bombadil »

H2O hat geschrieben:(29 Aug 2020, 19:36)

An anderer Stelle hatte Tom Bombadil etwas spöttisch das Scheitern eines Teams aus Aachener Professoren erwähnt, die die Geothermie im Gebiet der Vulkaneifel nutzbar machen wollten.
Nicht im Gebiet der Vulkaneifel sondern in Aachen selber. Hattest du nicht auch an der RWTH studiert? Dann sollten dir die vielen warmen Quellen in Aachen bekannt sein, der Standort sollte also eigentlich Potential haben. Mein "Spott", der keiner war, richtete sich eher in die Richtung derjenigen, die Geothermie für den heiligen Gral halten. Diese Technologie wird sicher ihren Platz finden, aber ich befürchte, es wird nur ein Platz auf den hinteren Rängen sein, wir sind leider nicht Island.
Aber da rührt sich doch noch etwas:
Gegen Forschung spricht ja auch nichts.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Teeernte »

H2O hat geschrieben:(30 Aug 2020, 07:47)

Das hört sich doch gut an... Betriebsdauer vergleichbar mit Kohle- oder Kernkraftwerken. Ist dann der Wärmevorrat um die Bohrung herum erschöpft, oder bestimmt die Standfestigkeit der Technik die Lebensdauer der Anlage?
Nein - die Strahlungswärme ist nahezu konstant und berechenbar.
Unter Deutschland beispielsweise liegt die Temperatur in 1000 Meter Tiefe bei 40-50 Grad Celsius.Eine markante positive Abweichung wird im gesamten Oberrheingraben beobachtet. In zwei Kilometern Tiefe sind es zwischen 60 und 80 Grad Celsius. In drei Kilometer Tiefe erreicht die Erde bereits Temperaturen von etwa 100 Grad Celsius.
Die "Leitung" (Wärmetauscher) und die "Standhaftigkeit" des Lochs ist das Problem.

>> Dreck in der Leitung wird sich da sammeln wo Du nieeeeee wieder hinkommst !! (Schwerkraft UND Murphys Gesetz)

Welcher Wasser-Druck herrscht in 3000m tiefe im Rohr ? 300 at ...294,2 bar :D :D :D Welches Material wird auch bei 80Grad von der Flüssigkeit nicht angegriffen...welches Verbindungsmittel zwischen den Rohrteilen hällt sowas aus ? Welche Säuren Salze greifen von aussen das Rohr...welche Steine mit welchem Druck....

Welche elektrochemischen Eigenschaften werden beim Sromfluss durch den Erdmagnetismus ausgelöst - wieviel Metallion dadurch im Jahr abgetragen?
Wo lagern sich die Ionen wieder an ?

Das Oberflächenwasser muss abgedichtet werden, dass es nicht in die Tiefe läuft... und das Tiefenwasser/Gas/Öl muss in der Tiefe bbleiben.

Welcher Rohrdurchmesser mit welcher Oberflächenrauhigkeit miss für ein 3000m tiefes 6000m langes Rohr für eine Laminare Strömung bei welcher Flüssigkeit /Viskositätgenutzt werden ?
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Tom Bombadil hat geschrieben:(30 Aug 2020, 10:44)

Nicht im Gebiet der Vulkaneifel sondern in Aachen selber. Hattest du nicht auch an der RWTH studiert? Dann sollten dir die vielen warmen Quellen in Aachen bekannt sein, der Standort sollte also eigentlich Potential haben. Mein "Spott", der keiner war, richtete sich eher in die Richtung derjenigen, die Geothermie für den heiligen Gral halten. Diese Technologie wird sicher ihren Platz finden, aber ich befürchte, es wird nur ein Platz auf den hinteren Rängen sein, wir sind leider nicht Island.


Gegen Forschung spricht ja auch nichts.
Ja, ich habe ende der 70er Jahre 3 Jahre in AC als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in Melaten gearbeitet. Daran erinnere ich mich sehr gern zurück.

Meine Einschätzung zur Zukunft der Geothermie deckt sich weitgehend mit Ihrer. Ist wohl doch ein sehr dickes Brett zu bohren!
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Papaloooo »

Kamikaze hat geschrieben:(18 May 2020, 12:32)

Hallo zusammen!

Seit etlichen Jahren heize ich mein Haus mit einer "Wärmepumpe" - also einem Konstrukt, das umgekehrt wie ein Kühlschrank funktioniert.
Dabei wird einem natürlichen Medium (in meinem Fall Grundwasser - bei meinem Nachbarn Außenluft) durch einen Wärmetauscher Energie entzogen, welche anschließend durch Kompression über einen anderen Wärmetauscher nutzbar gemacht wird. So ist es mir möglich mit relativ geringem Einsatz an Primärenergie relativ viel Heizwert für mein Gebäude zu erzielen. Ich erreiche so fast des Faktor 5 - kann also mit 1kWh elektrischer Energie ca. 5kWh Heizenergie in mein Haus einspeisen.

Wäre es auf diesem Wege nicht möglich, die Luftwärme in geeigneten Kraftwerken ebenso zu nutzen und so sozusagen "Energie aus dem warmen Klima" zu ziehen, ohne riesige PV-Felder, strahlenden Substanzen oder fossilen Energieträgern?
Natürlich würden diese Anlagen einen Teil ihrer erzeugten Energie selbst verbrauchen, aber das wäre ja kein (großes) Problem, wenn sie sich selbst versorgen und gleichzeitig noch Energie ins Versorgungsnetz eingespeist werden könnte.

Was spricht dafür?
Was spricht dagegen?
Warum wird das noch nicht im großen Stil eingesetzt? (Wo sind die Probleme?)
Also in Puncto Thermodynamik und Energiegewinnung würde ich mich selbst als Laie bezeichnen.
Aber ich glaube etwas dazu sagen zu können,
berichtige mich jemand bitte, sollte ich falsch liegen.

Warm oder Kalt aus unserer Sicht ist doch ein sehr enger Begriff.
280 Kelvin fühlen wir als kalt.
310 Kelvin fühlen wir als warm.
Um Energie zu erzeugen brauchen wir ein Energiegefälle.
Kein Energiegefälle ist das thermodynamische Gleichgewicht.
Aus dem thermodynamischen Gleichgewicht lässt sich keine Energie abzwacken.
Bei Gewitter sehen wir, dass das Zusammenprallen von kalten und warmen Luftmassen heftige Energie erzeugen kann.
Ja sogar Tornados.
Aber:
Woher sollte man an einem heißen Sommertag so viel kalte Luft bekommen?
Und selbst gigantische Windkanäle hätten erst mal das Problem,
dass die Luftmassen erst mal transportiert werden müssen.
Gegen einen Tornado wo viele Kubikkilometer kalte und warme Luftmassen auf einmal zusammenprallen,
ist das wiederum ein lächerlicher Klacks,
dessen Energiebilanz wohl durch den Transport der kälteren Luftmassen wohl recht neutral aufgeht.

Mit halbleitenden Peltierelementen lassen sich auch nur sehr geringe Energiemengen aus kalt und warm erzeugen.

Man hofft momentan auf eine neue Art, die den Solarzellen gleichen.
Sie sollen allerdings nicht aus Licht, sondern aus Infrarotstrahlung Energie gewinnen können.
Das Problem ist, dass es bei der Energiegewinnung durch Licht einen Klaren Plus- und Minuspol gibt.
Hier aber wechseln die Pole so schnell wie die Frequenz der Infrarotstrahlung.
Herkömmliche Gleichrichter kommen da noch nicht mit.
Man muss also an jedes Energie-Element bereits auf molekularer Größe einen Gleichrichter mit anhängen.
Nur so wäre er dann schnell genug.
Da ist man noch an forschen.
Ich hoffe, dass das klappen wird.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Perkeo »

Kamikaze hat geschrieben:(19 May 2020, 13:14)

Und abermals weiß ich nicht, worauf Sie hinaus wollen...
Es geht um die Nutzung freier, natürlich vorkommender Energie bzw. deren Umwandlung in edle bzw. nutzbare Energieformen wie z.B. Elektrizität.
Das Temperaturgefälle soll durch eine Kompressions-Wärmetausch-Maschine ähnlich einer handelsüblichen Wärmepumpe erzeugt werden.
Massen will ich möglichst gar nicht (sprich: so wenig wie möglich aber so viel wie nötig) bewegen. Der Transport von Masse ist immer mit Energieaufwand verbunden. Im Zuge der Effizienz sollte man das also nicht übertreiben. Das macht schon die Natur, um Temperaturgefälle durch Durchmischung aus zu gleichen. :?
Eine Wärmepumpe würde mindestens die Energie verbrauchen, die man später mit dem Wärmekraftwerk wieder erhält - laut zweitem Hauptsatz der Thermodynamik, also physikalisch zwingend.
Kamikaze hat geschrieben:(19 May 2020, 13:14)
Ein Perpetuum mobile ist eine ewig laufende Maschine, die ohne Energiezufuhr von Außen funktioniert. So ein Konstrukt kann gemäß dem Energieerhaltungssatz nicht funktionieren.
Meine Idee hingegen wäre explizit sogar große Mengen von Energie zu zu führen - nämlich aus einem frei verfügbaren Medium (z.B. Luft), welches abgekühlt wird und so einen Anteil der "gebundenen" Wärmeenergie in das System abgibt. ;)
Das Perpetuum Mobile im engeren Sinne ist die Gewinnung von Energie aus dem Nichts. Das verstößt gegen den Energiesatz, auch genannt den ersten Hauptsatz der Thermodynamik.
Was du vorschlägst ist, wenn ich richtig verstanden habe Energiegewinnung aus der Umgebungstemperatur. Das nennt man auch ein Perpetuum Mobile zweiter Ordnung und ist ebenfalls physikalisch unmöglich weil es gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik verstößt. Sonst würde ja auch ein Kühlschrank Strom erzeugen statt verbrauchen.
Um Energie aus Wärme zu gewinnen, braucht man eine Wärmequelle und eine Wärmesenke. Die Quelle MUSS eine höhere Temperatur haben als die Senke - je größer der Temperaturunterschied, desto größer der maximal mögliche Wirkungsgrad.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Papaloooo »

Auf Island funktioniert das Energiegefälle über die Geothermie bei gleichzeitig häufig kalter Luft ganz gut.

Hier haben entsprechende Bohrungen zu Erdhebungen des Bodens durch chemische Prozesse von aufquellenden Gesteinsschichten geführt.
Aber an sich ist das eine tolle Sache.
Es sollte allerdings auf freier, unbebauter Fläche ohne Felsen erfolgen
wegen der Gefahr von Mirko-Erdbeben und Rissen in Gebäuden.
Man denke an die Ergebnisse für die, durch Geothermie beschädigte, südbadische Kleinstadt Staufen.

Aber ich denke, an der Kernfusion forscht man nicht zuletzt deswegen so eifrig,
weil sie sowohl in Raumschiffen als auch auf anderen Himmelskörpern eine recht verlässliche Energiequelle darstellen würde.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

https://de.wikipedia.org/wiki/Geotherma ... -Kraftwerk

So wie ich diese Geothermie verstanden habe, wurden dazu Wasserblasen in einigen hundert Metern tiefe angebohrt. Das Wasser ist dort weit über den Siedepunkt erwärmt, und es wird in Form von Dampf durch Turbinen ins Freie entlassen. Es gibt also eine Heißdampfquelle unter hohem Druck.

Allerdings habe ich keine Vorstellung, wie dorthin gegen diesen Dampfdruck immer wieder Wasser gelangen kann, so daß ein Dauerbetrieb möglich ist. Ist das der Gewichtsunterschied zwischen Wassersäule und Dampfsäule von der Anzapfstelle bis zur Oberfläche?
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Papaloooo »

H2O hat geschrieben:(26 Dec 2020, 11:26)

https://de.wikipedia.org/wiki/Geotherma ... -Kraftwerk

So wie ich diese Geothermie verstanden habe, wurden dazu Wasserblasen in einigen hundert Metern tiefe angebohrt. Das Wasser ist dort weit über den Siedepunkt erwärmt, und es wird in Form von Dampf durch Turbinen ins Freie entlassen. Es gibt also eine Heißdampfquelle unter hohem Druck.

Allerdings habe ich keine Vorstellung, wie dorthin gegen diesen Dampfdruck immer wieder Wasser gelangen kann, so daß ein Dauerbetrieb möglich ist. Ist das der Gewichtsunterschied zwischen Wassersäule und Dampfsäule von der Anzapfstelle bis zur Oberfläche?
Indem man zwei Bohrungen im Abstand von ein paar Dutzend Metern macht.
Das kalte Wasser fließt in der einen Bohrung mit der Schwerkraft nach unten.
Der heiße Dampf steigt dann von selbst über die andere Bohrung wieder nach oben.
Man muss in der Tiefe eine Schicht finden, welche recht porös ist,
oder welche Höhlengänge hat.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von H2O »

Papaloooo hat geschrieben:(26 Dec 2020, 19:17)

Indem man zwei Bohrungen im Abstand von ein paar Dutzend Metern macht.
Das kalte Wasser fließt in der einen Bohrung mit der Schwerkraft nach unten.
Der heiße Dampf steigt dann von selbst über die andere Bohrung wieder nach oben.
Man muss in der Tiefe eine Schicht finden, welche recht porös ist,
oder welche Höhlengänge hat.
Ja, das leuchtet sofort ein! Geniale Sache... kostet im Betrieb fast gar nichts, wenn einmal die Einrichtung geschaffen wurde! Da könnte man fast neidisch werden; aber unser schönes grünes Mitteleuropa möchte ich doch nicht missen.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Teeernte »

Papaloooo hat geschrieben:(26 Dec 2020, 19:17)

Indem man zwei Bohrungen im Abstand von ein paar Dutzend Metern macht.
Das kalte Wasser fließt in der einen Bohrung mit der Schwerkraft nach unten.
Der heiße Dampf steigt dann von selbst über die andere Bohrung wieder nach oben.
Man muss in der Tiefe eine Schicht finden, welche recht porös ist,
oder welche Höhlengänge hat.
Nur Nebenbei.
Nach einem Unfall bei Tiefenbohrungen in Wiesbaden ist ein riesiger Wasserschaden entstanden. In einer gewaltigen Fontäne strömen 6000 Liter Wasser unter hohem Druck aus der Erde – neben dem hessischen Finanzministerium. Rettungskräfte bekommen das Problem kaum in den Griff.

https://www.welt.de/vermischtes/article ... baden.html
Die Geothermie-Tiefenbohrungen werden direkt neben dem Ministerium gemacht, um das Gebäude mit Erdwärme versorgen zu können, wie Schneider sagte.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Papaloooo »

Hab ich hier auch schon geschrieben...
Papaloooo hat geschrieben:(26 Dec 2020, 10:30)
Hier haben entsprechende Bohrungen zu Erdhebungen des Bodens durch chemische Prozesse von aufquellenden Gesteinsschichten geführt.
Aber an sich ist das eine tolle Sache.
Es sollte allerdings auf freier, unbebauter Fläche ohne Felsen erfolgen
wegen der Gefahr von Mirko-Erdbeben und Rissen in Gebäuden.
Man denke an die Ergebnisse für die, durch Geothermie beschädigte, südbadische Kleinstadt Staufen.
Nur Nebenbei.
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Teeernte »

Papaloooo hat geschrieben:(03 Jan 2021, 07:28)

Hab ich hier auch schon geschrieben...

Nur Nebenbei.
Industriell genutzte Erdwärmebohrungen funktionieren in Mitteleuropa fast asschliesslich mittels eingebrachter Rohrleitung/Schlauch.

(So die Bohrcrew mit denen ich das Höhentraining hatte).
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Re: Wärmepumpen-Kraftwerk - Energie mit möglichst wenig Erderwärmung?

Beitrag von Papaloooo »

Teeernte hat geschrieben:(03 Jan 2021, 09:46)

Industriell genutzte Erdwärmebohrungen funktionieren in Mitteleuropa fast asschliesslich mittels eingebrachter Rohrleitung/Schlauch.

(So die Bohrcrew mit denen ich das Höhentraining hatte).
Davon ging ist aus.
Wir sind doch hier nicht im Trollhouse!
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