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Forscher stellen Studie zur Energiebalance vor

Nahwärme mit Pellets und Gas-Wärmepumpe sind effizient

07.01.2010, 09:39

Holzpellets
Pellets in Nahwärmeanlagen sind klimaschonend. Bild: Sturm/Pixelio

Nahwärme mit Pellet-Heizung oder Blockheizkraftwerken statt Fernwärme für eine Passivhaus-Siedlung und Gas-Wärmepumpen in der Nachrüstung in Altbauten: Das sind Technologien, bei denen sich Effizienz und Erneuerbare Energien gut kombinieren lassen. Das ergibt eine Untersuchung des Instituts für Energie und Umwelt in Heidelberg (Ifeu) und des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie.

Die Experten haben in ihrer Untersuchung Energiebalance im Gebäudesektor den Versuch unternommen, zum einen die Konkurrenz zwischen Dämmung und Heizungsanlage zu beleuchten, zum anderen die Frage zu betrachten, welche Verfahren der erneuerbaren Energien in energieeffizienten Gebäuden sinnvoll eingesetzt werden können.

Hoffnung setzen sie vor allem in der Nachrüstung bei der Sanierung auf Gas-Wärmepumpen, die derzeit entwickelt werden. Die sollen sowohl als Gasmotor- als auch als Gas-Sorptionsanlage realisiert werden.

Auf der Fachmesse ISH im März 2009 hatte sich die Initiative Gaswärmepumpe (IGWP) vorgestellt, die die Entwicklung von Gaswärmepumpen für Ein- und Zweifamilienhäuser voranbringen will. Buderus hat Geräte im Feldtest. Angekündigt hat die IGWP Geräte auf Basis von Absorption und auf Grundlage des keramikähnlichen Werkstoffs Zeolith, der Wasser speichert und dies bei Hitze wieder abgibt. "Die breite Markteinführung der nächsten Generation von Gasabsorptions- und Zeolith-Wärmepumpen ist Ende 2010 zu erwarten", so der Verband.

Die Experten von Ifeu und Wuppertal Institut sehen Einsatzfelder der Gas-Wärmepumpen vor allem im Altbau, weil dort Erdkollektor-Lösungen nur schwer zu realisieren sind und Luft-Wärmepumpen keine gute Energiebilanz hätten. "Gas-Wärmepumpen sind aus ökologischer Sicht bereits heute der Gasbrennwertttechnik überlegen und weisen außerdem noch Optimierungspotentiale auf, die einen weiteren Ausbau des ökologischen Potentials erwarten lassen", schreiben sie. Sie sprechen von der Möglichkeit, damit gegenüber Gasbrennwertverfahren zwischen 20 und 40 Prozent an CO2 zu sparen.

Entscheidend sei jedoch bei Wärmepumpen die Qualitätssicherung bei Planung und Installation. Das bestätigen auch Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE). Die Freiburger Forscher haben in einem Feldtest die Effizienz von Wärmepumpen untersucht. Erste Ergebnisse liegen vor. Sie besagen, dass Fehler bei Installation und Auslegung die Jahresarbeitszahl deutlich reduzieren können.

Die Energieforscher von Wuppertal Institut und Ifeu haben sich auch Lösungen angeschaut, die komplette gut gedämmte Siedlungen mit Heizwärme versorgen. Ihr Exempel war eine Passishaussiedlung. Für eine solche Siedlung haben sie Fernwärme, Nahwärme und Einzelversorgung betrachtet. Am besten schneidet in ihrem Vergleich die Nahwärmeversorgung ab. Sehr empfehlenswert ist aus ihrer Sicht der Betrieb eines Holzpelletkessels in Kopfstationen, empfehlenswert aber auch ein Blockheizkraftwerk mit einem Anteil von Kraft-Wärme-Kopplung von über 50 Prozent sowie so genannte "kalte Nahwärme" aus einem Erdsondenfeld und Wärmepumpen an einer Kopfstation.

Bei Kalter Nahwärme wird Wasser nur gering zentral erhitzt und dann vor Ort mit Wärmepumpen auf die zum Heizen oder für die Warmwassererzeugung notwendige Temperatur gebracht. Das vermindert die Energieverluste in den Leitungen. Außerdem reduziert es den Aufwand für das Verlegen der Nahwärmeleitungen, da diese nicht mehr so stark gedämmt werden müssen.

Bei Einzelversorgungsoptionen für die Mustersiedlung haben sich die Forscher Stromdirektheizungen und Wärmepumpen-Kompaktgeräte angeschaut. Stromheizugnen sind zwar in der Anschaffung billig, haben aber hohe Verbrauchskosten und eine schlechte Energiebilanz. Bei Wärmepumpen-Kompaktaggregaten sei "aufgrund der hohen Investitionskosten die Wirtschaftlichkeit nur mittelmäßig". pgl

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