Kalte Nahwärme

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Kalte Nahwärme

Die Kalte Nahwärme beruht darauf, dass niederkalorische Wärme (0°C bis 20°C) von einem Absorber (>0°C), aus einem Eisspeicher (<0°C) oder einer niederkalorische Quelle mit Abwärme (<15°C) über eine Wärmeleitung, in der Wasser gefördert wird, versorgt wird. Beim Wärmeabnehmer wird die Wärme mit einer Wärmepumpe auf ein für den Wärmeabnehmer nutzbares Niveau gefördert.

1 Prinzip

Zur Versorgung eines Wärmeabnehmers können Temperaturdifferenzen genutzt werden. Das grundlegende Prinzip ist der Carnot-Prozess. Nach diesem Prinzip funktionieren zum Beispiel Kühlschrank und Wärmepumpe. Vereinfacht lässt sich sagen, dass die Wärmemenge durch Einsatz von mechanischer Energie komprimiert wird, so dass eine Temperatur von etwa 55 °C entsteht, mit der Heizungen betrieben werden können.[1][2]

2 Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad wird mit einer Leistungszahl oder Heizzahl angegeben (englisch Coefficient Of Performance = COP). Diese Zahl ist das Verhältnis zwischen der Wärme, die in den Heizkreis abgegeben wird, und der eingesetzten Energie. Bei der Kalten Nahwärme liegt er zwischen 4 und 5,5. Bei einer niederkalorischen Quelle sogar bei 7 bis 8. Dieses bedeutet, dass aus einem Kilowatt elektrischen Stroms 4 bis 8 Kilowatt nutzbare Wärme erzeugt werden kann. Des Weiteren liegt der COP bei der Kalten Nahwärme selbst im Winter mindestens bei einem COP von 4. Demgegenüber liegt der COP einer Luftwärmepumpe im Winter nur bei 2 bis 2,5.

3 Bedeutung der Kalten Nahwärme

Sektorkopplung Power-to-Heat über die Kalte Nahwärme

Aufgrund der Tatsache, dass mittels überschüssigen Stroms mit einem COP von 4 bis 7 Wasser erwärmt werden kann, ist die Erzeugung von Wärme mittels der Kalten Nahwärme bereits günstiger als bei einer Erzeugung von Wärme durch die meisten herkömmliche Systeme. Gegenwärtig ist die Kalte Nahwärme gleich teuer wie die Erzeugung von Wärme durch eine lokale Gasheizung. Des Weiteren besteht die Möglichkeit der Sektorkopplung (Power-to-Heat). Diese Sektorkopplung erlaubt es, den Verbrauch von Erdöl und Erdgas in der BRD deutlich zu reduzieren.[3] Bezogen auf den Endkundenpreis (Privathaushalt) besteht die Möglichkeit, dass Erdgas im Werte von ca. 26 Milliarden Euro[4] weniger aus den Ausland bezogen werden muss.

4 Referenzprojekt mit der Nutzung der Abwärme und Abkälte eines Carnot-Prozesses

Bei der lokalen Kalten Nahwärme besteht auch die Möglichkeit einer Nutzung der Abkälte sowie der Abwärme einer Wärmepumpe bzw. einer Kälteanlage. Ein Referenzprojekt der lokalen Kalten Nahwärme stammt von der Viessmann Group "ESyCool green".[5] Die Technologieentwicklung wurde von einem Team um Dipl.-Ing. Robert Brockmann entwickelt (Schlagwort: Kalte Hydraulik).[6] Zudem besteht die Möglichkeit, überschüssigen Strom von einer PV-Anlage lokal zu 100% zu verwerten. Die Verwertung erfolgt dadurch, dass Wasser im Eisspeicher aufgebaut wird. Dieses Eis erlaubt es, Kühlregale oder ein Gebäude zu kühlen.

5 Literatur

6 Weblinks

7 Videos

8 Einzelnachweise

  1. Kalte Nahwärme (ohne Eisspeicher): Stadtwerke Schifferstadt, abgerufen am 22. Mai 2017
  2. Eis-Energiespeicher-Systeme für Großanlagen – innovative Energiequelle für Sole/Wasser-Wärmepumpen: Viessmann Group, abgerufen am 22. Mai. 2017
  3. Dipl-Ing. Robert Brockmann: Die Eisspeichertechnologie erlaubt es einen virtueller Stromspeicher von mindestens 10% der erzeugten Strombedarfes kostenneutral aufzuspannen, Vortrag Chance-MV, abgerufen am 22. Mai 2017
  4. Keine Statstiken erfügbar, Abschwätzung erfolgte über veröffentlichte Statstiken, ist nicht valide
  5. ALDI Nord und Viessmann stellen gemeinsames Energieprojekt vor[1] Der Tagesspiegel, 06.03.2017 13:55 Uhr
  6. Fluidsystem und Verfahren zum Steuern eines Fluidsystems, EP 3076110 A1[2]

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