Ein offener Kamin ist auch heute noch beim Hausbau ein gern verwendetes Bauteil, obwohl es keine ausreichenden ökonomischen Gründe für einen offenen Kamin gibt.
Der offene Kamin kann, wie es sich schon aus dem Namen ergibt, nur offen genutzt werden und hat auch keine Eignung als alleinige Raumheizung. Ein offener Kamin lebt vielmehr von der Faszination eines offenen Feuers mitten im Wohnzimmer. Diese Lagerfeuer-Romantik, bei der man dem Knistern des Holzes lauschen und den Duft des Holzes riechen kann, ist verantwortlich für die Beliebtheit des offenen Kamins.
Die Wärmeabgabe des Kamins
Die Wärmeabgabe des offenen Kamins ist eng begrenzt auf den kleinen Wirkungsbereich des Feuers. Zum effektiven Heizen eines Wohnraumes eignet sich ein offener Kamin daher nicht. Als Heizungsersatz ist der Kamin beim Hausbau höchstens in einem Passivhaus denkbar. Der Wirkungsgrad des Brennmaterials, meist Scheitholz, ist gering, denn es geht etwa 80 Prozent der möglichen Heizkraft des Brennmaterials verloren.
Ein Kamin ist nicht zum Dauerbetrieb zugelassen
Nach der Kleinfeuerungsanlagenverordnung ist der offene Kamin nur zum gelegentlichen Betrieb zugelassen, er kann und darf nicht im Dauerbetrieb genutzt werden. Das OVG Koblenz hat den Begriff gelegentlich in Zusammenhang mit der Nutzung des offenen Kamins in einem viel zitierten Urteil mit maximal 5 Stunden an 8 Tagen in einem Monat präzisiert.
Konstruktion und Material des Kamins
Das Aussehen des offenen Kamins kann recht unterschiedlich sein, Grundvoraussetzung ist allerdings, daß offene Kamine allseitig verkleidet werden müssen. Vom gemauerten Kamin bis zum Kamin aus Lehm, Edelstahl, Granit oder Marmor sind viele Materialien verwendbar. Der Kamin kann auch eine Feuertür haben, die davor schützt, daß brennende Holzteile aus dem Kamin auf den Boden fallen.
Ein offener Kamin muss so konstruiert sein, dass sich die freien Oberflächen der Verkleidung und die Oberflächen von Nischen für die Kaminholzlagerung höchstens auf 85°C erwärmen können, er ist auch immer auf einen eigenen Schornstein angewiesen. Die Mitbenutzung eines anderen Kaminzuges ist nicht statthaft.
Der Kamin und die Lüftung
Um ordnungsgemäß funktionieren zu können, benötigt der offene Kamin eine ausreichende Menge Verbrennungsluft. Diese Luft zieht der Kamin aus dem Aufstellraum oder der Raumluft. Ist diese Menge nicht ausreichend, hilft nur eine Zuführung von Außenluft über einen Luftkanal.
Beeinträchtigungen der Funktion des offenen Kamins sind dann möglich, wenn im Wohnhaus Lüftungsgeräte installiert sind. Bereits eine Dunstabzugshaube kann unter ungünstigen Umständen durchaus dafür sorgen, daß der Rauch aus dem offenen Kamin nicht aus dem Schornstein sondern in das Wohnzimmer entweicht. Bei größeren Lüftungsanlagen ist der Einsatz eines Kamins nicht anzuraten.
Weitere Informationen rund um die Heizungsanlage und das Heizen beim Hausbau finden Sie auch in den Abschnitten: Heizungsanlage, Wärmeversorgung, Heizungssysteme, Heizkessel, Festbrennstoffkessel, Gasheizkessel, Ölheizkessel, Solarheizung, Elektroheizung Energie und Hausbau,
Brennstoffe und andere Energieträger, Fossile Energie, Erdöl, Erdgas, Kohle, Alternative Energie, Solarenergie, Erdwärme/Geothermie,
Wärmepumpen, Holzpellets, Biogas, Windkraft Heizung, Warmwasserheizung, Ofen, Kamin,
Schornstein, Wärmeverteilung Wärmeabgabe, Heizkörper, Flächenheizung, Konvektoren, Heizungsregelung, Brennstofflagerung
Auch beim modernen Hausbau ist der Ofen nicht wegzudenken, er kann in verschiedenen Formen zur Lebensqualität beitragen.
Bei der Beheizung eines Wohnhauses mit Einzelfeuerstätten, so ist der fachliche Terminus für den Ofen, befindet sich der Ofen meist unmittelbar in dem zu beheizenden Raum. Die Wärme breitet sich vom Ofen in den Raum aus.
Zu den Einzelfeuerstätten gehören
- offene Kamine, als Warmluftkamin und Warmluft-Warmwasser-Kamin
- Kachelöfen, als Kombikachelofen und Warmluft-Warmwasser-Kachelofen
- Kaminöfen ,als Dauerbrandofen und Warmwasser-Kaminofen
- Pelletöfen, als Warmwasser- Pelletofen und Warmwasser/Holzvergaser-Pelletofen.
Eine Beheizung umliegender Räume durch Warmluft ist bei den meisten modernen Modellen der Einzelfeuerstätten mittlerweile üblicher Standard.
Offene Kamine
Offene Kamine gehören zum Idealbild einer Wohlfühlatmosphäre. Die heute vorhandene Technik beim Bau eines offenen Kamins lässt die entstehende Wärmeenergie nicht mehr einfach durch dem Kamin rauschen. Durch gezielte Maßnahmen des Kaminbaus wird die entstehende Wärmeenergie dem Heizungssystem zugeführt.
Der Warmluftkamin, mit oder ohne Wasseraufsatz, wird über ein Rohrleitungssystem mit dem Heizungskreislauf verbunden und gibt über Pumpen seine Energie an einen Speicher ab.
Der Kamin heizt also zuerst die ihn umgebende Raumluft, danach die unmittelbar angrenzenden Räume durch seine Strahlungs- und Konvektionswärme und die übrigen Räume sowie auch das Warmwasser über den angeschlossenen Warmwasserkreislauf.
Strahlungswärme und Konvektionswärme
Als Strahlungswärme wird die im Infrarotbereich liegende Strahlung bezeichnet, die von der Verbrennung direkt oder indirekt an den Wohnraum abgegeben wird.
Konvektionswärme entsteht dadurch, daß die Raumluft in einem Konvektionskanal am warmen Ofenbrennraum im Inneren des Kamins oder Ofens vorbei geführt wird. Die Luft heizt sich dabei auf und wird durch Schlitze oder andere Öffnungen wieder an die Raumluft abgegeben.
Ein Kamin wird ausschließlich mit Scheitholz beheizt, wobei die Befüllung, die Zündung und die Entaschung manuell vorgenommen werden müssen.
Kachelofen
Ein Kachelofen wird in der Regel aus Schamottesteinen hergestellt. Er wird mit Holz oder Kohle befeuert und ist außen mit mehr oder weniger farbigen Kacheln verkleidet.
Kachelöfen entwickeln eine Strahlungswärme, die nach und nach an den Raum abgegeben wird. Ein Kachelofen sollte möglichst zentral in einem Raum aufgestellt werden, damit der Wohnraum gleichmäßig angestrahlt wird. Der Fußboden unter dem Kamin sollte zweckmäßigerweise mit Verbundestrich belegt sein.
Kachelöfen werden, wie oben dargestellt, in Warmluft- Warmwasser- Kachelöfen und Kombikachelöfen unterteilt. Der mögliche Wärmegrad wird durch die Bauart bestimmt und stellt das entscheidende Kriterium für die Wahl eines geeigneten Kachelofen dar.
Durch die Erweiterung des Kachelofens mit einem Wärmetauscher, mit Solarkessel oder sonstiger Kesseltechnik wird der Einsatz von Kachelöfen zur Warmwasserbeheizung bis hin zu Kachelofen-Zentralheizungen auch ökonomisch vertretbar.
Im Gegensatz zum Kamin hat der Kachelofen nur einen kleinen Brennraum, ist aber aufgrund seiner Kacheln in der Lage, viel mehr und viel länger Wärme zu speichern.
Kaminofen
Der Kaminofen ist beim Hausbau auch als Schwedenofen bekannt. Der Kaminofen ist ein Produkt, das, wie es der Name schon vermuten lässt, die Vorteile des Kamins und des Kachelofens in sich vereint.
Der Kaminofen ist eine günstige Alternative für diejenigen, die sich ein Wohlfühlerlebnis in ihre Wohnung holen wollen. Kaminöfen sind in zahlreichen Varianten und vielen Größen lieferbar. Es gibt Kaminöfen mit einer Verkleidung aus Keramik, Naturstein, Marmor oder sogar Granit. Naturstein verleiht dem Kaminofen eine besondere Note. Feuerungs- und brandschutztechnisch sind Kaminöfen dank modernster Verbrennungstechnik auf dem neuesten Stand und erfüllen alle gesetzlichen Richtlinien und Verordnungen.
Die Feuerräume sind meist auch mit Schamotte ausgekleidet und die Abgaswege mit Flammenumlenkungen versehen, um eine optimale Energieausbeute zu gewährleisten.
Bodenplatten aus unterschiedlichen, nicht brennbaren Materialien geben die Gelegenheit, Kaminöfen auch auf brennbaren Fußböden zu platzieren. Diese Bodenplatten aus Metall, Keramik oder Glas werden auf den vorhandenen Fußboden gelegt und schützen ihn vor Beschädigung und Funkenflug.
Pelletofen
Ein Pelletofen ist nicht mit dem bereits besprochenen Pellet- Heizkessel zu verwechseln. Der Pelletofen ist wie ein Kachelofen oder Kaminofen für die Aufstellung im Wohnzimmer des Hauses einsetzbar. Ein Pelletofen hat meist einen integrierten Vorratsbehälter für die Pellets. Einen Teil der Wärme gibt der Pelletofen an den Wohnraum ab, die übrige Wärme wird über den Wärmetauscher in das Heizungssystem geleitet.
Pelletöfen produzieren Wärmeenergie in einen Leistungsbereich zwischen ca. 2 kW und 10 kW. Mit der so erzeugten Heizenergie kann ein großer Raum oder ein komplettes Niedrigenergie-Haus beheizt werden.
Pelletöfen, die neben der Wärmeenergie auch heißes Wasser erzeugen, werden ebenso wie Pellet- Heizkessel mit Bundesmitteln gefördert.
Moderne Pelletöfen, eigentlich müssten ja alle Pellet- Öfen modern sein, haben eine automatische Steuerung eingebaut, die einmal auf die gewünschte Temperatur eingestellt, den Ofen automatisch in Betrieb setzt, sobald die Temperatur unterschritten wird. Die Vorratsbehälter am Pelletofen fassen rund 40 kg Holzpellets, mit denen ein Dauerbetrieb von bis zu 70 Stunden möglich ist.
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Brennstoffe und andere Energieträger, Fossile Energie, Erdöl, Erdgas, Kohle, Alternative Energie, Solarenergie, Erdwärme/Geothermie,
Wärmepumpen, Holzpellets, Biogas, Windkraft Heizung, Warmwasserheizung, Ofen, Kamin,
Schornstein, Wärmeverteilung Wärmeabgabe, Heizkörper, Flächenheizung, Konvektoren, Heizungsregelung, Brennstofflagerung
Die Warmwasserheizung wird von allen Heizungssystemen am häufigsten für den Hausbau genutzt.
Bestandteile der Warmwasserheizung
Eine Warmwasserheizung besteht hauptsächlich aus einem zentralen Wärmeerzeuger, dem Heizkessel, von dem das Wasser erwärmt wird und dann durch eine Pumpe oder durch die Schwerkraft, über Rohrleitungen zu den Heizkörpern befördert wird. Die dabei in den Rohren vorhandene Temperatur des Wassers nennt man Vorlauftemperatur. Die Heizkörper geben die Wärme an die zu beheizenden Zimmer ab. Anschließend fließt das abgekühlte Wasser über die Rücklaufleitungen zurück zum Heizkessel.
Statt Wasser können auch andere Flüssigkeiten eingesetzt werden. Diese heißen Wärmeträgerflüssigkeiten und sind in der Wirkung gleichwertig mit Wasser. Meist ist die Wärmeträgerflüssigkeit Wasser, das mit einem frostsicheren Stoff vermischt ist.
Für die Warmwasserheizung werden Wassertemperaturen zwischen 30°C (bei Verwendung von Brennwertkesseln) und 90°C. benötigt.
Warmwasserheizung mit Umwälzpumpe
Um den Transport des Wassers vom Heizkessel zu den Heizkörpern zu bewerkstelligen, wird eine Pumpe, die Umwälzpumpe oder die Schwerkraft benutzt.
Die energiesparendsten Umwälzpumpen für den heutigen Hausbau von Ein- oder Zweifamilienhäusern kommen mit einer sehr geringen elektrischen Leistungsaufnahme von 5 bis 7 Watt aus. Es gibt sehr effiziente Heizungspumpen der Energieklasse A, die sogar Stromeinsparungen von über 60% ermöglichen.
Schwerkraft- Warmwasserheizung
Die Schwerkraft-Warmwasserheizung ist die älteste und einfachste Art einer Warmwasserheizung. Der Umlauf des Heizwassers wird dabei alleine durch den Unterschied der Dichte des Vorlauf- und Rücklaufwassers hervorgerufen. Da diese Kräfte sehr gering sind, können Anlagenfehler die Wirksamkeit der Anlage sehr beeinträchtigen und zu erheblichen, Störungen führen.
Der Vorteil der Schwerkraft-Warmwasserheizung liegt im unkomplizierten Aufbau und einer fast unbegrenzten Lebensdauer. Auch die Anlagekosten sind verhältnismäßig niedrig und der Betrieb ist ziemlich geräuschlos. Bautechnisch sind jedoch große Rohrdurchmesser erforderlich und sie ergeben nur eine langsame Zirkulation des Heizwassers, wodurch die Schwerkraftheizung besonders träge wirkt.
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Brennstoffe und andere Energieträger, Fossile Energie, Erdöl, Erdgas, Kohle, Alternative Energie, Solarenergie, Erdwärme/Geothermie,
Wärmepumpen, Holzpellets, Biogas, Windkraft Heizung, Warmwasserheizung, Ofen, Kamin,
Schornstein, Wärmeverteilung Wärmeabgabe, Heizkörper, Flächenheizung, Konvektoren, Heizungsregelung, Brennstofflagerung
Obwohl die Technik der Windenergieanlagen schon seit vielen Jahren ausgereift ist und Großanlagen für die Stromgewinnung aus Windkraft in Deutschland mittlerweile auch einen erheblichen Anteil an der regenerativen Gesamtstromgewinnung erbringen, sind Kleinanlagen für den privaten Hausbau die Ausnahme.
Da die Windkraft im Gegensatz zur Solarenergie keine regelmäßige „Auszeit“ kennt, ist eine Kombination von Photovoltaik-Anlage und Windkraftanlage in vielen Fällen eine gute Alternative. Technisch gesehen werden beide Anlagen dazu verwandt, einen Solarakku zu laden.
Durch den zusätzlichen Windgenerator kann die Belastung der Batterie verringert werden, da der Solarakku nicht nur bei Sonnenschein, sondern auch bei stürmischem Wetter und vor allem auch nachts geladen werden kann. Die alleinige Nutzung der Windenergie für Kleinanlagen ist mit erheblichen Problemen verbunden und von der wirtschaftlichen Seite kaum positiv darstellbar.
Auch von der Lärm-Emissionen gesehen, ist ein schnell laufendes Windrad, das dicht am Haus steht oder sogar mit dem Gebäude verbunden ist, eine fragwürdige Investition. Es kommt es dabei meist zu Laufgeräuschen und Schwingungen, die sich im gesamten Haus übertragen können
Lokale Voraussetzungen für eine Windkraft-Anlage
Um auch gute Stromerträge zu erhalten, muss ein kleines Windrad, ein sogenannter Schnellläufer, möglichst hoch und weit entfernt von anderen Bäumen, Gebäuden, u.ä. aufgestellt werden. Die für Menschen unsichtbaren Verwirbelungen sorgen sonst dafür, dass das Windrad immer wieder im Lauf heruntergebremst wird oder sogar um die vertikale Achse gedreht wird. Dadurch verringert sich die Leistung erheblich.
Bedarfsdeckung durch Windkraft
Um den Bedarf eines durchschnittlichen Haushalts zu decken, wird normalerweise eine Anlage mit einem Durchmesser von 15 m benötigt. Da empfiehlt es sich eher, eine kleinere Anlage mit ca. 10 m Rotordurchmesser in Verbindung mit einer Fotovoltaikanlage zu bauen.
Kosten einer Windkraft-Anlage
Die Errichtung einer Windkraft- Anlage ist nicht billig. Eine 15m .-Anlage, mit der ein Haushalt versorgt werden könnte, kostet ca. 15.000 €. Alternativ kann man sich jedoch mit anderen Interessenten zusammenschließen, um sich an einem großen Windkraftprojekt zu beteiligen. Damit ist es in einigen ( windigen) Gegenden und mit den entsprechenden Partnern möglich, den Strombedarf Ihres Haushalts durch eine Investition von ca. 2.000 € zu decken.
Abschließend sei noch daraufhingewiesen, daß es sehr unterschiedliche Bewertungen hinsichtlich der behördlichen Genehmigungen gibt. Man sollte bei der Vorbereitung eines Projektes der Windkraft für den Hausbau in jedem Fall zuerst die zuständige Baubehörde konsultieren.
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Brennstoffe und andere Energieträger, Fossile Energie, Erdöl, Erdgas, Kohle, Alternative Energie, Solarenergie, Erdwärme/Geothermie,
Wärmepumpen, Holzpellets, Biogas, Windkraft Heizung, Warmwasserheizung, Ofen, Kamin,
Schornstein, Wärmeverteilung Wärmeabgabe, Heizkörper, Flächenheizung, Konvektoren, Heizungsregelung, Brennstofflagerung
Biogas ist ein alternativer Energieträger, der im landwirtschaftlichen Bereich auch zur Beheizung von Wohnhäusern eingesetzt wird. Für einen Hausbau auf landwirtschaftlichen Grundstücken ist eine Biogasanlage durchaus in die Überlegungen einzubeziehen.
Die Entstehung von Biogas
Biogas entsteht durch den mikrobiologischen Abbau und die sauerstofffreie (anaerobe) Vergärung von organischen Materialien, wie zum Beispiel Gülle, Mist, Pflanzenfasern oder Speiseabfälle, in einem Faulbehälter.
Die Dauer des Zersetzungsprozesses hängt von den verwendeten Stoffen ab. Bei richtiger Steuerung der Vergärung werden Gase wie Methan (50-70%) und Kohlendioxyd (30 –40%) und geringfügige Mengen an Schwefelwasserstoff und Ammoniak gewonnen. Pro m³ Gülle können zwischen 20 und 70 m³ Biogas gewonnen werden. Von wirtschaftlicher Bedeutung für den Produzenten des Biogases ist allerdings nur das Methan.
Der Energiegehalt von Biogas
Der Energiegehalt von Biogas ist von dem Mengenanteil des Methan abhängig. Ein Kubikmeter Methan hat einen Energiegehalt von 9,94 kwh. Bei einem prozentualen Anteil des Methan im Biogas von 60% beträgt der energetische Gehalt von einem Kubikmeter Biogas also ca. 6 kwh. Der durchschnittliche Heizwert eines Kubikmeters Biogas entspricht damit etwa 0,6 Liter Heizöl.
Die Nutzungsmöglichkeiten von Biogas
Mit dem Biogas wird über ein Blockheizkraftwerk direkt elektrische Energie erzeugt. Das Biogas wird dafür in eine Verbrennungsmotorenanlage eingespeist, die wiederum einen Generator für die Stromerzeugung antreibt. Die bei dem Verbrennungsprozess anfallende Abwärme wird einerseits wieder dem Vergärungsprozess als notwendige Prozesswärme für die Vergärung zugeführt, andererseits kann die Wärme auch betriebsintern für die Beheizung von Wohn- und Stallgebäuden genutzt werden oder an externe Wärmeabnehmer abgegeben werden. Hauptzweck der Biogasanlage ist die Erzeugung von Strom und dessen Einspeisung in das öffentliche Netz.
Durch die Biogasproduktion werden landwirtschaftlichen Betrieben ökologisch und ökonomisch interessante Möglichkeiten eröffnet, da als Abfallprodukt der Biogasherstellung auch noch hochwertiger Dünger erzeugt wird.
Da. Biogas wird häufig ins Gasnetz eingespeist und somit auch für das Heizungssystem nutzbar gemacht.
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Brennstoffe und andere Energieträger, Fossile Energie, Erdöl, Erdgas, Kohle, Alternative Energie, Solarenergie, Erdwärme/Geothermie,
Wärmepumpen, Holzpellets, Biogas, Windkraft Heizung, Warmwasserheizung, Ofen, Kamin,
Schornstein, Wärmeverteilung Wärmeabgabe, Heizkörper, Flächenheizung, Konvektoren, Heizungsregelung, Brennstofflagerung
Holz als regenerativer Brennstoff ist in seiner Bedeutung für die Ökologie lange nicht richtig anerkannt worden. Holz, auch in der Form von Holzpellets, hat den unbestreitbaren Vorteil, über eine neutrale CO2- Bilanz zu verfügen. Dies bedeutet, daß Holz während der Zeit des Wachstums soviel CO2 aus der Atmosphäre entnimmt, wie es beim Verbrennen wieder abgibt. Da Holz außerdem, zumindest in Europa, nachhaltig bewirtschaftet wird, wird auch in nächster Zukunft immer genug Holz zur Verfügung stehen.
In den letzten Jahren hat eine besondere, neue Form der Holzverwertung für den Heizungsbereich beim Hausbau Einzug gehalten, die Holzpellets.
Was sind Holzpellets?
Holzpellets sind kleine Holzstäbchen, ähnlich einem Holzdübel, in Form von zylindrischen Röllchen mit einer glatten Oberfläche, die zu 100 Prozent aus gepresstem naturbelassenen Holzspänen bestehen. Sie werden aus unbehandelten Hobel- und Sägespänen in einer Pelletpresse ohne Bindemittel hergestellt, wobei die Holzspäne über Walzen durch eine Matritze gepresst werden. Holzpellets unterliegen für die Herstellung der DIN 51731.
Die Maße von Holzpellets
Die Holzpellets haben einen Durchmesser von 6 mm. Ihr Schüttgewicht liegt bei etwa 650 –700 kg pro m3. Der Brennwert von Holzpellets beträgt 5 kWh/kg, die Dichte 650 kg/m³.
Lieferung und Lagerung von Holzpellets
Die Lieferung erfolgt im Tankwagen, da die Holzpellets einblasfähig sind. Da die Energiedichte sehr gering ist, wird der Platzaufwand für die Lagerung der Pellets auch erheblich größer. Im Vergleich zum Heizöl benötigt man etwa den dreifachen Lagerraum, um eine dem Heizwert von Heizöl entsprechende Menge Holzpellets einzulagern.
Holzpellets müssen unbedingt trocken gelagert werden, ansonsten ist im Gegensatz zur Bevorratung von Heizöl kein besonderer Aufwand erforderlich.
Preise für Holzpellets
Da der Rohstoff für die Herstellung von Holzpellets ein Abfallprodukt der holzverarbeitenden Industrie ist, kann er kostengünstig eingekauft werden.
Die Preise sind relativ stabil, das Preisniveau heute (November 2007) liegt mit einem Preis von 187,30 € pro Tonne in etwa auf der Höhe vom Januar 2006, als der Preis pro Tonne bei 187,80 lag. Durch eine zwischenzeitliche Verknappung des Angebots aufgrund der sprunghaft angestiegenen Nachfrage gab es Preisausschläge bis auf über 260,00 € pro Tonne im Dezember des vergangenen Jahres. Zwischenzeitlich hat sich das Angebot wieder normalisiert und die Preise haben sich bei 187,-- € pro Tonne Holzpellets eingependelt.
Die aktuellen Preise für Holzpellets können Sie beim Deutschen Energie- Pellet- Verband abrufen.
Die Qualität der eingesetzten Späne ist entscheidend für das hochwertige Endprodukt Holzpellet.
Ökologische Bedeutung von Holzpellets
Holzpellets sind für Ihr Heizungssystem eine ökologisch und ökonomisch günstige Alternative zu Erdgas und Heizöl. Pellets können in Einzelöfen oder Kesseln verfeuert werden. Die Verbrennung erfolgt annähernd rückstandsfrei, denn nach dem Verbrennen von 2 t Holzpellets bleibt nur noch 6 kg Asche übrig.
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Brennstoffe und andere Energieträger, Fossile Energie, Erdöl, Erdgas, Kohle, Alternative Energie, Solarenergie, Erdwärme/Geothermie,
Wärmepumpen, Holzpellets, Biogas, Windkraft Heizung, Warmwasserheizung, Ofen, Kamin,
Schornstein, Wärmeverteilung Wärmeabgabe, Heizkörper, Flächenheizung, Konvektoren, Heizungsregelung, Brennstofflagerung
Die Funktionsweise der Wärmepumpe beruht darauf, dass sie mit Hilfe eines thermodynamischen Prozesses Sonnenenergie in Form von gespeicherter Wärme, die sich in Wasser, Erdreich oder Luft befindet, aus der Umgebung aufnimmt und an das zu erwärmende Wasser abgibt. Dieser Verfahrensablauf erfolgt in einem geschlossenen Kreislauf, in dem ein flüssiges Kältemittel durch Änderung von Druck und / oder Temperatur Wärme aufnimmt, transportiert und wieder abgibt.
Dieser Vorgang vollzieht sich in mehreren Schritten
Zuerst nimmt das flüssige Kältemittel in einem Wärmetauscher Energie von der Wärmequelle auf. Mit zunehmender Temperatur wird das Kältemittel dampfförmig. In einem Verdichter wird unter Zuführung elektrischer Energie das hetzt dampfförmige Kältemittel verdichtet und dadurch erhitzt. Das Kältemittel wird so sehr erhitzt, daß es als Heißgas den Verdichter wieder verlässt. Das Heißgas gelangt nun in einen Verflüssiger im Heizsystem und gibt Energie an das Heizsystem ab, es kondensiert und verlässt den Kondensator wieder als warmes, flüssiges Kältemittel. Das Heizungswasser wird durch diesen Vorgang auf eine geplante Temperatur von 35 – 40° erhitzt. Das jetzt warme und flüssige Kältemittel wird dann zu einem Expansionsventil transportiert, wo der Druck extrem gesenkt wird. Die Temperatur des Kältemittels nimmt dadurch, ohne daß es zur Abgabe von Energie kommt, schlagartig ab. Das mittlerweile wieder kalt und flüssig gewordene Kältemittel wird wieder dem Verdampfer zugeführt und der Kreislauf kann von vorne beginnen.
Je nachdem, aus welchem Medium die Energie bezogen werden soll, werden die Wärmepumpen für ihren Einsatz beim Hausbau unterschieden.
Es gibt danach:
- Luft/Wasser- Wärmepumpen,
- Luft/Luft- Wärmepumpen,
- Wasser/Wasser- Wärmepumpen und
- Sole/Wasser- Wärmepumpen.
Nach ihrem Einsatzort unterteilt man die Wärmepumpen auch in Grundwasserwärmepumpen, Erdwärmekollektoren, Erdwärmesonden und erdberührte Betonbauteile, sogenannte Energiepfähle.
Wasser/Wasser- Wärmepumpe
Die Grundwasserwärmepumpe ist eine Wasser/Wasser- Wärmepumpe. Bei dieser Art der Wärmepumpe wird Grundwasser, das über eine konstante Temperatur verfügt, über einen Brunnen direkt entnommen und zur Wärmepumpe transportiert und danach in die grundwasserführende Schicht, meist über einen weiteren Brunnen, wieder zurückgeleitet.
Luft/Wasser- Wärmepumpen
sind Wärmepumpen, die der Umgebungsluft die Wärme entziehen und sie in Verbindung mit einem zweiten Wärmeerzeuger im sogenannten bivalenten Betrieb zu Heizungswärme verarbeitet. Ökonomisch sinnvoll ist der Betrieb einer solchen Anlage allerdings erst ab einer Umgebungstemperatur von 3°C.
Sole/Wasser- Wärmepumpen
sind Wärmepumpen, die dem Erdboden Wärme entziehen und damit das Heizungs- und Trinkwasser erwärmen. Zur Nutzung der Erdwärme werden soleführende Kunststoffrohre horizontal, dann nennt man sie Erdkollektoren, oder vertikal, dann nennt man sie Erdsonden, verlegt. Für den Betrieb mit Erdkollektoren als alleinigem Wärmeerzeuger muss eine Fläche, die mindestens das 2- bis 3-fache der zu beheizenden Fläche beträgt, genutzt werden können. Erdsonden benötigen weniger Platz, da sie bis in eine Tiefe von 100m verlegt werden können. Die Sole wird durch die Rohre gepumpt und nimmt dabei die Erdwärme auf und leitet sie zur Wärmepumpe.
Um beim Hausbau für Wärmepumpenheizungen neben dem ökologisch anspruchsvollen auch einen ökonomischen positiven Betrieb zu ermöglichen, ist ein optimaler baulicher Wärmeschutz die Grundvoraussetzung.
Aufgrund der niedrigen Vorlauftemperatur und der geringen Temperaturunterschiede bietet es sich an, hauptsächlich Fußbodenheizungen für den Einsatz als Wärmepumpenheizung zu verwenden.
Weitere Informationen rund um die Heizungsanlage und das Heizen beim Hausbau finden Sie auch in den Abschnitten: Heizungsanlage, Wärmeversorgung, Heizungssysteme, Heizkessel, Festbrennstoffkessel, Gasheizkessel, Ölheizkessel, Solarheizung, Elektroheizung Energie und Hausbau,
Brennstoffe und andere Energieträger, Fossile Energie, Erdöl, Erdgas, Kohle, Alternative Energie, Solarenergie, Erdwärme/Geothermie,
Wärmepumpen, Holzpellets, Biogas, Windkraft Heizung, Warmwasserheizung, Ofen, Kamin,
Schornstein, Wärmeverteilung Wärmeabgabe, Heizkörper, Flächenheizung, Konvektoren, Heizungsregelung, Brennstofflagerung
