Weitere Technologien

Verschaffen Sie sich einen Überblick …

Alle Technologien zur Energieerzeugung und zur Verbesserung der Energieeffizienz haben ihre Einsatzmöglichkeiten und ihre Vorteile. Es kommt immer auf den Anwendungsfall an.

Blockheizkraftwerke (BHKW)

Optimale Energieeffizienz

Wirtschaftliche Erzeugung von Strom, Wärme, Dampf und Kälte.

Die eingesetzte Energie wird fast vollständig in nutzbare Energie in Form von Wärme und Strom umgewandelt. Die Energieeffizienz beträgt bis zu 100%. Eine Effizienz, die bei keiner anderen Technologie zur Deckung des Energiebedarfs erreicht wird.

Der erzeugte Strom wird selbst genutzt oder in das Netz eingespeist. Vom Stromkäufer zum Stromverkäufer. Vom Netzabhängigen zum Eigenversorger – auch bei Ausfall des Stromnetzes – das BHKW als Notstromaggregat.

Die CO₂-Emissionen werden gegenüber konventioneller Energieerzeugung aus Kraftwerken und Heizungsanlagen um bis zu 60% verringert.

Kapitaleinsatz und Amortisationszeit sind im Vergleich mit allen anderen alternativen Energieerzeugungsmöglichkeiten zur Deckung des Strom-, Wärme-, Dampf- und Kältebedarfs relativ gering. Die Dampf- wie auch die Kälteerzeugung aus der Wärme von BHKWs eröffnen Möglichkeiten, die zu erheblichen Nutzensteigerungen führt.

Schaubild Blockheizkraftwerk (BHKW)
Schaubild Blockheizkraftwerk (BHKW)
  • Primärenergie (z. B. Gas, Heizöl, Pflanzenöl)
  • nutzbare Energie (Wärme)
  • nutzbare Energie (Strom)
  • Verlust von Energie (Wärme)
Diagramm zum Blockheizkraftwerk (BHKW)
Energieeffizienz Blockheizkraftwerk
(Angaben in Prozent für Mikro-Motor-BHKW, bei anderen BHKW-Arten und -Größen abweichende Strom-/Wärmeanteile)
  • nutzbare Energie (Wärme)
  • nutzbare Energie (Strom)
  • Verlust von Energie (Wärme)

Herkömmliche Kraftwerke

geringe Effizienz – hohe Umweltbelastung …

Herkömmliche Kraftwerke haben eine geringe Effizienz bei hoher Umweltbelastung.
Eine Art der Energieerzeugung, die so nicht mehr zeitgemäß ist.

Die eingesetzte Energie wird zu etwa 1/3 in nutzbare Energie in Form von Strom und zu etwa 2/3 in Wärme umgewandelt. Die Wärme wird in Kühltürmen "vernichtet". Das heiße Kühlwasser wird in Gewässer eingeleitet, die dadurch aufgeheizt werden.

Die Energieeffizienz beträgt nur etwa 33%. Etwa 66% der eingesetzten Energie geht verloren – mit nutzloser Belastung der Umwelt.

Die CO₂-Emissionen sind durch den sehr niedrigen Wirkungsgrad, bezogen auf die eingesetzte Energie, sehr hoch. Dauerhaft hohe und weiter steigende Stromkosten.

Schaubild herkömmlicher Kraftwerke
Schaubild herkömmliche Kraftwerke
  • Primärenergie (z. B. Kohle, Gas)
  • nutzbare Energie (Strom)
  • vernichtete Energie (Wärme)
  • Gewässer
Diagramm zu herkömmlichen Kraftwerken
Energieeffizienz herkömmliche Kraftwerke
(Angaben in Prozent)
  • nutzbare Energie (Strom)
  • vernichtete Energie (Wärme)

Sonnenkollektoren (Solarthermie)

Wärme durch die Kraft der Sonne …

Die Auslegung der Anlagen ist weitestgehend auf den im Sommer anfallenden Wärmebedarf beschränkt, um eine Überhitzung der Anlagen zu vermeiden. Der Wärmeertrag verringert sich im Winter deutlich. Die Wärme entsteht ohne Brennstoffe, also ohne CO₂-Emissionen.

Zur Gewinnung der Wärme werden für den Betrieb der Anlage, in kWh ausgedrückt, ca. 10% Strom eingesetzt. Der Strombedarf der Anlage wird aus Kraftwerksstrom gedeckt.

Die CO₂-Emissionen sind entsprechend dem Strombedarf der Anlage. Der Strombedarf des Objektes muss allerdings weiterhin aus Kraftwerksstrom gedeckt werden – mit entsprechenden CO₂-Emissionen.

Schaubild Sonnenkollektoren
Schaubild Sonnenkollektoren
  • Sonnenenergie
  • nutzbare Energie (Wärme)
  • Strombedarf der Anlage
  • Heizwasser
Diagramm zu Sonnenkollektoren
Energieeffizienz Sonnenkollektoren
(Angaben in Prozent)
  • nutzbare Energie (Wärme)
  • Strombedarf der Anlage (im Vergleich)

Wärmepumpen

Umgebungswärme nutzen – das umgekehrte Kühlschrankprinzip …

Mit einer Wärmepumpe kann in manchen Fällen der gesamte Wärmebedarf eines Objektes gedeckt werden. Diese Wärme entsteht ohne Brennstoffe, also ohne CO₂-Emissionen.

Zur Gewinnung der Wärme werden für den Betrieb der Anlage, in kWh ausgedrückt, ca. 25-35% Strom eingesetzt.

Die CO₂-Emissionen sind entsprechend dem Strombedarf der Anlage. Der Strombedarf des Objektes muss allerdings weiterhin zusätzlich aus Kraftwerksstrom gedeckt werden – mit entsprechenden CO₂-Emissionen.

Schaubild zu Wärmepumpen
Schaubild Wärmepumpen
  • Primärenergie (z. B. Luft, Erdwärme)
  • nutzbare Energie (Wärme)
  • Strombedarf der Anlage
  • Kältemittel
Diagramm zur Energieeffizienz von Wärmepumpen
Energieeffizienz Wärmepumpen
(Angaben in Prozent)
  • nutzbare Energie (Wärme)
  • Strombedarf der Anlage (im Vergleich)

Photovoltaik

Profitable Stromgewinnung durch Sonnenenergie …

Die Einspeisung des Stroms aus der Photovoltaikanlage in das öffentliche Netz wird durch Förderung belohnt. Photovoltaik ist geeignet, Flächen wie z. B. Dächer, Beschattungsanlagen, Wände usw. wirtschaftlich zu nutzen – um damit Geld zu verdienen. Die Investition kann selbst getätigt werden, die Anschaffung kann durch Mietkauf realisiert werden, oder die Flächen werden an einen Investor vermietet, der 20 Jahre Mietzins leistet.

Der eingespeiste Strom ersetzt eine entsprechende Kraftwerksleistung und reduziert damit die CO₂-Emissionen des Kraftwerkes. Die Kosten des Photovoltaikstroms sind noch hoch.

Funktion von Photovoltaik Anlagen
Schaubild Photovoltaik
  • Sonnenenergie
  • nutzbare Energie (Strom)
Diagramm zur Energieeffizienz von Photovoltaik Anlagen
Energieeffizienz Photovoltaikanlagen
(Angaben in Prozent)
  • nutzbare Energie (Strom)

Wind- und Wasserkraft

Stromgewinnung aus den Kräften der Natur …

Die Einspeisung des Stroms aus Wind- und Wasserkraftanlagen in das öffentliche Netz wird durch Förderung belohnt.

Windkraftanlagen wie auch Wasserkraftanlagen gibt es auch in kleinen Dimensionierungen, auch zur Deckung des Eigenbedarfs und damit zur Verbesserung der Unabhängigkeit. Der erzeugte Strom ersetzt eine entsprechende Kraftwerksleistung und reduziert damit die CO₂-Emissionen, die sonst von Kraftwerken verursacht werden.

Wärmerückgewinnung

Nutzung anstatt Vergäudung …

Auch nicht verbrauchte Wärme kann weiterverwendet werden. Es gibt im Gebäudebereich wie auch in Produktionsprozessen viele Anwendungsmöglichkeiten, um vorhandene Restwärme, anstatt sie an die Umgebung abzugeben, nutzbringend einzusetzen. Die Energieeffizienz wird weiter erhöht und die Energiekosten verringert.

CO₂-Emissionen entfallen, da die bereits entstandenen Emissionen dem ursprünglichen Zweck der Wärmeerzeugung zuzuordnen sind.

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ag/energie
Dipl.-Ing. Dipl.-Kfm.
Wolfgang Sicheneder
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Beim BAFA und der dena als Energieeffizienz-Experte*), bei der KfW als Energieeffizienzberater*) und in Beraterpools*) der BSU / IFB-Hamburg gelistet.

*) Voraussetzung für Bezuschussung der Beratungen und Zulassung für Testierungen

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