Erneuerbare Energien
Überblick

Fotolia_14934218_XSIntelligente Bereitstellung und ein sparsamer Einsatz von Energie sind zentrale Herausforderungen des 21. Jahrhunderts (BMU 2009). Zum Schutz des Klimas - auch für nachfolgende Generationen - gilt es, den Energieverbrauch drastisch zu senken. So gehen beispielsweise von den jährlich 755 Mio. Tonnen CO2- Emissionen ca. 27 % auf den Verbrauch fossiler Energien (Erdgas, Mineralöl und Kohle) zur Wärmeversorgung zurück (BMU 2010). Zum einen lässt sich durch Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäudehülle und Anlagentechnik der Energieverbrauch reduzieren. Zum anderen kann durch die verstärkte Nutzung Erneuerbarer Energien der Anteil fossiler Energien reduziert werden.

 

Erneuerbare Energien sind Energiequellen, die nach menschlichem Ermessen nie versiegen werden (BMU 2010).

 

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Erneuerbare Energien in Deutschland

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Abb. 1

 

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Abb. 2

 

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Abb. 3

Der Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch in Deutschland hat sich in den vergangenen Jahren stetig erhöht und lag 2008 bei 9,5 %, Strom, Wärme und Kraftstoffe zusammengenommen (Abb. 1).

 

Je nach betrachtetem Anwendungsgebiet leisten die erneuerbaren Energien einen unterschiedlichen Beitrag.

 

So liegt der Beitrag zur Stromversorgung bei 15,1 % , wobei die Windenergie mit einem Anteil von 6,6 % den größten Beitrag leistete.

 

Zur Wärmebereitstellung trugen die erneuerbaren Energien einen Anteil von 7,7 % bei. Den größten Beitrag leisteten die unterschiedlichen Formen der Biomasse. Solarthermie und oberflächennahe Geothermie deckten 2008 jeweils 0,3 % des Endenergieverbrauchs ab.

 

Ihr Anteil am gesamten Kraftstoffverbrauch in Deutschland lag bei 5,9 %. (Abb. 2).

 

Mit Gesetzen und Fördermaßnahmen soll der Anteil erneuerbarer Energieträger am Endenergieverbrauch bis zum Jahre 2020 von heute 9,5 auf dann 18 % verdoppelt werden (Strom 30%, Wärme 14% und Kraftstoffe 12 %) (Abb. 3)

 
Erneuerbare Energien zur Wärmeversor-gung von Gebäuden

Mit Gesetzen und Fördermaßnahmen soll der Anteil erneuerbarer Energieträger am Endenergieverbrauch bis zum Jahre 2020 von heute 9,5 auf dann 18 % verdoppelt werden (Strom 30%, Wärme 14% und Kraftstoffe 12 %).

 

Um diese Ziele zu erreichen, ist seit Januar 2009 das neue Wärmegesetz in Kraft. Das Gesetz sieht vor, dass Eigentümer von Gebäuden, die neu gebaut werden, ihren Wärmebedarf anteilig mit erneuerbaren Energien decken. Wer keine erneuerbaren Energien einsetzen kann, kann allerdings andere Klimaschonende Maßnahmen ergreifen (noch bessere Wärmedämmung).

 

Zur den zur Wärmeversorgung von Gebäuden nutzbaren erneuerbaren Energien zählt das seit 01.Januar 2009 in Kraft befindende Wärmegesetz:

 

  • Solare Strahlungsenergie
  • Biomasse
  • Geothermie
  • Umweltwärme (ohne Abwärme)

 

Das Wärmegesetz stellt Anforderungen an die technologische Nutzung der Energien. Solarkollektoren müssen beispielsweise ein bestimmtes Gütesiegel vorweisen und Wärmepumpen Mindest-Jaheresarbeitszahlen erfüllen.

 
Solare Strahlungsenergie

Fotolia_8908190_XSWerden bei einem neu zu bauenden Haus mindestens 15 % des Wärmebedarfs durch solare Strahlungsenergie gedeckt, so gilt die Anforderung des Wärmegesetzes als erfüllt.

 

Die technischen Möglichkeiten hierfür sind vielfältig. Weit entwickelt ist die Solarthermie, die über Kollektoren die Sonnenwärme auffängt und an ein Trägermedium weitergibt, beispielsweise zur Erwärmung Brauchwassererwärmung und/oder solaren Heizungsunterstützung.

 

Überschlägig kann bei Wohngebäuden mit max. 2 Wohnungen davon ausgegangen werden, dass die Forderung des Wärmegesetzes in der Regel erfüllt wird, wenn pro m2 Nutzfläche 0,04 m2 Kollektorfläche installiert werden.

 

Die hierfür verwendete Sonnenkollektoren müssen mit dem europäischen Gütesiegel „SolarKeymark“ zertifiziert sein.

 
Biomasse
Fotolia_11950793_XSBiomasse ist der wichtigste und vielseitigste Energieträger innerhalb der Gruppe erneuerbarer Energien. Die Biomasse wird im Allgemeinen unterschieden nach fester Biomasse (z.B. Pellets, Holzschnitzel, Scheitholz), Biogas und Bioöl.

 

Zur Gebäudewärmeversorgung kommen überwiegend folgende Energieträger aus Biomasse zum Einsatz:

 

• Pellets, das sind genormte, zylinderförmige Presslinge aus Restholz (Sägemehl, Hobelspäne oder Waldrestholz) ohne jegliche chemische Zusatzstoffe.

 

• Hackschnitzel, größer als Pellets und werden aus naturbelassenem Restholz gewonnen (Sägeindustrie, Wald und Abfallwirtschaft). Hackschnitzel-Heizungen finden in mittleren und größeren Heizsystemen Anwendung, beispielsweise in Mehrfamilienhäusern, kommunalen Gebäuden oder zur Erzeugung von Nahwärme.

 

• Scheitholz, steht in unterschiedlichen Längen zur Verfügung und wird mittels Holzvergaserkessel verbrannt.

 

Haben Sie Fragen? Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung in Planung, Erstellung und Betrieb innovativer Energiesysteme zur Verwendung von fester Biomasse. Rufen Sie uns an, oder kontaktieren Sie uns über:

 

 
Geothermie
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Zur Wärmeversorgung von Gebäuden kommen Technologien zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie zum Einsatz.

 

Hierbei wird beispielsweise über im Erdreich verlegte Rohrleitungen (Erdkollektor, Tiefe ca. 0,80-1,60 m) oder mittels einer Erdwärmesonde (Tiefe ca. 100 m) eine spezielle Flüssigkeit vorgewärmt und über eine Wärmepumpe auf ein entsprechend höheres Temperaturniveau gebracht, um so die Heizungs- und Warmwassererwärmung zu gewährleisten.

 

Wer bei seinem Neubauvorhaben die Nutzungspflicht gemäß Wärmegesetz mit Geothermie erfüllen will, muss seinen Wärmeenergiebedarf mindestens zu 50 % auf diese Weise decken. Je nach eingesetzter Technologie sind hierbei bestimmte Effizienzkriterien einzuhalten und entsprechende Zähleinrichtungen zu verwenden.

 
Umweltwärme

Fotolia_19443782_XSUmweltwärme ist natürliche Wärme, die der Luft oder dem Wasser entnommen wird.

 

Ebenso wie bei der Geothermie wird das niedrige Temperaturniveau mittels der Wärmepumpe auf ein Niveau gebracht, mit welchem die Wärmeversorgung der Heizungsanlage und der Warmwasserversorgung gewährleistet wird.

 

Wärmepumpen arbeiten nach dem Funktionsprinzip eines Kühlschranks.

 

Selbst bei niedrigen Temperaturen der aus der Umwelt gewonnenen Wärme verdampft das flüssige Kältemittel im Verdampfer. Der Kältemitteldampf wird vom Verdichter angesaugt und durch Komprimieren auf ein deutlich höheres Temperaturniveau gebracht. Im Kondensator (Verflüssiger) gibt dieser erwärmte Kältemitteldampf seine Wärme an das Heizungswasser ab. Im Expansionsventil kommt es zu einem Druck und Temperaturabfall, so dass das Kältemittel erneut verdampft werden kann.

 
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