Diplomarbeit "Kommunales Energiemanagement" - Kenwo.de

Wärmepumpen
Abbildung 3: Prinzip der Kompressions-W ärmepumpe 14
Das Prinzip einer Wärmepumpe ist die Entnahme von Wärme „[...] auf niedrigem
Temperaturniveau aus einer äußeren Wärmequelle, z.B. Erdreich, Grundwasser oder
Außenluft.“ 15 Durch Kompression erwärmt sich das Gas und kann auf ein
Temperaturniveau, welches für die Gebäudeheizung benötigt wird (Niedertemperaturwärme),
angehoben werden. Der Wärmeentzug geschieht über einen Kondensator
wodurch sich das Arbeitsmittel wieder verflüssigt und über ein Expansionsventil zum
Verdampfer zurückgeführt werden kann (vgl. Abbildung 3).
Durch den Einsatz von FCKW-freien Arbeitsmitteln und Bereitstellung der Antriebsenergie
aus erneuerbaren Energiequellen ist die W ärmeerzeugung mit Wärmepumpen
als eine klimaschonende Technologie mit hohem Potential anzusehen. 16
Photovoltaik
Mit der Photovoltaik kann die Sonnenenergie direkt zur Stromerzeugung genutzt
werden. Durch den inneren Photoeffekt werden Elektronen durch Photonen (Solarstrahlung)
angeregt, nehmen Energie auf und werden zu frei beweglichen Ladungen.
Elektrischer Strom entsteht, wenn sich diese freien Elektronen bewegen. Dazu werden
Halbleiter benötigt, die eine innere Spannungsdifferenz aufweisen. Als Material für die
Solarzellen wird fast ausschließlich Silizium verwendet. Solarzellen werden zu Modulen
zusammengeschaltet, die als autarke Inselanlagen oder als netzgekoppelte Systeme
eingesetzt werden. 17
„Die Produktion kristalliner Solarzellen ist vergleichsweise material- und energieintensiv.“
18 Sie benötigen 2 - 6 Jahre, um die zur Herstellung eingesetzte Energie zu
erzeugen; ihr maximaler Wirkungsgrad liegt bei ca. 35 %. 19 Daher ist zur Zeit in
Deutschland die Stromerzeugung mit Photovoltaik noch nicht konkurrenzfähig zur
14
15
Quaschning, V., Prinzip der Kompressionswärmepumpe in Regener. Energiesysteme, 2003, S. 34
Vgl. Milles, U., Bine Basis Energie 10: Wärmepumpen, 2001, S. 1
16
Vgl. Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 2003, S. 34
17
18
19
Vgl. Milles, U., Bine Basis Energie 3: Photovoltaik, 2003, S.2 f.
Milles, U., Bine Basis Energie 3: Photovoltaik, 2003, S. 3
Vgl. Milles, U., Bine Basis Energie 3: Photovoltaik, 2003, S.3
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