PLANUNGSLEITFADEN WÄRMEPUMPEN

1.2.4 Minderung von CO 2-Emissionen
Genauso wichtig wie die Reduzierung des Primärenergiebedarfes,
ist die drastische Senkung der CO 2-Emissionen, die bei der
Verbrennung fossiler Brennstoffe unvermeidlich entstehen. Die
CO 2-Emissionen stehen im Verdacht, einen erheblichen Anteil
am Treibhauseffekt und der damit verbundenen Klimaerwärmung
zu haben.
Eine wirksame Reduzierung der CO 2-Emissionen gehört deshalb
zu den wichtigsten, umweltpolitischen Zielen.
CO 2 entsteht vor allem bei der Verbrennung fossiler Energieträger.
Diese haben bei der Energieerzeugung einen Anteil von über
90 % und verursachen dabei jährliche Emissionen von rund
25 Mrd. t CO 2.
Im Vergleich zu modernen Öl-, oder Gasheizungsanlagen, reduziert
die Elektrowärmepumpe mit einer Jahresaufwandszahl (e WP) von
0,25 die CO 2-Emissionen zwischen 30 und 55 %.
Die Elektrowärmepumpe kann daher einen beachtlichen Beitrag
zum Erhalt der Ressourcen und zur Minderung der Umweltbelastungen
leisten.
Ein Kühlschrank enthält alle Komponenten, die auch für den
Betrieb einer Elektrowärmepumpe erforderlich sind. Im wesentlichen
sind dieses:
§ Verdampfer (z.B. Gefrierfach)
§ Kondensator (z.B. Rippen an der Rückseite des Kühlschrankes)
§ Kompressor
§ Expansionsventil
§ Kältemittel
Elektrischer Strom ist die am häufigsten verwendete Antriebsenergie
für Wärmepumpen. Es werden aber auch Systeme angeboten,
die fossile Energieträger einsetzen, wie Absorptions- und
Adsorptionswärmepumpen oder gasmotorisch betriebene Wärmepumpen.
Wegen der geringen Marktbedeutung wird auf diese
Techniken weiter nicht eingegangen.
1.3 Was ist eine Wärmepumpe
1.3.1 Allgemeines
Mindestens einmal täglich begegnet man einer Elektrowärmepumpe!
Nun, diese Aussage wird vermutlich ungläubiges Staunen hervorrufen.
Denn, wo bitte schön soll man Kontakt mit einer Wärmepumpe
haben?
Der Gang in die Küche wird die Frage schnell beantworten –
denn der Kühlschrank ist nichts anderes als eine Wärmepumpe.
Wärme aus dem Innenraum des Kühlschrankes wird nach außen
„gepumpt“. Technischer formuliert: Dem Innenraum wird Wärme
entzogen, die auf der Rückseite des Kühlschrankes mit einem
höheren Temperaturniveau an die Umgebungsluft wieder abgegeben
wird.
1.3.2 Kältekreislauf
Bei dem Prozess einer Kältemaschine - und um nichts anderes
handelt es sich - werden die physikalischen Funktionen Verdampfen,
Verdichten, Kondensieren und Entspannen für den Wärmetransport
genutzt. Der geschlossene Kältekreis, aus den genannten
Komponenten bestehend, wird mit einer Flüssigkeit befüllt, die
einen sehr niedrigen Siedepunkt hat. Die Flüssigkeit - das Kältemittel
- verdampft bereits bei sehr niedrigen Temperaturen, je
nach Kältemittel bis zu -50 °C und tiefer.
Bei dem Verdampfungsprozess wird der Umgebung Wärme
entzogen. Der Kältemitteldampf wird mit dem Kompressor auf
ein höheres Druckniveau „gepumpt“; also verdichtet. Durch die
dabei entstehende Reibung der Gasmoleküle, steigt das Temperaturniveau
des gasförmigen Kältemittels erheblich. Das Heissgas
wird im Kondensator abgekühlt, indem Wärme abgegeben wird.
Dabei verflüssigt sich das Kältemittel wieder.
Über ein Expansionsventil wird der Überdruck anschließend
abgebaut, und der gesamte Prozess kann wieder von Neuem
beginnen.
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