BTU Cottbus – Lehrstuhl Energiewirtschaft Prof. Dr. rer. pol. Wolf Fichtner 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus www.tdw2006.tu-cottbus.de

Modellgestützte Analysen von Energiesystemen Emissionshandel Profil: Der Lehrstuhl Energiewirtschaft beschäftigt sich mit Fragestellungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Primärenergiegewinnung über die Energieumwandlung und den Energietransport bis zur Energieverteilung und Energienutzung. Beschäftigte: 5 Wissenschaftler Kernkompetenzen: Modellgestützte Analysen von Energiesystemen Emissionshandel Wirtschaftlichkeit Erneuerbarer Energien www.tu-cottbus.de/energiewirtschaft 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Was pumpt eine Wärmepumpe? Aerodynamik / Strömungslehre Astrophysik Biotechnologie / Biologie / Ernährung Boden / Wasser / Luft Energie Erde / Geophysik Informatik / Mikroelektronik Internet Nachwachsende Rohstoffe Physik / Sensorik Stadt - Bauen, Planen - Landschaft Studium / Forschung / Beruf Unternehmen und Betriebswirtschaft Verfahrenstechnik Musik Thema: Was pumpt eine Wärmepumpe? Vortragender: Prof. Dr. Wolf Fichtner 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Der Kühlschrank rot: Kältemittel ist gasförmig blau: Kältemittel ist flüssig Doppelt nutzbare Wärmepumpe zur Kühlung und „Raumheizung“ 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Die Kompressions- Wärmepumpe Kompression des gasförmigen Kältemittels mit elektrischer Energie Die Kompressions- Wärmepumpe Verflüssigung des Kältemittels bei hohem Druck  Abgabe von Wärme Umweltwärme Heizsystem Kompressor Verdampfer Verflüssiger O.Ö. Energiesparverband, Linz www.esv.or.at Verdampfung des Kältemittels bei niedrigen Druck  Aufnahme von Wärme aus der Umwelt Drosselventil zur Reduzierung des Drucks des Kältemittels 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Die Kompressions-Wärmepumpe 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Die Kompressions-Wärmepumpe Parameter Einheit Elektro-Wärmepumpe (15 kW; 300 l-Speicher; Leitungen, Heizflächen) Zu bezahlender Input Elektrizität (100 %) Output Wärme (100 %) “Wirkungsgrad” [%] 400 % Investition [€/kW] 1500 €/kW Sonstige fixe Kosten [€/(kW*a)] 2 €/(kW*a) Brennstoffkosten [Cent/kWh] 15 Cent/kWhel Nutzungsdauer [Jahre] 20 a … … ... 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Energiefluss einer elektrischen Erdreich-Wärmepumpe 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

CO2-Emissionsfaktoren verschiedener Energieträger 0,55 kg/kWhel 0,396 kg/kWh 0,338 kg/kWh Deutscher Strommix Braun- kohle Stein- kohle 0,2 kg/kWh Gas Erneuerbare Kernenergie 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Energiefluss in einer Öl-Zentralheizung 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Vergleich verschiedener Heizsysteme (Heizung und Warmwasser) Quelle: Initiativkreis Wärmepumpe 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Vor- und Nachteile einer Kompressionswärmepumpe geringer Bedarf an Primärenergie Nutzung „kostenloser“ Umweltenergie geringer Platzbedarf im Haus geringer Wartungsaufwand Kühlung möglich relativ hohe Anfangsinvestition Nutzung von Strom zum Heizen mit sinkender Temperatur der Wärme- quelle sinkt auch Effizienz der Wärmepumpe 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Beispiele für Wärmepumpen Wärmepumpenheizung mit Erdwärmesonde 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Beispiele für Wärmepumpen Wärmepumpenheizung mit Erdwärmekollektor 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Beispiele für Wärmepumpen Wärmepumpenheizung mit Oberflächenwasser als Wärmequelle 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Beispiele für Wärmepumpen Verbraucher Wärmepumpe Wärmepumpenheizung mit Abwasser als Wärmequelle Nahwärme > 80°C Abwasser 12-20°C Wärmetauscher 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

Beispiele für Wärmepumpen Außenluft Abluft Wärme- tauscher Wärmepumpe Wärmepumpenheizung mit Abluft als Wärmequelle 27. Oktober 2006 Campus BTU Cottbus

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