Begriffserklärung

Erklärungen zu nicht ganz alltäglichen Begriffen...

A

Abgas- und Auskühlverluste

Die Wärmeerzeugung durch Verbrennung im Heizkessel läuft nicht ohne energetische Verluste ab. Die beiden wichtigsten Verluste sind der Abgas- und Auskühlverlust, die beide in die Berechnung der Wirkungs- und Nutzungsgrade mit einfließen.


Auskühlverluste

Unter Auskühlverlust versteht man die Wärme, die der Heizkessel unkontrolliert an die Umgebung abgibt. Ein temperierter Kessel gibt Wärme durch Konvektion und durch Strahlung an den Aufstellraum ab, unabhängig davon, ob der Brenner läuft oder nicht. Im Gegensatz zum Abgasverlust ist deshalb beim Auskühlverlust ein direkter Bezug zum Brennstoffverbrauch herstellbar. Der Wert hängt ab von der Qualität der Wärmedämmung, der Größe der Wärme abgebenden Oberfläche, der Temperaturdifferenz zwischen Kesselwasser und Aufstellraum sowie der Betriebsdauer des Kessels.


B



bivalent-alternative Betriebsweise

Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb die Beheizung bis zu einer bestimmten Außentemperatur (Bivalenztemperatur), die in Abhängigkeit der Heizkennlinie einer bestimmten Heizungsvorlauftemperatur (max. 50°C) entspricht, vollständig übernehmen. Unterhalb der Bivalenztemperatur schaltet die Wärmepumpe ab und der Öl-/Gas-Heizkessel übernimmt die Wärmeversorgung des Gebäudes allein. Die Abschaltung der Wärmepumpe bzw. die Einschaltung des Heizkessels wird durch die Regelung vorgenommen. So eignet sich diese Betriebsweise insbesondere für den Gebäudebestand mit konventionellem Wärmeverteil- und Abgassystem (Heizkörper). Da Luft/Wasser-Wärmepumpen bei niedrigen Außentemperaturen geringere Leistungszahlen vorweisen, empfehlen wir in diesem Fall die bivalent-alternative Betriebsweise.

bivalent-parallele Betriebsweise

Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb durch einen zusätzlichen Wärmeerzeuger (Öl-/Gas-Heizkessel) ergänzt. Die Zuschaltung kann über die Regelung in Abhängigkeit der Außentemperatur (Bivalenztemperatur) und der notwendigen Heizlast erfolgen. Aufgrund der geringen Investitionskosten für die gesamte Wärmepumpenanlage eignet sich die bivalente Betriebsweise insbesondere für bestehende Heizkesselanlagen im sanierten Gebäudebestand.


Brennwert

Vom Brennwert eines Brennstoffes spricht man dann, wenn das aus dem Wasserstoffanteil im Brennstoff bei der Verbrennung entstehende oder im Brennstoff enthaltene Wasser flüssig anfällt. Der Brennwert bezeichnet also die Wärmeenergie, die bei der Verbrennung mit Ausnutzung der Kondensationswärme des Wasserdampfes frei wird. Bei Gas- oder Ölfeuerungen liegt der Brennwert rechnerisch über 100%. Der Grund hierfür ist die Tatsache, dass der Heizwert (max. 100%) plus die latente Wärme (Wasseranteil im Abgas) den Brennwert ergeben.

Beispiel Erdgas: 100 % + 11 % = 111 %

Beispiel Öl: 100% + 6 % = 106 %

Dies bedeutet, dass die Effektivität eines Gasbrennwertkessels höher ist als die bei Öl, weil der Taupunkt bei Gas physikalisch schon bei 58°C stattfindet (abhängig vom Luftdruck). Das wiederum bedeutet, dass das gasförmige Abgas kondensiert, weil es den Taupunkt unterschreitet.

Bei Öl findet eine Taupunkt-Unterschreitung erst bei 48°C statt. Je mehr Kondensatwasser bei der Verbrennung im Abgasystem oder Kessel entsteht, desto höher ist der Wirkungsgrad.

Max. feuerungstechnischer Wirkungsgrad: 99,5%.


C


D


E


Energie

Sie steckt in jeder Substanz, die wärmer ist als der absolute Nullpunkt (-273,15°C = 0 Kelvin). Energie lässt sich weder herstellen noch vernichten.


Energieeffizienz eines Gebäudes

Die Energieeffizienz errechnet sich aus den beiden Größen Heizwert und Brennwert.


Energieverbrauch

Tatsächlich kann man Energie gar nicht verbrauchen – man kann sie höchstens umwandeln. Zum Beispiel in Wärme.


Erdwärmeheizung

Die Erdwärmeheizung ist ein landläufiger Begriff. Dieser soll eigentlich mehr die oberflächennahe Geothermie beschreiben. Bei dem Prinzip der oberflächennahen Geothermie nutzen wir die solare Energie zu unserem Vorteil aus. Aus ca. 80-200m Tiefe transportieren wir mit Hilfe von Sondenrohren die Wärme, die von der Sonne gespeichert wurde, in die Wärmepumpe-Heizzentrale, wo sie in Warmwasser umgewandelt wird, um Ihr Haus optimal über Ihre Fußbodenheizung zu beheizen. Neben der enormen Heizkosteneinsparung durch Unabhängigkeit der immer weiter steigenden Öl- und Gaspreise genießen Sie Sondertarife für Ihre Wärmepumpenanlage. Des Weiteren bietet Ihnen die Erdwärmeheizung eine deutliche Verbesserung des Wohnkomforts und eine Halbierung der Heizkosten. In der Schweiz, Österreich und in Schweden wird die Erdwärmeheizung seit Jahren schon erfolgreich angewandt: Rund 60 % aller Neubauten sind mit dieser Technik ausgestattet.


Erneuerbare oder auch regenerative Energien

Das sind alle Primärenergien, die nach menschlichem Ermessen unerschöpflich sind. Von ihnen spricht man, wenn ein Kreislauf entsteht, in dem sich Primärenergie wieder regeneriert. Der Zeitraum zur Regenerierung dafür liegt bei maximal 80 Jahren. Zum Vergleich: Fossile Energien haben eine Regenerationszeit von mehreren Millionen Jahren. Verbrennen Sie einen Liter Öl - und warten Sie....

Alle erneuerbaren Energien gehen auf drei grundlegende Quellen zurück:

  • die durch Planetenbewegungen entstehende Gravitationskraft (z. B. Gezeitenkraftwerke),
  • Erdwärme (z. B. geothermische Kraft- und Heizwerke),
  • Sonnenenergie (direkte Umwandlung in Strom oder Wärme sowie Bildung von Biomasse und Nutzung der Erdoberfläche durch Wärmepumpen).


Erneuerbare Energien sind z.B. Sonnenstrom durch Photovoltaik-Anlagen - Sonnenwärme durch Solarthermie-Anlagen - Biogas aus Biomasse - Biodiesel-Kraftstoff - Holz(pellets)heizungen – Erdwärme - Wasserstoff für Brennstoffzellen, sofern der Wasserstoff mittels erneuerbarer Energien produziert wurde – Windenergie – Wasser- und Aufwindkraftwerke - Gezeiten-, Strömungs- und Wellenkraftwerke am Meer.


F


Flanschheizkörper

Flanschheizkörper ist ein anderer Begriff für Elektro-Heizstab bzw. Tauchheizkörper. Dieser heizt 1:1, d.h. er benötigt 1 kwh Strom, um 1 kwh Wärme zu erzeugen - mit Abstand die teuerste Art zu heizen. Ganz im Gegensatz zu einer Wärmepumpe, die Arbeitszahlen von 1:3 bis zu 1:5,9 haben kann. Unverständlicherweise wird speziell bei Wärmepumpen fast immer ein E-Heizstab eingesetzt - allerdings niemals bei MHK. Denn ein E-Heizstab wirft die komplette Unterhaltskostenberechnung über den Haufen.


Frischwasserzentrale / Gesundheitscenter

Diese Art der Warmwasser-Bereitung gleicht mehr oder weniger einem Marketing-Gag - speziell in Kombination mit der Wärmepumpe. Bei diesem System muss zuvor ein Pufferspeicher (Gesundheitscenter) auf eine hohe Temperatur gebracht werden. Das frisch gezapfte Wasser erwärmt sich nach dem Durchlauferhitzerprinzip über einen Plattenwärmetauscher. Das vermeintliche Gesundheitscenter wurde bereits vor Jahren vor allem bei Holzfeuerungen eingesetzt. Aufgrund der hohen Wartungskosten (Verkalkungen) kommt es heute nicht mehr zum Einsatz.


G


Geothermie

Geothermie ist reine Erdwärme und hat nichts mit Wärmepumpen zu tun( die nur oberflächennahe Geothermie nutzen). Selbst bei Sondenbohrungen in 250 m Tiefe nutzt eine Wärmepumpe nur solare Energie. Der Erdkern liegt ca. 6600 km "unter uns". Er liefert nur knapp 3 Watt pro m². Geothermie arbeitet im Oberrheingraben (besonders hervorragende Region) ab Tiefen von ca. 1000 m bis 3000 m. Diese Art von Energie kann nur kraftwerksmäßig gefördert werden, um sie dann als Strom oder Fernwärme zu nutzen.

Oberflächennahe Geothermie:
Bohrungen entweder in Hausnähe in etwa 1,5 Meter Tiefe oder im Garten bis 200 Meter tief. Von solchen Anlagen sind derzeit schon etwa 50 000 in Betrieb.

Tiefen Geothermie:
Von ihr spricht man, wenn die Wassertemperatur mindestens 100°C beträgt. Dazu braucht man Bohrtiefen von 2000 Metern oder mehr. Das erste Erdwärmekraftwerk Deutschlands ging im November 2003 in Neustadt-Glewa ans Netz. 2004 wurde ein Erdwärmekraftwerk im bayerischen Unterhaching gebaut. Bruchsal plant ein Geothermiekraftwerk mit Wasser von 112°C aus etwa 2500 Meter Tiefe. Ein Geothermie-Kraftwerk in Basel soll 2009 in Betrieb gehen.


H


Heizwert

Beim Heizwert geht man davon aus, dass das bei der Verbrennung entstandene Wasser dampfförmig bleibt, d.h. die Kondensationswärme des Wasserdampfes fließt in die Berechnung nicht ein.


I


J


Jahres-Primär-Energiebedarf

Der Jahres-Primärenergiebedarf gibt an, wie viel Energie aus einer Energiequelle- zum Beispiel Erdgas- gewonnen werden muss, um ein Gebäude zu beheizen und mit warmem Trinkwasser zu versorgen. Der Jahres-Primärenergiebedarf wird pro m² und Jahr angegeben und darf einen monatlich zulässigen Wert nicht überschreiten. Dieser Wert ist abhängig von dem Verhältnis zwischen Wärme übertragender Außenhülle und beheiztem Volumen.

Die Formel zu Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs lautet:
(Jahres-Heizwärmebedarf + Trinkwasserwärmebedarf) x Anlagenaufwandszahl = Jahres-Primärenergiebedarf

Jahres-Heizwärmebedarf:
die Energie, welche die Anlage pro m² und Jahr zum Beheizen des Gebäudes bereitstellen muss.

Trinkwasserwärmebedarf:
die Energie pro Jahr, die für die Erwärmung des Trinkwassers erforderlich ist.

Anlagenaufwandszahl:
Sie ist das Maß für die Effizienz der Anlagentechnik, Je kleiner die Anlagenaufwandszahl, desto wirkungsvoller ist das Heiz- und Warmwasserbereitungssystem.



K


Kältekreis

Der Kältekreis ist das Herzstück jeder Wärmepumpe. Durch die Veränderung des Aggregatszustandes von flüssig zu gasförmig kommen die hohen Wirkungsgrade (COP-Zahlen) zustande. Entdeckt hat diesen als Kreiskolbenprozess bekannt gewordenen Vorgang 1824 Herr Carnot.


Kelvin

Das Kelvin wird in der Wärmeübertragung und allgemein in Naturwissenschaft und Technik zur Angabe von Temperaturen und Temperaturdifferenzen verwendet.


L


Latente Abgasverluste

bezeichnen die Energie, die durch die Kondensationswärme im Wasserdampf mit den Abgasen verloren geht. Um den sensiblen und latenten Abgasverlust zu reduzieren, sind niedrige Abgastemperaturen erforderlich. Ein Niedertemperatur-Heizkessel hat im Vergleich zu einem Konstant-Heizkessel mit Sockeltemperatur geringere Abgasverluste. Noch effizienter ist in dieser Hinsicht die Brennwerttechnik: In einem Brennwertkessel wird durch gezielt herbeigeführte Abkühlung der in den Abgasen enthaltene Wasserdampf kondensiert und dabei fast die gesamte Brennstoffenergie genutzt.


Legionellen

Bezeichnung für eine bestimmte Art von Stäbchenbakterien – Erreger der so genannten Legionärskrankheit.


Leistung und Wirkungsgrad

Jeder Heizkessel wird mit der ihm eigenen Nennwärmeleistung, Feuerwärmeleistung und dem Normnutzungsgrad beschrieben. Diese Fachbegriffe geben die Leistungsfähigkeit eines Heizkessels oder einer Heizungsanlage an.

Nennwärmeleistung:
Sie bezeichnet die maximale Leistung, die ein Heizkessel im Dauerbetrieb in einer bestimmten Zeiteinheit abgeben kann.

Feuerungswärmeleistung (auch Nennwärmebelastung genannt):
Sie bezeichnet die Heizleistung, die dem Heizkessel in einer bestimmten Zeiteinheit von der Feuerung zugeführt wird.

Nutzungsgrad:
Nutzungs- und Wirkungsgrad sind Werte für die Effizienz eines Heizkessels. Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen abgegebener und zugeführter Leistung. Der Nutzungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen der jährlich abgegebenen Heizwärme sowie der jährlich zugeführten Wärme eines Heizkessels.

Kesselwirkungsgrad:
Er errechnet sich aus dem Verhältnis zwischen abgegebener Wärmeleistung und zugeführter Feuerungsleistung.

Jahresnutzungsgrad:
Er berücksichtigt die verschiedenen Betriebszustände der Heizungsanlage für ein ganzes Heizjahr und zeigt an, wie gut ein Heizsystem ausgelastet ist: Je länger die Brennerlaufzeiten im Verhältnis zur Gesamtbetriebsdauer, desto höher der Jahresnutzungsgrad.

Normnutzungsgrad:
Er wird aus fünf Teilllast-Nutzungsgraden errechnet. Dieser Wert ist sinnvoll für den Vergleich verschiedener Kessel-Bautypen und Produkte unterschiedlicher Hersteller.



M


monoenergetische Betriebsweise

Die Wärmepumpenanlage wird im Heizbetrieb durch einen mit Strom betriebenen Wärmeerzeuger (z.B. Heizwasser-Durchlauferhitzer) ergänzt. Die Zuschaltung kann über die Regelung in Abhängigkeit der Außentemperatur (Bivalenztemperatur) und der Heizlast erfolgen.

Aufgrund der geringeren Investitionskosten für die gesamte Wärmepumpenanlage kann die monoenergetische Betriebsweise gegenüber einer monovalent betriebenen Wärmepumpenanlage – insbesondere bei Neubauten – wirtschaftlich von Vorteil sein, was von Fall zu Fall zu prüfen wäre.



monovalente Betriebsweise

Die Wärmepumpe arbeitet in dieser Betriebsweise als einziger Wärmeerzeuger (mono). Dies ist möglich, wenn Wärmequellen mit ganzjährig und vor allem im Winter mit konstant hohem Temperaturniveau zur Verfügung stehen. Als typisches Beispiel gilt die Grundwasser-Wärmepumpenheizung.

Die monovalente Auslegung einer Wärmepumpen-Heizung bietet wirtschaftlich und energetisch eine Reihe von Vorteilen, weshalb sie bei der Planung angestrebt werden sollte.


N


Natural Cooling

Regenerative Art zu kühlen, ohne den Kompressor der Wärmepumpe, der Hauptstromverbraucher ist, zu benutzen. Geht nur in Verbindung mit Flächenheizungen. Selbstverständlich Taupunktüberwacht.

An heißen Sommertagen sind die Temperaturen in Inneren der Gebäude in der Regel höher als im Erdreich oder Grundwasser. Dann können die niedrigeren Temperaturen des im Winter als Wärmequelle dienenden Erdreichs bzw. Grundwassers zur direkten Kühlung des Gebäudeinneren genutzt werden.

Bestimmt Wärmepumpen verfügen hierzu über eine als "natural cooling" bezeichnete Funktion in ihrer Regelung. Aufgrund der hohen Außenlufttemperaturen im Sommer ist diese Funktion bei Luft/Wasserwärmepumpen leider nicht möglich. Die "natural cooling"-Funktion kann mit wenigen zusätzlichen Komponenten aktiviert werden und ermöglicht so einen angenehmen Zusatznutzen der Vitocal Wärmepumpen. Die Kühlfunktion ist nicht mit Klimaanlagen oder Kaltwassersätzen zu vergleichen. Die Kühlleistung ist abhängig von der Wärmequellentemperatur, der Größe der Wärmequelle und der zeitlichen Belastung, die je nach Jahreszeit Schwankungen unterworfen ist.

In der "natural cooling"-Funktion schaltet die Regelung lediglich die Primärpumpe ein, der Verdichter (Hauptstromverbraucher) bleibt aus. Das kühlende Wärmeträgermedium wird somit zum Wärmetauscher transporiert.

Zur direkten Kühlung der Räume können folgende Systeme angeschlossen werden:

  • Fußbodenheizung
  • Betonkernaktivierung
  • Gebläsekonvektoren
  • Kühldecken



O


P



Primärenergieträger

Energieträger, die noch keiner Umwandlung unterworfen wurden – sowohl fossile (Kohle, Erdöl und Erdgas sowie Kernbrennstoffe) als auch erneuerbare Energieträger (Wasserkraft, Sonnenenergie, Windkraft, Erdwärme, Biomasse).

Es gibt zwei Arten von Primärenergie:

  • Unerschöpfliche bzw. regenerative Energien wie Wind-, Wasser-, Solar-, Bio- und Geoenergie (Erdwärme, Gezeitenenergie, etc.)
  • Erschöpfliche bzw. endliche Energien: fossile Energieträger: Kohle (Stein-, Braunkohle), Erdgas, Erdöl und Torf und nichtfossile Energieträger: Kernbrennstoffe Uran und Thorium.



Pufferspeicher

Einige Hersteller kommen ohne Pufferspeicher aus. Ein Pufferspeicher hat jedoch die Aufgabe:

  • der Wärmepumpe lange Laufzeiten zu gewähren
  • einen schnellen Rücklauf zu garantieren, damit die (rücklaufgesteuerte) Wärmepumpe besser und genauer regeln kann
  • den Komfort über die Abschaltzeit des Elektro-Versorgungs-Unternehmen (EVU, z.B. Enbw etc.) zu gewährleisten


Übliche Auslegungswerte sind 20-40 l/kW Heizlast. Pufferspeicher können auch an der Wand hängend montiert werden.


Q


R


S


Saugbrunnen und Versickerung

Der Saugbrunnen und die Versickerung sind eine spezielle Entwicklung von MHK.

Der Saugbrunnen versorgt bei einer Wasser/Wasser Wärmepumpe den Kältekreis mit Energie. Die ganzjährige konstante Energie des „warmen" Brunnenwassers versorgt höchst effizient die Wärmepumpe. Der Saugbrunnen muss ca. 10 m in Fliesrichtung des Grundwassers von der Versickerung entfernt sein. Die Fliesrichtung des Grundwassers wird vom Geologen bzw. Brunnenbauer festgelegt.

Aus dem Saugbrunnen wird das Wasser entnommen und in die Versickerung wieder eingeleitet. Die Errichtung des Saugbrunnens und der Versickerung muß vom Landratsamt genehmigt werden.

Vorteil der Versickerung ist, dass dies der Kunde nach Anleitung selber verlegen kann und das entnommene Wasser gänzlich ohne Sauerstoffzufuhr wieder eingeleitet wird. Dies beugt im erheblichen Maße der Verockerung vor bzw. verhindert diese ganz.


Sensible Abgasverluste

zeigen an, wie viel Prozent der im Brennstoff enthaltenen Energie mit den Abgasen verloren geht. Diese Energie entweicht einfach ungenutzt durch den Schornstein und wird bei der jährlichen Emissionsmessung vom Schornsteinfeger auf einem Messprotokoll vermerkt.


Sonnenenergie – Solarenergie

Die Sonne ist die Quelle aller Energien: In kaum drei Stunden strahlt sie die gleiche Menge Energie auf die Landfläche der Erde, wie die, die von der Weltbevölkerung im Jahr verbraucht wird. Oder anders: Die jährlich eingestrahlte Sonnenenergie ist etwa 20.000 Mal größer als der weltweite Energieverbrauch pro Jahr. Die eingestrahlte Energiemenge beträgt in Deutschland durchschnittlich 860 Kilowattstunden pro m2 und Jahr. Sonnenenergie kann man entweder direkt durch Kollektorsysteme (zur Erwärmung von Wasser und Luft bzw. zur Elektrizitätserzeugung (Photovoltaik) nutzen oder indirekt über die erneuerbaren Energien (Biomasse, Wind- oder Wasserkraft).


T


Tauchheizkörper

Flanschheizkörper ist ein anderer Begriff für Elektro-Heizstab bzw. Tauchheizkörper. Dieser heizt 1:1, d.h. er benötigt 1 kwh Strom, um 1 kwh Wärme zu erzeugen - mit Abstand die teuerste Art zu heizen. Ganz im Gegensatz zu einer Wärmepumpe, die Arbeitszahlen von 1:3 bis zu 1:5,9 haben kann. Unverständlicherweise wird speziell bei Wärmepumpen fast immer ein E-Heizstab eingesetzt - allerdings niemals bei MHK. Denn ein E-Heizstab wirft die komplette Unterhaltskostenberechnung über den Haufen.


Trinkwasserladesystem

Die einzige energetisch sinnvolle Warmwasserbereitung mit der Wärmepumpe. Während des Ladevorgangs arbeitet die Wärmepumpe immer noch mit einer Arbeitszahl von 1:3,6!!! Zusammen mit dem MHK-CONVERTER eine hervorragende Kombination.


U



V



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Zwischenkreiswärmetauscher

Ein Zwischenkreiswärmetauscher sollte bei einer Wasser/Wasser Wärmepumpe immer als Schutz eingesetzt werden, damit Veränderungen im Grundwasser keine Störungen der Wärmepumpenfunktion auslösen. Der Zwischenkreiswärmetauscher muss mechanisch zu reinigen sein.