Die Energiekosten schießen durch die Decke, und viele Menschen sehen sich nach ansprechenden Alternativen um. Dank der technischen Entwicklungen der letzten Jahrzehnte, sind wir mittlerweile in der Lage zahlreiche erneuerbare Energien für uns nutzbar zu machen. In diesem Artikel gehen wir darauf ein welche technische Ausstattung für verschiedene erneuerbare Energiequellen benötigt wird. Strom aus der Kraft der Sonne mittels Photovoltaikanlage, als auch die vielfältigen Einsatzgebiete der Wärmepumpe.
Welche technische Ausstattung braucht man für eine Photovoltaikanlage?
Natürlich zum einen die Solarmodule, die die Sonnenstrahlung auffangen und verarbeiten, zum anderen die Solarkabel, um die Energie zum Wechselrichter weiterzutransportieren. Dieser wandelt den Gleichstrom der Module in für uns brauchbaren Wechselstrom um. Diesen kannst du dann für deine Geräte nutzen, oder aber in das Energienetz einspeisen und eine kleine Bezahlung erhalten.
In der Realität macht es allerdings wenig Sinn überschüssigen Strom ins Netz einzuspeisen, da die Vergütung mit rund 8 ct / kWh aktuell sehr gering ist*. Da macht es mehr Sinn, den teuer gewonnenen Strom selbst zu verbrauchen. Leider wird jedoch oft genau dann viel Energie produziert, wenn wir nicht zuhause sind, nämlich in den Mittags- und Nachmittagsstunden. Um dieses Problem zu umgehen, benötigst du einen Stromspeicher, der den gewonnenen Strom dann zu gewünschten Zeiten abgeben kann. Genau dann, wenn du ihn brauchst.
*Kleines Update: Das EEG ändert sich in 2023 und hält neue Vergütungen vor um an Attraktivität zu gewinnen.
Zusatz: Wie geschrieben, so dass der erzeugte Strom (in der Mittagszeit) nicht verpufft und auch selbst verbraucht werden kann, sollte man über einen Stromspeicher nachdenken. Dazu empfehle ich euch folgenden Artikel der partial den Stromspeicher und die Kosten aufnimmt.
Nutze erneuerbare Energiequellen wie z.B. die Wärme der Erde zum Heizen
Um die Geothermie als Energiequelle für dein Zuhause nutzen zu können, braucht es eine fachmännische Tiefenbohrung. Bei dieser werden Kunststoffleitung bis zu 200 Meter tief unter die Erde angebracht, um die dort vorhandene Erdwärme anzuzapfen und zu nutzen.
Es gibt auch andere Varianten ohne Tiefenbohrung, wie die Verwendung von Erdwärmekollektoren. Diese werden in deutlich geringerer Tiefe im Erdreich angebracht. Dort sammeln sie, allerdings viel großflächiger als bei der Tiefenbohrung, Erdwärme aus dem Boden und leiten sie mittels Leitungen ins Haus.
Wenn sich in der Umgebung des Gebäudes zugängliches Grundwasser findet, ist auch dieses für eine Förderung mittels Wärmepumpe geeignet. Schon ab einer Tiefe von 20 m ist das Wasser rein genug, um für die Anlage verwendet zu werden. Grundwasser ist, mit stabilen 8-12 Grad Celsius während des ganzen Jahres, wesentlich stabiler in der Förderung als die Erdwärmekollektoren. Die Sole der Kollektoren hat im Winter nur noch zwischen 2 und 4 Grad Celsius, dadurch nimmt die Effizienz der Wärmepumpen-Heizung rapide ab.
Möglichkeit erneuerbare Energiequellen mit Luft Wasser Wärmepumpe zu nutzen
Die dritte Möglichkeit wäre die sogenannte Luft Wasser Wärmepumpe. Diese saugt dabei warme Umgebungsluft von außen an und leitet sie an einen Wärmeüberträger, den sogenannten Verdampfer weiter. Das dort enthaltende Kältemittel ändert seinen Aggregatzustand bereits bei relativ geringen Temperaturen. Wenn es mit der von außen angesaugten „warmen Luft“ in Kontakt kommt, wandelt es sich in ein Gas-Dampf-Gemisch um. So ist die Temperatur des Gemisches noch relativ geringen, daher wird es anschließend in den Verdichter geleitet, welcher den Druck und daher die Temperatur erhöht. Der Verdichter wird elektrisch angetrieben und braucht eine externe Stromquelle für den Betrieb.
Hat das Dampf-Gemisch die richtige Temperatur erreicht, wird es an den nächsten Wärmeübertrager, den Kondensator weitergeleitet. Dieser überträgt die erzeugte Wärme auf das Verteilungssystem im Haus und heizt so das Gebäude auf. Jetzt könnte man meinen, dass die Wärmepumpe im Winter Probleme bekommt. Doch falsch gedacht! Selbst bei Temperaturen von -20 Grad ist eine Luft/Wasser-Wärmepumpe in der Lage, der Umgebungsluft genügend Wärme zu entziehen, um dein Gebäude zu heizen. Das enthaltene Kühlmittel ist der entscheidende Helfer dabei. Wichtig ist die Abstimmung der Wärmepumpe auf die erforderliche Energiemenge des Gebäudes.
Die allgemeinen Komponenten der Wärmepumpen-Heizung
Im Groben besteht die Wärmepumpen-Heizung aus den Komponenten zu Förderung der Erdwärme, der Wärmepumpe an sich und der Bedieneinheit, einem Warmwasser-Speicher, sowie den Komponenten der Wärmeverteilung im Haus. Umso besser alle Bestandteile aufeinander eingestellt sind, umso höher ist die Heizleistung und Effizienz der Anlage.
Das Herzstück der Wärmepumpe ist der Verdichter, dieser sorgt dafür, dass das gasförmige Kältemittel auf ein höheres Temperatur- und Druckniveau gebracht wird. Der Antrieb geschieht in der Regel elektrisch und kann auch durch die eigene Photovoltaik-Anlage betrieben. So kann ein effizienter Betrieb gewährleistet werden.
Fazit – Technische Ausstattung bei erneuerbaren Energiequellen
Solarenergie und Wärmepumpen sind eine großartige Möglichkeit ohne großen Energieeinsatz ein Wohngebäude mit Energie zu versorgen und aufzuheizen, und machen mittlerweile der klassischen Gasheizung Konkurrenz (Update 09.03.2023: Habek zieht Gas- Ölheizungsverbot bereits für 2024 in Erwägung). Welche Art der Anlage für dein Zuhause am besten infrage kommt, sollte man professionell abklären lassen. Die Installation der Anlage ist anfangs umfangreich und kostspielig, rentiert sich aber bereits nach einigen Jahren des Betriebs. Das sollte man vorher sorgfältig kalkulieren.
