Die Gasmotor-Wärmepumpentechnik zur Wärme- und Kälteerzeugung im öffentlichen Bereich: Wirtschaftlichkeitsvergleich nach der VDI 2067 unter Einbezug von BHKW- und Absorptionstechnik

In diesem Buch werden gasmotorisch angetriebene Wärmepumpen als Wärme- bzw. Kälteerzeuger für den öffentlichen Bereich betrachtet. Dazu wird eine Analyse und Bewertung des Gebäudebestandes in Mitteldeutschland vorgenommen. Recherchen zu maßgeblichen Vorschriften und Förderprogrammen der Länder werden einbezogen. Für die betrachteten Gebäude werden Wärme- und Kühlbedarfscharakteristika pragmatisch erhoben. Zu den gasmotorisch angetriebenen Wärmepumpen wird der Aufbau des Systems, die Funktionsweise und eine Energiebilanzierung für den Heiz- und Kühlbetrieb detailliert betrachtet. Außerdem wird die hydraulische Einbindung der gasmotorisch betriebenen Wärmepumpe aufgezeigt und erläutert. Auf die Steuerungs- und Regelungstechnik der einbezogenen Systeme wird näher eingegangen. Für die Systemvarianten wird die Wirtschaftlichkeit in Anlehnung an VDI 2067 und Umweltaspekte betrachtet. Zur Umsetzung der gewonnen Erkenntnisse wird ein Excel-Werkzeug entwickelt, um eine zeitnahe Bereitstellung von Entscheidungskriterien bereits in der Angebotsphase zu ermöglichen und auf diesem Wege eine Grundlage für zutreffende Entscheidungsfindungen zu schaffen.

Der Autor Hellmann, Sebastian, M.Eng., wurde 1984 in Wippra geboren. Nachdem der Verfasser eine Berufsausbildung als Gas- u. Wasserinstallateur in einem Fachunternehmen der Branche erfolgreich absolvierte, entschied er sich für die Erweiterung seiner Kenntnisse durch ein Studium. Das Bachelorstudium der Gebäude- u. Energietechnik an der Fachhochschule Erfurt schloss er im Jahre 2012 ab. Aufbauend absolvierte der Verfasser erfolgreich das Masterstudium im Fachbereich Heizung-, Klima- und Sanitärtechnik im Jahre 2014. In der Studienzeit konnten durch Praktika weitere Kenntnisse aus dem interessanten Einsatzfeld der Gebäude- u. Energietechnik erlangt werden. Der Autor entwickelte bereits während des Studiums ein besonderes Interesse im Bereich der Klimatisierung mit der Gasmotorwärmepumpe.

Textprobe:Kapitel 2, Fördermöglichkeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz im öffentlichen Bereich unter Beachtung der EnEV:2.1, Allgemeine Betrachtung:Eine Förderung im Bereich Wohnungsbau über Mittel aus der öffentlichen Hand wurde von der Bundesrepublik Deutschland nach deren Gründung geschaffen. Zudem Zeitpunkt war der Wiederaufbau der Bundesrepublik notwendig, wofür ein Bundesministerium geschaffen wurde [17].Die aktuelle Regierung sieht enormes Potential in der Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden, Anlagen, Kraftwerken und der damit einhergehenden Einsparung von Energie. Dabei soll die Energieproduktivität von 1990 bis zum Jahr 2020 verdoppelt werden [18].2.2, Grundsätzliche Förderungsziele:Als oberste Prämisse gilt eine sichere, umweltgerechte und kostengünstige Energieversorgung, als Grundvoraussetzung für eine moderne und leistungsfähige Volkswirtschaft zu sichern.Deutschland möchte auch in Zukunft mit der "Energie für Deutschland" Initiative Spitzentechnologien entwickeln und an führender Stelle weltweit stehen.Das dafür notwendige Gesamtkonzept sieht einen Energiemix zur Energieversorgung vor. Nach der Atomkatastrophe am 11.03.2011 in Japan hat sich die damalige Bundesregierung das Ziel gesetzt von der Atomenergie vollständig abzulassen und diese über andere Energieträger und erneuerbare Energien zu ersetzen [19].In der Klimaschutz- und Energiepolitik wird in Deutschland der Ausbau von erneuerbaren Energien ökologisch und ökonomisch vorangetrieben. Die Regierung setzte sich das Ziel den Prozentsatz an erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2020 auf 10 % zu steigern [18].2.2.1, Geförderte Maßnahmen zur energieeffizienten Gebäudesanierung:Die Förderungen auf Grundlage des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes sollen regelmäßig einer wirtschaftlichen Prüfung unterzogen und ggf. angepasst werden. Veraltete Windanlagen sollen durch effiziente Anlagen ersetzt werden. Zudem wird das Marktanreizprogramm zur Nutzung von Wärme aus regenerativen Energien ausgebaut.Unter Zuhilfenahme von CO2-Gebäudesanierungsprogrammen werden durch Attraktive Förderungen, Investitionszuschüsse, zinsgünstige Kredite und steuerliche Erleichterungen Anreize geschaffen.Die dena fördert im Gebäudebereich die Energieeinsparung mit interessanten Maßnahmen.Die finanziellen Aufwendungen zur Nutzung der im Erneuerbaren-Energien Gesetz festgelegten Maßnahmen, sind über die EEG-Umlage von den Verbrauchern zu tragen [18].2.2.2, Stand der Nutzung:In Folge von Ausbau und optimaler Nutzung der erneuerbaren Energien ist deren Anteil am Gesamtenergieverbrauch stark voran geschritten. Die Förderung dieser Maßnahmen sichert den Ausbau und die Weiterentwicklung dieser Techniken.Das Marktanreizprogramm (MAP) ist eine Initiative, welche vor über 10 Jahren gestartet wurde. Mit diesem Programm werden erneuerbare Energien im Wärmesektor gefördert. Im Jahr 2010 wurden 235 Mio. Euro für 145.891 Zuschüsse an Privatpersonen für Investitionen im Wärmesektor durch EE und für gewerbliche und kommunale Investoren 72 Mio. Euro für Tilgungszuschüsse und Zinsverbilligungen bereitgestellt. In Folge dieser Förderung wurden auf dem Markt insgesamt Investitionen im Rahmen des EE-Wärmebereiches von 2,15 Mrd. Euro getätigt.Weitere Förderprogramme werden durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau bereitgestellt. Seit dem 01.07.2010 wurden die Programme an die EnEV 2009 angepasst und verschiedene Maßnahmen zusammengefasst.Bei der Kumulierbarkeit der Fördermöglichkeiten existieren große Unterschiede auf die noch näher eingegangen wird [19].2.2.3, Sicherung einer hohen Gebäudeenergieeffizienz unter Einbezug der optimalen Nutzung erneuerbarer Energien:Ca. 40 % des Gesamtenergiebedarfes in Deutschland fallen auf die Gebäudebeheizung und "Kühlung. Daher ist eine Effizienzsteigerung aus Aspekten des Klimaschutzes und wirtschaftlichen Gesichtspunkten von enormer Bedeutung. Es wurden Gesetze zur Einhaltung von Mindestanforderungen erlassen. Bei Bestandsgebäuden können durch bestimmte Maßnahmen Förderungen und Inves