Luftwärmepumpen nutzen die Energie aus der Umgebungsluft, um Gebäude zu heizen und Warmwasser bereitzustellen. In der Schweiz (und wohl auch in Liechtenstein) zeigen sie selbst bei tiefen Temperaturen eine vergleichsweise gute Effizienz, wie eine Studie des Instituts für Energiesysteme der Ostschweizer Fachhochschule OST zeigt. Zwar nimmt der Wirkungsgrad bei Frost grundsätzlich ab, dennoch schneiden Luftwärmepumpen bei uns oft besser ab als erwartet. Dafür gibt es mehrere klimatische und technische Gründe.

Ein wesentlicher Faktor ist die hierzulande trockene Winterluft. Bei sehr kalten Temperaturen enthält die Luft deutlich weniger Feuchtigkeit als in milderen, feuchten Klimazonen. Trockene Luft reduziert die Vereisung am Verdampfer der Wärmepumpe. Dadurch sind weniger Enteisungszyklen nötig, bei denen die Anlage kurzfristig Energie aufwenden muss, um Eis von den Wärmetauschern zu entfernen. Weniger Enteisung bedeutet geringeren Stromverbrauch und einen stabileren Betrieb, was sich positiv auf den Gesamtwirkungsgrad auswirkt.

Hinzu kommt, dass die tiefsten Temperaturen in der Schweiz meist nur kurzzeitig auftreten. In vielen bewohnten Regionen liegen die Wintertemperaturen häufig über minus 10 bis minus 15 Grad. Moderne Luftwärmepumpen sind genau für diesen Temperaturbereich ausgelegt und können hier weiterhin effizient arbeiten. Ein weiterer Vorteil ist der hohe energetische Standard vieler Gebäude. Gute Wärmedämmung und der verbreitete Einsatz von Niedertemperatur-Heizsystemen wie Fussbodenheizungen ermöglichen niedrige Vorlauftemperaturen. Je geringer die benötigte Vorlauftemperatur, desto weniger Arbeit muss die Wärmepumpe leisten und desto besser bleibt der Wirkungsgrad. Die 14 Anlagen im Gebäudepark Schweiz, die im Rahmen der internationalen Feldtest-Studie erfasst wurden, fielen generell durch eine besonders hohe Effizienz auf. Zum einen sank der mittlere Wirkungsgrad bei einer Aussentemperatur um -4° C nicht unter 3°. Die Bestwerte erreichten ein Niveau von beinahe 5°.

Die Effizienz kann dennoch deutlich sinken, wenn ungünstige Bedingungen zusammentreffen. Neben der Vereisung bei feuchter Witterung gibt es Effizienzverluste durch schlecht gedämmte Gebäude, zu hohe Vorlauftemperaturen oder falsch dimensionierte Anlagen. Muss zusätzlich ein elektrischer Heizstab einspringen, verschlechtert sich die Energiebilanz spürbar.

Insgesamt zeigen Luftwärmepumpen unter den klimatischen Bedingungen der Schweiz und Liechtensteins auch im Winter gute Leistungswerte, insbesondere wenn trockene Kaltluft, eine passende Anlagenauslegung und ein effizienter Gebäudestandard zusammenkommen.

Quelle: energie-experten.ch

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Veranstaltung im Rahmen der Reihe „Faszination Energie“ des Fördervereins Institut für Energiesysteme.

Leon Brendel, OST IES – Ostschweizer Fachhochschule: „Wir machen Dampf – Jetzt gibt’s Hochtemperaturwärmepumpen“. Do. 26.3.26, 18-20 Uhr, anschliessend Apéro.

OST-Ostschweizer Fachhochschule, Haus 2 / Hörsaal G2, Werdenbergstrasse 4, 9470 Buchs SG, .

Teilnahme kostenlos. Anmeldung: schulz-events.eyevip.ch

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Eine neue Studie des Schweizer Forschungskonsortiums PATHFNDR unter Leitung der ETH Zürich zeigt, dass Elektroautos und Wärmepumpen nicht nur mehr Strom benötigen, sondern bei intelligenter Steuerung aktiv zur Netzstabilität beitragen können. Obwohl der Schweizer Stromverbrauch bis 2050 aufgrund der Elektrifizierung deutlich steigen dürfte, lässt sich die zusätzliche Last durch flexible Betriebsweisen wirksam abfedern. Wärmepumpen können in gut gedämmten Gebäuden mehrere Stunden pausieren, ohne den Wohnkomfort zu beeinträchtigen. Dadurch laufen sie nicht gleichzeitig zu Spitzenzeiten und entlasten das Netz.

Auch Elektroautos stehen meist länger am Stromanschluss, als zum Laden nötig wäre. Werden Ladevorgänge gezielt in Zeiten hoher Solarproduktion verlegt, erhöht sich der Anteil erneuerbarer Energien im System, während Importbedarfe vor allem im Winter sinken. Laut Studie könnte so rund ein Fünftel der heutigen Nettoimporte vermieden werden. Gleichzeitig verringert sich der Bedarf an teuren Reservekapazitäten wie Gaskraftwerken oder grossen Batteriespeichern, was Investitionen deutlich reduziert und die Grosshandelspreise stabilisiert.

Voraussetzung für dieses Potenzial sind jedoch smarte Steuerungs- und Kommunikationstechnologien sowie dynamische Tarife, die flexibles Verhalten belohnen. Die Studie macht klar: Mit digitaler Intelligenz werden E-Autos und Wärmepumpen vom vermeintlichen Problem zu zentralen Bausteinen einer sicheren und erneuerbaren Energiezukunft.

Quelle: solarserver.de

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Der Mannheimer Versorger MVV will am Rhein den europaweit grössten Standort zur Nutzung von Flusswärme schaffen. Dafür ist der Bau einer zweiten Grosswärmepumpe mit 150 MW Leistung geplant.

Die neue Anlage der MVV Energie AG entsteht in der Nähe der bestehenden Wärmepumpe auf dem Gelände der Grosskraftwerk Mannheim AG (GKM). Mit der geplanten thermischen Leistung von rund 150 Megawatt (MWth) bringe die Anlage mehr als das Siebenfache der ersten MVV-Flusswärmepumpe. Die neue Flusswärmepumpe von MVV werde damit eine der grössten Europas.

Darüber hinaus plant das Mannheimer Energieunternehmen auf dem GKM-Gelände den Bau eines wasserstofffähigen Fernwärmenachheizers. Die Anlage diene dazu, in der Heizperiode das Fernwärmewasser auf die dann benötigten Temperaturen im Fernwärmenetz aufzuheizen. Die Bauarbeiten für beide Projekte sollen im kommenden Jahr beginnen. Die Inbetriebnahme ist für Herbst 2028 vorgesehen.

Entnommenes Rheinwasser um drei Grad abgekühlt

Der Plan ist, die Fernwärmeversorgung in Mannheim und Umgebung bis 2030 vollständig zu dekarbonisieren. Die zweite Flusswärmepumpe von MVV werde voraussichtlich ab 2028 bis zu 40.000 weitere Haushalte in der Metropolregion Rhein-Neckar versorgen. Durch die Nutzung des Rheinwassers als Wärmequelle reduziere sich der CO₂-Ausstoss deutlich. Die Wärmeerzeugung benötige dabei weniger als ein Prozent des an Mannheim vorbeifliessenden Rheinwassers. Dieses Wasser wird über ein bestehendes Bauwerk entnommen und um maximal 3 Grad Celsius abgekühlt in den Fluss zurückgeleitet.

Quelle: solarserver.de

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Ein Bericht von «The Guardian» zeigt, dass Nutzer selbst in viktorianischen Häusern und älteren Häusern auf dem Land niedrigere Rechnungen und wärmere Wohnungen bemerken.

Gillian Woodward, 50, sagt, ihr Haus habe sich durch die Installation einer Luft-Wärmepumpe „völlig zum Positiven verändert“. Woodward, eine Gemeindeschwester in Nordwales, war „verblüfft“, als sie erfuhr, dass sie Anspruch auf einen staatlichen, bedürftigkeitsabhängigen Zuschuss hatte, der die gesamten Kosten für die Isolierung und Installation einer Wärmepumpe in ihrem Haus abdeckte.

„Viele meiner Freunde haben gesagt, sie seien sich bei Wärmepumpen nicht sicher“, sagt Woodward. „Aber die Technologie hat sich stark verbessert, und die Zufriedenheit ist hoch, selbst in alten Häusern. Ich fand, dass es das Risiko wert war.“

Ihre Erfahrung deckt sich mit den Ergebnissen eines Berichts des Thinktanks Nesta vom letzten Jahr, der feststellte, dass die Zufriedenheit von Wärmepumpenbenutzern in viktorianischen oder älteren Häusern bei 83 % liegt, was die Vorstellung widerlegt, dass diese Heiztechnologie nur für neu gebaute Häuser geeignet ist. Die Umfrage ergab, dass zwei Drittel der Wärmepumpenbesitzer und 59% der Gaskesselbesitzer auch ohne umfangreiche Energieeffizienzverbesserungen zufrieden waren.

Zum Bericht in «The Guardian».

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Das Liechtensteiner Vaterland rechnet in der Ausgabe vom 14. März 2023 vor, dass Wärmepumpenheizungen trotz anfänglich höherer Investition langfristig günstiger sind als Öl- oder Gasheizungen. Dies dank Förderungen und deutlich tieferer Betriebskosten.

Die Zeitung berichtet gestützt auf Berechnungen der Regierung. Die Hoval relativiert: Dies ist bei heutigen Strompreisen der Fall, die Rechnung könne aber kippen, wenn der Strompreis extrem steigen würde. Dem ist beizufügen: Aber nur, wenn der Gas- und Ölpreis nicht auch steigt.

Quelle: Liechtensteiner Vaterland 14. März 2023, S. 5

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Durch die aktuelle Situation ist das Thema Energie vielen stärker ins Bewusstsein gerückt. Mit der Vortragsreihe «Faszination Energie» lässt das Institut für Energiesysteme IES an der OST – Ostschweizer Fachhochschule die Tradition aufleben, sich an die Öffentlichkeit zu wenden, sich aktiv in die politische Diskussion einzubringen und sein Wissen praxisgerecht weiterzugeben.

Den Anfang macht Stefan Bertsch mit einem Vortrag zum Thema Wärmepumpen. Wo stehen wir heute, worauf muss beim Einsatz geachtet werden und wohin geht die Entwicklung?

Donnerstag, 10. November 2022, 18:00-19:00: Vortrag und Diskussion mit anschliessendem Apéro

OST, Campus Buchs, Werdenbergstrasse 4, Hörsaal G2. Es besteht auch die Möglichkeit online teilzunehmen (Bei Anmeldung im Formular gibt es die Option «ich nehme online teil», dann bekommt man einen Link. Oder einfach per Mail anmelden).

Die Teilnahme ist gratis. Aus organisatorischen Gründen (Apéro) wird um eine Anmeldung mit Formular oder an fv-ies@ost.ch gebeten.

Programm und weitere Veranstaltungen in der Reihe «Faszination Energie».

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2021 gab es in der Schweiz 1,77 Millionen Gebäude mit Wohnnutzung und 4,69 Millionen Wohnungen. 58% der Gebäude wurden mit fossilen Energieträgern beheizt (Heizöl und Gas) und 17% waren mit einer Wärmepumpe ausgestattet, deren Anteil sich seit 2000 vervierfacht hat. Jede vierte Person heizte mit Gas. Dies geht aus der Gebäude- und Wohnungsstatistik des Bundesamtes für Statistik (BFS) hervor.

Rückgang der Ölheizungen, Zunahme von Wärmepumpen und Gasheizungen

Bezüglich Heizung mit fossilen Energieträgern bestehen markante Unterschiede zwischen Einfamilienhäusern (55%) und Mehrfamilienhäusern (66%). Heizöl kam in 41% der Gebäude zur Anwendung und bleibt damit der Hauptenergieträger zum Heizen. Dieser Anteil ist jedoch in den letzten 40 Jahren konstant zurückgegangen. 18% der Gebäude verfügten über eine Gasheizung, doppelt so viele wie noch vor 30 Jahren. Bei den Einfamilienhäusern belief sich der Gasanteil auf 16%, bei den Gebäuden mit mehr als zehn Wohnungen auf 28%.

Der Anteil der Gebäude mit einer Wärmepumpe (17%) hat sich seit 2000 vervierfacht. 2021 lag er für Objekte, die in den letzten zehn Jahren erbaut wurden, bei drei Vierteln. Einfamilienhäuser verfügten zu 21% über eine Wärmepumpe, während es bei Gebäuden mit mehr als zehn Wohnungen lediglich 13% waren. 12% der Gebäude wurden mit Holz und 8% mit Elektrizität beheizt.

Beim Gasanteil bestehen grosse Unterschiede zwischen städtischen und ländlichen Gebieten. In städtischen Gemeinden wurden 30% der Gebäude mit Gas beheizt, in ländlichen Gemeinden lediglich 4%. Der Anteil der Wärmepumpen fiel im Kanton Freiburg, der auch über den jüngsten Gebäudebestand verfügt, am höchsten aus (32%), im Kanton Basel-Stadt mit den ältesten Gebäuden am tiefsten (3%).

Quelle: Medienmitteilung des Bundesamtes für Statistik vom 6.10.22.

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Eine riesige Wärmepumpe am Potsdamer Platz soll schon bald 55 Gigawattstunden (GWh) Wärme im Jahr produzieren.

In Rechenzentren, industrieller Produktion, Abwasser oder thermischen Abfällen entsteht Abwärme, die sich über Grosswärmepumpen konzentrieren und für die Wärmeerzeugung nutzen lässt. Eine Hochtemperatur-Wärmepumpe wird voraussichtlich ab November 2022 etwa 55 GWh Wärme im Jahr produzieren. Damit können im Sommer 30‘000 Haushalte mit Warmwasser und im Winter 3‘000 Haushalte mit Wärme versorgt werden.

3,2 Millionen Kubikmeter Erdgas eingespart

Die Mega-Wärmepumpe ist künftig Teil von Deutschlands grösstem Fernkältenetz: Schon seit 25 Jahren versorgt die Kältezentrale am Potsdamer Platz rund 12‘000 Büros, 1‘000 Wohnungen und Kultureinrichtungen mit lokal erzeugter Kälte. Darunter auch die Philharmonie oder das Kulturforum. Insgesamt spart die Anlage im Wärmesystem der Stadt im Jahr rund 6‘500 Tonnen CO₂. Das entspricht 3,2 Millionen Kubikmeter Erdgas.

Das funktioniert so: Ein Kältenetz beliefert die angeschlossenen Gebäude ganzjährig mit sechs Grad Celsius kaltem Wasser. Dort angekommen, kühlt es die Immobilien und technischen Anlagen herunter – und nimmt selbst Wärme auf. Das Wasser erwärmt sich auf gut zwölf Grad Celsius und wird zur Kältezentrale zurückgeleitet. In zwei Kühlwasserkreisläufen wird dabei über Wärmetauscher und Verdichter ein Kältemittel zum Verdampfen gebracht. Bevor dies jedoch wieder neu als Kühlwasser zur Verfügung steht, muss es abkühlen. Bislang geschieht das über Kühltürme, die die Kühlwasser-Restwärme an die Umgebung abgeben.

An dieser Stelle kommt die neue Hochtemperatur-Wärmepumpe mit 8 MW Leistung ins Spiel: Sie nutzt die in der Kältezentrale entstehende Abwärme aus dem Kühlwasser als Wärmequelle und hebt – mithilfe von Strom und einem speziellen Kältemittel – die Temperatur der Restwärme aus der Kältezentrale auf ein höheres, nutzbares Niveau. Das spart nebenbei auch noch 120‘000 Kubikmeter Kühlwasser ein. Die innovative Wärmepumpe kann Wasser auf bis zu 120 Grad Celsius erhitzen. Die so erzeugte Wärme fliesst ohne Umwege direkt in das Stadtwärmenetz.

Quelle: www.photovoltaik.eu

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© Ernst Schweizer AG

Swissolar veranstaltet am 29. Oktober 2020 in Solothurn eine Fachtagung zur Kombination von Wärmepumpen mit Sonnenstrom und Solarthermie (Programm).

Vor der Krise ist nach der Krise: Es zeichnet sich ab, dass sich die Lage in Mitteleuropa langsam entspannt. Deshalb hat der Schweizer Branchenverband für den 29. Oktober 2020 in Solothurn eine Fachtagung zum Heizen mit Solarenergie anberaumt. Dabei geht es vor allem um Wärmepumpen, die mit Solarstrom betrieben werden. Aber auch die Solarthermie kommt zu Wort, um die elektrischen Heizwärmeerzeuger zu unterstützen.

Die Veranstaltung ist für einen halben Tag konzipiert, sie startet um 14 Uhr. Zuvor lädt Swissolar seine Mitglieder zur alljährlichen Generalversammlung nach Solothurn ein.

Um rechtzeitige Anmeldung wird gebeten.

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