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Wiesemann & Theis GmbH
Auf Erdwärme gesetzt

Die Nutzung von Erdwärme ist eine der kosteneffizientesten und umweltfreundlichsten Heizalternativen, die in den letzten Jahren verstärkt in Neubauten aber auch zur Sanierung von alten Heizanlagen Verwendung findet.


Im neuen Anbau des Elektronikunternehmens Wiesemann & Theis GmbH in der Porschestr. 12 in Wuppertal wurde auf die Erschließung von Erdwärme mittels Erdwärmesonden zurückgegriffen. Diese Technologie macht die über ein Wärmeträgermedium gewonnene geothermische Energie mittels einer Wärmepumpe zur Gebäudebeheizung (Niedertemperaturheizung) verfügbar. Umgekehrt sind Wärmepumpen und Erdwärmesonden auch mit hoher Effizienz zur Klimatisierung von Gebäuden einsetzbar, wobei ein Überschuss an Raumwärme in den Untergrund abgegeben wird.
„Wir sind mit unserer Lösung sehr zufrieden, auch wenn wir anfänglich nicht wussten, ob die Anlage so funktioniert wie wir uns das vorgestellt haben“, freut sich Geschäftsführer Rüdiger Theis.
Die Wärmepumpen-Funktion ist durch einen geschlossenen Kreisprozess gegeben. Die Wärmepumpe verwandelt auch bei winterlichen Minusgraden Wärme niedriger Temperatur in Wärme hoher Temperatur. Verantwortlich dafür ist das physikalische Prinzip, das sich - analog zum Kühlschrank - bei Wärmepumpen durch einen geschlossenen Kreisprozess vollzieht: Das Arbeitsmedium ändert kontinuierlich seinen Aggregatzustand, verdampft, wird komprimiert, verflüssigt sich und expandiert. Arbeitsmedien (Kältemittel) sind Stoffe, die bei niedrigen Temperaturen verdampfen und zugleich hohe innere Wärme besitzen. Heute sind FCKW- und H-FCKW-freie, ungiftige, biologisch abbaubare und nicht brennbare Arbeitsmedien im Einsatz.
Wärmepumpen entziehen der Hausumgebung - also dem Erdreich die enthaltene Wärme und gibt diese inklusive der elektrischen Antriebsenergie als Wärme an den Heiz- und Warmwasserkreislauf ab.

Wärmepumpenheizung werden idealerweise mit einem Niedertemperaturheizsystem betrieben. Dies sind Fußboden- oder Wandheizungen. Ihr Vorteil ist, dass sie mit niedrigen Vorlauftemperaturen (30 - 40 °C) auskommen. Bei der W&T wurde dabei auf eine Betonkernaktivierung gesetzt.
Bei der Erbauung von Massivdecken oder gelegentlich auch von Massivwänden, werden Rohrleitungen verlegt, meist Kunststoffrohre. Durch diese Rohre fließt Wasser als Heiz- bzw. Kühlmedium. Die gesamte durchflossene Massivdecke bzw. -wand wird dabei als Übertragungs- und Speichermasse thermisch aktiviert: Zur Ausgleichung komfortbedingter Strahlungsasymmetrien sollen Heizwassertemperaturen im Heizfall nicht über 28°C und Kaltwassertemperaturen im Kühlfall nicht unter 18°C liegen
• Übertragung: Über seine gesamte Fläche gibt oder nimmt das massive Bauteil die Wärme auf oder ab, je nach Heiz- oder Kühlfall. Aufgrund der vergleichsweise großen Übertragungsfläche können die Systemtemperaturdifferenzen niedrig bleiben. Das heißt, das Medium muss im Heizfall nicht so stark erwärmt werden wie beispielsweise das Wasser der Zentralheizung, deren Heizkörper eine wesentlich kleinere Übertragungsfläche bieten. Aufgrund dieser geringeren Vorlauftemperaturen können zum Heizen z.B. Wärmepumpen effizient eingesetzt werden. Zum Kühlen eignen sich Umweltenergien, wie freie Rückkühlung, Sohlplattenkühlung oder Grundwasserkühlung.
• Speicher: Das massive Bauteil nimmt die Wärme vom Medium oder vom Raum auf, speichert sie und gibt sie zeitversetzt an den Raum oder das Medium weiter. Es kommt also zu einer Phasenverschiebung zwischen Energieerzeugung und -abgabe. Die Tagesleistungsspitzen werden dadurch „geglättet“, d.h. diese Lastspitzen werden abgesenkt und teilweise verschoben, hin zu Zeiten, in denen keine Raumnutzung vorliegt. Beispielsweise im Sommer wird die Nachtabkühlung zur Kühlung des Mediums genutzt und dem Bauteil Wärmeenergie entnommen. Tagsüber werden die Räume durch Wärmefluss in die nun abgekühlten Wände gekühlt. Die Kühlung erfolgt somit bedarfsgerecht am Tage, die maximale Tagestemperatur wird gesenkt und diese tritt zu einem späteren Zeitpunkt auf, als ohne Kühlung. Die Thermische Bauteilaktivierung ist somit besonders geeignet für Bürogebäude.

Betriebskosten
Wärmepumpen senken die Heizkosten um 50% und mehr – nicht nur heute, sondern nachhaltig. Die Gründe für dieses bemerkenswerte Ergebnis liegen in dem äußerst günstigen Energieeinsatz. In Abhängigkeit von der Art der genutzten Umweltwärme liegt der Anteil der erneuerbaren Energie bei 65% – 80%. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass nur zwischen 20% - 35% Energie zugekauft werden muss. Bei jedem anderen Heizsystem das Brennstoffe verbrennt, müssen 100% Brennstoffe eingekauft werden. Bei der Wärmepumpe ist der zu bezahlende Energieanteil entsprechend gering, woraus sich ein so hohes Einsparpotential ergibt. Das Beste daran, je mehr die Energiepreise steigen, desto größer wird das Einsparpotential der Wärmepumpe. Denn man ist ja nur zu 20% - 35% von den Preissteigerungen betroffen, während man bei allen anderen Systemen die Preissteigerungen zu 100% in Kauf nehmen muss.

Klimaschutz
Beim Klimaschutz sprechen wir vor allem von den verheerenden Auswirkungen der hohen CO2-Belastungen, die dringend gesenkt werden müssen, um die klimatischen Bedingungen für die Zukunft zu sichern.

Im Zusammenhang mit den niedrigen Betriebskosten haben wir auf die Bedeutung des hohen Anteils an Umweltwärme hingewiesen, den die Wärmepumpe zum Heizen einsetzen kann. Für den Klimaschutz gelten die gleichen Voraussetzungen. Denn, die Energie, die man nicht benötigt, die kann auch keine CO2-Emissionen verursachen.

 

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Kontakt

Wiesemann & Theis GmbH
Rüdiger Theis
Porschestr. 12
42279 Wuppertal

Tel.: 0202/2680-0

www.WuT.de