04002 Speicherung von Wärme –Technologien und deren Anwendungsbereiche
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Aktiver Klimaschutz und der damit verbundene Ausbau von regenerativen Energien in Verbindung mit Energieeinsparmaßnahmen sind für alle Endverbraucher im Wärmebereich eine wirtschaftliche Chance. Ohne Wärmespeichersysteme kann das hier liegende Potenzial nicht gehoben werden. Ziel dieses Artikels ist es, einen grundlegenden Überblick über die am Markt zur Verfügung stehenden Wärmespeichertechnologien zu geben und ihre potenziellen Einsatzfelder darzustellen. von: |
1.1 Stand und Ziele der Wärmewende in Deutschland
Deutschland hat in den letzten Jahren mit der Umsetzung seiner Klimaschutzziele maßgebliche Schritte eingeleitet, um zu einer Reduktion der Treibhausgasemission beizutragen. Die Ziele der Bundesregierung sind ambitioniert, bis 2020 soll die Treibhausgasemission auf 40 % und bis 2050 sogar um 80 % gegenüber dem Jahr 1990 gesenkt werden. Diese Ziele sollen erreicht werden durch:
| • | Energieeffizienzmaßnahmen
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| • | Energieeinsparungen
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| • | und vor allem durch einen nachhaltigen Umbau des Energiesektors – weg von fossilen Energieträgern hin zur Nutzung regenerativer Energiequellen. |
Anstieg Anteil regenerativer Energien am Primärenergieverbrauch
Der Anteil der regenerativen Energien am Primärenergieverbrauch in Deutschland ist in den letzten Jahren stark gestiegen. 1990 betrug er rund 1,3 %, heute liegt dieser bereits bei über 11 %. Rund die Hälfte des deutschen Energieverbrauchs wird für die Bereitstellung von Wärme (Erzeugung, Transport, Speicherung) verwendet. Der Energieverbrauch verteilt sich im Wärmesektor in Deutschland zu 51,7 % auf die Bereitstellung von Raumwärmen zur Beheizung von Wohn- und Nichtwohngebäuden, zu 36,3 % auf Prozesswärme für industrielle Nutzung, 8,7 % werden für die Generierung von Warmwasser verwendet und 3,4 % werden für die Klimatisierung von Räumen und die Bereitstellung von Kälte im industriellen Sektor genutzt [1].
Der Anteil der regenerativen Energien am Primärenergieverbrauch in Deutschland ist in den letzten Jahren stark gestiegen. 1990 betrug er rund 1,3 %, heute liegt dieser bereits bei über 11 %. Rund die Hälfte des deutschen Energieverbrauchs wird für die Bereitstellung von Wärme (Erzeugung, Transport, Speicherung) verwendet. Der Energieverbrauch verteilt sich im Wärmesektor in Deutschland zu 51,7 % auf die Bereitstellung von Raumwärmen zur Beheizung von Wohn- und Nichtwohngebäuden, zu 36,3 % auf Prozesswärme für industrielle Nutzung, 8,7 % werden für die Generierung von Warmwasser verwendet und 3,4 % werden für die Klimatisierung von Räumen und die Bereitstellung von Kälte im industriellen Sektor genutzt [1].
Größtes Einsparpotenzial bei Raumwärme
Im Bereich der Raumwärmebereitstellung sind für die nächsten Jahre die größten Energieeinsparungen zu erwarten. Dies liegt unter anderen an den gesetzlichen Vorschriften bei der Sanierung von Altbauten oder der Errichtung von Neubauten durch die Energieeinsparverordnung (EnEV2013), die gewisse Dämmstandards, Jahres-Primärenergiebedarfe für Gebäude und Energieeffizienzmaßnahmen (Bsp. Austausch alter Heizsysteme) vorschreibt. Der Energieeinsatz für den Warmwasserbedarf wird sich auch in Zukunft nur geringfügig verringern lassen. Circa 25 % Einsparpotenzial wird dem Warmwasserbedarf zugeschrieben, hauptsächlich durch effizientere Erzeugung und Verteilung. Ein analoger Trend ist bei der Prozesswärme zu erwarten, der Energiebedarf bleibt auf ähnlichem Niveau wie heute. Die Reduktion wird bei 30 % liegen, hauptsächlich durch Effizienzmaßnahmen – auch wenn heute bereits viele Effizienzmaßnahmen in der Industrie zur Umsetzung gekommen sind.
Im Bereich der Raumwärmebereitstellung sind für die nächsten Jahre die größten Energieeinsparungen zu erwarten. Dies liegt unter anderen an den gesetzlichen Vorschriften bei der Sanierung von Altbauten oder der Errichtung von Neubauten durch die Energieeinsparverordnung (EnEV2013), die gewisse Dämmstandards, Jahres-Primärenergiebedarfe für Gebäude und Energieeffizienzmaßnahmen (Bsp. Austausch alter Heizsysteme) vorschreibt. Der Energieeinsatz für den Warmwasserbedarf wird sich auch in Zukunft nur geringfügig verringern lassen. Circa 25 % Einsparpotenzial wird dem Warmwasserbedarf zugeschrieben, hauptsächlich durch effizientere Erzeugung und Verteilung. Ein analoger Trend ist bei der Prozesswärme zu erwarten, der Energiebedarf bleibt auf ähnlichem Niveau wie heute. Die Reduktion wird bei 30 % liegen, hauptsächlich durch Effizienzmaßnahmen – auch wenn heute bereits viele Effizienzmaßnahmen in der Industrie zur Umsetzung gekommen sind.
