Wie effizient ist ein Erdwärmesystem zum Kühlen und Heizen von Gebäuden wirklich?

Wärmepumpenbasierte Erdwärmeanlagen stellen besonders nach Inkrafttreten
der aktuellsten Energieeinsparverordnung (EnEV) eine interessante Alternative zur Bewirtschaftung von Gebäuden mit Wärme und Kälte dar. Viele bereits bestehende Anlagen laufen jedoch unter den ursprünglichen Planwerten, was zu höheren Betriebskosten führt und für Ernüchterung beim Betreiber sorgt. Optimal geplante, ideal einregulierte und dauerhaft betreute Anlagen bilden die andere Seite: Reduzierte Erstellungs- und geringe Energieträgerkosten im Betrieb machen Wärmepumpen in Kombination mit Erdwärme äußerst wettbewerbsfähig. Am Beispiel des Heiz- und Kühlsystems eines Mehrfamilienhauses in Sankt Augustin, welches mittels eines Monitoring- und Betriebskonzepts dauerhaft überwacht und optimiert wird, soll nachfolgend aufgezeigt werden, wie effizient Gebäude über Erdwärme bewirtschaftet werden können.

Mehr als 300.000 Erdwärmeanlagen sind bereits in Deutschland in Betrieb, um Gebäude mit Wärme und immer häufiger auch Kälte zu bewirtschaften. Die Hauptargumente für ein solches Erdwärmesystem sind neben dem Umweltaspekt insbesondere die im Vergleich mit herkömmlichen Systemen geringen Betriebskosten: Diese werden in den Berechnungen während der Planungsphase von Systemen häufig mit mehr als 40 Prozent unter konventionellen Hocheffizienz-Gas- oder Ölbrennwertthermen angegeben. Die bisher meist höheren Erstellungskosten rechnen sich damit bereits nach vier bis sechs Jahren – zumindest in der Theorie. In der Praxis werden jedoch nur selten die ursprünglichen Planwerte erreicht. Die Ursachen hierfür sind u. a. in den folgenden Bereichen auszumachen:
1. Dimensionierung: Die Erstellungskosten für Erdwärmeanlagen sind oft höher als notwendig, weil mit „Sicherheitszuschlägen“bei der Dimensionierung der Erdwärmequelle und dem Einbau leistungsstärkerer Wärmepumpen gearbeitet wird. Daraus resultiert folgerichtig auch ein höherer Energieverbrauch, der sich dann als eine Art negativer Hebel über die gesamte Laufzeit der Anlage zieht.
2. Fehlende Einregulierung: Anlagen werden meist unter großem Zeitdruck in Betrieb genommen. Die dabei eingestellten Werte entsprechend selten dem tatsächlichen Wärme- und Kältebedarf des Gebäudes. Ein effizienter Betrieb ist somit von vorn herein nicht möglich. Besonders während den ersten ein bis zwei Heizperioden sinkt beispielsweise der Heizenergiebedarf– so wird bspw. die thermische Speichermassegeladen, die Gebäudeanforderung geht entsprechend zurück. Solche und ähnliche Faktoren werden bei der Einregulierung jedoch häufig nicht beachtet.
3. Keine laufende Optimierung: Im Verlauf der Anlagenlaufzeit ändern sich die Gebäudeanforderungen beispielweise aufgrund klimatischer Bedingungen, Nutzungsverhalten oder Baumaßnahmen. Ein Abgleich der Anforderung mit der Wärme und Kälteproduktion erfolgt im späteren Betrieb nur noch selten, sodass Effizienzpotenziale brachliegen.
4. Probleme werden zu spät erkannt: In den meisten Fällen findet alle ein bis zwei Jahre eine Wartung der Anlage statt. In der Zwischenzeit auftretende Probleme werden nur dann erkannt und gelöst, wenn sie so schwerwiegend sind, dass ein Service-Einsatz durch die Nutzer eingefordert wird. Kleinere Fehler werden hingegen in vielen Fällen nicht gelöst und resultieren dann in schwerwiegenderen, kostenintensiven Problemen.
5. Freie Kühlung als Zusatznutzen für den Komfort im Gebäude und ein damit verbundener Wärmeeintrag in den Sommermonaten in die Erde erhöhen die Effizienz von Anlagen, werden jedoch bisher nur selten mit eingeplant.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 04 - 2015 (April 2015)
Seiten: 5
Preis: € 5,00
Autor: Carsten Kreutze

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