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„Wie weiter nach Fukushima?“
Erdwärmenutzung im Energiemix
Dr.- Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz
Mini-Atomkraf t Nein Danke.jpg Mini-EWS+Strom.jpg
• Atomkraft Nein Danke ���� Wärmepumpe ade?
• Neue Situation
• Was kann man (selbst) tun?
• Effektivitätsverbesserungen
• Wärmeleitung dQ/dt= Q= A ·λλλλ·∆∆∆∆T/∆∆∆∆d
• Wärmespeicherung Q= m ·c·∆∆∆∆T
• Schlussfolgerungen heute - morgen
Gliederung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
·
Mini-Atomkraft Nein Danke.j pg Mini-EWS+Strom.jpg
Isar 2-VGB 5-2011.jpg
Geldmaschinen
• ohne inhärente Sicherheit
• ohne Versicherungsschutz
• ohne Abfallentsorgung
Jahres-Revision
Mini-Atomkraft Nein Danke.j pg Mini-EWS+Strom.jpg
2008
Juliwoche A.jpg
http://www.volker-quaschning.de/artikel/grundlast/i ndex.php
BRD Stromerzeugung
z.B. Gas, Speicherkraftwerke
• Atomkraft Nein Danke ���� Wärmepumpe ade?
• Neue Situation
• Was kann man (selbst) tun?
• Effektivitätsverbesserungen
• Wärmeleitung dQ/dt= Q= A· λλλλ·∆∆∆∆T/∆∆∆∆d
• Wärmespeicherung Q= m ·c·∆∆∆∆T
• Schlussfolgerungen heute - morgen
Gliederung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
·
Mini-Atomkraft Nein Danke.j pg Mini-EWS+Strom.jpg
Juliwoche B.jpg
2022
BRD Stromerzeugung
z.B. Gas + Pumpspeicher
Kohle, Müllverbrennung
Mini-Atomkraft Nein Danke.j pg Mini-EWS+Strom.jpg
Juliwoche C .jpg
2030?
BRD Stromerzeugung
z.B. Gas + Pumpspeicher
• Atomkraft Nein Danke ���� Wärmepumpe ade?
• Neue Situation führt vermutlich zu:
- Sperrzeiten- Angebotsabhängigen Tarifen- Lastabhängigen Tarifen- Strom-Management (smart grid)
Gliederung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
• Atomkraft Nein Danke ���� Wärmepumpe ade?
• Neue Situation
• Was kann man (selbst) tun?
• Effektivitätsverbesserungen
• Wärmeleitung dQ/dt= Q= A· λλλλ·∆∆∆∆T/∆∆∆∆d
• Wärmespeicherung Q= m ·c·∆∆∆∆T
• Schlussfolgerungen heute - morgen
Gliederung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
·
• Nachweis der Nachhaltigkeit
• Klare Definition der Effektivität
• Erhöhung der Effektivität
• Erhöhung der Flexibilität
Ziele und Aufgaben
Nachweis der Nachhaltigkeitz.B. durch Langzeitmessungen
und Studien: z.B. Bundesamt für Energie (BFE/CH)
http://www.bfe.admin.ch/dokumentation/energieforsch ung/
Was kann man tun?
• Atomkraft Nein Danke ���� Wärmepumpe ade?
• Neue Situation
• Was kann man (selbst) tun?
• Effektivitätsverbesserungen
• Wärmeleitung dQ/dt= Q= A· λλλλ·∆∆∆∆T/∆∆∆∆d
• Wärmespeicherung Q= m ·c·∆∆∆∆T
• Schlussfolgerungen heute - morgen
Gliederung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
·
Sparen + Effektivität
ausgeschaltet!
2x Standard-Glühlampe 40W links
1x 60 LED rechts
LED-Ampel (Sydney)
= Ampel-Lebensdauer
LED-Ampel Sydney (2) .jpg10172612.jpg P1010021.jpg
Änderung der EWS-Belastung in Abhängigkeit von der JAZ
Kuchendiagramme .xls
“schlechteAnlage”
Änderung der EWS-Belastung in Abhängigkeit von der JAZ
Änderung der EWS-Belastung in Abhängigkeit von der JAZ
“guteAnlage”
!
Stromverbrauch
Stromverbrauch.xl s
Jede kWh die nicht verbraucht wird,
muss nicht produziert werden!
• Atomkraft Nein Danke ���� Wärmepumpe ade?
• Neue Situation
• Was kann man (selbst) tun?
• Effektivitätsverbesserungen
• Wärmeleitung dQ/dt= Q= A ·λλλλ·∆∆∆∆T/∆∆∆∆d
• Wärmespeicherung Q= m ·c·∆∆∆∆T
• Schlussfolgerungen heute - morgen
Gliederung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
·
Wärmeleitung dQ/dt= Q= A ·λλλλ·∆∆∆∆T/∆∆∆∆d
Physik
Wärmeleitung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
·
kompakt bauen
gut dämmen
individuelle Raumtemperaturen
dick dämmen
Wärmeleitung (Isolieren)
• Kupfer ca. 401 W/mK
• Stahl/Eisen 52 ÷÷÷÷ 80 W/mK
• Erdreich/Beton 1.2 ÷÷÷÷ 2.5 W/mK
• Glas ca. 0.90 W/mK
• Holz 0.13 ÷÷÷÷ 0.19 W/mK
• PVC ca. 0.17 W/mK
• PS-Schaum ca. 0.035 W/mK(Sagex/Styropor)
5:1
71:1 (Beton)
Vortrag Untersiggenthal 2009
Vortrag Regensburg 2011
• Atomkraft Nein Danke ���� Wärmepumpe ade?
• Neue Situation
• Was kann man (selbst) tun?
• Effektivitätsverbesserungen
• Wärmeleitung dQ/dt= Q= A ·λλλλ·∆∆∆∆T/∆∆∆∆d
• Wärmespeicherung Q= m ·c·∆∆∆∆T
• Schlussfolgerungen heute - morgen
Gliederung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
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Wärmespeicherung Q= m ·c·∆∆∆∆T
Physik
Wärmespeicherung
Münzen/Pfennig-Vorderseite_ps.jpg Münzen/Cent-Vorderseite_ps.jpg
massiv bauen, EWS-Länge
hohe spez. Speicherkapazität
grossvolumig temperieren
Wärmekapazität (Speichern)
• Wasser 4180 kJ/m 3K
• Stahl/Eisen 3700 kJ/m 3K
• Glas 2200 kJ/m 3K
• Erdreich/Beton ca. 2100 kJ/m 3K
• PVC 1100 kJ/m 3K
• Holz ca. 1000 kJ/m 3K
• PS-Schaum ca. 50 kJ/m 3K(Styropor/Sagex)
20:1
84:1
42:1
Vortrag Regensburg 2011
Nutzbares Volumen
2⋅⋅⋅⋅H⋅⋅⋅⋅D2ππππ/4
6m Durchmesser D
2x60m Tiefe H
ca. 3400 m 3 !!
„kostenloser“Energiespeicher
Untergrund
Heizen und Kühlen
D
H
Schema2-Erdsonde.j pg/Rohner sowie EABB_Rohner-2-KS.ppt
Heizen + Kühlen
Heizen + Kühlen
Jahresschleife
natürlicheRegeneration ohnefree-cooling auf ca.
12°C
Jahresschleife
Soletemp+Laufzeit.xls
Folgerungen
• Ausstieg aus Atomkraft geht nicht kostenlos
• Agieren statt Re-agieren
• Reduzierung des Heiz- und Kühlbedarfs
• Erhöhung der Speicherfähigkeit
• Intelligenteres Energiemanagement
• „Un-Sicherheitsbeiwerte“ als Standard+ 20% bei der Bohrtiefe und + 20% bei der Gebäudemasse und + 20% bei der Isolationsqualität
ππππxD
Folgerungen
• Heute:
Nachfrage steuert das Angebotund den Preis
• Morgen:
Angebot steuert die Nachfrageund den Preis
Aus
der
Praxis
für
die Praxis
„Wie weiter nach Fukushima?“
Erdwärmenutzung im Energiemix
Mini-Atomkraf t Nein Danke.jpg Mini-EWS+Strom.jpg
Dr.- Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz
www.staerk-erdwaerme.ch