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Erklärung der Fachbegriffe (Lexikon): N

Normaußentemperatur

Einheit: °C
Formelzeichen: tNE

Die Normaußentemperatur ist das tiefste Zweitagesmittel, das in 20 Jahren 10mal erreicht wird.

Für die Auslegung von Heizkesseln ist dies also in etwa die kälteste Temperatur, mit der gerechnet werden muss.

Nullenergiehaus

Als Nullenergiehaus wird meist ein Haus bezeichnet, das über ein Jahr gesehen energieneutral ist. Das heisst, das jede Energie (auch elektrische) ausgeglichen bilanziert. Vom echten energieautarken Haus unterscheidet es sich im Zeitverhalten, da bei einer echten Energieautarkheit zu jedem Zeitpunkt die benötigte Energie selbst erzeugt wird. Beim Nullenergiehaus wird aber die Energieunabhängigkeit nur als Jahresbilanz gefordert.

In der praktischen Ausführung müssen solche Häuser entweder mit PV-Anlagen oder mit Blockheizkraftwerken ausgerüstet werden, da in Summe auch kein Strom bezogen wird. Allerdings können günstigere netzgekoppelte Anlagen verwendet werden (beim echten energieautarken Haus muss auch ein Inselbetrieb möglich sein).

Nutzenergie

Die Form der Energie, in der sie tatsächlich vom Anwender verwendet wird, wird Nutzenergie genannt. Als Nutzenergieformen kommen Wärme, Licht, mechanische Energie, chemisch gebundene Energie und Signalenergie in Frage.

Die Nutzenergie wird aus der Endenergie beim Anwender umgewandelt.

Für die Heizung bedeutet dies z.B. die Umwandlung des Heizöls (Endenergieform) in Wärme (Nutzenergieform), das Gerät zur Umwandlung ist der Heizkessel. Wie auch schon bei der Umwandlung von der Primärenergie in die Endenergie treten hierbei Verluste auf.

Die Energiekette:
Primärenergie - Endenergie - Nutzenergie

Nutzungsgrad und Wirkungsgrad

Der Nutzungsgrad von Raumwärmeversorgungsanlagen (Jahresnutzungsgrad hRW) ist ein Maß dafür, wieviel von der im Energieträger gespeicherten Energie auch tatsächlich in einer kompletten Heizperiode genutzt werden kann. Im Unterschied zum Wirkungsgrad des Kessels, der nur in einem (optimalen) Betriebspunkt gemessen wird, wird der Nutzungsgrad über einen längeren Zeitraum ermittelt. Der Wirkungsgrad des Kessels ist also immer höher als der Nutzungsgrad der Anlage.

Beispiel: Ein Ölkessel hat z.B. einen Wirkungsgrad von 85%, dieser wird bei Vollast am Prüfstand gemessen. Im eingebauten Zustand (realer Betrieb in einem Haus) wird dann durch die verschiedenen Verluste vielleicht nur ein Nutzungsgrad von 60% über eine Heizperiode erreicht.

Für den Kesselkauf ist also wichtig, dass nicht nur der Wirkungsgrad in einem Betriebspunkt, sondern über den ganzen Betriebsbereich betrachtet wird. Insbesondere die Prüfwerte bei kleinen Leistungen sind relevant für die Praxis.

Daraus ergibt sich auch der Vorteil von Brennwertgeräten gegenüber konventionellen Kesseln, da solche Kessel über große Leistungsbereiche einen guten Wirkungsgrad aufweisen. Wenn der Wirkungsgrad eines Kessels im Teillastbereich stark abfällt (z.B. Scheitholzkessel), ist die Verwendung eines Pufferspeichers empfehlenswert.

Für den Jahresnutzungsgrad sind (neben dem eigentlichen Kesselwirkungsgrad) folgende Verluste maßgeblich:

  • Abstrahlung von Wärme bei schlecht gedämmten Kesseln und bei ungedämmten Rohrleitungen
  • Auskühlung bei Taktbetrieb
  • erhöhte Abgasverluste bei Luftüberschuss
  • Verluste durch unvollständige Verbrennung
  • Überwärmung des Hauses durch mangelnde Regelbarkeit.

Richtwerte für den Jahresnutzungsgrad unterschiedlicher Heizsysteme (d.h. wieviel Wärme wird je zugeführter Wärmeeinheit genutzt):
(Angenommen werden hierbei Kessel neueren Datums, der Heizlast angemessene Kesseldimensionierung (keine Überdimensionierung), Zentralheizung mit automatische Regelung sowie gedämmte Verteilleitungen)

  • Holzkessel ca. 0,51 (Gebläsekessel oder Retortenfeuerung auch bis etwa 0,7)
  • Ölkessel 0,77
  • Gaskessel 0,77 (Gasthermen 0,81)
  • Gas-Brennwertkessel 0,89 bis 0,96 (abhängig von der Vorlauftemperatur)
  • Fernwärme 0,88
  • Elektro-Nachtspeicherheizung (Nachtstrom) 0,89
  • Elektro-Direktheizung (Tagstrom) 1,0
  • Wärmepumpen (Erdreich, monovalent) 3 bis 3,5 [mehr...]

Bei ungedämmten Verteilleitungen sinkt der Jahresnutzungsgrad um etwa 0,04. Bei deutlich überdimensionierten Anlagen (Kesselleistung größer als zweifache Heizlast) sinkt der Jahresnutzungsgrad um 0,04 bis 0,07.

Hinweis: In den verschiedenen Quellen finden sich für diese Werte z.T. abweichende Angaben.

Lassen Sie sich aber durch diese Zahlen nicht darüber hinweg täuschen, dass die verschiedenen Energieträger pro kWh enthaltener Energie sehr unterschiedliche Preise haben. Tagstromheizungen verursachen trotz der guten Energieausnutzung im Vergleich zu anderen Energieformen hohe Heizkosten.

 


























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