Glossar

Hier stellen wir Ihnen ein umfangreiches Glossar mit wichtigen Begriffen rund um das Thema SolarEis und Wärmepumpe zur Verfügung.

Wählen Sie aus der nachstehenden Aufzählung einen Anfangsbuchstaben aus dem Alphabet. Nebenstehend finden Sie dann die Einträge zu diesem Anfangsbuchstaben.

A

Absorber: Solarthermische Anlage, die einfallendes Licht (Solarenergie) aufnimmt und diese in Wärme umwandelt. Moderne Absorber sind in der Lage, mehr als 90% der Solarenergie zu nutzen.

Im System SolarEis wird neben einem Absorber für Solarenergie auch ein Absorber für die Wärme der Luft genutzt. Im Regelfall steht pro Tag länger Luftwärme zur Verfügung als Solarenergie.

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C

COP-Wert: Der COP-Wert (coefficient of performance) ist wie die Leistungszahl oder die Jahresarbeitszahl ebenfalls eine Kennzahl für die Beschreibung der Leistungsfähigkeit einer Wärmepumpe. Er beschreibt das Verhältnis aus abgegebener Wärmeleistung zu aufgenommener Leistung (elektrische Energie). Im Gegensatz zur Leistungszahl wird beim COP-Wert jedoch die Leistung von Hilfsaggregaten, wie Pumpen, Regler usw., mit berücksichtigt. Deshalb werden COP-Werte auch von Prüfinstituten zur Beschreibung eingesetzt (DIN EN 255).

Der COP-Wert kann damit als Gütekriterium für Wärmepumpen gesehen werden. Seine Schwäche liegt darin, dass er sich auf einen festen Betriebspunkt bezieht und somit keine energetische Bewertung der Gesamtanlage ermöglicht.

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D

DIN V 18599

Diese Norm aus dem Jahr 2007 bietet ein Berechnungsverfahren für die energetische Bewertung von Gebäuden unter Einbeziehung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Beheizung und Warmwasserbereitung sowie für die Kühlung und Beleuchtung. Sie bildet die Grundlage für den verbindlich zu erstellenden Energiepass für Nichtwohngebäude und dient zugleich als Berechnungsmethode für die novellierte Energieeinsparverordnung (EnEV) für Nichtwohngebäude.

Die aus zehn Teilen bestehende Norm schlägt die Brücke zwischen Beratungs- und Planungspraxis und soll dazu beitragen, dass unter standardisierten und vergleichbaren Bedingungen architektonische Ansätze sowie Systeme der Bau-, Heiz-, Kühl-, Lüftungs-, Klima- und Beleuchtungstechnik energetisch miteinander vergleichbar sind und deren Interaktion untereinander bewertet werden kann.

Im Einzelnen behandeln die Teile:

Allgemeine Bilanzierungsverfahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energieträger
Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen von Gebäudezonen
Nutzenergiebedarf für die energetische Luftaufbereitung
Nutz- und Endenergiebedarf für Beleuchtung
Endenergiebedarf von Heizsystemen
Endenergiebedarf von Wohnungslüftungsanlagen und Luftheizungsanlagen für den Wohnungsbau.
Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen für den Nichtwohnungsbau
Nutz- und Endenergiebedarf von Warmwasserbereitungsanlagen
End- und Primärenergiebedarf von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten

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E

Eis-Energie: Eine besondere Innovation des Systems SolarEis liegt darin, dass neben der Wärme des Wassers auch die Eis-Energie (Kristallisationswärme) zum Heizen genutzt wird. Während des Phasenwechsels von flüssig zu fest, also von Wasser zu Eis, wird sehr viel Wärme frei. Wollte man eine vergleichbare Wärmemenge einem Warmwasserspeicher entziehen, würde sich das Wasser von 80 Grad Celsius auf 0 Grad Celsius abkühlen (entspricht 80 Wärmeeinheiten). Am Ende des Prozesses hat sich das Wasser kontrolliert in Eis umgewandelt, welches im folgenden Sommer zum kostenlosen Kühlen verwendet werden kann. Aufgrund eines patentierten Verfahrens wird die Sprengwirkung, die bei der Eisbildung auftritt, ausgeschlossen. Der Wärmestrom bleibt selbst bei massiver Eisbildung konstant.
Energiebedarf: Der Energiebedarf beschreibt die Menge an Energie, die ein Gebäude unter festgelegten Bedingungen in einem bestimmten Zeitraum benötigt. Dabei ist der Energiebedarf als eine kalkulatorische Größe zu sehen. Berechnet wird der Energiebedarf nach einem definierten Verfahren (z. B. bei Nichtwohngebäuden nach DIN V 18599). Der so berechnete Energiebedarf berücksichtigt allerdings nicht Einflüsse wie das Wetter, das Nutzerverhalten oder den Anlagenbetrieb. Damit tritt im Regelfall eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Energieverbrauch und dem so kalkulierten Energiebedarf auf.
Energieeffizienz: Unter Energieeffizienz wird ein Verhältnis aus gewünschtem Nutzen und einem möglichst geringen Aufwand an Energie beschrieben.

Vorgänge sind auf Dauer nur dann nachhaltig erfolgreich, wenn gemäß dem ökonomischen Prinzip, jeder unnütze Verbrauch vermieden wird. Das System SolarEis hebt sich hier durch den Einsatz von fünf regenerativen Energien aus allen anderen Systemen hervor.
Energiekennwert: Unter dem Energiekennwert wird der gemessene oder berechnete Energieaufwand bezogen auf eine Fläche oder einen Zeitraum verstanden.
Energieträger: Unter dem Begriff „Energieträger" subsumieren wir alle Stoffe, die uns Energie zur Verfügung stellen können.

Unterschieden wird dabei nach fossilen Energieträgern, wie Erdgas, Erdöl, Kohle usw., die CO2-Rückstände hinterlassen und regenerativen Energieträgern wie Wasserkraft, Sonnen-, Luft- und Windenergie, die keine CO2-Rückstände hinterlassen.

Für eine nachhaltig ökologische Heizung und Kühlung ist es Voraussetzung, möglichst ausschließlich mit regenerativen Energieträgern zu arbeiten. Dies ist beim System SolarEis gegeben.
Energieverbrauch: Rein physikalisch gesehen kann Energie nicht verbraucht, sondern nur in andere Energieformen umgewandelt werden. Dennoch hat sich der Begriff „Energieverbrauch“ eingebürgert.

Im Unterschied zum rechnerisch ermittelten Energiebedarf ist der Energieverbrauch eine gemessene Größe. Sie gibt die Menge an Energie an, die tatsächlich in einem bestimmten Zeitraum verbraucht wurde. Daher schließt der Energieverbrauch Dinge wie das reale Klima, das Nutzerverhalten und den Anlagenbetrieb mit ein.

Im Regelfall kann bei einem privaten Haushalt von etwa 75% Energieverbrauch für die Heizung, 12% für Haushaltsgeräte und 13% für Licht ausgegangen werden. Energieverbrauch für Kühlung ist dabei noch nicht berücksichtigt. Energiesparmaßnahmen bei der Heizung und Kühlung, wie sie das System SolarEis anbietet, sind damit besonders effektiv.
Erdwärme: Siehe Geothermie
Erdwärmekollektoren: Erdwärmekollektoren bestehen in der Regel aus Kunststoffröhren, die horizontal ins Erdreich eingebracht werden. In dem geschlossenen System zirkuliert ein Wasser-Glykol-Gemisch als Wärmeträger. Es nutzt die von der Sonne eingestrahlte Wärme des Erdreiches. Die Kunststoffröhren werden unterhalb der örtlichen Frostgrenze, d.h. etwa in 1…1,5 m Tiefe mäanderförmig mit einem Rohrabstand von 0,5…0,8 m verlegt. Das Ganze erinnert an eine Fußbodenheizung. Die dem Erdreich entnommene Wärme wird über das Trägermedium der Wärmepumpe zugeführt.

Beim System SolarEis wird der SolarEis-Behälter ebenfalls in die frostfreie Zone des Erdreichs verlegt und nutzt u.a. auch die dort herrschende Erdwärme.
Erdwärmesonden: Unter Erdwärmesonden versteht man in Tiefenbohrungen eingebrachte Rohrbündel (Erdsonden). Je nach dem geologischen Aufbau des Untergrundes, den lokalen Gegebenheiten und der Leistungsanforderung variiert dabei die Tiefe einer Bohrung. Für den normalen Wohnungsbau erfolgen Tiefenbohrungen bis zu 400 m, mindestens jedoch bis zu 50 m. Durch spezielle Trägerflüssigkeiten, wie Sole, häufig Wasser mit etwas Glykol als Frostschutz usw. wird die Erdwärme zur Wärmepumpe transportiert

Aufgrund möglicherweise auftretender Probleme sind Tiefenbohrungen genehmigungspflichtig. Das System SolarEis benötigt dagegen keine Erdwärmesonden, vielmehr arbeitet es mit einem SolarEis-Speicher, der ohne Genehmigung auch in Wasserschutzgebieten eingebracht werden kann.
Erneuerbare Energien: Erneuerbare Energien, auch alternative oder regenerative Energien genannt, sind die Energieformen, die dem Menschen quasi unbegrenzt zur Verfügung stehen. Zu diesen zählen Biomasse, Erdwärme, Sonne, Wasser, Luft und Wind.

Ihr Anteil an der Wärmeerzeugung ist stetig am wachsen. Seitens der Bundesregierung ist als klares Ziel vorgegeben, den Anteil der erneuerbaren Energien in den kommenden Jahren so zu erhöhen, dass bis zum Jahr 2020 20% des Gesamtstrombedarfs aus erneuerbaren Energien kommen.

Das System SolarEis berücksichtigt dies bereits und setzt bei Heizung und Kühlung fünf erneuerbare Energien ein: Wärme der Sonne, Wärme der Luft, Wärme der Erde, Wärme des Wassers und die Kristallisationswärme, die beim Übergang von Wasser zu Eis entsteht. Es ist damit das System, das am kreativsten mit erneuerbaren Energien arbeitet.
Erstarrungswärme: Siehe Kristallisationswärme

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F

Flachkollektor: Siehe Kollektor
Fußbodenheizung: Unter einer Fußbodenheizung versteht man ein Heizsystem, bei dem der Fußboden als Heizfläche dient. Das System arbeitet damit nicht mit Heizkörpern. Der Vorteil dieses Systems besteht vor allem darin, dass eine besonders günstige Wärmeverteilung im Raum entsteht. Darüber hinaus arbeiten Fußbodenheizungen mit relativ niedrigen Betriebstemperaturen, d.h. mit einer Vorlauftemperatur von nur ca. 40 °C. Eine Fußbodenheizung eignet sich daher besonders für den Einsatz energiesparender Niedertemperaturtechnik.

Eine Fußbodenheizung ist ideal geeignet für einen erfolgreichen Einsatz des Systems SolarEis

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G

Geothermie: Unter Geothermie (Erdwärme) versteht man die im zugänglichen Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme. Sie kann entzogen und genutzt werden und zählt zu den regenerativen Energieformen.

Geothermie kann einerseits direkt genutzt werden, wie zum Beispiel zum Heizen und Kühlen, andererseits kann sie zur Erzeugung von elektrischem Strom oder in einer Kraft-Wärme-Kopplung genutzt werden (vgl. hierzu Geothermiequellen).

Erdgeschichtlich betrachtet stammt Geothermie zu einem Teil aus der Restwärme aus der Zeit der Erdentstehung, zum anderen aus radioaktiven Zerfallsprozessen, die in der Erdkruste seit Jahrmillionen kontinuierlich Wärme erzeugt haben bzw. sie heute noch erzeugen. Oberflächennah kommen bei der Geothermie Anteile aus der Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche und aus dem Wärmekontakt mit der Luft hinzu. Gerade diese Teile werden vor allem im System SolarEis genutzt.
Geothermiequellen: Geothermie wird heute gerne und häufig als Energiequelle zur Erzeugung von Wärme und Strom genutzt. Dabei ist zu unterscheiden zwischen der Nutzung der oberflächennahen Geothermie und der tiefen Geothermie. Die oberflächennahe Geothermie wird meist zum Heizen mit Hilfe von Wärmepumpen genutzt; die tiefe Geothermie meist zur direkten Nutzung im Wärmemarkt oder auch indirekt zur Stromerzeugung.
Gesamtsystem SolarEis: Siehe System SolarEis

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H

Heizleistung: Die Heizleistung gibt an, wie viel die Heizung leisten muss, um den Wärmebedarf eines Hauses zu decken. Dabei wird der Wärmebedarf nach DIN 4701 berechnet.

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I

Immissionsschutzgesetz: Das Immissionsschutzgesetz hat die Aufgabe, die Umwelt vor der schädlichen Einwirkungen Immissionen zu schützen bzw. der Einwirkung vorbeugen. Nach § 3 des Gesetzes sind Emissionen Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen, Licht, Wärme, Strahlen u.ä., die von Anlagen ausgehenden und dabei auf Menschen, Tiere, Pflanzen oder Sachen, wie z.B. Gebäude, Kulturdenkmäler, einwirken.

Das System SolarEis arbeitet bis auf die Nutzung des Stromes für die Wärmepumpe und die Pumpe für den Kühlbetrieb immissionsfrei.
Isocal GmbH: Die Firma Isocal GmbH mit Sitz in Friedrichshafen am Bodensee wurde im Jahr 2006 gegründet. Durch die Firma wurde das System SolarEis zur Marktreife entwickelt.

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J

Jahresarbeitszahl: Die den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe am besten beschreibende Zahl ist die Jahresarbeitszahl. Sie beschreibt über das Jahr hinweg das Verhältnis aus abgegebener Wärmemenge (Heizwärme) und zugeführter Antriebsenergie. Wie auch der COP-Wert berücksichtigt die Jahresarbeitszahl die Leistungen von Hilfsaggregaten.

Die Jahresarbeitszahl gibt damit quasi den Anlagennutzungsgrad wider und eignet sich gut zur energetischen Bewertung der Gesamtanlage. Heutzutage erreichen Wärmepumpen Jahresarbeitszahlen zwischen 2,0 und 4,0. Für eine gute Wärmepumpe sollte die Jahresarbeitszahl den Wert von 3,5 zumindest erreichen.
Jahresnutzungsgrad: Siehe Nutzungsgrad

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K

K-Wert: Der k-Wert ist eine Kennzahl, mit der der Wärmedurchgang an Bauteilen beschrieben wird. Je kleiner der k-Wert, desto besser ist die Wärmedämmung, und desto geringer sind die Wärmeverluste durch Transmission. Aus diesem Grund ist der k-Wert wichtig für die Berechnung des Wärmebedarfs und für die Auslegung der Heizung.
Kilowatt: Kilowatt ist die Einheit für Leistung, Energie- und Wärmestrom. Die Nennwärmeleistung von Heizkesseln wird in Kilowatt angegeben. Dabei gilt die folgende Beziehung: 1 Kilowatt (kW) = 1000 Joule pro Sekunde (J/s).
Klimatisierung: Unter dem Begriff „Klimatisierung“ versteht man die Herstellung definierter Temperaturen und relativer Feuchtewerte in einem Raum. Im Regelfall ist es deshalb erforderlich, je nach Witterungsverhältnissen die Zuluft zu heizen, zu kühlen, zu be- oder entfeuchten.
Kohlendioxid CO2: Kohlendioxid ist ein unsichtbares, geruchloses und in den üblichen Konzentrationen unschädliches Gas aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Der Anteil des CO₂in der Erdatmosphäre ist mit 0,03…0,04% im Verhältnis zu anderen Gasen sehr gering.

Dennoch ist es als natürliches Treibhausgas mitverantwortlich für die Temperaturen auf unserer Erdoberfläche. Die Erhöhung der CO₂-Konzentration in den letzten Jahrzehnten wurde im Wesentlichen durch die Verbrennung fossiler Energieträger, wie Kohle, Heizöl, Erdgas hervorgerufen und trägt erheblich zu der von den Menschen zu verantwortenden Klimaerwärmung bei.

Aus diesem Grund ist das System SolarEis sehr interessant, da es systemintern nur mit regenerativen Energien arbeitet und keinen CO₂Ausstoß produziert.
Kollektor: Ein Kollektor nimmt die Energie, wie z.B. Solarenergie oder Wärmeenergie der Luft auf und gibt diese an eine Trägerflüssigkeiten (Wärmeträgerfluid) weiter. Die Trägerflüssigkeit ermöglicht die Umwandlung der aufgenommenen Energie in nutzbare Wärme, wie z.B. für die Wassererwärmung und Raumheizung. Der Kollektor befindet sich im Regelfall in einem wärmegedämmten, wetterfesten Gehäuse

Heute werden Kollektoren meistens als Flachkollektoren gebaut. Flachkollektoren lassen eine sehr variable Montage zu. Integration von Flachkollektoren in das Dach, Montage auf dem geneigten Dach oder auf dem Flachdach sind dabei üblich.

Für das System SolarEis werden Flachkollektoren für Solarenergie und Luftwärme eingesetzt.
Kristallisationswärme: Die Kristallisationswärme (auch Erstarrungswärme genannt) wird freigesetzt, wenn ein Stoff seinen Aggregatzustand von flüssig nach fest ändert. Auf Grund des Energieerhaltungssatzes ist die freiwerdende Energie gleich groß wie die für das Schmelzen des Stoffes aufzuwendende Energie (siehe auch Schmelzwärme). Bei verschiedenen Stoffen ist die Erstarrungswärme (=Schmelzwärme) pro Kilogramm Masse unterschiedlich groß.
Kristallisationswärme: Die Kristallisationswärme wird freigesetzt, wenn ein Stoff seinen Aggregatzustand von flüssig nach fest ändert. Auf Grund des Energieerhaltungssatzes ist die freiwerdende Energie gleich groß wie die für das Schmelzen des Stoffes aufzuwendende Energie (siehe auch Schmelzwärme). Bei verschiedenen Stoffen ist die Erstarrungswärme (=Schmelzwärme) pro Kilogramm Masse unterschiedlich groß.

Das System SolarEis nutzt die Kristallisationswärme (Eis-Energie), die beim Gefrieren des Wassers zu Eis entsteht. Diese Kristallisationswärme ist eine große Wärmemenge. Sie lässt sich in etwa vergleichen mit der Wärmemenge, die freigesetzt wird, wenn Wasser von 80 Grad Celsius die Wärme entzogen wird bis es auf 0 Grad Celsius abgekühlt ist.
KWh: Die Kilowattstunde ist die Maßeinheit der elektrischen Arbeit. Dabei ist Arbeit gleich der Leistung mal der Zeit. (1 kWh = 1 kW x 1 h). Eine Glühbirne mit 40 W (0,04 kW) verbraucht in zehn Stunden 0,4 kWh. Ein Kraftwerk mit der Leistung von 100 MW erzeugt bei Vollbetrieb in zehn Stunden 1.000 MWh.

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L

Leistungszahl: Die Leistungszahl stellt den Quotienten aus der ans Netz abgegebenen Wärmeleistung (kW) und der aufgenommenen elektrischen Wärmeleistung (kW) dar.

Die Leistungszahl ist starken Änderungen unterworfen, da sie nur für einen bestimmten Betriebspunkt Gültigkeit hat. Ihre Aussagekraft ist dabei auch nicht allzu aussagekräftig, da die für die Wärmeerzeugung notwendigen elektrischen Hilfsaggregate, wie z.B. Grundwasserförderpumpen und Heizungsumwälzungspumpen, in ihr keine Berücksichtigung finden. Heutzutage erzielen Elektrowärmepumpen Leistungszahlen zwischen 3,5 und 5,5. Dies bedeutet, Elektrowärmepumpen erzeugen pro kW Strom zwischen 3,5 und 5,5 kW Heizwärme.

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M

Modernisierung: In Deutschland sind fast fünf Millionen Heizkessel älter als 15 Jahre. Sie belasten massiv die Umwelt und verbrauchen zusätzlich zu viel Energie. Ihnen droht im Zuge verschärfter Gesetze das Aus.

Daneben kann davon ausgegangen werden, dass ganz allgemein pro Jahr etwa 15 Millionen Häuser zur Renovierung und Modernisierung anstehen.

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N

Niedrigenergiehaus (NEH): Die Niedrigenergiebauweise ist schon heute Stand der Technik und findet zunehmend weitere Anwendung. Dabei wird der niedrige Wärmebedarf erreicht durch Maßnahmen, wie z.B. gute Wärmedämmung der Außenflächen, geschickte Grundrissplanung, passive und aktive Nutzung der Sonnenenergie usw. Niedrigenergiehäuser verbrauchen je nach Gebäudetyp jährlich nur noch etwa 30…70 kWh Heizenergie pro Quadratmeter Nutzfläche. Im Gebäudebestand liegt der jährliche Heizenergiebedarf dagegen bei rund 200 kWh.

Niedrigenergiehäuser eignen sich besonders für den Einbau des Systems SolarEis, weil sie im Regelfall mit dem kleinsten SolarEis-Speicher auskommen.
Nutzungsgrad: Der Nutzungsgrad stellt eine wichtige Kennzahl zur Beurteilung eines Heizsystems dar. Er gibt an, wie viel Prozent der eingesetzten Energie als nutzbare Wärme zur Verfügung steht und wie viel Energie durch die Abgas-, Strahlungs- und Betriebsbereitschaftsverluste verloren geht (Wärmeverluste). Je höher der Nutzungsgrad ist, desto effizienter und damit sparsamer arbeitet die Anlage.

Daneben wird oft auch mit einem Jahresnutzungsgrad gearbeitet. Er kennzeichnet die Effizienz der Wärmeerzeugung, bezogen auf das ganze Jahr.

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P

Passivhaus: Das Passivhaus ist kein Markenname, sondern ein Baukonzept; es ist eine konsequente Weiterentwicklung des Niedrigenergiehauses (NEH). Im Vergleich zu diesem benötigt ein Passivhaus 80% weniger Heizenergie, im Vergleich zu einem konventionellen Gebäude über 90%. Die Bauweise von Passivhäusern führt lediglich zu Mehrkosten von etwa 15%.

Passivhäuser arbeiten nach dem Prinzip der Thermosflasche mit einer besonders effektiven Dämmung. Eine moderne Anlagentechnik nutzt möglichst viel der im Haus vorhandenen Wärme.

Allerdings benötigt auch ein Passivhaus Nutzwärme; zusätzlich ergibt sich der normale Wärmebedarf für die Wassererwärmung. Zur Beheizung kann man von einem Heizwärmebedarf von 15 kWh je m² und Jahr ausgehen. Dies setzt allerdings voraus, dass die Außendämmung dicht ist, keine Wärmebrücken vorhanden sind und die Lüftung mit einer effizienten Wärmerückgewinnung erfolgt. Weitere Merkmale eines Passivhauses sind neben dem guten Wärmeschutz und seiner Kompaktheit, eine Südorientierung, Verschattungsfreiheit, Superverglasung, Superfensterrahmen, Luftdichtigkeit des Gebäudes, passive Vorerwärmung der Frischluft, hochwirksame Rückgewinnung der Wärme aus der Abluft und Erwärmung des Brauchwassers mit teilweise regenerativen Energien.
Phasenwechsel: Ein Phasenübergang bzw. eine Phasentransformation ist die Umwandlung einer oder mehrerer Phasen in andere Phasen.
Phasenwechsel: Ein Phasenwechsel ist die Umwandlung einer Phase in andere Phase.

Beim System SolarEis finden im SolarEis-Speicher regelmäßig ein Phasenwechsel zwischen „flüssig“ und „fest“ statt. Dabei wird bei der Verfestigung Kristallisationswärme freigesetzt. Sie wird durch den Vorgang der Regeneration wieder rückgängig gemacht. Bei der Regeneration wird erneuerbare Energie aus dem Bereich SolarLuft- und Bodenwärme eingesetzt.

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R

Raumtemperatur: Gemäß der Heizungsanlagen-Verordnung müssen Heizungsanlagen mit Einrichtungen zur raumweisen Temperaturregelung, wie z.B. über Thermostatventilen, ausgestattet werden. Damit soll sicher gestellt werden, dass unterschiedliche Raumtemperaturen (z.B. Wohnen 20 °C, Schlafen 18 °C, Küche 18 C, Bad 22 °C) automatisch eingehalten werden und damit langfristig der Energieverbrauch kontrolliert gedämpft wird. Die Raumtemperatur ist damit eine wichtige Einflussgröße für den Wohnkomfort, den Energieverbrauch und die daraus resultierenden Heizkosten.
Regeneration: Unter der Regeneration des SolarEises versteht man die Umwandlung des SolarEises zu Wasser und die danach erfolgende Erwärmung des Wassers. Zur Regeneration des Speichers wird über Absorber die Wärme aus regenerativen Energien dem SolarEis zugeführt.
Regenerative Energien: Siehe Erneuerbare Energien
Regenerative Energiequelle: Als erneuerbare Energien, auch regenerative Energien, bezeichnet man Energie aus Quellen, die sich entweder kurzfristig von selbst erneuern oder deren Nutzung nicht zur Erschöpfung der Quelle beiträgt.

SolarEis kombiniert die fünf regenerativen Energiequellen Sonne, Luft, Erde, Wasser und Eis.
Regler: Der eigens für das System SolarEis entwickelte Regler überwacht die einzelnen Komponenten des Gesamtsystems. Er entscheidet beispielsweise, ob die Wärme der Kollektoren zur Warmwasserbereitung verwendet, oder in den SolarEis-Speicher eingelagert wird.

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S

Saisonaler Wärmespeicher

Siehe SolarEis-Speicher

Solar-System

Bekanntlich steht unserer Erde die Solarenergie kostenlos zur Verfügung – und dies auch in unseren Breiten in einer riesigen Menge. Allerdings ist es zur Hebung dieses Schatzes notwendig, ein Solar-System mit hocheffizienten und abgestimmten Systemkomponenten zu besitzen. Das System SolarEis ist hierauf die innovative Antwort der Firma Isocal GmbH.

Solar-Warmwasserspeicher

Der Solar-Warmwasserspeicher ist als Teil des Systems SolarEis ein Speicher zur komfortablen Versorgung des Gebäudes mit warmem Wasser. Auf hohem Temperaturniveau wird so viel Sonnenwärme eingespeist, wie für den Warmwasserbedarf notwendig ist. Sobald die Wunschtemperatur erreicht ist, oder die von der Solaranlage gelieferte Wärme nicht mehr ausreicht, um weiter zu laden, wird auf den SolarEis-Speicher umgeschaltet. Scheint die Sonne über längere Zeit nicht, holt die Wärmepumpe automatisch die Wärme zur Warmwasserbereitung aus dem SolarEis-Speicher.

Solaranlage

Solaranlagen nutzen die Energie der Sonne, um Wasser zu erwärmen. Sie wird in Form von Solarwärme wird über einen Solarkreislauf vom Kollektor zum Wärmespeicher transportiert. Da die Strahlungswärme unmittelbar durch die Solaranlage aufgenommen wird, bezeichnet man diese Systeme als thermische Solaranlagen.

SolarEis

Innovative Idee zum ganzjährigen Heizen und Kühlen unter Einsatz von regenerativen Energien. Der Traum, die Wärme des Sommers im Winter zum Heizen zu nutzen, ist mit SolarEis Wirklichkeit geworden. Die innovative Idee entzieht einem unterirdischen Wasserspeicher mit Hilfe einer Wärmepumpe die Energie, die zum Heizen und zur Erwärmung von Warmwasser benötigt wird. Es wird so viel Wärme entzogen, bis sich der Inhalt des Speichers von Wasser zu Eis (SolarEis) umgewandelt hat.

Zur Regeneration des Speichers wird die Wärme aus regenerativen Energien dem SolarEis zugeführt.

SolarEis-Speicher

Der SolarEis-Speicher des Systems SolarEis stellt einen saisonalen Wärmespeicher dar. Er ermöglicht im Winter die Nutzung der Wärme des Sommers und im Sommer die Nutzung der Kälte des Winters.

Im Winter wird mit Hilfe einer Wärmepumpe das Wasser zum Heizen genutzt und zwar so lange, bis es gefriert. Dabei sorgt ein patentiertes System dafür, dass der Speicher nicht durch die Sprengwirkung des Eises beschädigt wird. Durch die ständige Nutzung der drei regenerativen Energien Solarthermie, Luft- und Erdwärme auch im Winter wird der Vorgang der Vereisung sehr lange hinaus verzögert.

Mit Beginn der wärmeren Jahreszeit beginnt die vollständige Regeneration des gefrorenen Wassers. Durch das Kühlen im Sommer wird das Wasser so lange erwärmt bis es dann vollständig regeneriert ist.

Im Idealfall sind die beiden Energiemengen zum Heizen und zum Kühlen gleich. Der Energieverbrauch des Systems besteht im Wesentlichen nur noch aus der Antriebsleistung für die Wärme- bzw. Umwälzpumpe.

SolarEis-System

Siehe System SolarEis

Solarenergie

Unter der Solarenergie wird im weitesten Sinne die Energie verstanden, die von der Sonne auf die Erde eingestrahlt wird. Sie ist etwa 10.000-fach höher als der menschliche Energieverbrauch. Die von der Atmosphäre, dem Land und Meer absorbierte Solarenergie ist die Ursache für Wind, Wellen, Meeresströmungen, Verdunstung und Niederschläge und damit Pflanzenwachstum und Leben.

Ein Teil der direkt und diffus auf die Erdoberfläche auftreffenden Solarenergie kann heute durch direkte Umwandlung in Strom (Photovoltaik) oder Wärme (Solarthermie) genutzt werden.

Das System SolarEis speist im Gegensatz zu normalen Solaranlagen wesentlich mehr Solarenergie in Form von Sonnenwärme in den Heizkreislauf ein. Neben der direkten Sonneneinstrahlung wird auch sonnenerwärmte Umgebungsluft nutzbar gemacht und im SolarEis-Speicher konserviert. So kann die zur Verfügung stehende Sonnenenergie um ein Vielfaches besser genutzt werden.

Darüber hinaus profitiert das System SolarEis - wie eine Erdwärmesonde - auch von der im Erdreich gespeicherten Wärme. Hierbei wird die in den oberen Erdschichten gelagerte, leicht regenerierbare Wärme genutzt, was einen negativen Einfluss auf die tieferen Erdschichten ausschließt.

Solarkollektoren

Unter Solarkollektoren versteht man Vorrichtungen, mit deren Hilfe Sonnenenergie für die Wärmeversorgung genutzt werden kann. Solarkollektoren können auch in Mitteleuropa einen hohen Prozentsatz des Energiebedarfs für die Warmwasserbereitung in einem Durchschnittshaushalt decken. Der Rest muss durch eine andere Wärmequelle gedeckt werden.

Das System SolarEis nutzt als weitere Wärmequellen die Wärme der Luft und die Wärme der den SolarEis-Speicher umgebenden Erde.

Der Einsatz von Solarkollektoren wird durch zahlreiche Förderprogramme unterstützt.

SolarLuft-Kollektor

Er nimmt die Wärme der Sonne und zusätzlich die der erwärmten Umgebungsluft auf. Und dies auch bei Dunkelheit oder bedecktem Himmel. Die Nutzung der Sonnenenergie wird dadurch deutlich effizenter und wirtschaftlicher.

System SolarEis

Das System SolarEis besteht aus den folgenden Komponenten:

SolarEis-Speicher
Regler
Kollektoren
Wärmepumpe
Solar-Warmwasserspeicher

Durch das durch den Regler überwachte Gesamtsystem gelingt es, über die Kollektoren mit Hilfe von Solarenergie, Luftwärme und Erdwärme die Wärme des Sommers im Winter zum Heizen zu nutzen. Geheizt wird das Gebäude, bis das Wasser gefriert, denn das System arbeitet nicht nur mit der Wärme des Wassers. Vielmehr nutzt es auch die riesige Wärmemenge, die beim Gefrieren des Wassers frei gesetzt wird (Kristallisationswärme).

Für die Kühlung des Gebäudes im Sommer wird das SolarEis wieder über die Kollektoren durch Solarenergie, Luftwärme und Erdwärme zum Schmelzen gebracht und mit Hilfe der Kühlung weiter regeneriert.

Mit dem System SolarEis lassen sich bei der Heizung Einsparungen von etwa 50% und bei der Kühlung Einsparungen von etwa 99% erzielen. Es wird lediglich noch Strom für die Wärmepumpe (Heizung) und die Wasserpumpe (Kühlung) von Außen benötigt.

System SolarEis Vorteile

Die innovative Kombination verschiedener Energiequellen, die ohne Eeingriff in den Naturkreislauf nutzbar gemacht werden, macht SolarEis zu einem der umweltfreundlichsten und wirtschaftlichsten Heiz- Kühlsystem.

Durch die Einbindung mehrerer regenerativen Energiequellen erzielt SolarEis eine hohe Effizienz.

Unkalkulierbare Risiken, wie sie bei Erdbohrungen nicht ausgeschlossen werden können, treten bei SolarEis nicht auf. Diese Risiken entfallen mit dem System SolarEis.

Herstellungs- und Betriebskosten können zuverlässig berechnet werden.

Als einziger Rückstand hinterlässt der SolarEis-Speicher am Ende des Winters Eis. Dieses kann im Sommer über lange Zeit zum Kühlen verwendet werden. Eis hat eine wesentlich höhere Energiedichte als Erdreich, was es zum hochwertigen Energiespeicher („Kältespeicher“) macht.

Während geothermische Anlagen – besonders bei nicht optimaler Dimensionierung – unter Leistungsminderung durch Abkühlung des Erdreichs und Vereisung leiden können, liefert das System SolarEis zuverlässige Ergebnisse.

Da von einem SolarEis-Speicher kein Risiko für Erdreich oder Grundwasser ausgeht, kann er im Gegensatz zur Geothermie auch in Grundwasserschutzgebieten eingesetzt werden. Ein Genehmigungsverfahren, wie es für Erdbohrungen notwendig ist, entfällt.

Neben der Wärme- und Kältegewinnung kann der SolarEis-Speicher optional auch als Regenwasserzisterne oder zur Regenrückhaltung genutzt werden. Letzteres wird von immer mehr Gemeinden in Neubaugebieten gefordert und gefördert.

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T

Thermische Solaranlage: Siehe Solaranlage

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W

Wärmebedarf

Der Wärmebedarf besagt, welche Heizleistung erforderlich ist, um Raum/Gebäude auf einer definierten Mindesttemperatur, bei einem ebenfalls definierten Luftwechsel zu halten.

Die Berechnung des Wärmebedarfs erfolgt nach DIN 4701.

Wärmepumpe

Unter Wärmepumpe versteht man eine Maschine, die unter Aufwendung von technischer Arbeit thermische Energie aus einem Reservoir mit niedrigerer Temperatur (in der Regel ist das die Umgebung) aufnimmt und – zusammen mit der Antriebsenergie – als Nutzwärme auf ein zu beheizendes System mit höherer Temperatur (z. B. Raumheizung) überträgt.

[Quelle: wikipedia]

Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe ist eine Maschine, die den regenerativen Energien aus der Umwelt ( Luft, Wasser, Erdreich) Energie entzieht, um sie nach der Erhöhung ihres Temperaturniveaus zur Raumheizung und Warmwasserbereitung nutzbar zu machen. Die Wärmepumpe entzieht damit dem Außenbereich Wärme und leitet sie über das Heizsystem ins Innere des Hauses.

Im Prinzip funktioniert die Wärmepumpe wie ein Kühlschrank, der den Lebensmitteln im Inneren Wärme entzieht und diese dann auf der Rückseite an den Raum abgibt. Allerdings wird im Gegensatz zum Kühlschrank bei der Wärmepumpe nicht die kalte, sondern die warme Seite des thermodynamischen Kreisprozesses genutzt.

Die Technik hat inzwischen mehrere Bauformen von Wärmepumpen zur Reife entwickelt. Man unterscheidet deshalb zwischen Kompressions-Wärmepumpen, Absorptions-Wärmepumpen und Adsorptions-Wärmepumpen.

Wärmepumpe Leistungszahl

Die Leistungszahl von Wärmepumpen bzw. der Heizanlage wird in der aktuellen Literatur unterschiedlich angegeben. Gebräuchlich sind:

COP-Wert (coefficient of performance)
Nutzungsgrad
Jahresarbeitszahl

Warmwasserbereitung

Der Energieverbrauch in Gebäuden wird zu einem hohen Prozentsatz durch die Erzeugung von warmem Wasser vorgegeben. Er liegt heute im Durchschnitt bei rund 20 Prozent mit konstant steigender Tendenz. Das liegt zum einen am zunehmenden Komfortbedarf bei der Warmwasserversorgung, zum anderen am rückläufigen Heizenergieverbrauch.

Beim Systems SolarEis ist der Solar-Warmwasserspeicher als Teil des Systems ein Speicher zur komfortablen Versorgung des Gebäudes mit warmem Wasser. Auf hohem Temperaturniveau wird so viel Sonnenwärme eingespeist, wie für den Warmwasserbedarf notwendig ist. Sobald die Wunschtemperatur erreicht ist, oder die von der Solaranlage gelieferte Wärme nicht mehr ausreicht, um weiter zu laden, wird auf den SolarEis-Speicher umgeschaltet. Scheint die Sonne über längere Zeit nicht, holt die Wärmepumpe automatisch die Wärme zur Warmwasserbereitung aus dem SolarEis-Speicher.

Warmwasserspeicher

Siehe Solar-Warmwasserspeicher

Warmwasserverbrauch

In den deutschen Haushalten werden pro Person und Tag durchschnittlich 134 Liter Wasser verbraucht. Je nach sanitärer Ausstattung und Lebensgewohnheiten kann dabei das Verhältnis Kaltwasser zu Warmwasser bis auf 60:40 steigen. Für jedes Händewaschen können bis zu etwa zwei Liter warmes Wasser (cirka 37 °C) benötigt werden. Für ein Duschbad oder ein Vollbad sind die Mengen an benötigtem Warmwasser entsprechend größer (30 bis 70 Liter für ein Duschbad und 120 bis 180 Liter für ein Vollbad).

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