„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

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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

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• 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

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·

• 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

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·

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

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• 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

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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

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Dr.- Ing. Klaus F. Stärk Untersiggenthal/Schweiz

www.staerk-erdwaerme.ch