3.2 Vergleich der Energieflüsse

Der Energiefluß im System Gasheizung ist im Bild 3.3 dargestellt.

Energiefluss der GasheizungBild 3.3: Energiefluss der Gasheizung

Der Primärenergieträger Erdgas ist bei seiner Anlieferung am Haus zugleich Endenergie und wird bei der Verbrennung im Brenner in ca. 10 kWh Wärmeenergie pro Kubikmeter Gas umgesetzt. Ein Teil davon gelangt über Wärmetauscher in den Heizwasserkreislauf, der Rest geht als Brennerverluste über den Kellerraum oder den Schornstein nach außen verloren.
Die Rohre des Heizwasserkreislaufs vom Brenner zu den Radiatoren und wieder zurück sind mehr oder weniger isoliert in Wänden und Decken verlegt und wärmen diese von innen auf. Ein kleiner Teil der Wärmeenergie gelangt so direkt über Wände, Decken und Böden in die Räume. Ein weitaus größerer Teil geht jedoch über die Außenwände verloren, da im Winter die Temperaturdifferenz nach außen am größten ist. Außerdem sorgen gerade in Altbauten sogenannte Wärmebrücken für die Auskühlung nach außen. Die Wärmeverluste entstehen sowohl im Vorlauf als auch im Rücklauf des Heizwasserkreislaufs.
Mittels Radiatoren wird die verbleibende Wärmemenge als Nutzenergie an die Raumluft abgegeben. Die gleichzeitig von den Radiatoren abgegebene Strahlungswärme (Infrarotstrahlung) läßt sich vernachlässigen, da sie nur wenige Prozent der insgesamt abgegebenen Wärmemenge beträgt und letztlich auch die Luft im Raum erwärmt.
Über die Konvektion der Raumluft werden die Gegenstände im Raum und die Raumbegrenzungsflächen (Wände, Decken und Böden) erwärmt. In der Regel ist daher die Raumlufttemperatur höher als die Oberflächentemperaturen.
In Altbauten, besonders noch solche mit veralteten Brennern, können durch schlechte Isolierung so hohe Verluste auftreten, dass weniger als die Hälfte der Primärenergie als Nutzenergie in der Raumluft übrigbleibt.

Der Energiefluß im System Infrarotheizung ist im Bild 3.4 dargestellt.

Energiefluss der Infrarotheizung
Bild 3.4: Energiefluss der Infrarotheizung

Die Primärenergie im Stromnetz wird in regenerativ erzeugten Strom sowie in fossile oder nukleare Energieträger eingeteilt. Die Unterteilung in die unterschiedlichen regenerativen Energien unterbleibt, weil sie für eine spätere Bilanzierung keine Rolle spielt.
Aus den fossilen und nuklearen Energieträgern wird elektrische Energie und Wärmeenergie gewonnen, wobei die Wärmeenergie in der Regel als Abwärme ungenutzt in die Umgebung abgegeben wird.
Zwischen den Kraftwerken und dem Hausanschluß treten Übertragungsverluste von durchschnittlich ca. 10% der erzeugten elektrischen Energie auf.
Im Haus wird die ankommende elektrische Energie in den Infrarotstrahlern in Wärmestrahlungsenergie (Infrarotstrahlung) als Nutzenergie  umgewandelt und direkt in die Wohnräume abgestrahlt. Die direkte Aufheizung der Luft wie bei den Radiatoren wird vernachlässigt. Es entsteht vergleichsweise wenig Konvektion. Die Infrarotstrahlung heizt überwiegend direkt die Oberflächen der Wände, Decken und Böden sowie der Gegenstände im Raum auf. Ein kleiner Teil der Infrarotstrahlung wird in der Luft absorbiert und wärmt diese direkt auf. Ansonsten wird die Luft indirekt über die angestrahlten Oberflächen per großflächiger, extrem schwacher Konvektion aufgewärmt. In der Regel sind daher die Oberflächen im Raum wärmer als die Luft.

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