Arbeitsgemeinschaft für Elektrizitätsanwendung in der Landwirtschaft e.v. Wärmepumpen zur Heizenergieversorgung von Schweineställen

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1 Arbeitsgemeinschaft für Elektrizitätsanwendung in der Landwirtschaft e.v. Wärmepumpen zur Heizenergieversorgung von Schweineställen Hartmut Kämper Reinhardstraße Berlin

2 Warum Wärmepumpe Kein Gasanschluss / Öltank etc Nutzen von Umweltwärme Unabhängiger vom Energiemarkt Wartungsarm Eigenleistung möglich

3 Marktexplosion bei Wärmepumpen

4 Wirkung des Booms Hersteller forcieren Entwicklungen Handwerker sammeln Erfahrungen Technologie wird breit akzeptiert Degressive Preisentwicklung bei Einzelkomponenten Gleichzeitig Unruhe auf den Energiemärkten

5 Energiepreise

6 Wärmepumpen in Gewerbe und Industrie Gewerbliche Wärmepumpen > 50 kw Leistung Industrielle Wärmepumpen > 100 kw Leistung Hersteller bieten bis ca. 400 kw/aggregat und /oder kaskadierende Zusammenschaltung bis >1.000 kw

7 Keine Leistungsbegenzung 6 Maschinen mit insgesamt 180 MW th 80 / 50 Heizkreis 2,5 / 0,5 Meerwasser

8 Einsatzfelder Wärmepumpe Landwirtschaft Wohnhaus Standardtechnik, angepasste Wärmegewinnung, EEWärmeG: 50 % aus Umweltwärme im Neubau Produktion: gleichzeitiger Bedarf von Kälte und Wärme oder gleichzeitiger Wärmeüberschuss und bedarf oder Niedertemperaturheizung möglich

9 Funktion (Sole / Wasser)

10 Voraussetzungen Vorlauftemperatur < 60 C Erreichbare Wärmequelle Kompetenter Installateur Auswahl Komponenten und Dimensionierung der Anlage Hydraulischer Abgleich Zielgröße: Arbeitszahl kwh elt / kwh th 2,5 bis >4

11 Wärmequellen Erdwärme Grundwasser Außenluft Abluft Abwärme aus Kühlung Abwasser

12 Typen Luft / Luft bzw. Luft / Wasser Außen-/Abluft Stallluft Bei langen Frostphasen schlechte Arbeitszahlen (Außenluft) Auch zur Kühlung geeignet Aufwändige Reinigung Wärmetauscher Wasser / Wasser Gute Arbeitszahlen auch im Winter Aufwändige Quellerschließung, ggf. Genehmigung erforderlich Sole / Wasser Erdsonde / Flachkollektor Flachkollektor in Eigenleistung

13 Anforderungen aus dem EEWärmeG Wärmepumpe Bei Nutzung der WP nur für Heizung Bei Nutzung der WP für Heizung und Warmwasser Vorgeschriebene Zähleinrichtung Luft / Wasser Luft / Luft 3,5 3,5 3,3 3,3 Wärmemengenund Stromzähler Sole / Wasser 4,0 3,8 Wärmemengenund Stromzähler Wasser / Wasser 4,0 3,8 Ausnahme: Vorlauftemperatur der Heizung beträgt max 35 C Gas WP 1,2 1,2 Wärmemengenund Brennstoffzähler

14 Flachkollektor große Flächen am Wohnhaus/Stall Eigenleistung bis zur Wärmepumpe möglich Frostfreie Verlegung ( cm) 2 m PE-Rohr / m² Heizleistung ca W / m² Kollektorfläche Heizleistung ( m² pro kw)

15 Fehlerquellen Dimensionierung Flächenkollektor Auslegung Solepumpe Dimensionierung Wärmepumpe Wärmeseitige Auslegung Aktuell: Hocheffizienzpumpen Hydraulischer Abgleich!!

16 Wärmequelle Stall

17 Wärmequelle Stall Wärme aus der Abluft Wärmerückgewinnung im Stall in Standardlüftung integrierbar, Sommer-Umgehung (Reinigungseffekt) Wärme aus Umluft auch bei freier Lüftung unabhängig von der aktuellen Luftrate zusätzlicher Energieaufwand geringer leichter in bestehende Anlagen zu integrieren zusätzlich positiver Effekt auf das Stallklima (Entfeuchtung, Ammoniak)! Korrosion und Verschmutzung berücksichtigen!

18 Potenzial Wärmeproduktion von ca. 1,2 kw/gv, davon 0,4 kw nutzbar Tierart Gewicht SOLL-Temp Wasserdampf Wärme kg/tier C g/(tier*h) W/(Tier*h) Rinder, Milchkühe Mastschweine kont. Sauen Ferkel Pferde Puten

19 Wärme- und Wasserdampfabgabe Mastschweine 1200 Wh/h Gesamtwärme sensible Wärme latente Wärme Stallufttemperatur ( C)

20 Beispiel Zentralabluftsystem

21 Voraussetzungen kontinuierliche Belegung im Winter möglichst definierte Luftführung Integration in Standardsysteme, z.b. Abluftwärmetauscher Abluftwäscher WRG bei der Auslegung der Heizsysteme berücksichtigen z.b. AEL-Stallklimaprogramm

22 Betriebsweisen Monovalent keine Zusatzheizung Wärmequelle Erdreich, Warmstall, kont. Belegung großer Pufferspeicher / Erdreichspeicher gute Wärmedämmung => rel. geringer Heizbedarf Bivalent Zusatzheizung, Spitzenlastkessel Verbindung über den Pufferspeicher z.b. Stroh- / Holzkessel

23 aber hier: Heizen mit der Wärmepumpe

24 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Hartmut Kämper AEL e.v. Reinhardtstraße Berlin Fragen?