EnEV

Regenerative Energieträger

Unter den regenerativen Energieträgern versteht man nachwachsende od er sich erneuernde alternative Energielieferanten, die zur Wärmeerzeugung, Warmwasserbereitung und Gewinnung elektrischer Energie genutzt werden können. Im Gegensatz zu den fossilen Energieträgern scheinen ihre Ressourcen unerschöpflich.

		Druckansicht
		Weiterempfehlen

Regenerative Energien	Solarenergie (Solarthermie/Photovoltaik)
	Umweltwärme
	Erdwärme (Geothermie)
	Windenergie
	Wasserkraft
	Biogas, Deponiegas, Klärgas
	Biomasse

Die Energieeinsparverordnung geht nicht vom Begriff des regenerativen Energieträgers, sondern von erneuerbaren Energien aus (§ 2 Nr. 5 EnEV). Danach sind erneuerbare Energien zu Heizzwecken, zur Warmwasserbereitung oder zur Lüftung von Gebäuden eingesetzte und im räumlichen Zusammenhang dazu gewonnene Solarenergie, Umweltwärme und Biomasse. Die Privilegien der Energieeinsparverordnung beim Einsatz erneuerbarer Energien greifen also nur dann, wenn diese im räumlichen Zusammenhang mit dem Einsatzort gewonnen werden.

Solarenergie

Solarenergie lässt sich zur Wärmeerzeugung und Warmwasserbereitung (Solarthermie) aktiv und passiv sowie für die Stromerzeugung (Photovoltaik) nutzen.

Durch die Installation von Sonnenkollektoren auf Dächern, an Außenwänden, auf Nebengebäuden und auf dem Boden kann die Strahlungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt werden. Sonnenkollektoren werden vor allem zur Warmwasserbereitung eingesetzt.

In Form von zusammengeschalteten Solarzellen (Module) lässt sich als zweite Variante aus Sonnenenergie direkt Strom erzeugen. Die Stromerzeugung beruht auf den sog. „photovoltaischen Effekt". Durch Photonen werden in einem Halbleiter Bindungselektronen freigesetzt. Es entstehen Bereiche von Elektronenüberschuss und Elektronenmangel, zwischen denen in einer Grenzschicht eine Gleichspannung abgegriffen werden kann.

Der passiven Nutzung der Sonnenenergie dienen vor allem nach Süden und Südwesten ausgerichtete Außenfenster und Wintergärten. Die isolierten Glasflächen des Wintergartens verhindern das Abfließen der Wärmeenergie. Erfolgt eine Lüftung über den Wintergarten, fließt die durch Sonnenstrahlung angewärmte Außenluft nach innen, sodass ein geringerer Bedarf an Heizenergie zur Anwärmung der Außenluft notwendig ist. Ein der Außenwand vorgelagerter Wintergarten reduziert auch die Transmissionswärmeverluste von beheizten Räumen.

Auch eine transparente Wärmedämmung (TWD) oder eine sog. Trombewand dient der passiven Nutzung von Solarenergie.

Photovoltaikanlagen wandeln Solarenergie in elektrische Energie um.

Wasserkraft

Bei der Nutzung der Wasserkraft wird kinetische Energie einer bestimmten Wassermenge genutzt und durch eine mechanische Drehbewegung in elektrische Energie umgewandelt.

Eine direkte Umwandlung in Heizenergie ist nicht möglich. Die Bedeutung der Wasserkraft für die Wärmeerzeugung liegt jedoch in der schadstofffreien Gewinnung von elektrischer Energie, die in Wärmeenergie umgewandelt werden kann.

Zudem wird bei der Wasserkraftnutzung die Qualität des Wassers verbessert, da dem durchströmenden Wasser in Wasserrädern und Turbinen Sauerstoff zugeführt wird und der Selbstreinigungsgrad steigt.

Windenergie

Die wichtigste Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz von Windkraft sind gute Windverhältnisse. Die Beschaffung zuverlässiger Winddaten muss deshalb am Anfang jeder Planung stehen. Für die technische Nutzung der Windenergie sollte die mittlere Jahres-Windgeschwindigkeit, gemessen in der üblichen meteorologischen Messhöhe von 10 m, mindestens 4,5 m/sec. betragen.

Von Bedeutung für die Windenergie-Nutzung ist die Zunahme der Windgeschwindigkeit mit der Höhe. Sie hängt auch sehr stark von der Topographie und dem Bewuchs ab. In den Luftströmungen liegende Gebäude und Bäume verursachen Auflösungswirbel, die zu einer Verminderung der Fließgeschwindigkeit führen.

Wie bei der Wasserkraft liegt die Bedeutung für die Wärmegewinnung in der schadstofffreien Erzeugung von elektrischer Energie, die auch in Heizenergie umgewandelt werden kann.

Erdwärme

Die natürliche Wärme des Grundwassers oder der Erde in tieferen Schichten mit nahezu konstantem Temperaturniveau wird über eine Wärmepumpe in Strom oder Heizenergie umgewandelt. Die Wärmepumpe ist in der Lage, das Temperaturniveau der dort befindlichen Erd- oder Wasserschichten auf ein noch höheres Temperaturniveau zu „pumpen". Dabei nutzt die Wärmepumpe den sog. „Carnot-Prozess". Bei dem Prozess entsteht Wärme bei dem Vorgang der Kondensation (Kondensationswärme) von dampfförmigem Kältemittel, welches durch die Pumpe durch Druck auf höhere Temperatur gebracht wird..

Erdwärme kann ebenso ohne Wärmepumpe durch Erdreich-Wärmetauscher genutzt werden. Hier erwärmt sich z.B. Luft oder Flüssigkeit auf dem Weg durch Erdkanäle. Diesem Erdkanal ist in den meisten Fällen eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung nachgeschaltet. Da es sich hierbei meistens um handelsübliche PE- oder PP-Rohre handelt, die in etwa 1,5 bis 2,5 m Tiefe liegen, ist diese Variante eine einfache und kostengünstige.

Biogas

Biogas entsteht beim anaeroben bakteriellen Abbau von organischem Material (Gärung). Ausschließlicher Energieträger beim Biogas ist das Methan (CH₄). Durch seine Verbrennung in Kesseln, Gasmotoren oder Turbinen kann Wärmeenergie, elektrische Energie oder beim Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplungs-Aggregaten beides gleichzeitig erzeugt werden.

Biogas kann aus Mülldeponien und Kläranlagen gewonnen werden. Aus diesem Grund wird es auch als Deponiegas oder Klärgas bezeichnet.

Vom Deponie- oder Klärgas unterscheidet sich Biogas, das aus Flüssigmist oder landwirtschaftlichen Restprodukten gewonnen wird, vor allem durch einen höheren Methangehalt (55 bis 75 %) und somit höheren Energiegehalt (5,5 bis 7,5 kWh/m³).

Biomasse

Biomasse wird in Form von Restholz und Stroh schon seit langem zur Wärmegewinnung genutzt. Restholz fällt hauptsächlich bei Durchforstungsmaßnahmen, bei Schnee- und Windbruch und in holzverarbeitenden Betrieben an.

Zur Biomasse zählen auch Energiepflanzen, die auf Stilllegungsflächen in der Landwirtschaft produziert werden.

Biomasse zeichnet sich durch einen über die Vegetationszeit bis zur energetischen Nutzung geschlossenen Kohlenstoffkreislauf aus.

Einsatz

Vor allem der Einsatz komplizierter Techniken und die damit verbundenen hohen Investitionskosten sind Grund dafür, dass erneuerbare Energien mit fossilen Brennstoffträgern noch nicht konkurrieren können. Bei der Wärmegewinnung liegt deshalb die Bedeutung der regenerativen Energien in der Rand- und Ergänzungsversorgung. Nicht zuletzt tragen auch die unter hohem Investitionsaufwand gebauten Kernkraftwerke zu einer schwerfälligen Umstellung auf erneuerbare Energien bei.

Windkraftwerke zur Stromerzeugung arbeiten an günstigen Standorten bereits seit längerem wirtschaftlich.

Wegen der hohen Investitions- und Folgekosten für die Technik zum Einsatz erneuerbarer Energien sind die Nutzer in der Vergangenheit dazu übergegangen, eine Energieeinsparung durch den optimierten Einsatz fossiler Energieträger, etwa durch den Einbau von Niedertemperaturkesseln oder Brennwertkesseln, zu erreichen.

Verwaltungsgebäude, Schulen, Schwimmbäder und Krankenhäuser eignen sich besonders zur Nutzung erneuerbarer Energien, vor allem zur Warmwasserbereitung und Heizenergiebereitstellung. Die Entsorgungseinrichtungen der Kommunen, wie Klärwerke und Deponien, bieten sich zur Energiegewinnung aus dem dort anfallenden Gasaufkommen an.

Die Energieeinsparverordnung berücksichtigt i.E. festgelegte Privilegien beim Einsatz erneuerbarer Energien. So gilt die Begrenzung des Jahres-Primärenergiebedarfs nicht für Gebäude, die mindestens zu 70 % durch erneuerbare Energien mittels selbsttätig arbeitender Wärmeerzeuger beheizt werden (§ 3 Abs. 3 EnEV). Solche Gebäude müssen aber mit Niedertemperaturkesseln oder Brennwertkesseln mit CE-Zeichen ausgestattet werden (§ 11 Abs. 1, 2 EnEV). Ausgenommen sind bestehende Gebäude mit normalen Innentemperaturen, wenn der Jahres-Primärenergiebedarf den jeweiligen Höchstwert nach Anhang 1 Tabelle 1 um nicht mehr als 40 % überschreitet.

Energiebilanz

Der in der Regel schadstofffreien Umwandlung von regenerativer Energie in Heizenergie ist der Verbrauch an elektrischer Energie beim Einsatz der Umwandlungstechnik entgegenzuhalten. Hauptsächlich bei Wärmepumpen erfolgt der Antrieb durch einen Elektro- oder Verbrennungsmotor. Bei dessen Verwendung sind die Ausnutzungsgrade höher, da auch die Motorabwärme und die im Abgas enthaltene Wärme genutzt werden können.

Nach der neuen EnEV werden auch die Energieströme in die Heizenergiebilanz eingestellt, die zur Produktion des Heizenergieträgers anfallen. Die neue Nenngröße ist der Jahres-Primärenergiebedarf. Der Einsatz erneuerbarer Energien wirkt sich bei der Bilanz günstig aus.

Erneuerbare-Energien-Gesetz

Im Frühjahr 2000 wurde mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ein neuer Anreiz geschaffen, regenerative Energieträger zur Stromversorgung einzusetzen. Das Gesetz regelt unter i.E. festgelegten Voraussetzungen die Abnahme und Vergütung von Strom, der ausschließlich aus Wasserkraft, Windkraft, solarer Strahlungsenergie, Geothermie, Deponiegas, Klärgas, Grubengas oder aus Biomasse gewonnen wurde, durch Netzbetreiber.