Erneuerbare Energien in der Gebäudetechnik

Während die Nachfrage nach Energie weltweit stetig zunimmt, gehen die Ressourcen an fossilen Energieträgern wie Erdgas, Erdöl, Braunkohle und Steinkohle absehbar dem Ende zu. Bei der Verbrennung dieser Rohstoffe wird Energie in Form von Strom und Wärme erzeugt, es entstehen aber schädliche Emissionen wie das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2), einem Mitverursacher der globalen Erwärmung.

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Um die anhaltende Umweltbelastung durch den Ausstoß von Schadstoffen sowie die Abhängigkeit von fossilen, oft aus Krisenregionen importierten Brennstoffen einzudämmen, bedarf es einer nachhaltigen Energieversorgung durch erneuerbare Energien. Sie stehen in nahezu unerschöpflichem Maße zur Verfügung und sind weitestgehend frei von schädlichen Emissionen. Zu den erneuerbaren oder regenerativen Energien zählen Solarenergie, Geothermie, Bioenergie, Windenergie und Wasserkraft.

Gebäuden kommt beim Ausbau der erneuerbaren Energien eine zentrale Rolle zu. Derzeit entfallen fast fünfzig Prozent des Endenergieverbrauchs der EU und vierzig Prozent des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs auf Heizen und Kühlen und davon wiederum achtzig Prozent auf Gebäude. Das Pariser Klimaschutzübereinkommen von 2015 sieht vor, den Gebäudebestand bis zum Jahr 2050 zu dekarbonisieren. Statt kohlenstoffhaltiger Brennstoffe wie Erdgas, Erdöl und Kohle sollen künftig nur noch CO2-freie erneuerbare Energien zum Einsatz kommen. Mittlerweile gibt es eine Reihe teils innovativer Technologien, die erneuerbare Energieträger in Gebäuden zur Stromerzeugung, zur Heizung, zur Trinkwassererwärmung und zur Kühlung einsetzen.

Technologien zur Nutzung von Solarenergie / solar erwärmter Außenluft

  • Photovoltaikanlagen (Solarzellen): Stromerzeugung
  • Solarthermieanlagen (Solarkollektoren): Trinkwassererwärmung, Heizungsunterstützung
  • Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen: Heizung, Trinkwassererwärmung, Kühlung
Technologien zur Nutzung von Geothermie
  • Sole-Wasser-Wärmepumpen (Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren): Heizung, Trinkwassererwärmung, Kühlung
  • Wasser-Wasser-Wärmepumpen (Grundwasserbrunnen): Heizung, Trinkwassererwärmung, Kühlung
Technologien zur Nutzung von Bioenergie
  • Pelletheizungen, Pelletöfen, Hackschnitzelkessel, Scheitholzkessel, Kaminöfen (Verbrennung biogener Feststoffe wie Holzpellets, Hackschnitzel, Scheitholz): Heizung, Trinkwassererwärmung
  • Mini- und Mikro-Blockheizkraftwerke (Verbrennung regenerativer Brennstoffe wie Biogas, Pflanzenöl, Hackschnitzel, Holzpellets): Stromerzeugung, Heizung, Trinkwassererwärmung
  • Gas-Wärmepumpen (Verbrennung von Biogas): Heizung, Trinkwassererwärmung, Kühlung
  • Brennstoffzellenheizgeräte (elektrochemische Umsetzung von Biogas): Stromerzeugung, Heizung, Trinkwassererwärmung
Technologien zur Nutzung von Windenergie
  • Klein-Windkraftanlagen (Windturbinen): Stromerzeugung
Technologien zur Nutzung von Wasserkraft
  • Klein-Wasserkraftwerke (Wasserturbinen): Stromerzeugung

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