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Glossar - Begriffe verständlich erklärt
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Übersicht
>> Bentonit
>> Benzin
>> Betriebsbereitschaftsverlust
>> Betriebsführungs-Contracting
>> Biodiesel
>> Bioethanol
>> Biogas
>> Biomasse
>> Brennstoff
>> Brennwert
Beheiztes Gebäudevolumen
- Bruttogrundfläche
Das beheizte Gebäudevolumen ist das anhand von Außenmaßen ermittelte, von der Wärmeübertragenden Umfassungs- oder Hüllfläche eines Gebäudes umschlossene Volumen. Dieses Volumen schließt mindestens alle Räume eines Gebäudes ein, die direkt oder indirekt durch Raumverbund bestimmungsgemäß beheizt werden. Es kann deshalb das gesamte Gebäude oder aber nur die entsprechenden beheizten Bereiche einbeziehen. Das beheizte Gebäudevolumen ist z. B. für die Dimensionierung von Erdwärmeheizungen von Bedeutung.
Beimischungsquote
Staatlich festgelegter Mindestanteil von Biokraftstoffen in Benzin oder Diesel. Seit 2007 gibt es in Deutschland eine vorgeschriebene Beimischungsquote, die schrittweise erhöht wird (2007: Benzin 1,2% und Diesel 4,4%; 2015: Benzin 3,6% und Diesel 4,4%).
Bentonit
Bentonit ist ein tonhaltiges Gestein, das eine Mischung aus verschiedenen Tonmineralien ist und als wichtigsten Bestandteil Montmorillonit (60 - 80%) enthält. Es entsteht durch Verwitterung aus vulkanischer Asche.
Seine Besonderheit ist die starke Wasseraufnahme- und Quellfähigkeit. Diese Eigenschaften ergeben die für die Erdwärme wichtige hohe Wärmeleitfähigkeit, die sich nicht wesentlich von der Wärmeleitfähigkeit des umgebenden Gesteins unterscheidet.
Durch die Dünnflüssigkeit kann Bentonit also, sofern es fachmännisch eingebracht wird, einen hervorragenden Wärmeschluss zum umgebenden Gestein herstellen und die Wärme optimal weiterleiten.
Warum werden nicht noch wärmeleitfähigere Materialien eingesetzt?
Benzin
Benzin ist ein komplexes Gemisch aus über 100 verschiedenen, überwiegend leichten Kohlenwasserstoffen, deren Siedebereich zwischen dem von Butan und Kerosin/Petroleum liegt. Es wird hauptsächlich aus veredelten Komponenten aus der Erdölraffination hergestellt und überwiegend als Kraftstoff eingesetzt.
Betriebsbereitschaftsverlust
Diese entstehen dadurch, dass die Kesseltemperatur nicht unter einen vorgegebenen Wert fallen darf, da sonst z.B. die Gefahr von Korrosionsschäden bestehen. Je besser die Wärmeisolation des Kessels und je weiter die Kesseltemperatur im Betrieb abgesenkt werden kann, desto geringer sind die Betriebsbereitschaftsverluste. Diese Verluste werden mit steigenden Heizkosten ein immer wichtigerer Grund für eine Heizungssanierung.
- Schema des Betriebsführungs-Contractings
Betriebsführungs-Contracting
Beim Betriebsführungs-Contracting stehen die Energieanlagen im Eigentum des Contractingnehmers. Der Contractor ist für den störungsfreien Betrieb der Anlagen verantwortlich. Die Abrechnung erfolgt meist pauschal nach Aufwand oder Leistung. Diese Art des Contractings wird meist dort eingesetzt, wo ein störungsfreier Betrieb unbedingt notwendig ist wie z.B. Druckluft für Produktionsanlagen oder die Beheizung eines Krankenhauses.
Bezugsflächen und -volumen
Die zur Heizungsdimensionierung grundsätzlich nötigen Bezugsflächen und -volumen sind die beheizte Wohnfläche und das daraus abgeleitete beheizte Gebäudevolumen.
Die beheizte Wohnfläche bezieht nur die wirklich innerhalb der Wohnung genutzten Flächen ein und ist in der Regel kleiner als die nach physikalischen Gesichtspunkten ausgerechnete Gebäudenutzfläche im Sinne der Energieeinsparverordnung (EnEV).
Das beheizte Gebäudevolumen ist das an Hand von Außenmaßen ermittelte, umschlossene Volumen. Dieses Volumen schließt alle Räume eines Gebäudes ein, die direkt oder indirekt beheizt werden. Es kann deshalb das gesamte Gebäude oder nur die entsprechenden beheizten Bereiche einbeziehen.
Biodiesel
Biodiesel wird aus mit Methanol veresterten Pflanzenölen hergestellt. Basis der Pflanzenöle ist unter anderem der Samen der Rapspflanze. Er wird auch dem mineralischen Diesel aus Klimaschutzgründen beigemischt. Da die Eigenschaften von Biodiesel in vielen Punkten denen von mineralischem Diesel sehr ähnlich sind, können auch nicht umgerüstete Dieselmotoren mit diesem Kraftstoff betrieben werden. Da sich Biodiesel wie ein leichtes Lösungsmittel verhält, können unter Umständen Dichtungen und Schläuche im Kraftstoffsystem angegriffen werden, wenn diese nicht beständig gegen Biodiesel sind. Nachteilig ist der hohe Aufwand zur Herstellung und die geringe Dezentralität der in Deutschland betriebenen Biodieselanlagen. Zudem kann Biodiesel eine große Menge Wasser aufnehmen, was zu Korrosionsproblemen an der Einspritzausrüstung führen kann.
Bioethanol
Als Bioethanol (auch Agraralkohol) bezeichnet man Ethanol, das ausschließlich aus Biomasse (nachwachsende Kohlenstoffträger) hergestellt wurde. Die in der Biomasse enthaltene Stärke wird enzymatisch in Glukose aufgespalten und dieser anschließend mit Hefepilzen zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid vergoren. Wird das Ethanol aus pflanzlichen Abfällen, Holz, Stroh oder Ganzpflanzen hergestellt, bezeichnet man es auch als Cellulose-Ethanol. Chemisch gesehen gibt es keinen Unterschied zwischen Bioethanol und synthetisch hergestelltem Ethanol (aus fossilen Kohlenstoffträgern). Bio-Ethanol wird aus Zuckerrüben oder Weizen gewonnen. Ab 2005 wird es dem normalen Benzin beigemischt. In Brasilien fahren bereits viele Automobile damit.
Biogas
Biogas entsteht durch den bakteriellen Abbau organischer Substanzen, wie zum Beispiel tierische Exkremente, Pflanzenfasern oder Speise- und Schlachtabfälle, in einem Faulbehälter. Die Dauer des Zersetzungsprozesses hängt von den Materialien ab. Bei richtiger Steuerung des Prozesses werden gut brennbare Gase wie Methan (CH4), gewonnen.
Die Biogasproduktion bietet landwirtschaftlichen und Gartenbaubetrieben auch wirtschaftlich interessante Möglichkeiten, zumal als Abfallprodukt des Prozesses hochwertige Dünger anfallen. Das erzeugte Biogas wird meist über ein Blockheizkraftwerk im Betrieb direkt in elektrische Energie umgewandelt. Dabei unterstützt ein großer Teil der anfallenden Wärme den Zersetzungsprozess. Biogas kann ins Gasnetz eingespeist und so auch für ein Heizungssystem nutzbar gemacht werden.
Das Heizen mit organischen Reststoffen umfasst eine Vielzahl von Brennstoffen. Neben Großkraftwerken, die mit Strohballen befeuert werden, kann Energie für das Heizungssystem auch aus Laub, Gras, Dung, Klärschlamm und organischem Hausmüll gewonnen werden. Gestützt durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz wird meist nicht Heizenergie, sondern elektrische Energie aus Biomasse gewonnen.
Biogasanlagen
In Biogasanlagen wird über Blockheizkraftwerke (BHKW) elektrische Energie produziert. Dabei ist allerdings eine sinnvolle Nutzung der Abwärme nur bedingt möglich. Die Ansiedelung von Biogasanlagen in der Nähe von Siedlungen und die Wärmeversorgung durch Nahwärmenetze müsste daher forciert werden.
Potenziale für Biogasanlagen gibt es bei der energetischen Verwertung. Biogas, das besonders in der landwirtschaftlichen Tierhaltung in großen Mengen anfällt, entweicht bisher weitgehend ungenutzt und zu Lasten des Klimas in die Atmosphäre. Eine weitere Verwertung könnte bei steigenden Preisen für Erdgas darin bestehen, Biogas in das Erdgasnetz einzuspeisen und mit fossilem Gas zu mischen. Ein solches Modell für Biogasanlagen, in größerem Umfang umgesetzt, würde den Bedarf an der Primärenergie Gas deutlich herabsetzen.
Biomasse
Biomasse zählt zu den nachwachsenden Rohstoffen, d.h. sie steht nicht unbegrenzt zur Verfügung (wie etwa Windenergie), kann jedoch (im Gegensatz zu fossilen Energieträgern) nach dem Ernten innerhalb kurzer Zeit auf natürliche Weise wieder entstehen. Biomasse entsteht durch die Umwandlung von Energie aus der Sonnenstrahlung mit Hilfe von Pflanzen über den Prozess der Photosynthese in organische Materie. Biomasse stellt damit gespeicherte Sonnenenergie dar. Der Unterschied von Biomasse zu anderen Nutzungsarten der Sonnenenergie ist deren Unabhängigkeit von den Zeiten der Sonneneinstrahlung. Biomasse lässt sich in vielen unterschiedlichen Arten nutzen, z. B.
- durch die direkte Verbrennung von Holz und anderer Biomasse (die älteste Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung),
- Umwandlung durch Mikroorganismen in Biogas, das für Kraftwerke, als Treibstoff, oder zum Heizen verwendet werden kann und
- Umwandlung durch chemische Prozesse, z. B. in Biodiesel.
Die zur Verwendung tauglichen biologischen Stoffe sind ebenfalls vielfältig, so können neben Pflanzenteilen (Holz, Stroh, etc.) und Früchten (z. B. zur Ölgewinnung für Biodiesel und zum Heizen) auch tierische Exkremente (Biogas) und biologische Siedlungsabfälle (Deponiegas) zur Gewinnung von Heizstoffen eingesetzt werden. Die Verwendung von Biomasse zur Energiegewinnung ist prinzipiell zwar nicht CO2-frei, da bei der Verbrennung CO2 freigesetzt wird. Da dieses CO2 aber bei der Entstehung der Biomasse zeitnah der Atmosphäre entzogen wurde, ist die Verwendung von Biomasse in der Bilanz - von den Emissionen bei der Gewinnung abgesehen - CO2-neutral. Biomasse ist als Nischen-Energiequelle sinnvoll, soweit sie Abfallprodukte land- und forstwirtschaftlicher Prozesse bzw. biologisch abbaubare Siedlungsabfälle nutzt und bei deren Beseitigung mithilft. Ein großmaßstäblicher Einsatz mit speziell hierzu erzeugter Biomasse, z. B. zur großmaßstäblichen Umstellung von Diesel auf Biodiesel, scheitert weitgehend am enormen Flächenaufwand bei der Erzeugung der Biomasse. Zudem sind die ökologischen Belastungen bei der intensiven landwirtschaftlichen Nutzung problematisch.
Bivalenter Betrieb
In einem bivalenten Heizsystem produzieren zwei Wärmeerzeuger die zur Raumheizung und/oder Warmwasserbereitung benötigte Wärmeenergie. Ein Beispiel ist die Kombination eines Gas-Brennwertkessels mit einer Wärmepumpe. Für die Warmwasserbereitung wird dabei ein bivalenter Warmwasserspeicher eingesetzt. Wird nur ein einziger Wärmeerzeuger eingesetzt so spricht man auch von einem monovalenten Betrieb.
Blockheizkraftwerk (BHKW)
Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist ein modular aufgebautes kleineres Heizkraftwerk. Blockheizkraftwerke nutzen - wie auch Heizkraftwerke - das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Dabei verwerten sie die bei der Stromerzeugung anfallende Abwärme zu Heizzwecken. Übliche BHKW-Module sind mit einer elektrischen Leistung zwischen 5 kW und 5 MW elektrischer Leistung deutlich kleiner als Heizkraftwerke mit 500 MW und mehr elektrischer Leistung. BHKW mit einer elektrischen Leistung unter 15 kW (Mikro-KWK) dienen zur Versorgung von einzelnen Gebäuden. Als Antrieb für die Stromerzeugung werden meistens Verbrennungsmotoren (Diesel- oder Gasmotoren), aber auch Gasturbinen verwendet. Durch die Kraft-Wärme-Kopplung wird die eingesetzte Primärenergie mit einem Gesamtwirkungsgrad bis über 90% genutzt.
Brennstoff
Brennstoff ist ein brennbares Material, das gespeicherte Energie durch Oxidation, meist in Form einer Verbrennung, in nutzbare Energie umwandelt. Kernbrennstoffe wie Uran oder Plutonium werden dagegen nicht chemisch verbrannt, sondern Energie wird durch Kernspaltung oder Kernfusion (Wasserstoff) gewonnen. Brennstoffe werden zur Wärmegewinnung eingesetzt, während Kraftstoffe (Treibstoffe) in Verbrennungsmotoren verwendet werden. Diese Definition der Begriffe ist unabhängig von der chemischen Zusammensetzung, so ist 'Heizöl EL' ein Brennstoff, der unter der Bezeichnung Diesel als Kraftstoff vertrieben wird.
Weiterhin unterscheidet man natürliche und künstliche Brennstoffe. Natürliche Brennstoffe werden in der Form eingesetzt, in der sie der Umwelt entnommen werden. Künstliche Brennstoffe werden durch einzelne Verfahrensschritte aus den natürlichen Brennstoffen gewonnen.
Die Beurteilung der Qualität eines Brennstoffes hinsichtlich seines Vermögens Wärme zu liefern kann durch seinen Heizwert oder durch seinen Brennwert erfolgen. Abhängig ist es davon, inwiefern das im Rauchgas als Dampf enthaltene Wasser energetisch genutzt wird (Brennwertnutzung). Bei Brennstoffen ohne Wasserstoff (gebunden bzw. als Wasser) sind die Werte für Brennwert und Heizwert identisch.
Brennstoffzelle
Brennstoffzellen erzeugen gleichzeitig Wärme und Strom. Die nutzbare Energie wird durch Umwandlung von Erdgas zu Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff freigesetzt. Bei der anschließenden Reaktion von Wasserstoff mit Luftsauerstoff entstehen Wärmeenergie und Gleichstrom. Die gewonnene Wärme kann zur Beheizung von Gebäuden verwendet werden. Derzeit ist die Brennstoffzelle jedoch noch im Forschungsstadium.
Brennwert
Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht neben Abgas auch Wasserdampf. Die im Wasserdampf enthaltene Wärme kann zusätzlich genutzt werden, wenn dieser durch Abkühlung verflüssigt wird. Der Brennwert gibt an, wieviel Wärmeenergie bei der Verbrennung einschließlich der im Wasserdampf enthaltenen Verdampfungswärme insgesamt frei wird. Der Energiegehalt des Wasserdampfs bleibt beim Heizwert dagegen unberücksichtigt.
Brennwertkessel
Ein Brennwertkessel ist ein Heizkessel für Warmwasserheizungen, der den Energieinhalt des eingesetzten Brennstoffs nahezu vollständig nutzt. Der Unterschied zu konventionellen Kesseln besteht darin, dass Brennwertkessel auch die Kondensationswärme des Wasserdampfes im Abgas nutzen. Die bekanntesten Brennwertgeräte sind Gas-Brennwertkessel und Öl-Brennwertkessel. In Nicht-Brennwertkesseln kann die Kondensationswärme nicht genutzt werden, dadurch entsteht ein sogenannter latenter Abgasverlust (bisher nicht im Schornsteinfegerprotokoll ausgewiesen) von ca. 6 Prozent bei Heizöl EL und ca. 11 Prozent bei Erdgas.
Brennwerttechnik
Ein Brennwertkessel ist ein Heizkessel, der den Energieinhalt des eingesetzten Brennstoffs nahezu vollständig nutzt. Der Unterschied zu konventionellen Kesseln besteht darin, dass Brennwertkessel auch die Kondensationswärme des Abgases weitgehend nutzen. So erreichen Brennwertkessel heizwertbezogene Wirkungsgrade von über 100 %. Sinnvoller ist jedoch der Bezug auf den Brennwert: Ein idealer Brennwertkessel ohne Verluste erreicht demnach einen Wirkungsgrad von 100 %.
Brunnenwassernutzung
- Erdwärme über eine Brunnenanlage (Quelle: BWP e.V.)
Abhängig vom Standort lässt sich Grundwasser über Brunnen entnehmen und direkt zur Wärmepumpe bringen. Es muss jedoch wieder in den Untergrund eingeleitet werden, so dass neben einem Förderbrunnen auch ein Schluckbrunnen einzurichten ist.
Brunnenanlagen haben, dort wo sie sich installieren lassen, zahlreiche Vorteile. Mit Grundwasser betriebene Wärmepumpen nutzen einen weitaus größeren Anteil an Umweltenergie, indem ihnen relativ hohe Temperaturen in großem Umfang zugeführt. Das wirkt sich günstig auf die Jahresarbeitszahl aus, die bei optimaler Auslegung und Installation bei COP 5 liegt. Diese Systeme sind also viel wirtschaftlicher als andere Erdwärmeheizungen. Bei größeren Anlagen (ab ca. 15 kW) sind die Brunnenanlagen sogar weitaus preiswerter in der Installation als andere Anlagen.
Wichtig für die Brunnenanlage ist, dass das Grundwasser eine gute Qualität hat, um eine Verockerung der Brunnen (z.B. aufgrund eines hohen Eisengehaltes) zu vermeiden und Wasser in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Bruttowärmeertrag
Innerhalb eines Solarwärmesystems zirkuliert die Solarflüssigkeit zwischen Kollektor und Solarspeicher. Die in den Solarspeicher abgegebene Wärmeenergie, gemessen am Eintritt in den Speicher, wird in kWh/m²/a angegeben und als Bruttowärmeertrag bezeichnet.
Bundesberggesetz
Inhalt des Bundesberggesetztes sind alle bergrechtlichen Fragen von der Erkundung, über die Gewinnung eines Rohstoffs bis zur Schließung eines Bergwerkes. Das Bundesberggesetz regelt außerdem die Zuständigkeit der Bergbehörden bei Fragen, die den Bergbau betreffen. Derzeit gilt das Bundesberggesetz in der Fassung vom 13. August 1980. Insbesondere die Geothermie und deren Erschließung ist vom Bundesberggesetz betroffen.
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