Glossar - Begriffe verständlich erklärt
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Übersicht
>> Gasheizung
>> Gasmotorische-Kompressions-Wärmepumpe
>> Gebäudenutzfläche nach EnEV
>> Geologie
>> Geothermie
>> Geysir
>> Grundlast
Gas-Brennwertkessel
Gas-Brennwertkessel sind eine Weiterentwicklung der Niedertemperaturkessel und erzielen gegenüber diesen deutlich geringere Schadstoffemissionen und eine bessere Brennstoffausnutzung. Dies wird erreicht, indem ein Teil des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes im Brennwertkessel kondensiert. Beim Kondensationsvorgang wird die im Wärmetauscher, Kessel und Abgasrohr frei werdende Kondensationswärme zu Heizzwecken genutzt. Wegen der anfallenden Flüssigkeit, dem Kondensat, müssen Abgasrohr und Brennwertkessel feuchteunempfindlich sein. Die Abführung der Abgase betreibt auf Grund des fehlenden Auftriebs ein Gebläse.
Gasheizung
Mit Gasheizungen sind Geräte gemeint die die notwendige Wärmeenergie aus dem Medium Gas (häufig Erdgas) gewinnen. Der Begriff Gasheizung ist ein allgemeiner Begriff womit Thermen, Kessel oder auch Raumheizer gemeint sein können. Der Begriff Gasheizung würde dem Raumheizer am gerechtesten werden. Da der Raumheizer eine Heizung ist, die mit Gas betrieben wird. Thermen und Kessel versorgen in der Regel mehrere Heizkörper. Der Raumheizer ist ein allein stehende Heizung bzw. Heizkörper.
Gasmotorische-Kompressions-Wärmepumpe
Unter den Kompressions-Wärmepumpen gibt es auch Wärmepumpen, die mit Erdgas, Dieselkraftstoff oder Biomasse (Rapsöl, Biogas) betrieben werden. Ein Verbrennungsmotor - statt eines elektrischen Motors - treibt in diesem Fall den Verdichter an. Allerdings benötigt der Verbrennungsmotor eine Schalldämmung und eine Versorgung mit Kraftstoff. Gas-Kompressions-Wärmepumpen arbeiten primärenergetisch effizienter als Elektro-Wärmepumpen, weil sich die Abwärme des Verbrennungsprozesses als Heizwärme nutzen lässt.
Gebäudenutzfläche nach EnEV
Die Gebäudenutzfläche beschreibt die im beheizten Gebäudevolumen zur Verfügung stehende nutzbare Fläche. Sie wird aus dem beheizten Gebäudevolumen unter Berücksichtigung einer üblichen Raumhöhe im Wohnungsbau abzüglich der von Innen- und Außenbauteilen beanspruchten Fläche aufgrund einer Vorgabe in der Energieeinsparverordnung ermittelt. Sie ist in der Regel größer als die Wohnfläche, da z.B. auch indirekt beheizte Flure und Treppenhäuser einbezogen werden.
Generatorverbund
Werden Generatorverbünde und Lastverbünde zusammengeschaltet, kann eine intelligente Steuerung zunächst versuchen, Leistungsspitzen durch Demand Side Management möglichst auszugleichen, um nachfolgend den verbleibenden Leistungsrestbedarf kostengünstig aus dem Angebot der angeschlossenen Generatorverbünde zu decken.
Virtuelle Kraftwerke nutzen Synergieeffekte, die aus der Zusammenschaltung von Einzelkraftwerken entstehen. Zu diesen Effekten zählen z. B. die Lastverteilung, also die Deckung von Spitzenlasten, die ein einzelnes Kraftwerk überfordern würden, durch Zuschaltung weiterer Erzeuger. Ebenso zählt hierzu der Ausgleich von standort- oder wetterbedingten Nachteilen. Weil man Grundlastkraftwerke wie z. B. Kern- und Braunkohlekraftwerke aus wirtschaftlichen Gründen bei Nacht nicht herunterfährt, ist die Zwischenspeicherung des Nachtstroms in Speicherkraftwerken Stand der Technik.
Beispielsweise könnten ein Windpark, ein photovoltaisches Kraftwerk sowie ein Energiespeicher (z. B. Pumpspeicherkraftwerk) zu einem virtuellen Kraftwerk kombiniert werden: Weht kein Wind, kann das Solarkraftwerk einspringen. Scheint keine Sonne, kann das Windkraftwerk liefern. Scheint die Sonne, und es weht Wind, kann überschüssige Energie im Pumpspeicher aufbewahrt werden. Weht kein Wind und scheint keine Sonne, liefert das Pumpspeicherwerk die Energie zurück. Je mehr unterschiedliche Einzelkraftwerke und Kraftwerksarten kombiniert werden, desto höher ist der Synergieeffekt und damit die Gesamteffizienz des virtuellen Kraftwerkes.
Geologie
Die Geologie ist die Wissenschaft vom Aufbau, von der Zusammensetzung und Struktur der Erde, ihren physikalischen Eigenschaften und ihrer Entwicklungsgeschichte, sowie der Prozesse, die sie formten und auch heute noch formen.
Die Geologie gehört zu den Geowissenschaften. Es gibt viele spezielle Disziplinen, die eine hohe Umweltrelevanz besitzen, wie die Angewandte Geologie im weiteren Sinne, die Ingenieurgeologie, Hydrogeologie, Hydrologie, Geochemie (etwa als mikrobielle Geochemie), Geoökologie, Meteorologie, Klimatologie, Geothermie.
Geothermie
Aus dem Innern der Erde fließt ein ständiger Wärmestrom an die Oberfläche von Anfang an, seit der Zeit, in der sich unser Planet aus dem Staub des Weltalls zusammengebacken hat.
Jeden Tag liefert das Gestein unter unseren Füßen etwa die vierfache Menge der Energie an das Weltall ab, wie sie die Menschen für ihren Bedarf benötigen. Das wird sie auch in zwei oder drei Milliarden Jahren noch so machen. Wenn ihr nicht etwas dazwischen kommt, der Tod unserer Sonne etwa.
Die in der Erde gespeicherte Wärme ist also nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich. Sie steht unabhängig von Tages- und Jahreszeit oder den herrschenden Klimabedingungen zur Verfügung. Die heute entwickelten Technologien ermöglichen es, diese Ressourcen praktisch überall zu nutzen.
Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, um so wärmer wird es. Heute weiß man, dass die Temperatur in den obersten Erdschichten im Mittel um 3° C pro 100 m zunimmt.
Im obersten Erdmantel der Erdkruste herrschen nach heutigen Erkenntnissen ca. 1300° C, im Erdkern erreichen sie wahrscheinlich 6000° C.
Häufig denkt man bei der Nutzung von warmen Wasser nur an die Raumheizung. Aber es gibt noch viel mehr Möglichkeiten, und daß es sie gibt, macht den Betrieb von geothermischen Heizzentralen wirtschaftlicher wie z.B. in
- Schwimmbädern,
- Industrie und Gewerbebauten
- oder der Fischzucht
Unser Planet ist Energie: 90% sind heißer als 1000°C
In unserem Planeten stecken unerschöpfliche Energievorräte. Tag für Tag strömen aus dem Inneren der Erde Energiemengen in den Weltraum ab, die ausreichten, den Bedarf der Menschen um ein Mehrfaches zu decken.
Geothermie gehört deswegen zu den weltweit am meisten eingesetzten erneuerbaren Energieträgern. Sie ist immer verfügbar, wenn sie gebraucht wird:
- zu jeder Tages- oder Jahreszeit,
- unabhängig von Wetter und Klima
Geothermische Anlagen beanspruchen wenig Platz. Der wichtigste Teil steckt unter der Erde. Geothermie ist Energie vor Ort, dort wo die Verbraucher sind.
In der Erdkruste gespeicherte Energie
Vergleicht man die bis in 3000 m gespeicherte geothermische Energie mit dem Weltenergieverbrauch, so scheinen wir uns um Energieprobleme keine Sorgen mehr machen zu müssen.
Das, was in diesem, auf die heutigen Möglichkeiten der Bohrtechnik bezogen doch eher oberflächennahen Bereich gespeichert ist, reicht aus, den Bedarf der Menschheit für die nächsten 100 000 Jahre zu decken.
Unter den erneuerbaren Energien nimmt die Geothermie wegen ihrer Eigenschaften eine besondere Stellung ein:
Sie steht unabhängig von Witterung, Tag- und Nachtzeiten immer bedarfsgerecht zur Verfügung. Geothermische Energie ist Grundlastenergie.
Geschichte der Wärmepumpe
- 1834 baute der Amerikaner Jacob Perkins die erste Kompressionskältemaschine mit dem Arbeitsmittel Diethylether.
- 1852 konnte Lord Kelvin nachweisen, dass Kältemaschinen auch zum Heizen verwendet werden können. Außerdem konnte er zeigen, dass zum Heizen mittels Wärmepumpe weniger Primärenergie benötigt wird als zum direkten Heizen, weil die von der Wärmepumpe aufgenommene Wärmeenergie aus der Umgebung (Luft, Wasser oder Erde) stammte und daher einen Energiegewinn brachte.
- 1855 errichtete nach einem Entwurf von Peter Ritter von Rittinger und betrieb die Saline Ebensee, Oberösterreich, eine wirtschaftliche Soleverdampfung nach dem Funktionsprinzip eines Kühlschranks.
- 1860–1870 wurden Kompressionskältemaschinen und Absorptionskältemaschinen intensiv erforscht. Zunächst dienten die gebauten Kältemaschinen der Eisherstellung. Erst später wurde mit den Kältemaschinen auch direkt gekühlt. Verwendung fanden die Kältemaschinen vor allem in Bier-Brauereien und anderen Lebensmittel-Industrien.
- Nach dem Ersten Weltkrieg begann der Siegeszug des Kühlschrankes in Privathaushalten vorwiegend in den vom Krieg verschonten USA.
- Während der Weltwirtschaftskrise 1938 wurde versucht, wirtschaftlich sehr rentable Anlagen zu errichten. Es gingen größere Wärmepumpenanlagen zur Beheizung von Gebäuden der Stadt Zürich in Betrieb.
- 1945 wurde die erste erdgekoppelte Wärmepumpe in den USA in Betrieb genommen.
Geysir
Ein Geysir (isländisch geysa – wirbeln, strömen), auch Geiser, ist eine heiße Quelle, die ihr Wasser in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen als Fontäne (Eruptionssäule) ausstößt. Einen solchen Ausbruch bezeichnet man als Eruption. Namensgebend für den Geysir war der Große Geysir auf Island. Geysire sind selten und erfordern eine spezielle Kombination von geologischen und klimatischen Bedingungen, die nur an wenigen Orten großflächig bestehen. Geysire sind von drei Faktoren abhängig: einer Wasserversorgung in Form eines Grundwasserleiters, einer Wärmequelle (eine Plume oder Superplume) und mindestens einem Reservoir mit einer Verengung zum zugehörigem Leitungssystem.
Über 300 aktive Geysire, etwa zwei Drittel von allen weltweit existierenden, befinden sich im Yellowstone-Nationalpark. Dagegen gibt es in Island, im „Land der Geysire“ lediglich zwei nennenswerte Geysire: den Großen Geysir und den Strokkur (dt. Butterfass). Die Zahl der aktiven Geysire ist mit Vorsicht zu betrachten, da Geysire sehr schnell inaktiv werden können und in selteneren Fällen inaktive Geysire zum Beispiel durch Erdbeben wieder aktiviert werden. Mehrere der oben gezählten Geysire sind außerdem in Gefahr, durch geplante Nutzung geothermischer Energie zu erlöschen oder inaktiv zu werden. Dies ließ sich in Beowawe und Steamboat Springs beobachten. Durch die Errichtung geothermischer Kraftwerke in der Nähe wurde die vorhandene Hitze verringert und der Wasserspiegel sank so weit, dass die Geysire heute nicht mehr aktiv sind.
Globale Erwärmung
Die globale Erwärmung beschreibt den während der vergangenen Jahrzehnte beobachteten Anstieg der Durchschnittstemperatur auf der Erdoberfläche und in den Ozeanen und dessen angenommene Extrapolation in die Zukunft. Sie kann auch umschrieben werden als Anstieg des globalen Wärmegehalts. Ihre Ursache liegt vor allem im Verbrennen fossiler Brennstoffe und den resultierenden Emissionen von Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie in der Freisetzung weiterer Treibhausgase.
Die Bezeichnung globale Erwärmung wurde im Verlauf der 1980er und 1990er Jahre geprägt und wird oft gleichbedeutend mit dem allgemeineren Begriff Klimawandel verwendet. Während Klimawandel ursprünglich natürliche Prozesse beschreibt, bezieht sich globale Erwärmung besonders auf durch Menschen verursachte (anthropogene) Veränderungen des globalen Klimas. Diese Veränderungen bestehen jedoch nicht nur aus dem Anstieg der Durchschnittstemperatur der Erde, sondern aus einer Vielzahl weiterer globaler, regionaler und lokaler Phänomene.
Grundlast
Grundlast bezeichnet die Netzbelastung, die während eines Tages in einem Stromnetz nicht unterschritten wird.
Da der niedrigste Stromverbrauch meist nachts auftritt, wird die Höhe der Grundlast bestimmt von Industrieanlagen, die nachts produzieren, Straßenbeleuchtung, und Dauerverbrauchern in Haushalt und Gewerbe. Darüber hinaus kann die Grundlast von den Energieversorgungsunternehmen noch erhöht werden, indem zu Schwachlastzeiten Pumpspeicherkraftwerke gefüllt werden oder Nachtspeicherheizungen eingeschaltet werden.
Zur Deckung der Grundlast werden Grundlastkraftwerke eingesetzt, die den Strom sehr kostengünstig produzieren können, aber z.T. nur sehr schwer zu regeln sind. Aus diesem Grund wird von den Energieversorgungsunternehmen versucht, den Grundlastbedarf möglichst langfristig im Voraus abzuschätzen. Bei Unterschreitung des abgeschätzten Werts muss entsprechend reagiert werden, entweder durch Einschalten zusätzlicher Verbraucher (Pumpspeicherkraftwerke, Nachtspeicherheizungen) oder durch Abgabe von Strom in andere Stromnetze.
Wird der Grundverbrauch überschritten, so setzt man zur Deckung des zusätzlichen elektrischen Verbrauchs Mittel- und Spitzenlastkraftwerke ein.
Grundwasserleiter
Grundwasserleiter siehe Aquifer
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