![Logo [WÄRME+]](fileadmin/template/graphic/default/waerme_plus.gif "[WÄRME+] Starke Partner für Haus-Wärmetechnik"){kind=small}
Glossar - Begriffe verständlich erklärt
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Übersicht
>> Kältemittel
>> Klimaanlagen
>> Klimatechnik
>> Klüfte
>> Kollektor
>> Konduktion
>> Kontrollierte Wohnraumlüftung
>> Konvektion
>> Kreisprozess
Kältemaschine
- Der Kühlschrank ist die bekannteste Kältemaschine
Eine Kältemaschine ist ein Gerät, das der Kälteerzeugung dient. An jeder Kältemaschine ist deswegen immer eine Stelle zu finden, die kälter als die Umgebungstemperatur ist (z.B. Verdampfer bei Kompressionskältemaschinen oder Kaltfinger bei Gaskältemaschinen). Wird ein zu kühlendes Objekt mit dieser kalten Stelle in Kontakt gebracht, wird dieses Objekt gekühlt. Eine Kältemaschine setzt einen thermodynamischen Kreisprozess um, bei dem Wärme unterhalb der Umgebungstemperatur aufgenommen und bei höherer Temperatur abgegeben wird. In diesem Sinne ist eine Kältemaschine einer Wärmepumpe ähnlich.
Kältemittel
Kältemittel, ebenso wie Kühlmittel, transportieren Enthalpie (das heißt Wärmeenergie) von dem Kühlgut zur Umgebung. Der Unterschied ist, dass ein Kältemittel in einem Kältezyklus dies entgegen einem Temperaturgradienten tun kann, so dass die Umgebungstemperatur sogar höher sein darf als die Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes, während ein Kühlmittel lediglich in der Lage ist, in einem Kühlzyklus die Enthalpie entlang des Temperaturgradienten zu einer Stelle niedrigerer Temperatur zu transportieren.
Kalina-Prozess
Unter dem Kalina-Prozess oder Kalina Cycle Verfahren versteht man ein in den 1970er Jahren vom russischen Ingenieur Alexander Kalina entwickeltes Wärmeaustauschverfahren zur Dampferzeugung auf einem niedrigem Temperaturniveau zur Energieerzeugung. Herkömmliche Wasserdampfturbinen benötigen Wasserdampf mit Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius, um eine rentable Energieerzeugung zu gewährleisten - bei geothermischen Kraftwerken ist dies nur durch kostspielige Tiefbohrungen zu erreichen. Um auch Wasser mit Temperaturen um 90 Grad nutzen zu können, entwickelte Kalina einen Kreislauf, bei dem die Wärme des Wassers an ein Ammoniak-Wasser-Gemisch abgegeben wird. Der jetzt schon bei wesentlich niedrigeren Temperaturen entstehende Dampf wird dann zum Antrieb von Turbinen genutzt. Technisch entspricht das Verfahren einem Binärverfahren mit indirekter Nutzung der Wärmequelle, teilweise spricht man auch von einem Clausius-Rankine-Prozess, gegenüber einem Organic Rankine Cycle (ORC) soll der Wirkungsgrad 10-60% höher sein. Hierdurch kann schon bei geringeren Bohrtiefen ein Erdwärmekraftwerk betrieben werden. Zur Zeit arbeiten weltweit nur wenige geothermische Kraftwerke nach diesem Wirkprinzip, das bekannteste ist in Island, das Verfahren erlebt jedoch wegen der hohen Energiepreise derzeit eine Renaissance.
Das Verfahren ist durch verschiedene Patente geschützt, die die kalifornische Firma Exergy hält - die europäischen Lizenzen für einen Verfahrenstyp, den sogenannten SG1 Cycle, hat sich Siemens Industrial Solutions and Services gesichert, der daraus weiterentwickelte SG2 Cycle wird durch den Anlagenbauer M+W Zander Holding AG gehalten. Die verschiedenen Verfahrenstypen unterscheiden sich im apparativen Aufwand und der damit erreichbaren Effektivität.
Kälteentzugsleistung
Aus dem Erdreich kann nur eine bestimmte Energiemenge bezogen werden, die sogenannte Kälteentzugsleistung. Hierbei ist zu beachten, daß die Erde in den obersten Erdschichten ihre Wärme hauptsächlich aus einsickerndem Regenwasser, Sonneneinstrahlung und Grundwasser erhält. "Echte" Erdwärme tritt erst bei Tiefen auf, die höchstens von Erdsonden erreicht werden können.
Wird mehr Energie aus dem eine Sonde umgebenden Erdreich gezogen, als nachfliessen kann, so wird die umlaufende Sole immer kälter werden und damit verbunden die Strom- und somit Heizkosten steigen. Die Erdsonde muss daher zwingend großzügig genug ausgelegt werden, um eine energetische Verarmung des Erdreichs zu verhindern. Hieraus ergeben sich natürlich auch Bohrkosten.
Unsere Strategie hierzu lautet also: So groß wie möglich, so klein wie nötig.
Kapitalkosten
Kapitalkosten ist ein Begriff der Betriebswirtschaftslehre und beschreibt Kosten, die einem Unternehmen dadurch entstehen, dass es sich für Investitionen Fremdkapital oder Eigenkapital beschafft. In der Praxis bewerten Unternehmen ihre Geschäftstätigkeiten oft danach, ob der erwirtschaftete Ertrag ausreicht, um die dafür erforderlichen Kapitalkosten zu decken. Insbesondere bei Investitionen in neue Heizungssysteme, sollten die Kapitalskosten bei einer Gesamtkostenrechnung entsprechend der Abschreibungsdauer Berücksichtigung finden, da nur so ein geeigneter Vergleich verschiedener Heizungstypen und ihren Betriebskosten möglich ist. Erdwärmeheizungen haben in dieser Betrachtung im Übrigen die niedrigsten Gesamtkosten.
KfW Bankengruppe
Die KfW Bankengruppe bzw. KfW (früher: Kreditanstalt für Wiederaufbau) ist ein deutsches Kreditinstitut. Sie wurde nach dem Zweiten Weltkrieg am 16. Dezember 1948 mit dem Ziel gegründet, den Wiederaufbau der deutschen Wirtschaft zu finanzieren. Das Startkapital stammte vor allem aus Mitteln des Marshallplans. Der erste Vorsitzende des KfW-Verwaltungsrates war Otto Schniewind, sein Stellvertreter war Hermann Josef Abs.
Die KfW ist u.a. für die Durchführung von Förderprogrammen in Deutschland zuständig. Seit der deutschen Wiedervereinigung ist die KfW aufgrund der ihr dabei zugewachsenen Aufgaben beim Wiederaufbau der ostdeutschen Wirtschaft wieder stärker in den Blickpunkt des öffentlichen Interesses gerückt. Heute wickelt sie alle Darlehen für Investitionen in erneuerbare Energien zur Verfügung.
Klimaanlagen
Die Faktoren Raumtemperatur, Luftfeuchtigkeit, Temperaturen der Umschließungsflächen, Luftbewegung und die Luftreinheit beeinflussen das Raumklima. Ohne Klimaanlagen belasten diese Faktoren den Körper, denn eine erhöhte Verdampfung des Schweißes bewirkt, dass die Wärmeabgabe durch das natürliche Atmen der Haut nicht mehr ausreicht. Eine hohe Luftfeuchtigkeit zum Beispiel macht diesen Austausch noch schwerer, das Arbeiten wird zur Qual und beeinträchtigt die Leistung. So kommt es an den warmen Tagen darauf an, mit Klimaanlagen ein gutes Raumklima mit angenehmen Temperatur- und Feuchtewerten herzustellen. Wärmepumpen können Klimaanlagen sehr effizient bedienen.
Klimatechnik
Kern der Klimatechnik ist ein geschlossenener Kältekreislauf. Das Kältemittel, verdampft bei niedrigen Temperaturen und nimmt dabei Wärme auf. Wird nun die Raumluft über den Verdampfer geführt, in dem das Kältemittel zirkuliert, dann entzieht wird der Raumluft Wärme entzogen und das Kältemittel wandelt sich vom einem flüssigen in ein dampfförmiges Aggregat. Ein Verdichter saugt dann das dampfförmige Kältemittel an. Infolge des höheren Drucks steigt die Temperatur an und das Kältemittel gelangt so auf eine höhere Temperatur. Für diesen Vorgang in ist zusätzliche elektrische Energie notwendig. Das Kältemittel, das nun unter hohem Druck steht und eine höhere Temperatur aufweist, gelangt jetzt zum Verflüssiger. Hier gibt das Kältemittel die Wärme, die dem Raum entzogen wurde und die elektrische Aufnahmeleistung des Verdichters an die Außenluft wieder ab. Dabei verflüssigt es sich. Anschließend baut ein Expansionsventil den hohen Druck des flüssigen Kältemittels wieder ab und der Kreislauf beginnt von Neuem beginnen. Dieser Kreislauf ist auch für Wärmepumpen bestimmend.
Klüfte
Klüfte bezeichnen in der Tiefengeothermie offene oder geschlossene Trennfugen im Gestein, welche durch Bewegungen der Gesteinsschichten entstanden sind. Ihre Lage lässt sich vor einer Bohrung durch seismische Untersuchungen zwei- oder ganz neu auch dreidimensional nachweisen.
Eine Erbohrung durch mehrere Klüfte hindurch eröffnet die Möglichkeit, in diesen Fugen fliessendes Thermalwasser erreichen zu können und damit die Förderrate bei einer Dublettenbohrung deutlich zu erhöhen.
Kohlenstoffdioxid
- Veränderung des Kohlendioxidgehalts
Kohlenstoffdioxid (meist Kohlendioxid genannt) ist eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff und gehört damit neben Kohlenstoffmonoxid (auch Kohlenmonoxid) zur Gruppe der Kohlenstoffoxide.
Kohlendioxid ist ein farb- und geruchloses Gas. Es ist mit einer Konzentration von ca. 0,04 % (derzeit 381 ppm entspr. 0,0381%) ein natürlicher Bestandteil der Luft und entsteht sowohl bei der vollständigen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Substanzen unter ausreichendem Sauerstoff als auch im Organismus von Lebewesen als Kuppelprodukt der Zellatmung. Das CO2 wird dabei über den Atem abgegeben. Umgekehrt sind Pflanzen, manche Bakterien und Archaeen in der Lage, CO2 durch die Kohlenstoffdioxid-Fixierung in Biomasse umzuwandeln. So produzieren Pflanzen beispielsweise bei der Photosynthese aus anorganischem CO2 Glukose. Atmungs-Kohlendioxid stellt den größten Teil des Anteils in der Luft.
Das Kohlenstoffdioxid ist heute eines der diskussionsstärksten Thema im Bereich des anthropogenen Treibhauseffekts, obwohl es weitaus schädlichere Gase gibt, die häufig vergessen werden.
Kohlenwasserstoffe
Die Kohlenwasserstoffe (CmHn) sind eine Stoffgruppe von Verbindungen, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen. Die Stoffgruppe ist recht vielfältig, es gibt mehrere Untergruppen und sehr viele Verbindungen dieser Klasse, dennoch ist es die einfachste Stoffgruppe der organischen Chemie. Die Kohlenwasserstoffe haben, vor allem durch ihre riesigen Vorkommen als fossile Energieträger auch in vielen weiteren Bereichen, wie der organischen Synthese, eine große technische Bedeutung erlangt. Das Methan, ein Alkan, ist der einfachste Vertreter der Kohlenwasserstoffe und Hauptbestandteil des Erdgases.
Kollektor
Häufig wird dieser Begriff im Zusammenhang der Solarthermie genutzt. Ein Sonnenkollektor ist dabei eine Vorrichtung zur Wärmegewinnung aus der Sonnenstrahlung. Ein Sonnenkollektor "sammelt" und absorbiert die im Sonnenlicht enthaltene Energie, wobei im Gegensatz zu photovoltaischen Anlagen nahezu das gesamte Strahlungsspektrum des Sonnenlichtes mit hohem Wirkungsgrad ausgenutzt. Im Zusammenhang der Erdwärmenutzung wird der Begriff Kollektor auch als umgangssprachliche Bezeichnung für Flächenkollektoren oder auch allgemein Erdwärmetauscher verwandt.
Kombikraftwerk
Ein Kombikraftwerk verknüpft und steuert eine Vielzahl kleiner und dezentraler Stromerzeugungsanlagen. Die Kombination von Wind-, Solar-, Biomasse- und Wasserkraftanlagen ermöglicht eine Stromproduktion, die ebenso zuverlässig und leistungsstark wie bei herkömmlichen Großkraftwerken ist. Windenergieanlagen und Solarmodule leisten dabei je nach Verfügbarkeit von Wind und Sonne ihren Beitrag zur Stromerzeugung. Je nach Bedarf werden zum Ausgleich Biogas und Wasserkraft eingesetzt.
Kombispeicher
Solarwärmeanlagen, die sowohl warmes Wasser liefern als auch zusätzlich kostenlose Wärme für die Heizung bereitstellen, arbeiten mit zwei Speichern: ein Pufferspeicher und ein Warmwasserspeicher. Kombispeicher vereinen beides und sind nach dem Zwei-Tank-Prinzip aufgebaut. Sie dienen primär als Puffer, um die vom Kollektor gelieferte Sonnenenergie zu bevorraten. Im oberen Bereich des Pufferspeichers ist ein Warmwasserspeicher integriert, der von Heizwasser umgeben ist und stets warmes Wasser zur Entnahme bereithält. Anstelle des integrierten Warmwasserspeichers kann auch eine Heizspirale eingebaut sein, die das Trinkwasser ähnlich wie ein Durchlauferhitzer im Durchfluss erwärmt.
Kompressionskältemaschine
Die Kompressionskältemaschine stellt die häufigste Bauform der Kältemaschine dar. Diese Bauform nutzt den physikalischen Effekt der Verdampfungswärme bei Wechsel des Aggregatzustandes von gasförmig zu flüssig.
Ein Kältemittel, das in einem geschlossenen Kreislauf bewegt wird, erfährt nacheinander verschiedene Aggregatszustandsänderungen. Das gasförmige Kältemittel wird zunächst durch einen Kompressor komprimiert (verdichtet). Im folgenden Wärmeübertrager (Kondensator) kondensiert (verflüssigt) es unter Wärmeabgabe. Anschließend wird das flüssige Kältemittel aufgrund der Druckänderung einer Düse expandiert bzw. entspannt. Im zweiten Wärmeübertrager (Verdampfer) verdampft bzw. vergast das Kältemittel unter Wärmeaufnahme bei niedriger Temperatur (Kühlleistung). Der Kreislauf kann nun von vorne beginnen. Der Prozess muss von außen durch Zufuhr von mechanischer Arbeit (Antriebsleistung) über den Kompressor in Gang gehalten werden.
Die Kältemaschine wandelt so Thermische Energie niedriger Temperatur (z.B. 5 °C) in Thermische Energie hoher Temperatur (z.B. 30 °C) unter Zufuhr von Arbeit um.
Der Vorteil der Kompressionskältemaschine besteht darin, dass der apparative Aufbau relativ einfach ist und in sehr großen Stückzahlen, also auch kostengünstig, hergestellt werden kann. Außerdem ist das Kältemittel ein Ein-Stoff-System, für das eine Reihe von vorwiegend synthetischen Stoffen zur Verfügung steht, so dass sich eine große Anwendungs- und Einsatzbreite ergibt. Die thermodynamische Grundlage der Kältemaschinen ist der Carnot-Prozess.
Kompressions-Wärmepumpe
Unter den Wärmepumpen-Bauarten haben Kompressions-Wärmepumpen derzeit die größte Verbreitung und den technisch höchsten Standard. Sie funktionieren, vereinfacht ausgedrückt, wie Kühlschränke, allerdings mit der Zielvorgabe zu heizen, statt zu kühlen.
Zu den Kompressions-Wärmepumpen zählen die Elektro-Kompressions-Wärmepumpe und die Gasmotorische-Kompressions-Wärmepumpe
Konduktion
Unter Wärmeleitung, auch Wärmediffusion oder Konduktion genannt, wird in der Physik der Wärmefluss in einem Kontinuum (Feststoff oder ruhendes Fluid) in Folge eines Temperaturunterschiedes verstanden. Wärme fließt dabei aufgrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik von selbst immer nur in Richtung geringerer Temperatur. Aufgrund des Energieerhaltungssatzes geht dabei keine Wärme verloren.
Kontrollierte Wohnraumlüftung
Eine kontrollierte Wohnraumlüftung weist entscheidende Vorteile auf: Die kontrollierte Wohnraumlüftung garantiert einen dauerhaften hygienischen Grundluftwechsel, der vom Wetter Wohnverhalten unabhängig ist. Darüber hinaus stellt die kontrollierte Wohnraumlüftung optimale Verhältnisse der Raumluftfeuchte her und beugt damit Feuchte- und Schimmelschäden vor. Obwohl Lüftungsanlagen keine Klimaanlagen sind, können sie im Sommer dennoch Räume kühlen, indem sie die kältere Nachtluft ins Haus bringen. Bewohner von Niedrigenergiehäusern mit Lüftungsanlagen heben besonders die dauerhaft gute Qualität der Raumluft in ihren Häusern hervor, die sie vorher so nicht kannten. Nutzt man die kontrollierte Wohnraumlüftung durch ein Wärmepumpensystem, so lässt sich die ausgehende Warme Luft auch energetisch nutzen.
Konvektion
Konvektion (von lat. convehi = mittragen, mitnehmen), auch Thermische Konvektion, ist eine durch temperaturbedingte Dichteunterschiede angetriebene zyklische Strömung in Fluiden.
Konvektion ist, neben Wärmeleitung und Wärmestrahlung, ein Mechanismus zum Transport von thermischer Energie. Konvektion ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragung durch den Transport von Teilchen bewerkstelligt wird, die ihre kinetische Energie mitführen. In Festkörpern oder im Vakuum kann es folglich keine Konvektion geben. Konvektion kann nur bei Fluiden auftreten, also in Gasen oder Flüssigkeiten, wozu allerdings auch vermeintliche Feststoffe unter Extrembedingungen gehören können, wie sie zum Beispiel im Innern der Erde herrschen. Daher ist die Konvektion von besondere Bedeutung für die Geothermie.
Kraft-Wärme-Kopplung
Bei einer mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) betriebenen Energiewandlungsanlage wird sowohl die bei der chemischen oder physikalischen Umwandlung von Energieträgern entstehende Wärme als auch die durch die Energieumwandlung erzeugte elektrische Energie zu weiten Teilen genutzt. Im Gegensatz zu thermischen Wärmekraftwerken, die nur auf Stromproduktion ausgelegt sind, wird bei KWK-Anlagen durch die gleichzeitige Abgabe von Strom und Wärme ein sehr viel höherer Nutzungsgrad (bis zu 90 Prozent) erreicht, wodurch Brennstoff eingespart werden kann, wenn Abnehmer der Wärme zur Verfügung stehen, wie z. B. in Form eines Fernwärmenetzes. Bei den mit Wasserdampf als Betriebsmedium arbeitenden Heizkraftwerken der öffentlichen Versorgung - das sind in der Regel Entnahme-Kondensationsanlagen - geht diese Steigerung des Nutzungsgrades allerdings mit einer Verringerung der Stromproduktion einher, da die Enthalpiedifferenz des Wasserdampfes nicht vollständig in der Dampfturbine genutzt werden kann. Im Gegensatz dazu wird bei Kraftwerken ohne Kraft-Wärme-Kopplung die Restwärme über den Kondensator und Kühlturm an die Umwelt abgegeben. Im Vergleich zu den derzeit besten Technologien der getrennten Erzeugung von Strom und Wärme erzielen KWK-Anlagen Primärenergieeinsparungen von ca. 10 bis 25 %.
Kreisprozess
Als Kreisprozess bezeichnet man in der Thermodynamik eine Folge von Zustandsänderungen eines Arbeitsmediums (Flüssigkeit, Dampf, Gas) die periodisch abläuft, wobei immer wieder der Ausgangszustand, gekennzeichnet durch die Zustandsgrößen, wie u. a. Druck, Temperatur und Dichte, erreicht wird. Es sind technische Prozesse, meist zur Umwandlung von Wärme in Arbeit (z. B. in Verbrennungsmotoren) oder zum Heizen und Kühlen durch Aufwenden von Arbeit (Wärmepumpe, Kühlschrank).
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
[Erdwärme und Wärmepumpen] [Tiefe Geothermie] [Unternehmen] [Referenzen] [Info]
