Die Vorlauftemperatur für eine Wärmepumpe anheben und damit Strom sparen, das ist der Ansatz eines neuen Energiekonzepts, das Züricher Forscher verfolgen. Sie erproben es derzeit in einem Pilotprojekt im Glarus.
Forscher der Züricher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) testen derzeit ein neues Energiekonzept mit Hybridmodulen und Grundwasserwärmepumpen. Ausgangspunkt des Konzepts ist die Tatsache, dass in Hybridmodulen im Sommer die Solarzellen gekühlt werden, indem die Wärme über einen Wärmetauscher abgeführt wird. Dadurch steigt der Wirkungsgrad der Solarzellen im Modul. Die abgeführte Wärme wird bisher in der Regel in der Erde gesammelt, wo sie im Winter von einer Wärmepumpe als Quelle zur Beheizung von Gebäuden genutzt wird. „Allerdings geht durch die saisonale Speicherung im Erdreich Wärme verloren“, betonen die Züricher Wissenschaftler von der Fachgruppe Solartechnik und Energieeffizienz der ZHAW.
Grundwasser vorwärmen
Deshalb haben sie sich überlegt, dass es möglich ist, diese Wärme gleich im Sommer zur Anhebung der Vorlauftemperatur für die Wärmepumpe zu nutzen, indem das Grundwasser mit der Abwärme der Hybridmodule angewärmt wird. Dadurch braucht die Wärmepumpe weniger Strom, um das vorgewärmte Grundwasser auf die im Gebäude angeforderte Temperatur zu bringen. Das Konzept taugt vor allem für Gebäude, in denen auch im Sommer viel Wärme gebraucht wird, wie in Sportzentren, Krankenhäusern oder Hotels.
Stromeinsparungen messen
Derzeit testen die Forscher ihr Konzept derzeit im Sportzentrum Linth-Arena in Näfels, Kanton Glarus. Bei dem eidgenössischen Demonstrationsprojekt haben sie auf dem Dach des Sportzentrums 180 Hybridmodule installiert, die ihre Wärme an eine Grundwasserwärmepumpe abgeben. Zusätzlich wurden 600 Photovoltaikmodule installiert. Damit können die Forscher die Stromproduktion beider Modultypen direkt miteinander vergleichen und gleichzeitig die Einsparungen beim Stromverbrauch der Wärmepumpe messen. In den kommenden vier Jahren soll das Projekt zeigen, ob sich die Mehrkosten für die Hybridmodule rechnen und wie diese am besten eingesetzt und betrieben werden. (Sven Ullrich)
