Fortschritte in der medizinischen Ethik
Offener Zugang

Abstrakt

Geothermie zur Beheizung und Kühlung von Gebäuden

Abdeen Mustafa Omer

Gebäude sind weltweit für etwa 40 % des jährlichen Energieverbrauchs verantwortlich. Der Großteil dieser Energie wird für Beleuchtung, Heizung, Kühlung und Klimaanlagen verwendet. Ein wachsendes Bewusstsein für die Umweltauswirkungen von CO2-, NOx- und FCKW-Emissionen löste ein erneutes Interesse an umweltfreundlichen Kühl- und Heiztechnologien aus. Im Rahmen des Protokolls von 1997 einigten sich die Regierungen darauf, die Verwendung von Chemikalien als Kühlmittel, die das Potenzial haben, stratosphärisches Ozon zu zerstören, schrittweise einzustellen. Daher wurde es als wünschenswert erachtet, den Energieverbrauch zu senken, um die Erschöpfung der weltweiten Energiereserven sowie die Umweltverschmutzung zu verringern. Eine Möglichkeit, den Energieverbrauch von Gebäuden zu senken, besteht darin, Gebäude zu entwerfen, die Energie für Heizung, Beleuchtung, Kühlung und Belüftung effizienter nutzen. Passive Maßnahmen, insbesondere natürliche oder hybride Belüftung anstelle von Klimaanlagen, können den Primärenergieverbrauch drastisch senken. Daher kann die Förderung innovativer Anwendungen erneuerbarer Energien, einschließlich Erdwärme, zur Erhaltung des Ökosystems beitragen, indem die Emissionen auf lokaler und globaler Ebene reduziert werden. Dies wird außerdem zur Verbesserung der Umweltbedingungen beitragen, indem herkömmliche Brennstoffe durch erneuerbare Energien ersetzt werden, die weder Luftverschmutzung noch Treibhausgase verursachen. Es bedarf eines Ansatzes, um erneuerbare Energien so zu integrieren, dass hohe Leistungsstandards für Gebäude erreicht werden. Da erneuerbare Energiequellen jedoch stochastisch und geografisch diffus sind, hängt ihre Fähigkeit, den Bedarf zu decken, von der Annahme eines der folgenden beiden Ansätze ab: Ausnutzung einer größeren Einzugsfläche als die zu versorgende Gemeinde oder Reduzierung des Energiebedarfs der Gemeinde auf ein Niveau, das den lokal verfügbaren erneuerbaren Ressourcen entspricht. Erdwärmepumpensysteme (auch geothermische Wärmepumpensysteme, Erdenergiesysteme und GeoExchange-Systeme genannt) haben in den letzten Jahrzehnten als alternative Energiequelle für die Heizung und Kühlung von Wohn- und Geschäftsräumen beträchtliche Aufmerksamkeit erhalten. Die GSHP-Anwendungen sind eine von drei Kategorien geothermischer Energieressourcen gemäß der Definition von ASHRAE und umfassen Hochtemperaturanwendungen (> 150 °C) zur Stromerzeugung, Zwischentemperaturanwendungen (< 150 °C) für Anwendungen zur direkten Nutzung und GSHP-Anwendungen (im Allgemeinen < 32 °C). Die GSHP-Anwendungen unterscheiden sich von den anderen dadurch, dass sie bei relativ niedrigen Temperaturen arbeiten.