Das Erhitzen von Wasser in Privathäusern und Gewerbegebäuden sowie die Erzeugung von Niedertemperaturdampf in Mehrfamilien- und Industrieanlagen seien einige der größten ungenutzten Möglichkeiten, den COXNUMX-Ausstoß zu senken, gleichzeitig die Energiekosten zu senken und den Ausbau erneuerbarer Energien zu ermöglichen, heißt es eine neue Studie vom Schatz Energy Research Center, in Zusammenarbeit mit NRDC und anderen Partnern.
Verantwortlich dafür ist die Erzeugung von heißem Wasser und Dampf in Wohnhäusern, Gewerbegebäuden und Industrieanwendungen mit niedriger Temperatur (weniger als 300 Grad) in den USA 520 Millionen Tonnen COXNUMX-Emissionen jährlich, das entspricht 113 Millionen Autos pro Jahr und 27 Prozent mehr als die 410 Millionen Tonnen, die für die Beheizung von Gebäuden anfallen. Wärme ist für ein Viertel aller Emissionen aus dem Energieverbrauch in den USA verantwortlich, und dieser Bericht befasst sich mit etwa 10 Prozent der Emissionen aus dem Energieverbrauch in den USA. Die Studie identifizierte außerdem potenzielle Kosteneinsparungen von 30 Milliarden US-Dollar pro Jahr bei groß angelegter Bereitstellung.
Traditionell wurde der Bedarf an heißem Wasser und Dampf durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe in Warmwasserbereitern und Boilern gedeckt, was zu Klima- und Luftverschmutzung führte. Die gute Nachricht ist, dass es Technologien gibt und in vielen Ländern bereits weit verbreitet ist, die diese Emissionen mit dem heutigen Stromnetz um die Hälfte oder mehr reduzieren können und einen Weg zu kohlenstoff- und schadstofffreiem Warmwasser und Dampf ebnen, wenn sie mit erneuerbarer Energie betrieben werden bei gleichzeitiger Reduzierung der Energiekosten im Vergleich zu herkömmlichen Gaskesseln.
Was sind Warmwasserbereiter mit Wärmepumpe?
Wärmepumpen-Warmwasserbereiter sind für Warmwasserbereitung und Dampf das, was LED-Lampen (Light Emitting Diode) für Beleuchtung und Elektrofahrzeuge für den Transport sind: Eine Technologielösung des 21. Jahrhunderts, die für die Hauptsendezeit bereit ist. Es bedarf lediglich ernsthafter politischer Aufmerksamkeit und Unterstützung, um veraltete und umweltschädliche etablierte Technologien zu verdrängen.
Warmwasserbereiter mit Wärmepumpe machen sich die Gesetze der Thermodynamik zunutze, um vier- bis fünfmal mehr Energie zu erzeugen, als sie verbrauchen, bei industriellen Anwendungen sogar bis zu sieben- bis achtmal, indem sie effizient Wärme aus der Luft, dem Wasser oder dem Boden absorbieren und konzentrieren in einen Warmwasserspeicher. Dieser Prozess ist, wie er auch in Klimaanlagen und Kühlschränken zum Einsatz kommt, weitaus effizienter als selbst die effizientesten Warmwasserbereiter und Boiler mit Gasverbrennung. Obwohl Gas pro Energieeinheit günstiger ist als Strom, gleichen die Energieeinsparungen einer modernen Wärmepumpe den Preisunterschied mehr als aus und führen zu niedrigeren Energiekosten. Die Einsparungen sind noch beeindruckender, wenn elektrische Widerstände, Heizöl oder Propangas ausgetauscht werden, wo Warmwasserbereiter mit Wärmepumpe die Energiekosten um die Hälfte oder mehr senken können.
Wärmepumpen können den Warmwasser- und Niedertemperaturdampfbedarf in vielen Anwendungen decken, von privaten Ein- und Mehrfamilienhäusern über Fernwärme auf dem Campus und in Städten bis hin zu gewerblichen Sektoren wie Hotels, Gesundheitswesen, Bildung, Gastronomie und industriellen Anforderungen wie z Lebensmittelverarbeitung, Ziegeltrocknung, Kunststoffe/Chemie, Lackierkabinen, Holzprodukte usw.
3 große Ideen: Effizient, klimafreundlich, netzflexibel
Was macht die Warmwasserbereitung mit Wärmepumpe so attraktiv? Sie sind ein perfektes Werkzeug für die Energiewende, denn sie sind effizient, klimafreundlich und netzflexibel.
1. Effizient: Die Wärmepumpentechnologie hat einen langen Weg zurückgelegt. Wie die Studie besagt, liegen sie bei Wohnanwendungen mittlerweile bei „300 Prozent“ oder mehr und übertreffen damit die Effizienz der herkömmlichen Verbrennung fossiler Brennstoffe (60–97 Prozent) oder des elektrischen Widerstands (90–95 Prozent) und in vielen Industriebereichen sogar noch mehr Anwendungen. Hochleistungs-Wärmepumpen können Wasser mit weniger Energie erhitzen und belasten so den Energienutzer mit weniger Energiekosten. Die Studie ergab, dass 80 Prozent der Privatkunden, 70 Prozent der Industriekunden und 60 Prozent der Gewerbekunden bei den heutigen Energiepreisen weniger für Strom zum Betrieb eines Warmwasserbereiters mit Wärmepumpe zahlen würden als für eine gasbetriebene Warmwasserbereitung. Diese Anreize sollten nur dann steigen, wenn die Leistung der Wärmepumpe weiterhin rasch zunimmt.
2. Klimafreundlich: Durch den Einsatz hocheffizienter Warmwasserbereiter mit Wärmepumpe, die mit zunehmend sauberem Strom betrieben werden, werden die CO100-Emissionen aus der Warmwasserbereitung und dem Dampf verringert. Laut der Studie würden fast XNUMX Prozent der potenziellen Standorte im Wohn-, Gewerbe- und Industriesektor durch den Einsatz eines elektrischen Warmwasserbereiters mit Wärmepumpe eine Verringerung der Treibhausgasemissionen erzielen. Und wenn das Netz dekarbonisiert wird, nähern sich diese Emissionen dem Nullpunkt.
Die nächsten Jahre sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Wärmepumpen-Warmwasserbereiter eine wichtige Rolle dabei spielen, bis 2035 ein COXNUMX-freies Netz zu erreichen.
3.Grid-Flexibel: Wärmepumpen bieten die Möglichkeit, Wasser in Zeiten zu erwärmen und zu speichern, in denen reichlich erneuerbare Energie für die spätere Nutzung vorhanden ist. Vereinfacht ausgedrückt können Wärmepumpen als Wärmebatterien fungieren, um überschüssige erneuerbare Energie zu speichern und das Netz zu puffern. Dies kann dazu beitragen, das Netz schneller und zu geringeren Kosten zu dekarbonisieren. Die Studie ergab, dass der Gesamtanteil der Kunden in allen Branchen, die durch die Umstellung auf Wärmepumpen zur Warmwasserbereitung Einsparungen erzielen würden, bei flexiblem Betrieb und angemessener Preisgestaltung oder Anreizen von 60-80 Prozent auf 95 Prozent steigt. In vielen Fällen ist diese Strategie weit entfernt kostengünstiger und umweltfreundlicher als andere Formen der Speicherung, wie z. B. der Bau neuer Wasserkraftanlagen zur kurzfristigen Speicherung.
Eine mögliche Lösung, um die Energiebelastung einkommensschwacher Haushalte zu verringern
Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass einkommensschwache Haushalte durch die Warmwasserbereitung mit Wärmepumpe im Vergleich zu anderen Haushalten mehr Geld bei ihren Stromrechnungen einsparen würden, was besonders wichtig ist, da sie auch den größten Teil ihres Einkommens für die Warmwasserbereitung ausgeben, am niedrigsten sind es bis zu 2 Prozent Einkommenshaushalte.
Damit einkommensschwache Haushalte jedoch von diesen Lösungen profitieren können, müssen gezielte Einführungsrichtlinien vorhanden sein, die diese Lösungen zugänglich und erschwinglich machen und sicherstellen, dass sie nicht zu unbeabsichtigten Folgen wie Vertreibung aufgrund erhöhter Mieten nach Gebäudesanierungen führen. Unterversorgte Gemeinden müssen bei der Einführung von Lösungen für sauberes Wasser in der Heizungstechnik Vorrang haben, und zwar über Bundesrichtlinien wie die Null-Emissions-Häuser Gesetz (ZEH) und das Grüne, belastbare, effiziente und erschwingliche Häuser für Mieter Act (GREAHT), die als Teil der Infrastrukturinvestitionsprioritäten der Biden-Regierung und des US-Kongresses betrachtet werden.
Es passieren lassen
Der Bericht beschreibt viele Maßnahmen, die erforderlich sind, um diese Chance zu nutzen und den Warmwasserbedarf von Haushalten, Unternehmen und der Industrie in den USA sauberer und kostengünstiger zu decken. Kurz gesagt lassen sich diese Maßnahmen in drei Bereiche unterteilen: Beseitigung regulatorischer und Marktbarrieren; Investitionen zur Beschleunigung der Einführung; und Standards, um die Akzeptanz zu skalieren und einen gleichberechtigten Zugang zu gewährleisten.
Jetzt ist es an der Zeit zu handeln: Warmwasserbereiter und Industriekessel mit fossilen Brennstoffen haben eine Lebensdauer von mindestens einem Jahrzehnt, manchmal auch zwei, wodurch unnötige Emissionen entstehen und höhere Kosten für die Kunden entstehen. Die nächsten Jahre sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Wärmepumpen-Warmwasserbereiter eine wichtige Rolle bei der Verwirklichung eines CO2035-freien Netzes bis 21 spielen. Die Studie fasst zusammen: „Effiziente und flexible Wärmepumpen kommen der Zeit entgegen, indem sie Arbeitsplätze in einem wichtigen XNUMX. Jahrhundert schaffen.“ Sektor, der die Energierechnungen der Kunden senkt, den COXNUMX-Ausstoß senkt und die Integration erneuerbarer Energien erleichtert.“
Dieser Beitrag erschien ursprünglich auf NRDCs Expertenblog.
Quelle: https://www.greenbiz.com/article/getting-zero-carbon-hot-water-homes-and-industry
