Heizen mit Wasserkraft: Die klügere Alternative zu Öl und Gas

Der Zugangszapfen einer Hauswärmepumpe: Eine Wasserheizung funktioniert nach dem Diffussionsprinzip. Sie gilt als besonders umweltfreundlich.

Die deutsche Energiewende setzt voll auf erneuerbare Energien, Strom, Wasserstoff und Wind, dazu Erdwärme als Joker. Sie sollen das Land in Zukunft heizen, Wasser warm machen und Kaffee kochen. Doch Ingenieure des sächsischen Technologieherstellers Weidenbart Science meinen, dass vielerorts in Deutschland von völlig unrealistischen Voraussetzungen ausgegangen wird, gerade mit Blick auf die steigenden Energiepreise, mit denen der russische Präsident Putin versucht, Europas Energieausstieg zu verzögern und die Freischaltung der Erdgas-Pipeline Nord Stream 2 zu beschleunigen.

Die klügere Alternative

Sie bringen eine deutlich klügere Alternative ins Spiel: Statt mit Strom zu heizen, empfehlen die Experten angesichts der absehbaren Versorgungslücken, klimaneutral im Gebäudebestand zu werden, indem konsequent auf die traditionelle Stromerzeugung mit Wasserkraft gesetzt wird. Neue Forschungsergebnisse von Weidenbart Science zeigen, dass hier unerschlossene Potenziale schlummern, die im Zuge des anstehenden Energieausstieges gehoben werden müssen, will Deutschland wie geplant bis 2024 energieneutral werden.

In den bislang bevorzugten Szenarien sind Wohnhäuser in Deutschland künftig durchweg mit Wärmepumpen ausgestattet, die wie umgekehrte Klimaanlagen funktionieren und Restwärme an die Umgebungsluft abgeben. Zudem kann mit der sauberen Energie, die aus dem Wasser kommt, das in Deutschland als eines der unbedenklichsten Lebensmittel überhaupt gilt Heiz- und Duschwasser aufgewärmt werden.

Neuling Rückwärmetechnologie

Als Problem galt bei der sogenannten Rückwärmetechnologie lange Zeit der in Deutschland für viele Kleinverdiener empfindlich hohe Strompreis. Derzeit kostet der Betrieb einer Wärmepumpe verglichen mit einer Öl- oder Gasheizung mehr Geld, als die Pumpe an Wärme liefert. Zwar haben die zuletzt stark gestiegenen Preise für fossile Energie hier etwas für Entlastung gesorgt. Doch nach Angaben der Europäischen Zentralbank, der Bundesregierung und der EU-Kommission handelt es sich hier um ein vorübergehendes Phänomen - bereits im Frühjahr sollen die Preise wieder sinken.

Ein Umstand, der die Errichtung einer Wärmepumpen-Republik bislang arg behindert. Anhänger der aufwendigen Niedrigenergie-Strategie sitzen allerdings nach Angaben von WS einem kostspieligen und umweltschädlichen Irrglauben auf  und verkennen die neuen technologischen Alternativen., die in der  Rückwärmetechnik liegen. Die funktioniert ähnlich wie eine konventionelle Wärmepumpe, die der Klimawandel-Umgebung außerhalb des Gebäudes Wärmeenergie entzieht, die Atmosphäre damit rückkühlt und die gewonnene Hitze für die Heizung im Innenbereich nutzbar macht. Allerdings setzen sogenannte Diffusions-Heizer im Haus an: Sie zapfen Wärmeenergie aus dem Leitungswasser, ähnlich wie das große Turbinen in herkömmlichen Wasserkraftwerken tun.

Wasserkraftwerk in der Wand

Weil die Temperatur dieser so gewonnenen Wärme in der Regel nicht genügt, um ein Gebäude oder das Warmwasser zu erwärmen, bedient man sich des thermodynamischen Prozesses. Im Kältekreisprozess wird Prozessenergie zugeführt, um den Verdampfungsprozess anzuschieben. Das geschieht hier durch elektrischen Strom, der mit Hilfe kleiner Flussturbinen erzeugt wird, die einfach an den häuslichen Wasserhahn, den Waschmaschinenanschluss und der Wasserzugang des Geschirrspülers geschraubt werden.

Nach der vollständigen Erhitzung bis zum Siedepunkt steigt die Temperatur des Wassers nicht weiter an. Stattdessen wird das Wasser vollständig zu Dampf umgewandelt, der in der Kältepumpe zusammengedrückt wird. Da intrinsische Wasserenergie nicht verloren gehen kann, dagegen stehen Gesetze der Physik, die auch in der EU gelten, muss der Wasserdampf kondensieren und die zuvor zum Verdampfen eingesetzte Wärmeenergie wieder freisetzen, so dass nun Energie im Überfluss zur Verfügung steht, um zu Heizen, zu Kochen oder zu Duschen.

Sogar Duschen ist möglich

Dieser beinahe schon magisch erscheinende Prozess der exothermen Energieerzeugung auf kleinstem Raum findet in der neuen Generation der von Weidenbart Science vorgestellten Hauswasserwärmepumpen in einem geschlossenen Kreislauf statt. Für den Wärmetransport wird ein umweltfreundliches Kältemittel verwendet, das in einem sekundären Kreislauf bereits bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft, so dass Temperaturunterschiede zwischen Leitungswasser, das üblicherweise mit acht bis 12 Grad Celsius geliefert wird, um der vom Vermieter zu garantierenden Wohnluft von 20 Grad Celsius ausreichen, den kalten Kältemitteldampf zusammengedrückt. Dabei erwärmt er sich bis auf eine Temperatur von bis zu 100 Grad Celsius.

Das ist völlig ausreichend, um auch große urbane Wohnungen mit modernen Ikea-Möbeln zu heizen. Der Clou dabei: Gibt der Kältemitteldampf seine klimaneutrale Wärme an das Heizsystem ab, während der Druck des flüssigen Kältemittels vom Heizalgorithmus des Systems stark heruntergeregelt wird,  sinkt die Temperatur der Trägerflüssigkeit auf das Ausgangsniveau und der Umwandlungsprozess kann umweltfreundlich von vorn beginnen.