Heizungs-ABC: Was ist grüne Wärme?

In diesem Kapitel unseres Heizungs-ABC erklären wir euch den Begriff grüne Wärme. Das Attribut Grün steht im Begriff grüne Wärme für umweltfreundliche Wärme, die im Einklang mit der Umwelt gewonnen und/oder erzeugt sowie verbraucht wird. Lest hier, warum die Solarwärme, die eine Solarthermie-Anlage liefert, nicht nur grüne Wärme, sondern die grünste Wärme überhaupt ist.

Was ist Wärme?

Wärme ist Energie. Um etwas genauer zu sein, ist Wärme eine bestimmte Form von Energie: nämlich thermische Energie. Und das ist die Bewegungsenergie der kleinen Teilchen, aus denen sich Körper zusammensetzen, zum Beispiel Moleküle und Atome. Es gilt: Je mehr sich diese Teilchen bewegen, wobei mehr sich auf Schnelligkeit und Stärke bezieht, desto wärmer ist ein Körper. Das ist euch zu abstrakt? Dann lasst euch das an einem einfachen Beispiel erläutern: Ein Stück Eis (gefrorenes Wasser), das ihr in die Hand nehmt, fühlt sich buchstäblich eisig kalt an. Auf Teilchenebene besteht es aus Wassermolekülen, die sich an einem bestimmten Ort befinden und dort vor sich hin zittern. Erhitzt ihr das Eisstück, nimmt das Zittern der Teilchen zu. Irgendwann ist es so stark, dass die Teilchen in der Lage sind, ihren bestimmten Platz zu verlassen und sich hierhin und dorthin zu bewegen. Ihr könnt die zunehmende Beweglichkeit der Teilchen daran erkennen, dass das Eis schmilzt: Es wird zu Wasser und ändert dank der zugeführten Wärme seinen festen Aggregatzustand in einen flüssigen. Wird weiterhin Wärme zugeführt, beginnt das Wasser zu sieden. Dabei bewegen sich die Teilchen noch stärker und das Wasser ändert erneut seinen Aggregatzustand erneut: Es wird zu Wasserdampf, ist dann also gasförmig.

Wo und wie entsteht Wärme?

Es gibt viele Möglichkeiten, Wärme zu erzeugen:

• So könnt ihr Kraftstoffe und Brennstoffe verfeuern und dabei Wärme freisetzen. Das gelingt, weil die Pflanzen, aus denen diese Kraft- und Brennstoffe einst entstanden, Solarenergie enthalten, die sie dank Photosynthese chemisch gespeichert haben.
• Auch wenn Strom durch widerständige Leitungen fließt, entsteht Wärme.
• Und wenn die Absorber in unseren Solarthermie-Kollektoren, die auftreffende Strahlung der Sonne absorbieren, entsteht ebenfalls Wärme.
• Nicht zuletzt erzeugt Reibung Wärme aus mechanischer Energie, probiert es gerne aus: Reibt eure Hände aneinander! Und? Schön warm, oder?

Unsere Liste zeigt euch bewährte Erzeugungsmethoden von Wärme auf, die sich der Mensch im Laufe der Zeit zunutze gemacht hat, wobei er große technische Fortschritte erzielte:

Das flackernde Holzfeuer, das wegen der typischen Rauchentwicklung zunächst vor dem Höhleneingang brannte, zähmte der Mensch und holte es sich ins Haus, in das er einen Rauchabzug installierte. Seine Brennstoffe gräbt und pumpt er inzwischen auch aus den Tiefen der Erde. Lange lief das gut. Der Mensch optimierte seine Methoden zur Brennstoffgewinnung und die Methoden zu deren Verbrennung.

Doch in Zeiten eines irreparablen Klimawandels muss das Konzept Wärme neu realisiert werden. Denn die Gewinnung und Verbrennung insbesondere fossiler Brennstoffe wie Heizöl und Heizgas schaden der Umwelt nachhaltig und beschleunigen den Klimawandel ihrerseits zusätzlich. Und da kommt grüne Wärme ins Spiel.

Was ist grüne Wärme?

Die Frage “Was ist grüne Wärme?” lässt sich am besten beantworten, wenn man Wärme in grüne Wärme und nicht grüne Wärme unterscheidet. Wärme ist dann grün, wenn sie aus erneuerbaren und damit umweltfreundlichen Quellen erzeugt wird und ebenso umweltfreundlich verbraucht wird. Zum Beispiel

• zum Beheizen von Räumen
• oder zum Beheizen von Wasser, um Warmwasser bereitzustellen.
• Auch für verschiedene Prozesse in Gewerbe, Industrie und Landwirtschaft wird Wärme, sogenannte Prozesswärme, gebraucht.

Fazit: Wärme, die aus fossilen, also nicht erneuerbaren Energiequellen wie Erdöl und Erdgas, stammt, ist demnach keine grüne Wärme.

Solarwärme – grüner geht grüne Wärme derzeit nicht!

Grüne Wärme ist Solarwärme, die uns von der Sonne gratis angeliefert wird. Die Sonne könnt ihr getrost als grünste Wärmequelle überhaupt betrachten: Denn sie strahlt aus heutiger Sicht noch ewig in der Intensität von heute und steht uns reichlich zur Verfügung. Damit ist Solarwärme erneuerbar, sprich: grün.

Schauen wir einmal auf die Möglichkeiten, Solarwärme in nutzbare Wärme umzuwandeln. Mit unseren hochleistungsfähigen Solarthermie-Kollektoren gelingt das emissionsfrei. Die Solarthermie-Technologie AquaSolar System, die wir entwickelt haben, arbeitet im Unterschied zu vielen anderen Systemen am Markt zudem mit purem Wasser als Solarflüssigkeit, so dass keine Umweltverschmutzung zu befürchten ist. Somit entspricht auch die Umwandlung der Solarstrahlung in nutzbare Wärme den Kriterien von Grün im Sinne von umweltfreundlich.

Fazit: Die Wärme, die eine Solarthermie-Anlage erzeugt, ist grüne Wärme. Wir behaupten sogar, dass es keine grünere Wärme gibt, als diese.

Grüne Wärme aus grünem Solarstrom

Natürlich kann auch mit Hilfe von solarem Strom Wärme erzeugt werden. Zum Beispiel, indem man mit dem von einer Photovoltaik-Anlage erzeugten Sonnenstrom Stromheizungen wie eine Infrarotheizung betreibt. Wissen müsst ihr dazu nur, dass sich die beiden Technologien zur Gewinnung von Solarenergie maßgeblich unterscheiden: Dazu sollten wir uns den Wirkungsgrad beider Technologien näher anschauen.

Eine Solarthermie-Anlage wandelt den Großteil (80 Prozent) der auftreffenden Sonnenstrahlen in Wärme um. Selbst wenn nachfolgend Wärmeverluste auftreten, zum Beispiel in Form von Transport- oder Speicherverlusten, dann liegt der Wirkungsgrad der Anlage noch immer bei gut 50 Prozent. Da kommt eine Photovoltaik-Anlage allein noch längst nicht ran: Ihr Wirkungsgrad liegt bei etwas über 20 Prozent. Und selbstverständlich geht auch bei der Umwandlung des grünen Solarstroms in Strahlungswärme der Infrarotheizung noch Energie verloren, was den Wirkungsgrad des Ganzen schmälert.

Fazit: Die grüne Wärme aus Solarstrom kann insgesamt als nicht so effizient angesehen werden wie die aus einer Solarthermie-Anlage.

Grüne Wärme aus Biomasse

Biomasse wächst nach. Beim Wachsen speichert sie Solarenergie. Biomasse wie Holz lässt sich verfeuern. Sie gilt deshalb als eine Quelle für erneuerbare Wärme. Denn “nachwachsende” Holzabfälle, die zu Pellets verpresst worden sind, werden verbrannt, wobei nur das an Treibhausgas CO₂ freigesetzt wird, was das Holz in seiner Wachstumszeit gebunden hat. In modernen Brennwertgeräten wie unseren Holzpelletkesseln gelingt das Verbrennen der Holzpellets auf höchst effiziente Weise und bei geringstem Schadstoffausstoß. Nur der Vollständigkeit halber: Andere Biomasse wird zu Biogas verarbeitet, das gleichfalls verfeuert wird.

Aber: Das Erzeugen von Wärme aus Biomasse ist nur solange grün, wie es sich um Abfälle handelt, die als Biomasse-Rohstoff zum Einsatz kommen. Extra zum Verfeuern angebaute Biomasse ist lange nicht so grün.

Fazit: Es kommt demnach auf die Biomasse-Qualität ebenso wie auf die Verbrennungstechnik an sich an, wenn es um die grüne Qualität der Wärme aus Biomasse geht.

Grafik: Doreen Brumme