Bei der Verbrennung von herkömmlichen fossilen (und nur begrenzt vorhandenen) Brennstoffen werden Schadstoffe erzeugt, die langfristig zum sauren Regen, zum Waldsterben und zur Aufheizung der Atmosphäre (Treibhauseffekt) beitragen.
Es wird daher immer mehr nach alternativen Heizformen gesucht. Alternative Heizsysteme wie Solarenergie arbeiten erfolgreich mit geringen Energieniveaus, sind aber heute noch mit beträchtlichen Investitionskosten verbunden. Trotz geringer Betriebskosten sind diese Anlagen zwar kurzfristig gesehen ”nicht wirtschaftlich”, liefern aber langfristig billigere Energie.
Ein Sonderfall ist das Nullenergiehaus: Ein Haus das durch die Wärmedämmung, Orientierung zur Sonne, Wärmerückgewinnung aus der Raumluft und ähnlichen Maßnahmen ohne konventionelle Heizung auskommt.
Sonne - Solarenergie
Der Großteil der Energie zur Beheizung des Gebäudes wird in den Wintermonaten benötigt. Das Energieangebot der Sonne ist aber zu dieser Zeit in unseren Breiten am geringsten, sodass der Restenergiebedarf entweder aus einem meist unterirdischen Energiespeicher oder mittels einer Zusatzheizung (Pelletskessel, etc.) gedeckt werden muss. Die Sonnenenergienutzung zur Raumheizung ist für den wirtschaftlichen Betrieb in unseren Regionen nur dann sinnvoll, wenn das Haus gut gedämmt und eine Niedrigtemperaturheizung vorhanden ist.
Die Photovoltaik ist wie die Solarthermik eine Art der aktiven Sonnenenergienutzung und man versteht darunter die Umwandlung von Sonnenwärme in Elektrizität. Bei der Stromerzeugung aus Sonnenlicht wird ein besonderer physikalischer Effekt ausgenutzt, der sich in den Photovoltaikzellen abspielt. Diese Zellen liefern zunächst Gleichstrom, der dann von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgeformt und in das Stromnetz eingespeist wird.
Erde-Wasser-Luft mit Wärmepumpen
Bei Wärmepumpe unterscheidet man
- nach Nutzung der Umweltenergie, die aus dem Wasser, der Erde oder aus der Luft entnommen werden kann, und
- nach dem erwärmten Medium, das Wasser oder Luft sein kann
Während die Wasser/Wasser-, Erdreich/Wasser- und Luft / Wasser-Systeme zur Heizwassererwärmung und/oder zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden, kommt das Luft/Luft-System im Winter bei der kontrollierten Wohnraumlüftung zur energiesparenden Erwärmung der Frischluft auf die gewünschte Raumlufttemperatur zur Anwendung.
Windenergie
Genauso wie man mit schnell fließendem Wasser einen Generator antreiben kann, läßt sich aus schnell fließender Luft ( = Wind) Strom erzeugen. Energetisch gesehen liegt bei einer Windkraftanlage eine Energiewandlungskette vor. Die Kinetische Energie des Windes wird zunächst in mechanische Bewegungsenergie umgewandelt, um dann nach Zwischenbearbeitung (Getriebe) in elektrische Energie umgewandelt zu werden.
Eine Verdopplung der Windgeschwindigkeit bedeutet eine Veracht-Fachung der Windleistung.
Wärme-Rückgewinnung
In zentralen Be- und Entlüftungsanlagen wie auch in Klimaanlagen ist es bisher üblich gewesen, die aus den Räumen durch Sonneneinstrahlung, als Abwärme von Maschinen, als Personen- und Beleuchtungswärme anfallenden Wärmemenge größtenteils mit der Fortluft ungenutzt ins Freie abzuführen.
Durch den Einbau von Wärmerückgewinnungsanlagen lässt sich jedoch ein großer Teil der Fortluftwärme wieder verwenden. Es lassen sich so die Bau- und Betriebskosten der Lüftungs- oder Klimaanlage nicht unerheblich bis zu 50% und mehr senken.
