Elektrische Raumheizung: Energiewirtschaftliche und technische Grundlagen

1. Grundsätzliches zur Verwendung elektrischer Energie für die Deckung des Wärmebedarfes.- 1.1 Bedeutung der Energiebereitstellung zur Deckung des Wärmebedarfes.- 1.2 Anteil der elektrischen Energie bei der Deckung des Wärmebedarfes; Substitutionsvorgänge und Rückwirkungen auf die Entwicklung der Elektrizitätswirtschaft.- 2. Energiewirtschaftliche Grundprobleme der Raumheizung.- 2.1 Umfang und Entwicklung des Wärmebedarfes für die Raumheizung.- 2.2 Bereitstellungs- und Transportbedingungen der für die Raumheizung verwendeten Energieträger.- 2.3 Art und Entwicklung der Raumheizungssysteme.- 3. Der Nutzungsgrad von Raumheizungen mit konventionellen Energieträgern im Vergleich zu elektrischen Raumheizungssystemen.- 3.1 Definition des Nutzwärmebedarfes und des Nutzungsgrades von Raumheizungsanlagen.- 3.2 Analyse des Nutzungsgrades nach Teilnutzungsgraden.- 3.3 Die Teilnutzungsgrade von Warmwasserzentralheizungen im Vergleich zu elektrischen Heizsystemen bestimmende Einflußgrößen.- 3.31 Feuerungstechnischer und Wärmeaustauschnutzungsgrad.- 3.32 Regelungsnutzungsgrad.- 3.4 Einfluß der „Freien Wärme“ auf die Wärmebilanz bzw. Auf den Nutzungsgrad eines Heizsystems.- 3.5 Effektive Nutzungsgrade von Raumheizungsanlagen.- 3.51 Ergebnisse von Vergleichsmessungen.- 3.52 Spezielle Vergleichsmessungen zwischen elektrisch und mit Heizöl betriebenen Warmwasserzentralheizungsanlagen bzw. mit Elektroheizungsanlagen mit Einzelgeräten und Blockspeichern.- 4. Der Primärenergieeinsatz für die elektrische Raumheizung im Vergleich zu anderen Heizsystemen.- 4.1 Allgemeine Bemerkungen zum Vergleich des Primärenergieeinsatzes.- 4.2 Nutzungsgrad der Primärenergie bei elektrischer Raumheizung auf Basis konventioneller thermischer Stromerzeugung gegenüber anderen Heizsystemen.- 4.3 Qualität und Verfügbarkeit der Primärenergieträger für elektrische Raumheizung.- 5. Art und Entwicklung der elektrischen Raumheizungssysteme in Europa.- 5.1 Bestimmende Faktoren für die Entwicklung der elektrischen Raumheizungssysteme.- 5.2 Übersicht über die elektrischen Raumheizungssysteme.- 5.3 Verbreitung und Entwicklung der elektrischen Raumheizung in Europa und in den USA.- 6. Wärmetechnische Gesichtspunkte der elektrischen Raumheizung; Dimensionierung und Verbrauchsermittlung.- 6.1 Problematik der Wärmebedarfsrechnung.- 6.2 Zusammenhang zwischen spezifischem Wärmebedarf und bautechnischen Kenngrößen eines Gebäudes; näherungsweise Berechnung des Wärmebedarfes.- 6.3 Allgemeine Dimensionierungsgrundlagen für Elektrospeicherheizungen.- 6.4 Jährlicher Belastungsverlauf und Benutzungsdauer der installierten Leistung einer Raumheizung.- 6.5 Konsequenzen für die Auslegung von Elektrospeicherheizungen aus dem jährlichen Verlauf des Wärmebedarfes; Möglichkeiten zur Reduzierung des Speicherfaktors.- 6.6 Vorausberechnung des jährlichen Energieverbrauches einer elektrischen Raumheizung.- 6.7 Thermisches Verhalten eines Gebäudes bei Heizunterbrechungen; Wirkung als Sekundärspeicher für Heizsysteme ohne Speicherfähigkeit.- 6.8 Physiologische Fragen der Raumheizung.- 7. Technologie und Anwendungsmöglichkeiten der Elektrospeicherheizung.- 7.1 Konstruktionsprinzipien; mögliche Speichermaterialien.- 7.2 Bauarten von Einzelspeicheröfen; Regelbarkeit der Wärmeabgabe.- 7.3 Zentralspeicherheizung mit keramischen Blockspeichern.- 7.4 Elektrospeicherheizung für Warmwasserzentralheizungen.- 7.5 Speicherheizungen mit Tagesnachladung oder Zusatzdirektheizung; Mischheizspeicher.- 7.6 Fußbodenspeicherheizung.- 7.7 Elektrospeicherheizung für Freibäder.- 7.8 Teilspeicherheizsysteme und Heizsysteme mit auf die Netzspitzenzeiten beschränkten Betriebsunterbrechungen.- 7.81 Allgemeine Gesichtspunkte zur Teilspeicherheizung.- 7.82 Teilspeicher- bzw. Kurzzeitspeicherheizsysteme.- 8. Aufladeregelung und Laststeuerung von Elektrospeicherheizungen.- 8.1 Aufladeregelungen für Elektrospeicherheizungen aus der Sicht des Benutzers.- 8.11 Handsteuerungen.- 8.12 Automatische Aufladeregelungen.- 8.2 Einfluß der Aufladeregelungen von Speicherheizgeräten und Warmwasserspeichern auf den Verlauf der Netzbelastung.- 8.21 Belastungsgang während der Schwachlastzeit mit und ohne Schwachlastenergielieferung.- 8.22 Automatische Aufladeregelungen mit Zeitverschiebung.- 8.23 Zusammenarbeit zwischen Rundsteueranlagen und Aufladeregelungen.- 8.3 Automatische Aufladeregelung in Abhängigkeit vom jeweiligen Belastungszustand des Verteilnetzes.- 9. Entwicklung und Grenzen der elektrischen Raumheizung und Warmwasserbereitung auf Basis von Schwachlastenergie als Ergebnis elektrizitätswirtschaftlicher Gegebenheiten.- 9.1 Elektrizitätswirtschaftliche Gründe für die Förderung der Schwachlastenergieanwendung.- 9.2 Verfügbarkeit von Schwachlastenergie nach Maßgabe der Struktur der Erzeugungssysteme.- 9.3 Bereitstellungsmöglichkeit von Schwachlastenergie nach Maßgabe des Belastungsverlaufes des Licht- und Kraftbedarfes.- 9.4 Grenzen der Schwachlastenergiebereitstellung für die Haushalte aus der Sicht der Verteilanlagen.- 9.5 Ermittlung der Sättigungswerte für Schwachlastenergieanwendungen aus den individuellen Belastungsdiagrammen.- 10. Auswirkungen der Energiebereitstellung für elektrische Raumheizung auf Speicherbasis auf die Kosten und die Gestaltung der Fortleitungs- und Verteilungsanlagen.- 10.1 Grundsätzliches zum Ausbau der Übertragungsanlagen zur Bereitstellung von Schwachlastenergie; spezifische Werte für die Leistungsbereitstellung.- 10.2 Anlagekosten der Verteilnetze für Siedlungen ohne elektrische Raumheizung in Abhängigkeit von der Siedlungsdichte.- 10.3 Anlagekosten und Gestaltung von Verteilnetzen für allelektrische Siedlungen mit Speicherheizung; Kostendegression gegenüber vollelektrischer Versorgung.- 10.4 Einfluß der Anlagekosten der vorgelagerten Versorgungsstufen auf die gesamten Anlagekosten der allelektrischen Versorgung; mögliche Kostendegression.- 10.5 Kosten und Möglichkeiten des Ausbaues bestehender Verteil-netze für allelektrische Versorgung.- 11. Gestehungskosten für die Bereitstellung von Schwachlastenergie für elektrische Raumheizung und Warmwasserbereitung; der allelektrische Haushalt im Vergleich zu anderen Elektrifizierungsfällen.- 11.1 Gestehungskosten der Schwachlastenergie vom Standpunkt der Erzeugung; Vergleich mit den Nutzwärmepreisen konventioneller Energieträger.- 11.2 Gestehungskosten der Stromlieferung an allelektrische Haushalte gegenüber teil- und vollelektrischen Haushalten; Netzzuwachskosten beim Übergang auf allelektrische Versorgung.- 12. Grundsätzliche elektrizitätswirtschaftliche Gesichtspunkte für die direkte elektrische Raumheizung.- 12.1 Maßgebliche elektrizitätswirtschaftliche Kenngrößen; Zusammenhang mit den klimatischen Gegebenheiten.- 12.2 Jahresbenutzungsdauer und gleichzeitige Höchstlast der direkten elektrischen Raumheizung; Anteil an der Werkshöchstlast.- 12.3 Meßergebnisse von ausgeführten Anlagen mit direkter elektrischer Heizung; Folgerungen hinsichtlich der elektrizitätswirtschaftlichen Kenngrößen.- 13. Gestehungskosten der Energiebereitstellung für die elektrische Raumheizung; Deckung der dadurch verursachten Winterlast; Tarife für die direkte elektrische Raumheizung.- 13.1 Vergleich des direkt elektrisch beheizten Haushaltes mit anderen Elektrifizierungsfällen; Entwicklung der direkten Raumheizung in Oslo als Modellfall.- 13.2 Die Kosten der Energiefortleitung und -verteilung bei direkter elektrischer Raumheizung.- 13.3 Die Kosten der Energiebereitstellung für die direkte elektrische Raumheizung; Deckung der Winterheizlastspitze.- 13.4 Möglichkeiten zur Gestehungskostensenkung der direkten elektrischen Raumheizung durch Leistungsreduktion während der Spitzenzeiten.- 13.5 Tarife für direkte elektrische Raumheizung.- 14. Technologie der direkten elektrischen Raumheizung.- 14.1 Heizpaneele und Konvektoren.- 14.2 Deckenheizungssystem.- 14.3 Infrarotheizung.- 14.4 Regelung von Direktheizungsanlagen.- 14.5 Direktheizsysteme mit Spitzenwegschaltung.- 14.6 Gemischte Heizsysteme.- 15. Wirtschaftlichkeitsvergleich der elektrischen Raumheizung mit anderen Heizsystemen.- 15.1 Abhängigkeit des spezifischen Wärmebedarfes von den bautechnischen Kenngrößen, insbesondere vom Grad der Wärmedämmung.- 15.2 Möglichkeiten und Bedeutung der Wärmedämmung.- 15.3 Grundsätzliches zur optimalen Wärmedämmung von Gebäuden bei verschiedenen Heizsystemen und Energieträgern.- 15.4 Wirtschaftlichkeitsvergleich verschiedener Heizsysteme für ein typisches Mehrfamilienhaus in Abhängigkeit vom Wärmedämmgrad.- 15.41 Anlagekostenvergleich; Einfluß der Wärmedämmung und der Anschlußkosten.- 15.42 Vergleich der gesamten festen und beweglichen Jahreskosten der Beheizung eines 36-Familien-Wohnhauses.- 15.5 Kostenvergleich verschiedener Heizsysteme für ein Einfamilienhaus.- 15.51 Anlagekostenvergleich der Heizsysteme; Wärmedämmung und Anschlußkosten.- 15.52 Vergleich der gesamten festen und beweglichen Jahreskosten für die Beheizung eines Einfamilienhauses.- 15.6 Wirtschaftlichkeitsvergleich verschiedener Heizsysteme für Schulen.- 16. Künftige Entwicklungsmöglichkeiten der elektrischen Raumheizung aus elektrizitätswirtschaftlicher Sicht und spezielle energiewirtschaftliche Perspektiven.- 16.1 Entwicklungsmöglichkeiten der elektrischen Raumheizung nach Maßgabe der elektrizitätswirtschaftlichen Gegebenheiten.- 16.2 Spezielle energiewirtschaftliche Perspektiven der elektrischen Raumheizung.- 16.21 Wärmerückgewinnung in elektrisch beheizten Großobjekten.- 16.22 Verwendung von Wärmepumpen für die Raumheizung und Schwimmbeckenerwärmung.- 16.23 Das allelektrisch versorgte wärmetechnisch integrierte Gebäude.- 17. Ausgeführte elektrisch beheizte Großheizungsanlagen; Auslegungs- größen, Erfahrungen und Betriebsergebnisse.- 18. Die energiewirtschaftliche Wettbewerbssituation der elektrischen Raumheizung bei der Versorgung von großen Wohnsiedlungen.- 18.1 Grundsätzliche Bemerkungen zur Wettbewerbssituation der leitungsgebundenen Energieträger und zur Frage der ein- oder mehrschienigen Versorgung.- 18.2 Wirtschaftlichkeitsvergleich zwischen ein- und zweischieniger Versorgung an Hand des Modellfalles einer neuen Satellitenstadt.- 18.21 Voraussichtliche Energiebereitstellung im Endausbau.- 18.22 Konzeption und Kosten der Verteilnetze.- 18.23 Wirtschaftlichkeitsvergleich der einzelnen Versorgungsnetzvarianten.- 18.24 Spezifische Zuwachskosten der einzelnen Netzvarianten für die Bereitstellung von Heizenergie.- 18.25 Gesamtkosten für Heizanlagen, Verteilnetze und Energiebereitstellung.- 18.3 Folgerungen für die Problematik der ein- oder zweischienigen Versorgung.- 18.4 Kombination von direkter elektrischer Heizung mit Fernheizung.