Wärmepumpe, Installation und Planung, Wärmepumpenheizung, in Berlin - Brandenburg und anderswo


Grundwasserströme sorgen hierbei auch für einen seitlichen lateralen Transport. Und erhält zur Antwort: Wie die Geschichte zeigt war es immer umgekehrt. Die Korruptionsverhaftung zwang ihn möglicherweise seinen Anteil zu verkaufen:

2. Aktuelle Ölpreisentwicklung


Viele von diesen frühen Warmwasser-Wärmepumpen sind noch heute im Einsatz. John macht weitere Verbesserungen und gründet im Jahr die Firma Quantum Energy Systems , welche eine neue Generation von Luft-, Wasser- und Wärmerückgewinnungs-Warmwasser-Wärmepumpen entwickelt und herstellt, die nach China, Italien, Singapur und in andere Länder exportiert werden.

In den späten er Jahren verkauft die Siddons-Familie Quantum, während gleichzeitig Forschungen starten, die zu einem neuen, patentierten Kondensator-Tank und sogar zu Verbesserungen an der Wärmepumpe selbst führen. Bei einem zweijährigen Feldtest, den die Agenda 21 Gruppe ab im badischen Lahr mit 33 marktüblichen Wärmepumpenanlagen durchführt, erweisen sich Erdreichkollektoren als die Spitzenreiter. Über die Feldtest-Phase 2, bei der innovative Wärmepumpensysteme untersucht werden — berichte ich weiter unten.

Bis gelingt es dem Unternehmen eine 5 kW Labor-, eine 15 kW Pilot- und eine kW Demonstrationsanlage zu errichten und erfolgreich in Betrieb zu nehmen. In Deutschland verzeichnen derweil insbesondere die Oberflächennahen Erdwärmesysteme hohe Zuwachsraten, und alleine werden ca.

Insgesamt werden zu diesem Zeitpunkt bereits ca. Januar greift die neue Förderrichtlinie des Marktanreizprogramms zum Einsatz von regenerativen Energien. Für dieses Jahr stellt die Bundesregierung hierfür etwa Mio. Als Einzelpreis werden Das quadratische Metallgerät kann an der Spitze jedes marktüblichen Wassertanks befestigt werden, wo er das Wasser durch die ihn umgebende Luft erhitzt. Schon Ende des Jahres kann das Unternehmen mehrere 1.

Die neue Wärmepumpe verfügt über drei Einstellungen Level 1 bis 3 , bei denen sie die Temperatur ändert oder während Spitzenlastzeiten selbständig die Leistung reduziert. Sie können bereits zwei kleinere Demonstrationsanlage vorweisen. Insgesamt habe man etwa 1 Mio. Durch die geringfügigen Kosten der einzelnen Komponenten wird das System als eine der preisgünstigsten Energiespeicherlösungen betrachtet.

Eine weitere britische Firma, die Electrorad U. Der Zaun bestehend aus vielen Absorberrohren, in denen ein Thermofluid zirkuliert, und nutzt im Grunde die Wärmequellen der Sonne, des Bodens und der Luft. Dies kommt daher, weil die Rohre nicht nur einen Meter über, sondern auch einen Meter in die Erde eingebettet werden, wobei man pro laufendem Meter von einen Wärmeertrag in Höhe von 1 kW ausgeht.

Ein 6 m langer Zaun besteht aus insgesamt m Absorberrohr. Ansonsten beschäftigt sich die Firma primär mit Elektro-Heizungen und auf der Homepage ist auch nicht mehr das Geringste über das Zaun-Wärmepumpensystem zu finden, was eigentlich schade ist.

Der Gesamtbestand stieg damit auf über Erheblich zugenommen habe die Anzahl der reversiblen Wärmepumpen, die nicht nur zum Heizen, sondern auch zum Kühlen verwendet werden können. In den kommenden Jahren könnte die Elektrowärmepumpe zunehmend Konkurrenz durch mit Gas befeuerte Geräte bekommen, die bei verschiedenen Herstellern in der Entwicklung oder bereits im Feldtest sind.

Sowohl Erdsonden- als auch Erdkollektoranlagen sind inzwischen technisch ausgereift und erreichen auch unter realen Bedingungen eine hohe Effizienz.

Das System arbeitet Tag und Nacht und liefert die für die Hauswärmeversorgung benötigte Wärme über Hybridkollektoren, welche nicht nur Wärme aus Sonnenstrahlen einfangen, sondern durch ein zuschaltbares Gebläse auch die Energie der Umgebungsluft nutzen. Im Vergleich zu normalen Kollektoren kann ein Hybridkollektor in den Wintermonaten bis zu der vierfachen Wärmemenge liefern. Mittlerweile wurden bereits deutlich über Systeme im In- und Ausland verkauft. Einen im September erschienen Pressebericht ziert eine Überschrift, die neugierig macht: Wie es sich herausstellt, handelt es sich bei der Lima-1 auch: Limnion genannten Anlage um eine kompakte Wärmepumpe, die etwa 1 m über dem Boden offener Gewässer installiert wird.

Den Kondensator durchläuft ein nichttoxisches Frostschutzmittel, das die Wärme des Gebäude-Wärmetauschers effizient zu dem Wasserkörper transferiert. Das System scheint von einer kanadischen Firma namens Heat-Line entwickelt worden zu sein — leider ist nichts näheres darüber zu erfahren. Die Entwicklung ist derzeit im Testbetrieb und soll in fünf bis zehn Jahren Marktreif sein. Der integrierte Kompressor und Verdampfer nutzt einen Ventilator, um der Umgebungsluft Wärme zu entziehen und ein Kältemittel zu erhitzen.

Ohne Details bekannt zu geben, werden in dem Kurzbericht Begriffe wie Nanomaterialien und molekulare Wärmepumpen erwähnt sowie auf ein elektrisch-metalorganisches Rahmenwerk hingewiesen, was immer das auch sein soll. Man darf also gespannt bleiben. Ein Gas strömt hier periodisch über Regeneratoren zwischen verschiedenen Temperaturniveaus hin und her, während dessen Wärme aus der Umgebung bzw.

Als Arbeitsgas dient umweltneutrales Helium. Tatsächlich genutzt wird die Vuilleumier-Wärmepumpe bisher nur bei sehr speziellen Einsatzzwecken, wie bei der Kühlung von Infrarotsensoren oder des Fangs von Fischkuttern, da diese Pumpenart besonders gut zum Erzielen tiefer Temperaturen geeignet ist.

Einige Prototypen laufen ab in einem Dauerbetriebstest. Besonders die Viessmann-Werke in Allendorf haben die Vuilleumier-Wärmepumpe im kleinen Leistungsbereich weiterentwickelt. Zur Zeit liegt ein Serienentwurf für ein 20 kW Gerät vor. Die Leistungszahlen liegen im Bereich über 1,6 Stand Im Jahr belegt Thilo Ittner aus Ravensburg den 2. Der Unterschied gegenüber den bisherigen getriebegesteuerten Lösungen besteht hauptsächlich in einem neuartigen elektromagnetischen Antriebskonzept für die Verdrängerkolben.

Von einer Umsetzung ist mir nichts bekannt, im Laufe der Folgejahre hört man auch nichts mehr über diese Technologie. Für die reine Brauchwasser-Erwärmung sind Wärmepumpen aufgrund des hohen Temperaturniveaus von Warmwasser und der daraus resultierenden geringen Leistungszahl weit unter 3 eigentlich abzulehnen.

Bei den klimarelevanten Schadstoffen sind mit Nachtstrom betriebene Wärmepumpen mit Jahresarbeitszahlen kleiner oder gleich 6 schlechter als Gas-Brennwertkessel, bzw. Doch auch im industriellen Sektor ist die Anwendung dieses Systems meist noch unrentabel. Als Amortisationszeit galten 7 bis 14 Jahre — was viele Bauherren trotz gestiegener Energiepreise immer noch abschreckt. Die Preise sind dann sogar noch angestiegen: Da es sich bei Heizsystemen um Energieverbraucher handelt, werde ich sie hier nicht allzu ausführlich behandeln.

Über Anregungen bezüglich weiterer interessanter Systeme seitens der Leser würde ich mich aber freuen. Im Inneren des Aggregates erfolgt eine Zwangskondensation des im Rauch enthaltenen Wasserdampfes, wobei die Abgase gleichzeitig von Schadstoffen befreit werden.

Beim Update ist das Unternehmen leider nicht mehr zu finden. In die traditionellen Himalaya-Textilien sind Kapseln mit Phasenwechselmaterialien eingebettet, welche die Leute warm halten und eine Alternative zur Verbrennung schmutziger Energieträger bieten. Weitere Alternativen zu herkömmlichen Technologien sind beispielsweise Infrarot-Heizungen , die es bereits in unterschiedlicher Art auf dem Markt gibt, auch wenn sie noch nicht sehr bekannt sind.

Photovoltaikstrom direkt eingespeist werden kann. Die installierten Heizbahnen verschwinden dabei unter dem Boden, an der Wand unter der Tapete oder dem Putz, oder unter der Wand- bzw. Auch dieses System arbeitet mit 24 V. Eine zukünftige Heizmethode könnte aus der Entdeckung entstehen, die von Forschern der University of Maryland gemacht worden ist, wie im April berichtet wird. Kamal Baloch und John Cumings bemerken nämlich ein neues Phänomen, das auftritt, wenn elektrischer Strom durch Kohlenstoff-Nanoröhren geführt wird: Objekte in der Nähe heizen sich auf, während die Nanoröhren selbst kühl bleiben.

Die Forscher führen ihre Versuche mehrfach mit dem Elektronenmikroskop durch, doch das Endergebnis ist immer das gleiche: Dabei bleiben das Nanoröhrchen und die Metall-Kontakte, an denen es angebracht ist, während des Prozesses kühl.

Anstelle der Nanoröhre vibrieren und erwärmen sich die Atome des Silikonnitrid-Substrats. Nach Ansicht der Wissenschaftler schaffen die Elektronen der Nanoröhre aufgrund des Stroms ein elektrisches Feld, auf das die Atome des Substrats reagieren. Nähere Kenntnisse über dieses interessante Phänomen könnten zur Entwicklung von Computer-Prozessoren führen, die sich nicht überhitzen — oder eben zu neuartigen Heizungen.

In dieser Sparte begegnet uns gleich zu Beginn ein bekannter, wenn auch inzwischen umstrittener Name: Denn neben seinen kerntechnischen Arbeiten, seiner zunehmend widersprochenen Relativitätstheorie, seinem Patent für ein militärisches Torpedo u. Insgesamt sollen die beiden in sechs verschiedenen Ländern an die 45 separate Patente angemeldet haben. Fachleuten zufolge handelt es sich allerdings nur um eine alternative Gestaltung der ursprünglichen gemachten Innovation der schwedischen Erfinder Baltzar von Platen und Carl Munters.

Der trotzdem sogenannte Einstein-Kühlschrank ist eine Absorptionskältemaschine , die keine beweglichen Teile hat, bei konstantem Druck arbeitet und zu ihrem Betrieb nur eine Wärmequelle erfordert. Das Design wird teilweise bei den ersten Haushaltskühlgeräten verwendet, wenn auch nicht dem Einstein-Modell entsprechend, aber als in den er Jahren effizientere Kompressoren populär werden, wird die Technologie aufgegeben.

Doch auch im vorliegenden Fall gelingt es schnell, weitere Vorläufer zu finden, die nur von gut vermarkteten Namen in den Hintergrund gedrängt worden sind. Ab wird nun auch in den USA künstliches Eis hergestellt. Ein weiterer Typ von Eismaschinen wird in den er Jahren in Deutschland von Carl von Linde entwickelt, die Kompressionskältemaschine, die seitdem — wenn auch stetig optimiert und verkleinert — weltweit in Millionen Stückzahlen hergestellt wird.

Sehr bekannt wird ein Kühlschrank namens Icy Ball , der klein genug ist, um an einem Griff transportiert zu werden. Diese Technik, die ebenfalls auf der Wärmeabsorption von Ammoniak basiert, wird durch ein von David Forbes Keith aus dem kanadischen Toronto beantragtes und Ende erteiltes Patent verbreitet.

Ein etwas weiter entwickeltes Patent wird Anfang von Russell T. Smith, Mitarbeiter der Crosley Radio Corp. Der Crosley IcyBall wird zwischen und in Serie produziert und verkauft sich schon im ersten Jahr Im Netz gibt es inzwischen sogar eine kurze Selbstbauanleitung von Larry Hall, die ich hier gerne verlinke.

Über ein ähnliches Produkt, das aber explizit mit Solarenergie betrieben wurde, berichte ich im Kapitelteil solare Kühlsysteme s. Unter den vielen bemerkenswerten Kurzvorträgen des TEDTalk , einem neuen und sehr erfolgreichen Medienformat im Jahr habe ich in Berlin bei Google selbst über das Buch der Synergie referiert, was man im Netz auch ansehen kann , beschäftigt sich ein Vortrag mit neuen Kühlsystemen.

Funktionieren würde das neue und sehr kleine Kühlaggregat durch die Anpassungen und Modernisierung alter Technologien.

Der Mini-Kühler wird 30 min. Der gezeigte, bereits 5. Ich bin nun sehr gespannt darauf, ob und wann sich das Konzept tatsächlich durchsetzt. Im Rahmen ihres 3-Jahres-Projektes sollen die Prototypen robusterer Geräte entwickelt werden, die auch eine mindestens vierfache Effizienz gegenüber ihren Vorläufern aufweisen.

Diese Übersicht neuerer Entwicklungen auf dem Sektor der alternativen Kühlsysteme beginnt mit einer Pressemeldung vom September Die Nivalis Ice Machine ist eine innovative, mit Druckluft betriebene Kühlanlage mit nur wenigen beweglichen Teilen, einfacher Wartung und ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt.

Leider scheint dissigno das Projekt später zugunsten anderer Entwicklungen z. Weitere Details konnte ich bislang noch nicht herausfinden - über entsprechende Informationen seitens der Leserschaft wäre ich daher sehr dankbar. Die Prämisse klingt einfach genug: Die Idee ist allerdings so neu nicht, denn das Kühlen mit Trockenmitteln das auch Verdunstungskühlung genannt wird wird schon seit langem praktiziert. Deren NovelAire 30 z. Eine überaus interessante Entwicklung bahnt sich auch im Bereich der Magnetkühlung an.

Bei der magnetischen Kühlung werden Materialien genutzt, die sich erhitzen, wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden, und die sich abkühlen, wenn dieses wieder abgeschaltet wird, wobei sie ihrer Umgebung Hitze entziehen.

Seither erforscht die Wissenschaft diverse weitere Materialien, die bei Raumtemperatur und mit einer Wasserkühlung funktionieren, denn die Vorteile sind enorm. Mit dem auch magnetokalorischer Effekt genannten Phänomen beschäftigt sich im Jahr auch ein Team um den Physiker Sujoy Roy vom Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien, nachdem dieser von entsprechenden Arbeiten an der Southern Illinois University erfahren hat, wo eine Nickel-Mangan-Gallium-Legierung mit Zusatz von Kupfer verwendet wurde, die schon bei Raumtemperatur einen riesigen magnetokalorischen Effekt zeigt.

Nun untersucht Roy mit Hilfe der Advanced Light Source des Berkeley Lab, die helleres Licht als das der Sonne erzeugt, wie sich die Elemente der Legierung verändern, wenn sie dem magnetokalorischen Effekt ausgesetzt sind.

Einmal richtig verstanden und genutzt, könnte die magnetokalorische Wirkung nicht nur in Kühlschränken verwendet werden, sondern auch in Anwendungen in Laptops und Fahrzeug-Klimaanlagen finden. Dieser zufolge wurde die erste magnetische Raumtemperatur-Wärmepumpe bereits im Jahr von einem G.

Für eine tiefergehende Beschäftigung mit dem Thema ist die genannte Veröffentlichung unabdingbar. Doch neben der magnetischen gibt es auch eine akustische Kühlung — so überraschend dies auch klingen mag. Steven Garrett berichtet, der seit Jahrzehnten damit beschäftigt ist einen Kühlschrank zu bauen, der seinen Inhalt mittels Schallwellen wohltemperiert hält. Eines seiner frühen Modelle fliegt im Jahr sogar auf dem Space Shuttle mit. Diese komprimieren oder expandieren Gase mit Schallwellen hoher Intensität, wobei die Verdichtung von Gasen Wärme erzeugt, während ihre Expansion Dinge abkühlt.

Thermoakustische Kompressoren werden bereits in Laboren eingesetzt, um atmosphärische Gase wie Stickstoff in extrem kalte Flüssigkeiten umzuwandeln, waren bislang aber weder besonders effizient noch wirtschaftlich genug, um beispielsweise Bürogebäude zu kühlen. Das Forschungsinstitut hat bereits eine computergestützte Simulation und einen grundlegenden Prototypen erstellt, zwei weitere Prototypen sollen in naher Zukunft die Simulation validieren.

Wärmetauscher können dann verwendet werden, um die Wärme- bzw. Kühlleistung zu extrahieren und zu nutzen. Und hier wurde die Nutzung von Schallwellen zur Fokussierung von Tintenstrahl-Tröpfchen untersucht, womit ein Druck in Fotoqualität erzielt werden sollte. Trotz vielversprechender Ergebnisse wurde die Technologie von Xerox jedoch nie vermarktet. Alles, was für das Funktionieren dann noch benötigt wird, ist eine Menge Eis, mit welcher der Eimer befüllt wird.

Die Erfindung soll das Potential haben, den Energieverbrauch von Klimaanlagen um mindestens die Hälfte zu senken.

Die Drähte liegen dicht auf ungeladenen leitenden Platten, auf denen halb-zylindrische Formen die Drähte teilweise umhüllen.

Innerhalb des entstehenden starken elektrischen Feldes schieben die Ionen neutrale Luftmoleküle von dem Draht zu der Platte, was einen Wind erzeugt, der als Koronawind bekannt ist.

Da die konturierte Plattform gleichzeitig ein Teil des Gerätekühlkörpers ist, verringert dies die Masse des Ganzen und erhöht sogar die Effektivität des Luftstroms. Es sollen schon Tests mit Herstellern laufen, doch man hört später nichts mehr, weder von der Erfindung, noch von der Firma. Alexander Mamishev vorgestellt worden, der an der Universität von Washington tätig ist. Das neue Kühlsystem wird an einer Lüftungsöffnung im Innern des Laptops plaziert, wo die Leitungen eines Kühlkreislaufs ankommen, mit dem die Hitze des Prozessors mittels einer verdampfenden Flüssigkeit abgeführt wird.

Der Luftzug der Ionen-Kühlung nimmt die Wärme des Dampfes auf, der sich daraufhin für den nächsten Zyklus wieder verflüssigt. Eine besondere Herausforderung ist, einen kompakten und zugleich leistungsstarken Spannungswandler zu finden, da eine Ionisierung zwischen den Elektroden erst bei einer Betriebsspannung von 2.

Eine weitere Firma, die die an einer Ionen-Kühlung für Elektronikgeräte arbeitet, ist das kalifornische Start-up Ventiva von Suresh Garimella, der mit seinem Team an der Purdue University ein ähnliches System entwickelt hat, das er mit seiner in Santa Clara, Kalifornien, stationierten Firma baldigst zur Marktreife bringen will.

Qiming Zhang und seine Kollegen eine Substanz entdeckt haben, die sich abkühlt, wenn eine elektrische Spannung angelegt wird. Das Material nutzt dabei den sogenannten elektrokalorischen Effekt: Eine Veränderung der elektrischen Feldstärke verändert auch die Anordnung der Atome in dem Kunststoff, was wiederum die Temperatur reduziert oder erhöht.

Wird der elektrische Strom abgeschaltet, kommt es zum gegenteiligen Effekt und das Material nimmt wieder Wärme auf.

Die genutzten Polymere sind flexibel und können sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen eingesetzt werden. Das Material kann einen Raum ebenso wie Elektronikchips kühlen, aber auch Feuerwehranzüge oder die Kleidung von Sportlern.

Zhang und seine Kollegen versuchen nun, bessere elektrokalorische Polymere zu entwerfen und planen dabei auch Polymere zu studieren, die aus Flüssigkristallen gemacht sind, wie sie in Flachbildschirmen verwendet werden. Flüssigkristalle enthalten nämlich stabförmige Moleküle, die sich in einem elektrischen Feld ausrichten und wieder ihre ursprüngliche Anordnung einnehmen, wenn das Feld entfernt wird.

Mikro-Raumsonden könnten damit umhüllt werden, damit sich ihre Farbe je nach Einwirkung der Sonneneinstrahlung von hell bis dunkel anpassen kann. Über diverse ähnliche elektrochromatische Technologien berichte ich im Kapitel zur solaren Architektur , da sich z.

Unter der Vielzahl von Entwicklungen befinden sich auch zwei Kühltechnologien. Tsujimoto an einem Kühlsystem arbeitet, das auf Wasser-Sprühnebelapparaten basiert. Ausgesprochen zukunftsträchtig hört sich dagegen eine Entwicklung von Prof. Da mir dieses Material bislang nur bei Arbeiten mit Silanen begegnet ist, aber nicht im Zusammenhang mit der Thermoelektrizität , bin ich für weitere Informationen darüber dankbar. Die Funktion ist einfach: Artica funktioniert auch im Winter, um Wärme aus der verbrauchten Luft des Gebäudes zurückzugewinnen, auf frische Luft zu übertragen und die Heizkosten zu reduzieren.

Filter entfernen Staub, Schadstoffe und Allergene aus der Luft. Schnell wird auch eine Artica Technologies Ltd. Erste Prototypen werden erfolgreich getestet, diverse neue Designs entwickelt und die Markteinführung ist für Oktober geplant, wofür allerdings noch die entsprechenden Mittel gesucht werden.

Das scheint zwar nicht geklappt zu haben, aber noch im Winter heimst das Entwicklerteam drei Preise ein. Mitte erscheint auf dem Markt eine Innovation mit beträchtlichem Nutzwert: Leider habe ich bislang nicht herausfinden können, um was für ein Granulat es sich dabei handelt. Die Wissenschaftler stellen eine Beschichtung her, die als effiziente Wärmepumpe genutzt werden kann und auf einem Phänomen basiert, das als Nachthimmel-Kühlung bekannt ist, und bei der Energie, die während des Tages von Oberflächen aufgenommen wird, nachts wieder zurück in die Atmosphäre abgestrahlt wird.

Diese Wellenlängen - zwischen 7,9 mm und 13 mm - haben eher die Chance, zurück in den Raum zu gelangen als andere. Die Nanopartikel-Beschichtung könnte daher verwendet werden, um eine Art umgekehrter Solarkollektoren herzustellen. Die Technologie eignet sich auch als Beschichtung von Kühlschränken, insbesondere in abgelegenen, stromnetzfernen Gebieten. Sie würde vor allem in der Nacht funktionieren, manchmal aber auch schon auf der schattigen Seite eines Gebäudes, berichten die Forscher.

Anfang der er Jahre entwickelt der Ingenieur Jürgen Schukey eine nach ihm benannte Wärmekraftmaschine mit hohem Wirkungsgrad, die auch als Kältemaschine betrieben werden kann. Sie arbeitet nach dem gleichen thermodynamischen Prinzip wie handelsübliche Kühlschränke, kann die Umgebungsluft aber direkt und ohne Kältemittel kühlen. Das Herz des Motors ist ein raffiniertes Getriebe mit zwei unterschiedlich schnellen Rotoren, welche die Luft in insgesamt acht Kammern abwechselnd zusammenpressen und wieder entspannen.

Ähnlich wie bei anderen Systemen wird die Hitze im komprimierten Zustand über einen Wärmetauscher an die Umwelt abgegeben.

Beim Entspannen ist die Luft in der Maschine dann kühler als zuvor. Diese gekühlte Luft kann dann z. Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamts, bezeichnet die Entscheidung als Katastrophe, weil damit wertvolles Know-how, Millionen Forschungsgelder und ein wichtiger Zukunftsmarkt für Umwelttechnologie verspielt worden ist.

So habe es Druck von der Chemieindustrie gegeben, da der Motor kein Arbeitsgas benötigt. Dazu verbraucht der Klima-Motor weniger Antriebsenergie und damit weniger Sprit. An der Optimierung der Maschine und deren Einsatzmöglichkeiten arbeitet daher als Kooperationspartner auch die Fachhochschule Hannover mit.

Ulrich Lüdersen beginnt Anfang und soll bis April laufen. Unter bestimmten Bedingungen kann es sogar einfrieren, während es sich erwärmt. In der Regel beginnt Wasser zu gefrieren, indem um ein Staubkorn oder eine andere Verunreinigung ein Eiskristall geformt wird. Ohne diesen Kern kann Wasser bis weit unter dem Gefrierpunkt, d. Frühere Experimente verliefen jedoch unbefriedigend, da die besten Materialien, um eine elektrische Ladung aufrecht zu erhalten, Metalle sind — und man bei ihrer Verwendung nicht exakt feststellen konnte, welche Effekte dem elektrischen Feld und welche dem Metall selbst zuzuschreiben sind.

Anstelle von Metall nutzt das Team um Igor Lubomirsky deshalb ein pyroelektrisches Material, das ein kurzlebiges elektrisches Feld ausbilden kann, wenn es erwärmt oder gekühlt wird. Verwendet werden vier pyroelektrische Kristalle, die im Inneren eines Kupferzylinders angeordnet wurden. Die Bodenflächen von zwei Kristallen wurden mit Chrom beschichtet, um eine elektrische Ladung aufzunehmen, während die anderen beiden Kristalle eine Aluminiumoxidschicht bekamen, um ihre Oberflächen ungeladen zu halten.

Die Versuchsanordnung wird in einem feuchten Raum aufgestellt, dessen Thermostat heruntergedreht wird, bis sich auf jedem Kristall Wassertropfen bildet. Dem Weizmann-Team gelingt es auch, Wasser durch Erhitzen einzufrieren — was eigentlich unlogisch klingt: Obwohl es noch keine konkreten Pläne dafür gibt, den Effekt für Anwendungen wie das Tieftemperatur-Gefrieren Cryogenic oder die künstliche Wolkenbildung zu nutzen, meldet das Team bereits ein Patent an.

Ein weiteres verblüffendes Design wird im Mai publiziert. Er braucht dafür weder einen Motor noch andere traditionelle Technologien. Genau erklären, wie das gehen soll, kann der Designer aber nicht. Weitere Details zur direkten Art der Kühlung werden nicht gemacht. Das Phänomen der Nanofluid-Kühlung ist zwar schon vor fast zwei Jahrzehnten entdeckt worden, kommt aber erst jetzt aus dem Labor heraus. Einer Umsetzung standen bislang drei Probleme im Wege. Das zweite Problem war, zu entscheiden, welche Partikel überhaupt eingesetzt werden sollen.

Wasser hat - trotz seiner vielgestaltigen Erscheinungsformen - eine Menge interner Struktur, vor allem, wenn es kühl ist. Die Moleküle werden dabei, wenn auch nur lose, in einer Weise organisiert, die dem Material in seiner festen Form ähnelt, d.

Dabei wird das Öl in Gas vorwiegend Methan und Bitumen überführt. Alternative Hypothesen zur Entstehung von förderwürdigen Erdgas- und Erdölvorkommen verneinen, dass diese in geologischen Zeiträumen aus sedimentärer Biomasse hervorgegangen sind.

Die deshalb auch unter der Bezeichnung abiotische oder abiogenetische Hypothesen zusammengefassten Ansätze gehen überdies davon aus, dass es sich bei Erdöl und Erdgas nicht um fossile Energieträger handelt, sondern um juvenile und regenerative Energieträger. Frühe moderne abiogenetische Thesen wurden im Während Mendelejew annahm, dass das Erdinnere aus Eisencarbid bestehe, das mit Grundwasser zu Kohlenwasserstoffen reagiere, postulierten Humboldt und Gay-Lussac, dass Kohlenwasserstoffe aus vulkanischen Quellen stammten.

In der zweiten Hälfte des Jahrhunderts lassen sich zwei Schulen unterscheiden: Beiden Schulen gemein ist, dass sie den Ursprung der Kohlenwasserstoffe im oberen Erdmantel verorteten, von wo aus diese entlang tiefreichender Störungen , wie sie beispielsweise in Grabenbrüchen auftreten, in die oberen Bereiche der Erdkruste einwanderten. Hinzu kam, dass aus der Präsenz organischer Verbindungen in Chondriten und dem Nachweis geringer Mengen von kurzkettigen n-Alkanen Methan, Ethan, Propan, Butan in ultramafischen Gesteinen geschlossen wurde, dass im Erdinneren ein stark reduzierendes chemisches Milieu herrsche, das die Bildung von Kohlenwasserstoffen generell erlaube.

Jahrhunderts wurde von der nächsten Generation der Verfechter der russisch-ukrainischen Hypothese Jack F. Kenney, Wladimir Kutscherow zudem ins Feld geführt, dass einerseits die Umwandlung von Methan in längerkettige n-Alkane nach den Gesetzen der Thermodynamik nur unter den Druck- und Temperaturbedingungen des oberen Mantels günstig sei, andererseits die Umwandlung sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen, wie Kohlenhydrate , die Hauptbestandteile pflanzlicher Biomasse, in längerkettige n-Alkane nach den Gesetzen der Thermodynamik generell ungünstig sei.

Einer Arbeitsgruppe um Kutscherow gelang zudem der experimentelle Nachweis, dass Methan unter den Druck- und Temperaturbedingungen des oberen Mantels teilweise zumindest in kurzkettige höhere n-Alkane überführt wird.

Das vermutlich wichtigste Argument gegen die abiogenetischen Thesen ist, dass der obere Mantel sehr wahrscheinlich kein reduzierendes, sondern ein schwach oxydierendes chemisches Milieu aufweist.

Das Mengenverhältnis der verschiedenen Kohlenstoffverbindungen in Fluideinschlüssen in Mantelgesteinen zeigt, dass Kohlenstoff im oberen Mantel, wenn nicht in Reinform als Diamant , dann weit überwiegend in Form von Kohlendioxid bzw. Karbonat vorliegt, und dass er auch in dieser Form in die obere Kruste und an die Erdoberfläche gelangt.

Überdies erfolgt der Transport des Kohlendioxids nicht als reines Gas bzw. Fluid, sondern stets gelöst in aufdringendem Magma. Die Präsenz wirtschaftlich förderbarer Kohlenwasserstoffvorkommen in Kristallingesteinen lässt sich mit modernen, erst in den er Jahren entwickelten Modellen zur Migration von Fluiden in Krustengesteinen erklären.

Hierbei spielt die Permeabilität der Kristallingesteine eine entscheidende Rolle. Ausreichend geklüftetes, relativ oberflächennah liegendes Kristallin im Randbereich eines Sedimentbeckens kann demnach sehr wohl als Speichergestein geeignet sein für biogenetisch entstandene Kohlenwasserstoffe, die aus tief versenkten Muttergesteinen in zentraleren Beckenbereichen stammen.

Auch besagt die biogenetische Hypothese, dass sich Erdöl und Erdgas nicht aus frischer, sondern aus bereits teilweise biotisch, teilweise diagenetisch veränderter Biomasse bilden, sogenannten Kerogenen. Insbesondere in diagenetisch veränderten, ursprünglich biomassereichen marinen Sedimenten , den wahrscheinlichsten Kandidaten für Erdölmuttergesteine, ist das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff wesentlich kleiner als das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff, sodass in diesen Sedimenten durchaus thermodynamisch günstige Bedingungen für die Entstehung von Kohlenwasserstoffen herrschen.

Nicht zuletzt sprechen auch Isotopenverhältnisse für die biogenetische These. Die von Kenney, Kutscherow und einigen wenigen weiteren Wissenschaftlern vertretene Ansicht, dass Erdöl- und Erdgaslagerstätten primär das Resultat der vertikalen Migration dynamic fluid injection juveniler Kohlenwasserstoffe aus dem Erdmantel in die obere Kruste seien, und den daraus folgenden Schluss, dass Erdöl und Erdgas keine endlichen Ressourcen seien, dass sich weitgehend ausgeförderte Lagerstätten sogar wieder auffüllten, entbehrt somit einer seriösen wissenschaftlichen Grundlage.

Grundlage für die Erdölsuche ist genaues Kartenmaterial. In bestimmten Gebieten z. Iran kann man Lagerformationen bereits an der Erdoberfläche mittels Luftbildkartierung erkennen. In Gebieten mit mächtiger Überdeckung der tieferen Schichten durch junge Formationen oder im Offshore-Bereich genügt dies nicht. Auch lassen sich aus Luftfotos alleine keine genauen Gesteinstypen oder deren Alter bestimmen.

Interessant sind Stellen, an welchen für darunterliegende Erdölvorkommen typisches Gestein an die Erdoberfläche tritt. Dort werden kleine Gesteinsstücke abgeschlagen und mit einer Lupe bestimmt.

Die gezielte Suche nach Erdöl- und Erdgasvorkommen bezeichnet man als geophysikalische Prospektion. Das sichere Aufspüren im Untergrund verborgener Strukturen, in denen sich Öl und oder Erdgas angesammelt haben können, ist in den letzten Jahrzehnten zur wichtigsten Voraussetzung einer erfolgreichen Suche nach Kohlenwasserstoffen Sammelbegriff für Erdöl und Erdgas geworden. So tritt aus seicht liegenden Lagerstätten ständig Erdöl in geringen Mengen aus.

Ein Beispiel dafür ist die seit dem Jahrhundert bekannte, aber mittlerweile versiegte St. Die Suche nach tief liegenden Ölvorkommen erfolgte früher durch eine eingehende Analyse der geologischen Verhältnisse eines Landstrichs. In der Folge wurden dann an ausgewählten Orten Probebohrungen niedergebracht, von denen ca.

Am Beginn der Erkundung steht das Auffinden von Sedimentbecken. Das geschieht häufig durch gravimetrische oder geomagnetische Messungen.

Im nächsten Schritt kommt die Reflexionsseismik zum Einsatz. Dabei werden an der Erdoberfläche akustische Wellen erzeugt, die an den unterschiedlichen Bodenschichten reflektiert werden.

Je nach Einsatz an Land oder im Wasser werden unterschiedliche Verfahren verwendet. In der marinen Seismik werden die seismischen Wellen mit Airguns erzeugt. Die Aufzeichnung der Wellen erfolgt mit Hydrophonen , die entweder am Meeresboden ausgelegt oder hinter einem Schiff an der Meeresoberfläche im Schlepp gezogen werden.

Aus den Laufzeiten und Charakteristiken der reflektierten Signale lassen sich Schichtenprofile errechnen. In der frühen Phase der Prospektion werden 2-D-Messungen durchgeführt, in deren Ergebnis man Schichtenprofile entlang von sich kreuzenden Messlinien erhält.

Basierend auf den seismischen Daten werden nun auch erste Erkundungsbohrungen getätigt. Im nächsten Schritt werden in ausgewählten Gebieten seismisch 3-D-Messungen durchgeführt. Hierbei werden die Punkte zum Erzeugen und Messen seismischer Wellen so ausgelegt, dass man ein dreidimensionales Bild der Gesteinsschichten erhält. In Kombination mit bohrlochgeophysikalischen Messdaten kann nun ein quantitatives Modell der Erdöl- oder Erdgasreserven sowie ein Plan für weitere Bohrungen und zur Förderung erstellt werden.

Befindet sich eine Erdöllagerstätte nahe der Erdoberfläche, so kann das darin enthaltene, zu Bitumen verarmte Öl im Tagebau gewonnen werden. Aus tieferen Lagerstätten wird Erdöl durch Sonden gefördert, die durch Bohrungen bis zur Lagerstätte eingebracht werden. Nach Abschluss der Bohrarbeiten kann auch eine reine Förderplattform eingesetzt werden, Beispiel: Hierbei lösen sich Isotope des Radiums zusammen mit anderen Elementen im Tiefengrundwasser, das u.

Das Lagerstättenwasser steigt bei der Erdölförderung zusammen mit Öl und Gas in den Förderleitungen zur Erdoberfläche auf. In den dabei entstehenden Krusten, die als engl. In anderen zur Ölförderung eingesetzten Gerätschaften, z. Wasserabscheidern , finden sich die ausgefallenen Sulfate und Karbonate in Schlämmen, die überwiegend aus Schweröl und ungewollt mitgeförderten, feinen mineralischen Bestandteilen des Speichergesteins bestehen.

In Ländern, in denen deutlich mehr Öl oder Gas gefördert wird als in Deutschland, entstehen auch deutlich mehr Abfälle, jedoch existiert in keinem Land eine unabhängige, kontinuierliche und lückenlose Erfassung und Überwachung der kontaminierten Rückstände aus der Öl- und Gasproduktion. Die Industrie geht mit dem Material unterschiedlich um: Dort hatte das Unternehmen Ashland Inc. An einigen dieser zum Bau von Zäunen oder Klettergerüsten genutzten Rohre traten Strahlendosen von bis zu Mikroröntgen pro Stunde auf, so dass die Grundschule und einige Wohnhäuser nach Entdeckung der Strahlung sofort geräumt werden mussten.

So wurde sie jeweils unmittelbar nach den beiden Weltkriegen auf 20 Jahre geschätzt. Trotz erheblich höherem Verbrauch und einer sehr dynamischen Wirtschafts- und Technikentwicklung ist sie danach jeweils angestiegen.

Nach einer Krise in den er Jahren wurde sie auf 25 Jahre angesetzt. Diese Konstanz der Reichweite wird auch mit dem Stichwort Erdölkonstante benannt. Weil aber mittlerweile die Kosten für die Förderung unkonventioneller Erdöllagerstätten, wie Ölsand oder Schweröl, so weit gesunken sind, dass sie annähernd im Bereich der Kosten der konventionellen Erdölförderung liegen, werden solche unkonventionellen Lagerstätten nunmehr den Ölreserven eines Landes hinzugerechnet.

Reserven nach Ländern für eine genaue Tabelle. Laut einem Arbeitsbericht des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie aus dem Jahr bzw. Dies sei an einer veränderten Preiselastizität der Förderung ablesbar. Die Reserven, die geortet sind und mit der heute zur Verfügung stehenden Technik wirtschaftlich gewonnen werden können, haben in den letzten Jahren trotz der jährlichen Fördermengen insgesamt leicht zugenommen. Während die Reserven im Nahen Osten , Ostasien und Südamerika aufgrund der Erschöpfung von Lagerstätten und unzureichender Prospektionstätigkeit sanken, stiegen sie in Afrika und Europa leicht an.

Für diesen Preissturz wurde von Fachleuten ein Angebotsüberhang verantwortlich gemacht. Nach der Rückkehr Irans auf den Markt im Januar und dem Kampf um die regionale Vormacht durch Saudi-Arabien in diesem Zusammenhang sowie wegen der nicht gedrosselten Förderung Russlands war absehbar, dass das Überangebot bei einem Preis um mittlerweile 50 Dollar noch eine gewisse Zeit vorhalten würde.

In Österreich obliegt der Erdöl-Lagergesellschaft diese Aufgabe. Bei einem täglichen Verbrauch auf dem gegenwärtigen Niveau von ca. Barrel [40] ergibt sich bei ,9 Mrd. Barrel eine Laufzeit von etwa 51 Jahren. Denn anders als aus einem Tank können den Erdöllagerstätten nicht beliebige Mengen an Öl pro Tag Förderrate entnommen werden. Vielmehr gibt es eine maximal mögliche Förderrate, die häufig dann erreicht ist, wenn die Quelle etwa zur Hälfte ausgebeutet ist.

Danach sinkt ihre Förderrate physikalisch bedingt ab. Ein ähnliches Verhalten wird von vielen Experten auch für die Ölförderung der Welt angenommen: Rein rechnerisch ist zu diesem Zeitpunkt zwar noch genug Öl vorhanden , um den jeweils aktuellen Tagesverbrauch zu decken, auch wenn dieser im Vergleich zu heute sogar noch steigt, doch das Öl kann nicht hinreichend schnell aus den Lagerstätten gefördert werden und steht somit der Wirtschaft nicht zur Verfügung.

Die Endlichkeit der Ressource Erdöl macht sich bereits lange vor dem Ablauf ihrer Reichweite bemerkbar. Daher unterstellen Kritiker diesen Zahlen eine Verfälschung. Vielen OPEC -Förderländern wird auch unterstellt, die Reserven zu optimistisch anzugeben, da die zugeteilten Förderquoten abhängig von den gemeldeten Reservemengen sind. Die wichtigsten Erdölförderländer sind gegenwärtig Stand Saudi-Arabien Die meisten Reserven wurden in den er-Jahren entdeckt. Ab Beginn der er-Jahre liegt die jährliche Förderung bei 30,4 Milliarden Barrel 87 Millionen Barrel pro Tag Verbrauch im Jahr [45] — über der Kapazität der neu entdeckten Reserven, sodass seit dieser Zeit die vorhandenen Reserven abnehmen.

Deshalb wird von einigen Experten mit einem globalen Fördermaximum zwischen und gerechnet. Kenneth Deffeyes , Colin J. Campbell und Jean Laherrere befürchten, das Maximum sei bereits vor erreicht worden. Zunehmend kritische Analysen gab es von der Britischen Regierung, [46] vom U.

Joint Forces Command, [48] in denen schon kurzfristig drohende Mangelszenarien geschildert wurden. Die britische Regierung reagierte damit offensichtlich auf die Tatsache, dass Englands Ölreichtum seit ständig zurückging und vom Erdölexporteur zum Importeur wurde. Während in den er Jahren private westliche Ölkonzerne noch knapp 50 Prozent der weltweiten Ölproduktion kontrollierten, [52] hat sich dieser Anteil auf weniger als 15 Prozent verringert.

Experten [52] halten einen Mangel an Öl nicht für gegeben, es handele sich um eine Krise im Zugang zu fortgeschrittener Technologie der Multis bzw. Erdöl wird weltweit über weite Entfernungen transportiert.

Der Transport von den Förderstätten zu den Verbrauchern geschieht auf dem Seeweg mit Öltankern , über Land überwiegend mittels Rohrleitungen Pipelines. Bekannt wurde vor allem die Havarie der Exxon Valdez vor Alaska. Über mehrere Monate trat Rohöl aus, insgesamt über Auch das Mississippi-Delta war davon betroffen. Der Anteil des Erdöls am Primärenergieverbrauch liegt bei ca. Verbrauch für detaillierte Angaben. Die Steigerung ist auf einen stark zunehmenden Ölverbrauch in den aufstrebenden Schwellenländern wie China, Indien oder Brasilien zurückzuführen.

In den Industrieländern ist der Verbrauch dagegen trotz eines weiter wachsenden Bruttoinlandsprodukts seit langem rückläufig, d.

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