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Stefan Bargel

• Auf die Niedertemperaturbedarfsformen Raumwärme und Trinkwarmwasser entfallen in Deutschland ca. 30% des Endenergiebedarfs. Für diese Art von Energieströmen ist eine exergetische Analyse besonders interessant. Im Rahmen der Arbeit wurde ein Analysemodell entwickelt, das einen umfassenden Quervergleich von heute gängigen technischen Systemen zur Wärmeversorgung aus exergetischer Sicht ermöglicht. Dabei werden Kesselanlagen, KWK, Abwärmenutzung und Wärmepumpen betrachtet. Durch Szenarienrechnungen für praxisrelevante Wärmeversorgungssysteme konnten quantitative Rangfolgen ermittelt werden. So zeigt sich z.B., dass die heute gebräuchlichste Variante, der Heizkessel, zu den ineffizientesten Systemen zu zählen ist. Auch die Trinkwarmwasserbereitung mittels elektrischer Durchlauferhitzer führt zu erheblicher Exergieverschwendung. Generell erweisen sich Verallgemeinerungen als schwierig; die Beurteilung von Versorgungssystemen ist von Randbedingungen und realisierbaren Alternativen abhängig.
• Space heating and domestic hot water represent low-temperature heat demands accounting for approx. 30% of Germany's final energy demand. For this type of energy flows an exergetic analysis approach is useful. The thesis at hand presents a framework that allows for a comprehensive comparison of well-established heat supply systems. Technologies such as boilers, CHP, waste heat utilisation and heat pumps are considered. Calculations using practice-oriented scenarios for heat supply systems result in quantified efficiency rankings for technological solutions. It can for example be shown, that the most common approach, employing a condensing boiler, leads to almost the poorest exergetic efficiencies. Using electrical water heaters also causes massive exergy destruction. Altogether it has to be stated that universal conclusions are hard to derive as the evaluation of heat supply systems depends on boundary conditions and the availability of alternative solutions within a certain scenario.