Jedes Individuum ist ein Teil von einem komplexen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen System. Alleine kann man kaum etwas verwirklichen. Heutzutage wird jede Lösung als Produkt aus der Zusammenarbeit und Kooperation mit den anderen Mitgliedern von unserem ökonomischen System geboren. Die Zukunft ist ungewiss, in der heutigen Zeit der sehr rapiden Änderungen an Produktionsmittel, in der Technik, in der Gesellschaft. Die Globalisierungen in unserem Leben schafft spannende Momente, wobei auch unvorhersehbare Phänomene auftauchen können, die man mit Neugier und Mut betrachten muss.
Wir wagen einen kurzen Überblick über die aktuelle gesellschaftliche und wirtschaftliche Situation in unserer globalisierten Welt, mit dem Ziel uns ein Bild über die makroökonomische Ausgangssituation zu machen. Dieses Verständnis ist absolut notwendig für die Zukunft, für die Erhaltung von der Harmonie mit der Natur und der Gesellschaft. Die Gesellschaft, welche immer mehr Komplexität aufweist macht die Lösungen in unseren heutigen und zukünftigen globalisierte Welt immer komplizierter.
Insgesamt werden in Deutschland 27 % des Gesamtenergiebedarfes durch Warmwärme verursacht. Die möglichen Energieeinsparungen in dem Bereich können nicht umgegangen werden und müssen ebenfalls in das Konzept der Energiewende inbegriffenen werden. Fossile Energieträger bilden keine Synergie mit den politischen Zielen der EU Richtlinien.
Heizungsanlagen, als ein wichtiges Teil des gesamten Energieverbrauchsmarktes, sind von den angefangenen Umwandlungsprozessen in Energiesektor betroffen. Ebenfalls stellt der Wärmemarkt einen guten und sicheren Platz für Manöver gegen den Rebound-Effekt dar. Die elektrisch gespeisten Infrarotheizkörper können zu 100 % aus regenerativen Energiequellen betrieben werden, wenn diese Quelle die Stromquelle ist. Es besteht ein gewaltiges Potenzial für eine signifikante Reduktion des Primärenergieverbrauchs pro Kopf, der Ersatz konventionellen Heizungsanlagen durch energiesparenden elektrischen Infrarotheizungsanlagen. Der weltweite Energiebedarf wird nun weiter ansteigen, die Grundstoffe fossilen Energieversorgung werden immer weniger. Elektrische IR-Strahlungsheizungen sind als ernsthafte Alternative für die zukunftsorientierten energieeffizienten Heizungsanlagen anzusehen, der Energiebedarf einer Gasheizung beträgt das 2,5-fache einer Infrarotheizung.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Aktuelle gesellschaftliche und wirtschaftliche Situation in globalisierte Welt
3. Mutationen in Energieressourcen und Energietechniken
4. Die dritte Industrierevolution und ihre Bedeutung
4.1. Die fünf Säulen der Dritten Industriellen Revolution
5. Die Aufgabenstellung des Heizens
6. Energiewirtschaftliche Grundlagen
6.1 Maß- und Handelseinheiten für Energie
6.2 Energieformen
7. Wärmetechnische Grundlagen
7.1 Wärmeleitung
7.2 Konvektion
7.3 Wärmestrahlung
7.4 Behaglichkeit
7.4.1 Behaglichkeitstemperatur
7.5 Raumlufttemperatur
7.6 Strahlungstemperatur der Umgebung
7.6.1 Strahlungsasymmetrie
7.7 Luftfeuchte
7.8 Operative Temperatur
7.9 Einteilung der Heizungssysteme
7.9.1 Zentralheizungen
7.9.2 Einzelheizungen
7.10 Die Rolle der Speichermasse für Wärmeenergie in Heizungssystemen
8. Was ist Infrarotstrahlung ?
8.1 Anwendungsgebiete der Infrarotstrahlung
9. Infrarotheizung
9.1 Gas-Infrarotheizung
9.2 Hellstrahler
9.3 Dunkelstrahler
9.4 Vorteile einer Strahlungsheizung
9.4.1 Behaglichkeit
9.4.2 Schimmelbekämpfung
9.4.3 Zirkulation der Luft
9.4.4 Unikat
9.4.5 Leichte Speichermasse
9.4.6 Steuerung und Regelung
9.4.7 Bekämpfung der Mauerfeuchtigkeit
10. Infrarotheizung im Vergleich zur Gasheizung
10.1 Energiebedarf
10.2 Wirtschaftlichkeit
11. Nachhaltigkeit der Infrarotheizung
11.1 Photovoltaik und Infrarotheizung
12. Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die Einsatzmöglichkeiten von Infrarotheizungssystemen unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und ökologischer Aspekte, um deren Rolle im Kontext einer nachhaltigen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Entwicklung zu bewerten.
- Analyse der aktuellen globalen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Situation im Kontext der Energiewende.
- Untersuchung der physikalischen und technischen Grundlagen von Wärmestrahlung und Infrarotheizungssystemen.
- Vergleichende Analyse von Infrarotheizungen gegenüber konventionellen Heizsystemen hinsichtlich Energiebedarf und Wirtschaftlichkeit.
- Bewertung der Infrarotheizung als nachhaltige Zukunftstechnologie in Kombination mit erneuerbaren Energien.
- Diskussion technischer Vor- und Nachteile sowie medizinischer Aspekte für den Menschen.
Auszug aus dem Buch
Die Aufgabenstellung des Heizens
Die Thermodynamik definiert die Wärme als Energie, die die Grenze eines Systems übersteigt, wobei der Energietransport allein durch einen Temperaturunterschied zwischen dem System und der Umgegend geschieht. Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik sagt aus, dass die Wärme kontinuierlich in Richtung sinkender Temperatur über die Systemgrenze strömt. Ein Gebäude muss bestimmte Grundbedürfnisse decken, zu denen zählen angenehmes Wohnen, Schlafen, Arbeiten, etc. Außerdem kommt auf ein Gebäude eine Schutzfunktion bezüglich Kälte und Frost, Hitze und Sonnenstrahlung, Niederschläge, Luftfeuchte, ebenso Wind-, Schall- und Brandschutz zu. Die Heizung dient uns als einen der Hauptfaktoren unseres Wohnens. Der Mensch benötigt etwas mehr als Nahrung für den Stoffwechsel und Luft zum Atmen. Der Mensch braucht eine bestimmte Innentemperatur von Gebäuden zu halten, damit er sich wohl fühlen oder sogar überleben kann. Das deutsche Umweltbundesamt gibt für die Innentemperatur einen Richtwert von 20 °C vor. Das Heizen ist also eine entscheidende Frage der Gesundheit.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Der Autor erläutert die Motivation für die Themenwahl, die auf seinem Ausbildungsziel an der Hochschule Fulda basiert und den Wunsch unterstreicht, Technik, Gesellschaft und Wirtschaft im Kontext nachhaltiger Entwicklung zu verknüpfen.
2. Aktuelle gesellschaftliche und wirtschaftliche Situation in globalisierte Welt: Dieses Kapitel thematisiert den Wandel in der globalisierten Welt, wobei der Fokus auf den Anforderungen und Herausforderungen liegt, die durch technologischen Fortschritt, wirtschaftliche Abhängigkeiten und den Druck auf das Individuum entstehen.
3. Mutationen in Energieressourcen und Energietechniken: Es wird die historische Bedeutung des Erdöls für das Wirtschaftswachstum dargestellt, kritisch die Endlichkeit fossiler Brennstoffe hinterfragt und auf die Notwendigkeit von Alternativen hingewiesen.
4. Die dritte Industrierevolution und ihre Bedeutung: Basierend auf Jeremy Rifkins Thesen wird der Übergang von fossilen Energieträgern hin zu einer dezentralen, kollaborativen Energieversorgung als zentraler Bestandteil einer neuen industriellen Ära diskutiert.
5. Die Aufgabenstellung des Heizens: Hier werden die thermodynamischen Grundlagen des Heizens sowie die wesentlichen Schutzfunktionen eines Gebäudes und der Wärmebedarf des Menschen für ein gesundes Wohnklima definiert.
6. Energiewirtschaftliche Grundlagen: Dieses Kapitel vermittelt die notwendigen Maßeinheiten und Definitionen, um verschiedene Energieformen vergleichbar zu machen und energetische Prozesse rechnerisch zu erfassen.
7. Wärmetechnische Grundlagen: Eine detaillierte Einführung in die Arten der Wärmeübertragung – Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung – sowie in die Faktoren, die zur thermischen Behaglichkeit in Innenräumen beitragen.
8. Was ist Infrarotstrahlung ?: Die physikalischen Eigenschaften der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere des Infrarotbereichs, sowie deren Entdeckung und biologische Wirkung werden hier erörtert.
9. Infrarotheizung: Das Kapitel detailliert die verschiedenen Bauarten von Infrarotheizungen (Gas, Hell- und Dunkelstrahler) sowie deren spezifische Vorteile und technische Einsatzmöglichkeiten.
10. Infrarotheizung im Vergleich zur Gasheizung: Anhand einer Fallstudie wird der direkte Vergleich des Energiebedarfs und der Wirtschaftlichkeit zwischen einer Infrarotheizung und einer konventionellen Gasheizung gezogen.
11. Nachhaltigkeit der Infrarotheizung: Hier wird die Kopplung von Infrarotheizungen mit Photovoltaikanlagen als ökologisch sinnvolle Lösung für eine dezentrale und emissionsfreie Wärmeversorgung präsentiert.
12. Zusammenfassung: Die Arbeit resümiert, dass die Infrarotheizung eine technisch und physiologisch sinnvolle Alternative darstellt, die ideal mit den Anforderungen der dritten industriellen Revolution harmoniert.
Schlüsselwörter
Infrarotheizung, Strahlungswärme, Energieeffizienz, Nachhaltigkeit, Energiewende, Wärmestrahlung, Behaglichkeit, Thermodynamik, Energieressourcen, dezentrale Energieversorgung, Wirtschaftlichkeit, Photovoltaik, Heizungssysteme, Klimaschutz, CO2-Emissionen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit den technischen, ökonomischen und ökologischen Einsatzmöglichkeiten von Infrarotheizsystemen im Kontext einer nachhaltigen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Entwicklung.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die Schwerpunkte liegen auf den physikalischen Grundlagen der Wärmestrahlung, dem Vergleich von Heizsystemen, der energetischen Bewertung sowie der Integration in moderne, nachhaltige Energiekonzepte.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, zu analysieren, inwiefern Infrarotheizungen eine sinnvolle und nachhaltige Alternative zu konventionellen Heizsystemen darstellen und wie sie zu einer effizienteren Energienutzung beitragen können.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Die Arbeit nutzt eine Literaturanalyse zu thermodynamischen Grundlagen sowie einen direkten Vergleich anhand einer Fallstudie, um den Energiebedarf und die Wirtschaftlichkeit zwischen Infrarot- und Gasheizung zu evaluieren.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil behandelt die physikalischen Grundlagen, die verschiedenen Typen von Infrarotheizungen, deren Vorteile hinsichtlich Behaglichkeit und Schimmelbekämpfung sowie eine detaillierte Gegenüberstellung mit Gasheizungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Infrarotheizung, Energieeffizienz, Strahlungswärme, Nachhaltigkeit, Energiewende und Wirtschaftlichkeit sind zentrale Begriffe.
Warum ist die Unterscheidung zwischen Strahlungs- und Konvektionsheizung so wichtig für die Behaglichkeit?
Strahlungsheizungen erwärmen primär Oberflächen und Körper statt der Luft, was eine geringere Raumlufttemperatur bei gleicher empfundener Behaglichkeit ermöglicht und somit Energie einspart.
Welche Rolle spielt die Kombination von Photovoltaik und Infrarotheizung?
Diese Kombination ermöglicht eine dezentrale, autarke und emissionsfreie Wärmeversorgung, was Infrarotheizungen zu einem wichtigen Baustein für nachhaltige Energiekonzepte in Gebäuden macht.
- Quote paper
- Evgeni Timofeev (Author), 2017, Die Einsatzmöglichkeiten der Infrarotheizungssysteme für die nachhaltige gesellschaftliche Entwicklung unter technischen und wirtschaftlichen Aspekten, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/437939
