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Aufsehen erregende Ionisations-Heizung - NET-Journal Jg. 170, Heft Nr. 11/12 November/Dezember 2012 (85/2013)

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Sie können diesen NET-Journal-Artikel im Original mit Fotos und Foto-Unterzeilen bei borderlands im Internet gratis lesen: http://www.borderlands.de/inet.dbnj.php3. Ich empfehle Ihnen, das Heft zu kaufen, siehe http://www.jupiter-verlag.ch/start_n.htm. Habe Ihnen den Text auf meinen Artikel kopiert, damit Sie die Ziffern aus dem Literatur-Verzeichnis als Link anklicken können. Möchte den Heizungsfirmen damit mehr Tempo geben. Denn es ist für uns alle 5 vor 12. Noch besser, Sie werden für 120 € Jahresbeitrag Mitglied bei http://www.dvr-raumenergie.de/news/index.html. Dann bekommen Sie das Heft alle zwei Monate gratis mit der Post. Sie wissen doch: Alle wollen Ihr Bestes, Ihr Geld. Mit etwas Lesefleiß können Sie Ihre Heizkosten mehr als halbieren. Sie wissen auch, wer etwas dagegen hat. Danke für Ihr Mitdenken und Ihre Hilfe.

Die derzeit laufende hitzige Debatte über Heizungen, die via Erwärmung ionisierter wässeriger Lösungen funktionieren, ist sowohl für Anwender als auch für Hersteller eine Herausforderung. Es stellt sich vor allem die Frage der Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu klassischen elektrischen Heizungen oder Wärmepumpen bzw. zu Heizungen mit fossilen Brennstoffen. Neutrale wissenschaftliche Arbeiten sind bisher nicht bekannt geworden, obgleich die Grundlagen solcher Ionisations-Thermoblock-Heizungen auf Entwicklungen in der ehemaligen UDSSR zurück gehen. Russische Ingenieure hatten derartige Heizungen vor Jahrzehnten bei der russischen Militärflotte in U-Booten und Schiffen sowie in der Raumfahrt bei der MIR-Raumstation eingesetzt, weil sie extrem zuverlässig sind, wenig Platz benötigen und mit hohem Wirkungsgrad arbeiten. Auf Grund dieser “prominenten” Herkunft ist offensichtlich, dass es sich um ein besonders effizientes System handelt, dem jetzt naturgemäss auch einiger Gegenwind entgegenweht.

Im folgenden lesen Sie einen Überblick über derartige Heizungen und aktuelle und frühere Messergebnisse. Es kann vorweggenommen werden, dass die Messungen, die die Firma Hybrionic an der Iontherm-Heizung vornahm, nur die stromintensive Auf- heizphase und keine Langzeitwerte betrifft und daher für die Effizienz nichtaussage-kräftig sind!

Elektrolytische Lösungen als Stromleiter Bekannterweise ist normales Wasser ein recht schlechter Stromleiter, weshalb es auch nicht so leicht durch Strom direkt aufgeheizt werden kann. Erst bei Zugabe von Salzen, also einer elektrolytischen Lösung, und entsprechend grossen Strömen, beginnt es sich zu erhitzen. Umgekehrt treten solche thermischen Effekte, also eine Aufheizung, auch bei Batterien auf, wenn die Batteriesäure von zu grossen Strömen durchflossen wird.

Klassische Warmwasser-Heizungen sind so aufgebaut, dass das Wasser extern über einen Kessel und Brenner erwärmt wird oder elektrisch über einen Tauschsieder. Das Wasser im Heizungskreislauf wird hier lediglich zur Weiterleitung der Wärme benutzt, weil es dieses recht gut transportieren kann. Um Wärmeverluste zu vermeiden, müssen die Leitungen entsprechend gut isoliert werden. Für Heizungsfüllwasser gibt es klare Vorschriften zum Ionengehalt, weil zu viele Ionen, insbesondere Kalzium-Ionen, zu unerwünschten Ablagerungen führen 1 http://www.heizungswasser.ch/_downloads/Artikel_Spektrum_Gebaeudetechnik_12_08.pdf.

Auf der Suche nach einer möglichst kompakten und effizienten Heizungstechnologie haben russische Forscher in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts ein System entwickelt, bei dem Wasser mit einer bestimmten Ionenkonzentration und damit definierter elektrischer Leitfähigkeit elektrisch schnell aufgeheizt und – entweder direkt oder über Wärmetauscher- in ein Zentralheizungssystem transportiert werden kann.

Nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion sind die Patente zu dieser Thermotechnologie sowohl in Russland als auch im Westen von ziviler Seite ausgewertet und gegen Ende der neunziger Jahre des letzten Jahrhunderts kommerziell, zunächst vor allem für Dreiphasenbetrieb, genutzt worden.

Funktionsprinzip einer Ionisations-Thermoblock-Heizung Bei einer Ionisations-Thermoblock-Heizung wird eine elektrolytische Flüssigkeit in einem Primärkreislauf aufgeheizt und die erzeugte Wärme über einen Wärmetauscher auf den Sekundärkreislauf übertragen. Im Unterschied zur klassischen Widerstandsheizung, wie sie in elektrischen Boilerheizungen verwendet werden, ist die Leitfähigkeit bzw. der ohmsche Widerstandziemlich abhängig von der jeweiligen Temperatur und vom Dissoziationsgrad 2 http://iwan.chem.tu-berlin.de/~ lehre/pc/pr1_WS/skript/26_leitf.pdf S. 180f S. 180f. Aus diesem Grund fliesst im kalten Zustand wenig elektrische Energie in das System hinein. Sie steigt jedoch mit wachsender Temperatur aufgrund zunehmender Leitfähigkeit erheblich an.

Angebote von Ionisations-Thermoblock-Heizungen Auf russlandnahen Märkten (Osteuropa usw.) verbreiten sich immer mehr Angebote für Warmwasserboiler (für Warmwasser, Heizung oder Schwimmbadheizung), die als Produkte russischer Militärforschung vorgestellt werden. Sie sollen, so wird geworben, nach dem Prinzip “Elektrolyt” arbeiten, bzw. mit Stromfluss von der Anode zur Kathode. In den Werbetexten heisst es, dass damit 10-15 Prozent Energie gespart werden könnte 3 http://www.wer-weiss-was.de/theme261/article5849129.html.

Heizgeräte von Global Green Heating aus Nikosia/Zypern Derartige Ionisations-Thermoblock-Heizgeräte werden u.a. von der Firma Global Green Heating in Nikosia auf Zypern vertrieben. In ihrem Web-Prospekt werden die ausserordentlichen wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile dieser Heizungstech-nologie hervorgehoben. Dadurch, dass die eingesetzte elektrische Energie im Elek- trolyten direkt vom Strom in Wärme umgesetzt wird, soll die Heizung die fünffache Leistung aufweisen und 43% bis 55% weniger elektrische Energie benötigen im Vergleich zu klassischen Boilerheizungen 4 http://www.globalgreenguard.com/heating.html.

Foto im NET-Journal. Foto-Unterzeilen: Das “Global Green Heating”-System aus Zypern ist bezüglich Platzbedarf, Anschaffungspreis und Energieverbrauch wesentlich vorteilhafter im Vergleich zu klassischen Heizungen.

Heizgeräte von Stafor Elko Ltd. aus Riga/Litauen Von der Firma Stafor in Riga/Litauen 5 http://www.alibaba.com/product-free/115822094/Ion_boiler_heater_STAFOR_ 3_5.html lassen sich Thermoblock-Heizelemente für nur 98.- Euro über den Internetshop Alibaba beziehen. Das komplette Gerät ist CE-zertifiziert, für eine mittlere Wassertemperatur von 70 Grad ausgelegt (max. 90 Grad) und benötigt eine Anschlussleistung von 3 kW bis 5 kW. Achtjährige Erfahrungen bei Kunden in Litauen und Europa zeigen, dass solche Ionisations-Thermoblock-Heizungen, die nicht verkalken können, ausserordentlich zuverlässig und stromsparend arbeiten. Im Shop bei Alibaba kann auch die Elektrolyt-Flüssigkeit Staterm Eko E40 bezogen werden, die einerseits die Wärme optimal leitet und entsprechend dem Ionenanteil den gewünschten elektrischen Widerstand aufweist. Additive verhindern, dass sich im Primärkreislauf irgendwelche Ablagerungen bilden können.

In der Rubrik “Frage und Antworten” wird auch die Frage beantwortet, weshalb bei der Ionisations-Thermoblock-Heizung ein COP (Coefficience of Performance) gemessen wird, der über 100% liegt 6 http://www.stafor.lv/ion/index.php?part=6&lng=en&part2=18. Normale Tauchsieder-Boiler erreichen stets einen Wert unterhalb 100%. Die Antwort ist, dass in Festkörper-Leitern statistisch betrachtet nur 50% der freien Elektronen mit der angelegten Spannung reagieren. Bei flüssigen Elektrolyten dagegen ist es möglich, dass nahezu alle Elektronen einbezogen werden. Daher wäre theoretisch sogar ein COP von 200% möglich. Praktisch konnten die Geräte von Stafor Eko Ltd. einen COP von 157% erreichen. Dies wurde von einer staatlichen Messbehörde bestätigt, die von der EU zertifiziert ist 7 http://www.stafor.lv/wpic/documents/STAFOR_ion_boilers_COP.pdf. In diesem Messprotokoll ist festgehalten, dass mit einer Eingangsenergie von 10.54 kWh eine Wärmemenge von 16.56 kWh erzeugt werden konnte, wobei das Warmwasser auf 75 Grad aufgeheizt worden war.

Foto im NET-Journal. Foto-Unterzeile: Zwischen der inneren (schwarzen) zylindrischen Elektrode und der in definiertem Abstand angeordneten äusseren (blauen) Elektrode wird der durchgeführte Elektrolyt erwärmt, sobald Netzspannung an die Anschlüsse angelegt wird. Die litauische Firma, die das Ionisations-Thermoblock-Heizungs-Prinzip weltweit patentiert hat, produziert solche Heizungen seit vielen Jahren 8 http://www.stafor.lv/wpic/documents/STAFOR_ion_boilers_COP.pdf. Die kleinste Version Stafor 3-5 kann mit einer Anschlussleistung von 3 kW bis 5 kW eine Wohnfläche von 30 m2 bis 62,5 m2 beheizen. Der mittlere Typ Stafor 5-10 kann mit 5kW bis 10 kW Flächen von 62.5 m2 bis 125 m2 beheizen. Die grössere Version Stafor 10-20, die dreiphasigen Anschluss hat, ist für Wohnflächen zwischen 100 m2 und 250 m2 ausgelegt, während die grösste Anlage Stafor 20-30 mit einer Leistungsaufnahme von 20 kW bis 30 kW für Häuser mit einer Wohnfläche von 210 m2 bis 375 m2 vorgesehen ist. Alternativ gibt es die Anlagen auch mit einem zusätzlichen Wärmetauscher, um unabhängige Wärmekreisläufe, z.B. für Warmwasserboiler, bedienen zu können. Eine genaue Beschreibung des Aufbaus solcher Ionisations-Thermoblock-Heizungen 9 http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?CC=WO&NR=2009013279A2&KC=A2&FT=D&ND=3&date=20090129&DB=EPODOC&locale=en_EP befindet sich z.B. in der Patentanmeldung WO2009013279.

Thermoblock-Angebote von Mirtepla/Russland Seit einiger Zeit gibt es eine russische Firma, die Kartuschen für Ionenheizungen produziert inkl. Steuerung und Pumpen 10 http://www.mirtepla.ru/. Die Angebote reichen von 3 kW bis 30 kW. In einem Filmbericht eines russischen Fernsehsenders werden die Vorzüge der Technologie gepriesen und die Fertigungsstätten gezeigt. Die kleinste Kartusche mit 3 KW Anschlussleistung wird dort für 4650 Rubel (= 116 Euro) verkauft, die grösste mit 30 kW für 10’700 Rubel (266 Euro). Mit diesen Kartuschen, die in einen Primärkreislauf eingebaut werden, kann über einen Wärmetauscher eine vorhandene Warmwasser-heizung bedient und optimiert werden.

Ekotherm 2001 Vulkan 3F aus Serbien Als Heizung für das 21. Jahrhundert und als größte wissenschaftliche Errungenschaft auf dem Gebiet der Thermotechnik in der Welt werden die Ekotertherm-Systeme aus Serbien angeboten. Sie arbeiten auf der Basis von Ionenheizungs-Kartuschen arbeiten 11 http://www.ekoterm2001.com/de/produkte/vulkan-3f. Das System Vulkan 3 F soll zwei bis drei mal billiger sein als irgendeine andere Art von Heizung. Mit Heizleistungen bis zu 15 kW lassen sich Räume bis zu 220 m2 (575 m3) beheizen und ersetzen 10 Ölheizungen zu je 5 kW.

In einem youtube-Film wird die Konstruktion der Kartuschen, der Herstellungsprozess mit Drehbänken und Bohrmaschinen gezeigt sowie der Zusammenbau von fertigen Heizungssystemen 12 http://www.youtube.com/watch?v=RnMmapvNsb8. In einer weiteren Filmsequenz sieht man Preisverleihungen im serbischen Fernsehen für aussergewöhnliche Verdienste der Firma Ekotherm 2001.

Ionise-Heizsystem von Réseau Galiance Die französische Firma “Réseau Galiance” bewirbt ihr neues Ionise-Heizungsystem mit dem Hinweis, dass dieses viel mehr leisten kann als eine normale elektrische Heizung. Es sei eine attraktive Alternative zu üblichen Heizsystemen 13 http://www.chaudiere-ionise.com. Während klassische Heizungen die Primärenergie meist nur mit Wirkungsgraden deutlich unter 100% umzusetzen vermögen, könne die Ionisierungs-Heizung die elektrische Energie zu 98% in Wärme zu konvertieren 14 http://www.chaudiere-ionise.com/comparatif-chauffage/.

Bei der Funktionsbeschreibung der Ionise-Heizung wird erwähnt, dass die Ionen in der Kartusche auf eine Geschwindigkeit von 280 km/h beschleunigt werden, was die schnelle Aufheizung der Flüssigkeit im Primärkreislauf erklärt. In der Rubrik Erfahrungsberichte werden eine Reihe von Objekten aufgeführt, wo Kunden nach Installation der neuen Heizungsanlagen meist 50% oder mehr an Heizungskosten eingespart haben. So wird ein Haus von 140 m2 erwähnt, wo nur noch 600 Euro Heizkosten pro Jahr anfallen, während mit der früheren Ölheizung im Schnitt 1400 Euro für das Öl aufgewendet werden mussten. Bei einer Villa mit 192 m2 sanken die Kosten von 3250 Euro auf 1260 Euro (vorher Öl, nachher Strom). Abgesehen von den Einsparungen sei vor allem der kompakte Einbau und der sehr geringe Wartungsbedarf ein Argument für viele Käufer dieser Technologie.

Über Einsparungen in ähnlicher Grössenordnung berichtet auch eine Firma, die Ionisationsgeräte “Thermo-Sub” 15 http://energies-renouvelables-bretagne56.over-blog.com/pages/LA_CHAUDIERE_ A_IONISATION-5831390.html vertreibt. Die Verbrauchskosten seien zwar mit jenen von Wärmepumpen vergleichbar oder nur wenig höher, doch die Anschaffungs-kosten seien deutlich geringer.

CTS Energiesysteme Freiburg Das Kompetenzzentrum für bewährte Energiesysteme, die CTS Energiesysteme KG aus Freiburg, vermarktet die Ionise-Heizsysteme auch in Deutschland 16 http://www.cts-energiesysteme.de/ionise.htm. Die auf ihrer Webseite vorgestellte Anlage ist eines von Produkten aus dem Bereich angewandter Quantenphysik, die ungeahnte Möglichkeiten für eine bessere Zukunft eröffnen (Auszug aus der Unternehmensphilosophie). NET-Journal-Foto. Unterzeile: Heizungssytem mit Ionise-Kartusche (rechts), Pumpe unten, Druckbehälter (Mitte), Wärmetauscher zwischen Primärund Sekundärkreislauf (links).

N-Tech-Heizung von E&H Energie-Systeme, Weinstadt Der neuartige strombetriebene Wärmeerzeuger E&H N-Tech soll revolutionäre Vorteile aufweisen und es den Heizungsbauern ermöglichen, eine energiesparende Heizungsanlage zu konfigurieren 17 http://www.eh-energiesysteme.de/download/N-Tech%20flyer%20neu.pdf. Es werden Anlagen im Leistungsbereich von 10 kW bis 92 kW angeboten. In einem Anwendungsbeispiel wird dargestellt, dass ein 950 m2-Büro-gebäude (mit 3,5 m Raumhöhe) nach Ausrüstung mit einer E&H N-Tech Ionise-Anlage für 92 kW im Winter (2009-2010) nur einen Energieverbrauch von 0,4 kWh/m2 und Tag hatte (ohne Nachtabsenkung). Ähnlich günstige Werte wurden bei einem Wohngebäude in Weinstadt bei Stuttgart erreicht, bei dem ein 27-kW-System installiert wurde. Der Energieverbrauch der alten Ölheizung lag bei 174 kWh/m2 pro Heizperiode, mit dem neuen System wurden nur noch 96 kWh/m2 benötigt. Generell ist davon auszugehen, dass Einsparungen bis zu 50% erzielt werden können.

Ionisations-Thermoblock-Heizsystem von DBO Energy Als die Heizung von morgen, die heute schon verfügbar ist, bietet Dipl. Ing. (FH) Christian Lowke aus Cottbus in der Rubrik Handelssegmente das “erste und einzige” Iontherm-Heizsystem an, das von der Firma DBO Energy in Kürze in Serie produziert werden soll 18 http://heizungs.blogspot.de/2012/11/iontherm-heizsystem-prospekt.html. Das Iontherm-Heizsystem wurde in 8 Jahren Entwicklung perfek-tioniert und soll den Heizungsmarkt aufgrund seiner drastischen Kosteneinsparungen nachhaltig verändern. Bestehende Kohle-, Pellet-, Öl- oder Gaskessel können im Bereitschaftszustand bleiben oder komplett ersetzt werden.

Im Kaufangebot wird erläutert, dass die Wärmeenergie im Thermoblock während der Ionisierung des Wärme-trägers durch den elektrischen Strom abgesondert wird 19 http://heizungs.blogspot.de/2012/11/thermoblock-kaufangebot.html. Dies geschieht über eine leitfähige Flüssigkeit mit einem Leitwert von 2300 Ohm/cm. Im Aufheizzyklus eines Thermoblocks für 3 kW Heizleistung sollen in der Aufheizphase nur 1 kW elektrische Leistung benötigt werden, während im normalen Betriebszyklus aufgrund der Taktung des Stromflusses im Durchschnitt gerade mal 400-500 Watt benötigt werden 20 http://de.extpdf.com/iontherm-heizsysteme-pdf.html#a1#a1.

Das gleiche Heizsystem wird auch von anderen Firmen wie der Heizfuchs GmbH aus Freiburg 21 http://www.der-heizfuchs-gmbh.de/wpcontent/uploads/2012/09/Flyer-der-Heizfuchs_Web1.pdf angeboten. Laut Heizfuchs sollen Kosteneinsparungen von bis zu 90% gegenüber klassischen Heizsystemen erreichbar sein. Als Beispiele werden ein Haus mit 200 m2 erwähnt, für das nach Einbau einer Iontherm-Heizung nur noch jährliche Heizkosten von 500 Euro aufgewendet werden müssen. Bei einem 600 m2-Haus sind gerade noch 1000 € an Heizkosten pro Jahr erforderlich.

Ähnliche Zahlen kommuniziert die Firma Energiesystem Wolfrum GmbH 22 http://www.energiesystem.com/app/download/5791563236/Vergleich+W%C3%A4rme+-+Stromaufwand.pdf aus Weiss-wasser. Bei einem Haus mit guter Wärmedämmung und einer Fläche von ca. 120 m2 sind mit Verbrauchswerten von 2000-2500 kWh/a oder Stromkosten von 500.- bis 600.- pro Jahr zur rechnen. Im Vergleich zu einer Gas- oder Ölheizung, bei der ohne weiteres 2500.- bis 3000.- Euro pro Heizperiode aufzuwenden sind, ergeben sich Ersparungen von bis zu ca. 80% per anno.

Verwirrung um Einspareffekte durch Ionisations-Thermoblock-Heizsysteme Die von verschiedenen Firmen genannten Einsparungen durch Installation von Ionisations-Thermoblock-Heizsystemen reichen von 50% bis zu 90% im Vergleich zu klassischen Heizungssystemen. Dies würde letztlich bedeuten, dass sie um das Doppelte bzw. um bis zum Zehnfachen effizienter sind. In der Regel basieren diese Zahlen auf Verbrauchsaufzeichnungen über mindestens eine Heizperiode.

Bei einer reinen Widerstandsheizung, wie sie bei Wasserboilern oder normalen elektrischen Heizgeräten zur Anwendung kommt, ist davon auszugehen, dass die elektrische Anschlussleistung in etwa auch der Wärmeleistung entspricht bzw. etwas darunter liegt. Da der Strombedarf bei derartigen “klassischen” Elektroheizungen, wie sie z.B. auch in Nachtspeicheröfen verwendet wird, ziemlich hoch ist, raten Energieberater von jeder Art von Elektroheizung ab 23 http://www.modernus.de/nachtspeicherheizung-nachtspeicherofenelektroheizung/kosten-preise-foerderung-kfwstromverbrauch. Wenn für ein Haus in einer Heizperiode z.B. 15’000 kWh Wärme pro Jahr benötigt werden, sind das bei heutigen Strompreisen rund 3’500.- Euro.

Vergleichsmessungen zu Aufheizzeiten von elektrischen Heizsystemen Falls eine Ionisations-Thermoblock-Heizung im Vergleich zu einer Tauchsiederheizung vorteilhafter ist, müsste sich dies eigentlich nicht nur in Langzeit-Vergleichen, sondern auch über Kurzzeitmessungen bestätigen lassen. Es liegt daher nahe, zusätzlich zu Langzeittests bzw. Verbrauchsmessungen auch Kurzzeitmessungen durchzuführen, indem eine bestimmte Menge Wasser um eine definierte Temperaturdifferenz aufgeheizt wird. Der Energiebedarf hierfür lässt sich sehr einfach ermitteln. Wie die Firma Stafor Eko Ltd. in ihren Prospektunterlagen andeutet – siehe oben – , gibt es hingegen theoretische Begründungen dafür, dass eine Ionisations-Thermoblock-Heizung im Vergleich fast doppelt so effizient wie eine reine Widerstandsheizung sein kann. Darauf weisen auch die Messergebnisse einer staatlichen Messinstitution in Litauen hin, wonach ein entsprechendes System der Firma Stafor Eko Ltd. einen wesentlich höheren COP von 157% ergeben hat 7 http://www.stafor.lv/wpic/documents/STAFOR_ion_boilers_COP.pdf. Hierzu wurden die Messwerte der elektrischen Eingangsenergie mit der erzeugten thermischen Energie über einen Zeitraum von rund zwei Stunden verglichen.

Wie aus jüngsten Messungen vom 19.11.2012 hervorgeht, die von der Hybrionic GmbH bei einem Iontherm-Heizgerät der deutschen Firma DBO Gmbh durchgeführt wurden, konnten in der Aufheizphase keine besseren Werte im Vergleich zu einer Widerstands-heizung ermittelt werden. Es wurde nur ein Wert von 0.57:1 errechnet, also weniger als der Kehrwert der litauischen Messung mit 1,57:1. Die Messungen wurden mit Standardmessgeräten durchgeführt, wie sie üblicherweise für kalorische Messungen bzw. zur Erfassung der elektrischen Eingangsleistung verwendet werden 24 http://www.rabusko.com/news.html. Die Zusammenstellung der Daten und die Auswertung können in einem Exel-File bei der angegebenen Quelle unter “hier” runtergeladen werden.

Wie zu erwarten ist, erhöht sich die Stromaufnahme in der Aufheizphase, weil sich die spezifische Leitfähigkeit der elektrolytischen Flüssigkeit im Primärkreislauf mit wachsender Temperatur verringert. Dies ist dadurch begründet, dass die Beweglichkeit der Ionen und die Anzahl der Ladungsträger (jedenfalls bei schwachen Elektrolyten) mit steigender Temperatur deutlich ansteigt 25 http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Leitf%C3%A4higkeit.

So wurde zu Beginn der Messung bei einer Temperatur von 21.2 Grad eine Strom-aufnahme von 9 A gemessen, was bei einer Netzspannung von 216.5 V eine Leistungsaufnahme von 1.948 kW, also rund 2 kW ergibt. Als das Wasser im Sekun-därkreislauf eine Temperatur von 51.7 Grad erreicht hatte, betrug die Stromaufnahme 16 A, was einer elektrisch zugeführten Leistung von 3.464 kW, also rund dem 1.5fachen entspricht.

Die in der betrachteten Aufheizzeit von 19 Minuten erzeugte Wärmeenergie in den 20 Litern Wasser im Heizkreislauf lässt sich kalorimetrisch leicht berechnen. Die Energiemenge errechnet sich zu E = 4.182 * 20 Liter * (51.7 – 21.2) Grad [kJ] = 2551 kJ = 0.709 kWh. In der gleichen Zeit wurde eine elektrische Energie von insgesamt 1.257 kWh zugeführt, wie sich aus der Integration der Messwerte des Datenloggers errechnet. Wenn man die beiden Energiewerte vergleicht, sieht es so aus, also ob nur ein COP von unter 0.6 resultiert.

Tatsächlich wurde aber ein Teil der elektrischen Energie auch benötigt, um das gesamte Rohrleitungssystem inkl. Boilerbehälter aufzuwärmen. Ausserdem ging in der Aufheizphase auch ein Teil der elektrischen Energie in die 4 Liter Elektrolytflüssigkeit im Primärenergiekreislauf. Bei einer angenommenen spezi-fischen Wärme 26 http://de.wikibooks.org/wiki/Tabellensammlung_Chemie/_spezifische_W%C3%A4rmekapazit%C3%A4ten von 3.5 kJ/kg*T werden hierfür weitere E = 3.5 * 4 Liter * (51.7-21.2) Grad [kJ] = 427 kJ = 0.12 kWh benötigt. Da aber die geringe Menge der elektrolytischen Flüssigkeit im Primärkreislauf sehr schnell auf die maximale Temperatur von 90 Grad aufgeheizt wird, wird darin deutlich mehr Wärme gespeichert, und zwar E = 3.5 4 * 78.8 Gead [kJ] = 0.307 kWh. Wenn diese Faktoren richtig berücksichtigt werden, ergibt sich, dass der elektrisch-thermische Wirkungsgrad durchaus nahe 100% zu liegen kommt, was auch physikalisch zu erwarten ist.

Langzeitmessungen im Vergleich zu Kurzzeitmessungen Kurzzeitmessungen in der Aufheizphase geben daher unzureichend Aufschluss über Verhalten und Effizienz einer solchen Heizung im Langzeitbetrieb. Wie im Kaufangebot des Global Energy Network auf S. 5 zu lesen ist, schaltet das System nämlich bei einer eingestellten Raumtemperatur von 21 Grad 5mal in der Stunde für jeweils 1.06 min. ein, was zu einem mittleren Verbrauch von rund 300 W/h führt. Diese Werte wurden mit einer Testanlage für max. 3 kW gemessen, die mit einem Radiator gekoppelt war. Wenn wir von einer Raumgrösse von 20 m2 ausgehen, würde dann der mittlere Verbrauch bei einer Wohnung mit 100 m2 bei rund 1.5 kW liegen. Je nach Bauart und Isolierung einer Wohnung können die Verbrauchswerte höher oder tiefer liegen.

Unter Berücksichtigung der Erfahrungswerte, die mit vergleichbaren Ionisations-Thermoblockheiz-Systemen in den letzten Jahren gesammelt wurden, z.B. von “Global Green Hearing” aus Zypern, Stafor Elko Ltd. aus Litauen, Mirtepla aus Russland, N-Tech aus Weinstadt usw., ist davon auszugehen, dass der durchschnittliche Stromverbrauch solcher Heizungen weit unterhalb jener von klassischen Nacht-speicherheizungen oder üblichen Elektroheizungen liegt.

Fazit Die von der Hybrionic GmbH durchgeführten Messungen bei der Iontherm-Heizung geben keinen Aufschluss über die wirkliche Effizienz dieser Heizung. Erst Langzeit-messungen werden das ermöglichen. Es ist zu hoffen, dass das ZDF-Magazin “frontal-21”, das im Schnellschuss die Messungen der Hybrionic GmbH publiziert hat, dann auch bereit ist, Resultate von Messungen zu veröffentlichen, die eine höhere Effizienz ausweisen. (as)

Literatur:

1 http://www.heizungswasser.ch/_downloads/Artikel_Spektrum_Gebaeudetechnik_12_08.pdf
2 http://iwan.chem.tu-berlin. de/~ lehre/pc/pr1_WS/skript/26_leitf.pdf S. 180f
3 auf Wunsch gelöscht
4 http://www.globalgreenguard.com/heating.html
5 http://www.alibaba.com/product-free/115822094/Ion_boiler_heater_STAFOR_ 3_5.html
6 http://www.stafor.lv/ion/index.php?part=6&lng=en&part2=18
7 http://www.stafor.lv/wpic/documents/STAFOR_ion_boilers_COP.pdf
8 http://www.stafor.lv/ion/index.php?part=3&lng=en
9 http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?
CC=WO&NR=2009013279A2&KC=A2&FT=D&ND=3&date=20090129&
DB=EPODOC&locale=en_EP
10 http://www.mirtepla.ru/
11 Vulkan3F: http://www.ekoterm2001.com/de/produkte/vulkan-3f
12 http://www.youtube.com/watch?v=RnMmapvNsb8
13 http://www.chaudiere-ionise.com
14 http://www.chaudiere-ionise.com/comparatif-chauffage/
15 http://energies-renouvelables-bretagne56.over-blog.com/pages/LA_CHAUDIERE_
A_IONISATION-5831390.html
16 http://www.cts-energiesysteme.de/ionise.htm
17 http://www.eh-energiesysteme.de/
download/N-Tech%20flyer%20neu.pdf
18 http://heizungs.blogspot.de/2012/11/iontherm-heizsystem-prospekt.html
19 http://heizungs.blogspot.de/2012/11/thermoblock-kaufangebot.html
20 http://de.extpdf.com/iontherm-heizsysteme-pdf.html#a1#a1
21 http://www.der-heizfuchs-gmbh.de/wpcontent/uploads/2012/09/Flyer-der-
Heizfuchs_Web1.pdf
22 http://www.energiesystem.com/app/download/5791563236/Vergleich+W%
C3%A4rme+-+Stromaufwand.pdf
23 http://www.modernus.de/nachtspeicherheizung-nachtspeicherofenelektroheizung/
kosten-preise-foerderung-kfwstromverbrauch
24 http://www.rabusko.com/news.html
25 http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Leitf%C3%A4higkeit
26 http://de.wikibooks.org/wiki/Tabellensammlung_Chemie/_spezifische_
W%C3%A4rmekapazit%C3%A4ten


Jan 17, 06:24

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Kommentare

  1. Hallo und Danke für diese mehr als tolle Ausarbeitung an Infos, echt toll! Das war sicher viele Zeit dass alles zu ergründen.

    Mach weiter so und alles Gute!

    Gruß Christof

    — Büchler Christof · Jan 25, 14:08 · #

  2. Wunderbar was hier gemacht wird …. ich bewege mich mit meiner Gründung unter anderem auch in diesem Bereich, jedoch aus Zeitgründen längst nicht so intensiv. Solche Menschen wie Dich braucht die Welt, vielleicht sollten wir uns hier zusammen tun.

    Liebe Grüße

    Alexander

    — Alexander Leicht · Feb 9, 08:06 · #

  3. Das nenne ich eine Unabhängige Berichterstattung und ich kann gar nicht sagen, wie erfreut ich bin, dass es Menschen wie Sie gibt, die sich solche Mühe machen und Mitmenschen wachrütteln.
    Liebe Grüsse
    Heinrich

    Heinrich Dreier · Feb 13, 11:43 · #

  4. Hier sage ich danke für die super Ausarbeitung dieses kritischen Themas.
    Die Plasmaheizung ist zwar nicht vergleichbar, aber ähnelt der Ionenheizung doch.
    Da ich beruflich, während meines Erwerbsleben mit Heizungsanlagen und deren Berechnungen zu tun hatte, werde ich selbst mir eine Heizung bauen und dann auch Langzeitmessungen durchführen, die hoffentlich das aufzeigen, was wir alle erhoffen.
    Schöne Grüsse aus der Pfalz
    Helmut

    — Helmut Wolff · Feb 20, 21:54 · #

  5. Danke für diese Informationen!!!!!
    Bekommen wir Verbraucher nun auch wieder ein System angeboten, welches hohe Margen an Vertrieb und Hersteller verteilt (Siehe Solarbranche) oder schaffen es Menschen dieses Energiesystem Marktreif zu machen um es einem breiten Publikum zu ermöglichen?
    Frage an Helmut Wolff: Haben Sie eine Ionen-Heizung gebaut?
    möchte gerne Info
    Vielen lieben Gruß Eckhard

    — Golfonkel · Mai 21, 19:00 · #

  6. Bleibt ruhig !

    Diese Art der Wärmeerzeugung schockt mich gar nicht und erst recht nicht der COP Wert.
    Das kann jede Wärmepumpe besser ! Der COP Wert stellt das Verhältnis von reingesteckter Elektroenergie zu nutzbarer Wärmenergie dar . COP von über 5 sind z.B.
    bei der Firma Daikin Standard ! Also 1kW el. Energie erzeugt 5 kW Wärmeenergie .
    Alles schon längst da . Stichworte :
    Klimasplitsystem mit WP Funktion etc.
    hier DAIKIN : http://www.daikin.de/docs/ECPDE13-721_P_Daikin%20Altherma_all%20in%20one%20comfort.pdf

    Immer schön auf dem Boden bleiben …

    — Heiko Hänig · Apr 8, 20:04 · #

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    Rudolf Zölde
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    www.rz-innovatec.com
    Tel./Fax: +34 952527883
    Sind auf einer Fahrstrecke von A nach B 100 Liter Benzin verbraucht,
    werden 70 Liter in Wärme- und 30 Liter in Bewegungsenergie umgesetzt.

    Rudolf Zölde · Feb 28, 16:32 · #

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