Energie aus dem Nichts?

[Schneewittchen]

Aus einem Kommentar bei den GMX-Nachrichten. Wie kann das sein?

Ich habe mir ein mobiles klimagerät gekauft für 500 €, das verbraucht 700 Watt Strom und erzeugt 2300 Watt satte Wärme. Das macht Sinn und das hat sich schon nach einem Winter armortisiert. Ein Heizlüfter verbraucht 1000 Watt Strom und erzeugt 1000 Watt Wärme das geht mit einem klimagerät sehr viel effektiver. Das verbraucht nämlich überhaupt keinen Strom, um direkt Wärme zu erzeugen, es betreibt nur den Kompressor, der die Wärme in das Zimmer hinein pumpt und die Kälte nach draußen.

[sukram]

https://de.m.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmepumpe

[Joschie]

Die Energie wird ja nicht aus dem "Nichts" genommen.

Du hast in dem Klimagerät eine Wärmepumpe.
Diese Wärmepumpe entnimmt der Umgebung noch etwas Wärme (also von z.B. 4°C Außentempertaur wird auf mit dem Verdampfer auf -4°C gekühlt) und fügt diese wo anderst wieder zu (also die Luft des Innenraumes wird mit dem Kondensator von z.B. 19°C auf 21°C gebracht).
Und die Elektrische Leistung wird für den Pumpvorgang benötigt (und teilweise irgendwann auch in Wärme umgewandelt).

Grüße
Josef

[BernhardS]

Die so genannte Entropie strebt nach einem langweiligen Zustand, in dem es keine Temperaturunterschiede gibt.
Die Wärmepumpe erzeugt wieder einen Unterschied - arbeitet also der Entropie entgegen.
Hier wird anschaulich, daß Entropie auch als Energie beschrieben werden kann. Auch eine perfekte Wärmepumpe braucht
eine Energiezufuhr. Eben mindestens der Betrag an Energie der der ansonst eher abstrakten Entropie entspricht.
Und natürlich die technischen Verluste der Maschine - die aber beim Heizen nicht verloren sein müssen.

[Schneewittchen]

Ich verstehe es trotz allem nicht aber Dank für die Kommentare.

Wenn ich 700 Watt investiere und dadurch 2300 Watt erhalte dann wäre ja ein Perpetuum mobile ein Kinderkarussell dagegen.

[manawyrm]

Wenn ich 700 Watt investiere und dadurch 2300 Watt

Die 1600 zusätzlichen Watt "klaust" du der Außenluft
Das Teil saugt "warme" Außenluft ein, entzieht ihr 1600 Watt in Wärme und verschiebt diese zur Innenluft.
Die Luft, die danach wieder nach Außen gelangt, ist dabei deutlich kälter geworden.

[Schneewittchen]

Das Ding soll ja eine Heizung sein, woher käme dann im Winter "warme" Aussenluft? Dann müsste es ja in meiner Bude kälter sein als draussen.
Wie auch immer, wenn ich 1600 Watt Leistung produzieren kann mit "Luft" wäre ja das Energieproblem weltweit auf einen Schlag gelöst.

[Raider]

Das ist der Trick an einer Wärmepumpe. Im Winter kühlt die die Luft draußen noch weiter ab und nutzt diese Energie um innen aufzuwärmen. Ist wie ein Kühlschrank andersrum. Wenn man mal annimmt dass Volumen drinnen und draußen gleich sind, würde quasi draußen 2 Grad kälter werden, während drinnen 2 Grad wärmer wird.

Die 1600W sind keine Produktion, das ist eine reine Verschiebung von Energie. Nur das man kein natürliches Temperaturgefälle braucht (da verschiebt sich die Energie ja von selber), sondern mit der Wärmepumpe eine Stufe schafft, das macht man mit den 700W die man da reinsteckt.

[ohu]

Die Erklärung hab ich meiner 5-jäjhrigen Nichte gegeben:

Die Wärmepumpe tut die Kälte aus dem Haus rauspumpen. Deswegen ist es an der Außeneinheit kalt und es wird im Haus warm.

[uxlaxel]

Die Erklärung hab ich meiner 5-jäjhrigen Nichte gegeben:

Die Wärmepumpe tut die Kälte aus dem Haus rauspumpen. Deswegen ist es an der Außeneinheit kalt und es wird im Haus warm.

dann müsste es ja kältepumpe heißen

[IPv6]

Wie auch immer, wenn ich 1600 Watt Leistung produzieren kann mit "Luft" wäre ja das Energieproblem weltweit auf einen Schlag gelöst.

Man braucht zwar noch die Antriebsleistung für den Verdichter, an der kommt man nicht vorbei.
Aber grundsätzlich ist deine Schlussfolgerung ziemlich richtig.

Es ist noch viel Aufklärung in der Bevölkerung nötig, wie man sieht. Und das ist überhaupt nicht gegen dich gemeint! Niemand kennt sich auf jedem Gebiet aus. Daher muss das Wissen vermittelt werden!

[Desinfector]

nur... bekommt man aus den 1600Watt (Differenz 2300W minus 700W)

wieder mehr als 700Watt "Stromleistung" raus, damit man den Motor antreiben kann?

Ich hab da so eine Vorahnung, dass das so GERAAAADE eben nicht reicht

[IPv6]

Deine Ahnung ist selbstverständlich korrekt, das wäre sonst auch zu langweilig. Um das wirkungsvoll zu verhindern hat die Physik die Gesetze der Thermodynamik

Theoretisch bekommst du da genau wieder die mechanische Antriebsleistung raus. Und da solche Prozesse nie verlustfrei ablaufen reicht es eben am Ende nicht - wie knapp es nicht reicht hängt davon ab, wie effizient deine Prozesse ablaufen.

[Schneewittchen]

Schön langsam geht mir das Gehirnschmalz aus. Wenn ich 1600 Watt in Form von Wärme zur Verfügung habe, dann spare ich 1600 Watt Strom aus der "berühmten" Steckdose um die Wärme zu erzeugen.
Folglich habe ich 1600 Watt aus NICHTS! Wo ist mein Denkfehler?

Weiß jemand um welches Gerät es sich da überhaupt handelt?

[ch_ris]

wie jetz?
ich hab n grill mit drei aa Batterien. 10watt sag ich mal.
der brutzelt Würstchen mit 1000watt.
die fehlenden 990watt kommen von der Holzkohle.
mitnichten heizt er also elektrisch.
ersetze Holzkohle durch Draussen(!=Nichts) dann haste sowas ähnliches nur anders.

[ohu]

Weiß jemand um welches Gerät es sich da überhaupt handelt?

jede Klimaanlage im Heizbetrieb und jede Wärmepumpe arbeitet so.

Folglich habe ich 1600 Watt aus NICHTS! Wo ist mein Denkfehler?

Das NICHTS ist die Umgebung. Außenluft oder ähnliches.


@uxlaxl: Jupp, auf den Einwand muss man sich wappnen, aber der kam noch nicht.

[Gobi]

nur... bekommt man aus den 1600Watt (Differenz 2300W minus 700W)

wieder mehr als 700Watt "Stromleistung" raus, damit man den Motor antreiben kann?

Ich hab da so eine Vorahnung, dass das so GERAAAADE eben nicht reicht

Also lohnt es sich doch nicht? (Relativ zum Radiator z.B.) Im Detail, also genau an dem Punkt, verstehe ich es nämlich auch nicht.

[ch_ris]

naja, die 700w musste zukaufen.
du wirst es nicht schaffen die aus denn 1600w herauszupressen. mit vertretbarem Aufwand. vermutlich.

[RMK]

Das Problem ist die Leute sehen nur "700W reinstecken" und "2300W Wärme bekommen"

Das hat erstmal (fast) nix miteinander zu tun. Die 2300W
kommen aus der Umgebungsluft... nicht aus den 700W
elektrisch reingesteckter Energie.

noch Beispiel: meine Ölheizung braucht im Betrieb ca 200W
elektrisch, erzeugt dabei aber 22.000W (!!1einself!) Wärme...
wow!

achso, ist ja auch noch Öl beteiligt. Na gut.

[Alexander470815]

du wirst es nicht schaffen die aus denn 1600w herauszupressen. mit vertretbarem Aufwand. vermutlich.

Selbst mit beliebigen Aufwand nicht.
Weil das würde dann selber laufen und käme einem perpetuum mobile gleich.

Wie schon gesagt wurde die Energie kommt nicht aus dem nichts sondern aus der Umgebung.
Alles was wärmer als -273,15°C ist hat noch Energie in sich die man weg pumpen kann, je größer der Temperaturhub desto größer wird die Antriebsleistung sein.
Selbst wenn Wärmepumpe und Wärmekraftmaschine 100% Effizient wären(was sie nie sein können) würde das bestenfalls dauerhaft weiterlaufen und man hätte keinerlei Nutzwärme übrig.

Thermische und elektrische Energie lassen sich auch nicht einfach so gegeneinander eintauschen, das eine ist die niederste Energieform und das andere eine höhere.

[Schneewittchen]

Das hat erstmal (fast) nix miteinander zu tun. Die 2300W
kommen aus der Umgebungsluft... nicht aus den 700W
elektrisch reingesteckter Energie.

Womit wir ja wieder bei der Lösung des Enegieproblemes wären. Ich brauche nicht mit Strom zu heizen wenn ich die Aussenluft als Energieträger nutze. Wobei mir immer noch nicht in den Kopf will daß ich mit Aussenluft die wesentlich kälter ist als meine Raumluft Wärme erzeugen kann.
Warum dann nicht mit der Raumluft die eh schon warm ist noch mehr Wärme erzeugen?

[Desinfector]

is' aber interessant wie jetzt wieder überall solche Energiefragen aufkommen.

Ich heize noch mit Öl, das wird natürlich auch teurer werden, bin mal auf den Preis beim nächsten Einkauf gespannt.
Ich seh mich schon die Brennerkammer unterm Kessel mit Holz bestücken
Naja, irgendwie kriegen wir das Wasser schon heiss.

[Phyro]

Das hat erstmal (fast) nix miteinander zu tun. Die 2300W
kommen aus der Umgebungsluft... nicht aus den 700W
elektrisch reingesteckter Energie.

Womit wir ja wieder bei der Lösung des Enegieproblemes wären. Ich brauche nicht mit Strom zu heizen wenn ich die Aussenluft als Energieträger nutze. Wobei mir immer noch nicht in den Kopf will daß ich mit Aussenluft die wesentlich kälter ist als meine Raumluft Wärme erzeugen kann.
Warum dann nicht mit der Raumluft die eh schon warm ist noch mehr Wärme erzeugen?

Stell es dir so vor:
Die Klimaanlage/Wärmepumpe/Wärmekraftmaschine ist ein Männchen mit Eimer.
Mit diesem Eimer schöpft es Wasser aus einem Behälter mit 500l in ein höheres Becken mit 10000l.

Die Temperaturen sind nicht wirklich wesentlich, es geht im den Energiegehalt der Luft.
Auch 0°Celsuis "kalte" Luft enhält viel Energie. Unter Aufwendung von elektrischer Leistung wird der Luft die "Energie abgezogen" und an die Luft in deinem Wohnzimmer übertragen.

Da ich quasi gegen das Temperaturgefälle arbeite, muss ich dafür Strom verbrauchen.
Wenn es draußen wärmer ist, kriecht die Energie von selbst durch die Wand zur kälteren Seite.

[Alexander470815]

Womit wir ja wieder bei der Lösung des Enegieproblemes wären. Ich brauche nicht mit Strom zu heizen wenn ich die Aussenluft als Energieträger nutze.

Ohne zusätzlichen Energieaufwand ist das aber nicht möglich.
Außer draußen ist es wärmer als drinnen, dann reicht es ein Fenster zu öffnen.

Wärmepumpen sind weder neu noch irgendwie revolutionär.
Für x Strom kann man y Wärme von A nach B transportieren.

[RMK]

Warum dann nicht mit der Raumluft die eh schon warm ist noch mehr Wärme erzeugen?

Weil Du um Wärme zu gewinnen die Raumluft abkühlen musst,
d.h. das Bad wäre dann 28° warm aber das Wohnzimmer nur
noch 12... das ist eher mittelschlau.

hols Dir aus der Aussenluft, die ist nahezu unbegrenzt in der
Menge, dadurch kühlt sie auch viel weniger ab ("verteilt sich").

Ob die nachher 0.1° kälter ist macht nicht viel aus....

[Fred]

"Knoten im Kopf" bei Thermodynamik ist aber auch völlig normal.

[MichelH]

Wichtig fürs Verständnis ist vieleicht noch zu sagen das die Außenluft egal wie kalt es draußen ist trotzdem noch Energie enthält. Erst bei 0° Kelvin (also -192°c oder so) hat die Luft keiner Energie mehr die man entnehmen kann.

[ch_ris]

ja Alexander, aber die Energie von draußen kommt ja trotzdem noch rein.
mit ner super stirling Maschine könnte man ja gedanklich experimentieren, hat ja noch nix mit perpetuum mobile zu tun. ist trotzdem unrealistisch.

interessanter wäre imho die rechnung mit nem generator + Wärmepumpe. ausgedacht:
mein 1kw honda macht 2kw Abwärme.
+2kw Wärme Pumpleistung. sind 5? oder4?

[Till]

... zusammengefasst kühlt die Wärmepumpe also viel Außenluft ein bisschen ab und macht mit der Energie daraus ein bisschen Raumluft viel warm ...



Logischerweise ist es mit kälter werdender Aussenluft immer schwieriger diese noch weiter abzukühlen, außerdem muss man sie ja dann auch noch "viel höher Pumpen" also wird die Effizienz einer solchen Maschine mit abnehmender Außentemperatur geringer.
Dies spiegelt sich dann in dem berühmten "cop" wieder, dieser gibt den Faktor von aufgewendeter- zu transportierter Energie an.
PS: je günstiger die Geräte angeboten werden je eher ist der Wert "schöngerechnet".

[IPv6]

@ch_ris:
Auch die Idee, einen Verdichter mit einem Verbrenner anzutreiben ist weder neu noch besonders herausragend.

Könnte z.B. in einem Schwimmbad sinnvoll sein, ein Großteil der Wärme wird auf geringem Temperaturniveau benötigt (Becken heizen), das macht der Wärmepumpenteil. Etwas weniger Energie wird zum Duschen gebraucht, das macht die Abwärme vom Motor mit hoher Temperatur.

Im kleinen Maßstab hat sich das nicht durchgesetzt. Die klassischen 50 ccm Hondas wären sicherlich gut dafür, aber da kommen sehr schnell sehr viele Betriebsstunden zusammen, was die Motörchen nicht packen. Wer will da schon monatlich Ölwechseln, halbjährlich Kolben tauschen und Zylinder schleifen und alle zwei Jahre den ganzen Motor tauschen...

[Gobi]

Also, wie das prinzipiell funktioniert ist mir einigermaßen klar. Ich will nur wissen, kann ich damit (Klimaanlage umgekehrt einbauen) Heizkosten sparen oder nicht?

[IPv6]

Darauf kann man nur mit einem eindeutigen "es kommt darauf an" antworten.
Was kostet dich dein bisheriger Energieträger pro kwh? Was kostet dich Strom? Als Anhaltspunkt, wenn Strom weniger als drei Mal so viel kostet wie der andere Energieträger bist du damit theoretisch günstiger unterwegs, denn eine Arbeitszahl von 3 sollte eine Klimaanlage im Heiznetrieb gut schaffen. Ist allerdings witzlos, wenn man zur Miete wohnt und die Heizkosten zu einem erheblichen Teil über die Wohnfläche umgelegt werden.

Die Klimaanlage muss dazu gar nicht mal anders eingebaut werden, die meisten können standardmäßig den Kreislauf umkehren und somit als Luft/Luft-Wärmepumpe arbeiten. Manche mehr und manche weniger effizient.

[Gobi]

Ah, stimmt . ich müsste noch die Stromkosten gegen die Gaskosten rechnen! Klar, danke. Faktor drei wäre ja eine gute Faustregel - aber bei welchen Einheiten?

[IPv6]

Immer die Energiemengen vergleichen, als kWh Strom gegen kWh Gas.
Das sind ja alles auch bloß recht grobe Abschätzungen, je nach dem wie alt die Gasheizung ist und wieviel Energie da ungenutzt zum Schornstein rausgeht lohnt sich die Klimaanlage schon früher.
Allerdings ist eine Warmluftheizung nicht gerade komfortabel (Luftbewegung, Geräusch, staubaufwirbeln,...) wird daher in unseren Breitengraden sehr wenig verbaut. Wenn es aber nur darum geht, die Wohhnung warm zu bekommen, sicherlich eine Möglichkeit.

[sukram]

Ah, stimmt . ich müsste noch die Stromkosten gegen die Gaskosten rechnen! Klar, danke. Faktor drei wäre ja eine gute Faustregel - aber bei welchen Einheiten?

Eurocent pro kWh.

Gas kostet derzeit zwischen 8 und 16ct/kWh, Strom im Normaltarif 30-55ct/kWh, Wärmepumentarife auch mal nur 25ct/kWh (Achtung, braucht extra Zähler + Anschlussgebühren etc.)

Eine Gastherme kann je nach Typ etwa 94% bis 105% Wärme-kWh pro Rohstoff-kWh. Wärmepumpen schaffen zwischen 200% und 500% Wärme-kWh pro Rohstoff-kWh, mit 300% als Durchschnittswert zum rechnen.

[Gobi]

Danke!

[Sir_Death]

Und wenn du nicht mit einer Wärmepumpe sondern mit einer aktuellen Klimaanlage heizt, dann hast du einen SCOP von 4,4.
Dann werden aus 700W gleich 3080W
https://www.vaillant.de/heizung/produkt ... 72672.html

[BernhardS]

Das Ding soll ja eine Heizung sein, woher käme dann im Winter "warme" Aussenluft? Dann müsste es ja in meiner Bude kälter sein als draussen.
Wie auch immer, wenn ich 1600 Watt Leistung produzieren kann mit "Luft" wäre ja das Energieproblem weltweit auf einen Schlag gelöst.

Mit kalter Luft hat die Wärmepumpe tatsächlich ein Problem. Ideal wäre, wenn man ein so großes Grundstück hat, daß man auf der einen Seite Wasser
fördert, durch die Maschine lässt und das kalte Wasser auf der anderen Seite wieder in den Untergrund leitet.
Das können natürlich nicht alle gleichzeitig machen, daher muss man das beim Wasserwirtschaftsamt anmelden.

Wenn die Nein sagen, dann kann man Rohre im Boden verlegen und die Wärme da raus ziehen. Jetzt lässt sich die Frage nach der Wärmequelle gut
beantworten: Die Sonne hat den Boden im Sommer aufgewärmt.

[MatthiasK]

Kostenlos in Sachen Energiekosten: Ein Wasserrad treibt den Kompressor an und der Verdampfer kühlt das Bachwasser. Aber fast niemand hat das passende Grundstück...

[winnman]

Und falls doch, darf er das Bachwasser nicht abkühlen

Aber für die Erdwärme mit günstigem Kollektor wurde der Ringgrabenkollektor erdacht -> relativ einfach einfach Wasserleitungsmaterial mit ca. 1 - 3 m Durchmesser ringen vom Bund in den Boden versenken (ev. 2 - 3 Stränge in einem Graben etwas versetzt) und dann da mit einer WW Wärmepumpe die Energie aus dem Boden holen, bei unseren Temperaturen (und ausreichend Fläche und/oder vernünftig gedämmten modernem Haus) kommt da auch im Winter noch ausreichend Energie aus Regen, . . . nach damit der Boden nicht vereist und im Frühjahr doch wieder schnell die Botanik austreibt.

[^^artin]

Bei draussen 35°C und drinnen 0°C würde das sicher einige Zeit funktionieren, daß man 1600W aus 700W bekommt. Man könnte aber auch einfach das Fenster aufmachen, dann bekommt man 1600W aus 0W. ;D

[Azze]

Man könnte aber auch einfach das Fenster aufmachen, dann bekommt man 1600W aus 0W. ;D

Das willst du nicht, dann hast du anschließend feuchte Wände in der Bude

[Alexander470815]

In dem Fall das die Wärmesenke kälter als die Wärmequelle ist geht theoretisch auch ein natürlicher Umlauf des Kältemittels ohne Verdichter Betrieb.
Dafür muss die Anlage aber ausgelegt sein und das ist eher die Ausnahme.
Hier wäre es dann wichtig einfach nur die Energie rüber zu bringen aber nicht die eigentliche Luft mit der enthaltenen Feuchtigkeit.