Wie viel kWh Strom kann man aus einem cbm Wasser mit 60°C per Wärmepumpe erzeugen?

Um die Menge an kWh Strom zu berechnen, die aus einem Kubikmeter Wasser mit 60°C per Wärmepumpe erzeugt werden kann, muss man einige Faktoren berücksichtigen, wie die Effizienz der Wärmepumpe und die Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser und der Umgebung.

Eine typische Wärmepumpe hat einen COP (Coefficient of Performance) von etwa 3 bis 5, was bedeutet, dass sie für jede kWh elektrischer Energie, die sie verbraucht, 3 bis 5 kWh Wärmeenergie erzeugen kann.

1. **Wärmeinhalt von Wasser**: 1 m³ Wasser hat eine Masse von etwa 1000 kg. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt etwa 4,18 kJ/kg·K. Um die Wärmeenergie zu berechnen, die aus 1 m³ Wasser bei 60°C gewonnen werden kann, muss man die Temperaturdifferenz zur Umgebungstemperatur kennen. Angenommen, die Umgebungstemperatur beträgt 20°C, dann beträgt die Temperaturdifferenz 40 K.

\[
Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 1000 \, \text{kg} \cdot 4,18 \, \text{kJ/kg·K} \cdot 40 \, \text{K} = 167200 \, \text{kJ}
\]

Um dies in kWh umzurechnen, teilt man durch 3600 (da 1 kWh = 3600 kJ):

\[
Q = \frac{167200 \, \text{kJ}}{3600 \, \text{s/h}} \approx 46,4 \, \text{kWh}
\]

2. **Nutzung durch die Wärmepumpe**: Wenn die Wärmepumpe einen COP von 4 hat, dann kann man die elektrische Energie, die benötigt wird, um diese Wärme zu erzeugen, berechnen:

\[
\text{Benötigte elektrische Energie} = \frac{46,4 \, \text{kWh}}{4} \approx 11,6 \, \text{kWh}
\]

Zusammenfassend kann man sagen, dass aus 1 m³ Wasser mit 60°C unter den gegebenen Annahmen etwa 46,4 kWh Wärmeenergie gewonnen werden kann, wobei die Wärmepumpe dafür etwa 11,6 kWh elektrische Energie benötigt. Die tatsächlichen Werte können je nach Effizienz der Wärmepumpe und den spezifischen Bedingungen variieren.