Geothermie

Wärmepumpe - Erdreich als Wärmequelle



Mit Erdwärme heizen bringt viele Vorteile. Fossile Brennstoffe sind teuer und die natürlichen Vorkommen begrenzt. Gas- und Heizölpreise steigen langfristig. Eine echte Alternative auf immer knapper werdende Energieressourcen ist die Nutzung von Erdwärme.

 

 

Wärmepumpenanlagen senken Ihre Heizkosten im Vergleich zu Öl oder Gas ca. um bis zu 50%. Erdwärmeheizungen entnehmen ca. 75% der Wärme kostenlos aus der Umwelt. Es gibt derzeit keine kostengünstigere Art zu heizen, da drei Viertel der benötigten Energie der Umwelt entnommen werden! Die erforderliche Investition rechnet sich somit sehr schnell und die Heizkosten bleiben auch in der Zukunft bezahlbar.


Das Erdreich speichert täglich eingestrahlte Sonnenenergie. Sie wird entweder direkt in Form von Einstrahlung oder indirekt in Form von Wärme aus Regen und Luft vom Erdreich aufgenommen. Die im Erdreich gespeicherte Wärme wird über senkrecht verlegte Wärmetauscher, sog. Erdsonden gesammelt. Die Sondenlöcher werden mit moderner Bohrtechnik bis maximal 100 m tief ins Erreich gebohrt. Darüber hinaus ist eine bergrechtliche Genehmigung erforderlich.

 

Wie auch bei den Erdwärmekollektoren ist eine möglichst genaue Dimensionierung notwendig. Erdwärmekollektoren werden meist im Eigenheimbau verwendet. Sie sind zwar nicht ganz so effektiv wie Sonden, aber auch wesentlich preiswerter. Erdwärmekollektoren werden ca. 1,20 m tief (frostfrei!) großflächig verlegt. 

 

Die Temperatur der Erde in einer Tiefe von 10 – 20 Metern beträgt in Mitteleuropa im Mittel etwa 13° C. In den darüber liegenden Schichten wird die Erdtemperatur von der Witterung beeinflusst. Auf jeden m² Erdoberfläche wirken jährlich ca. 1100 kWh Sonnenenergie ein. In tieferen Erdschichten überwiegen geothermische Einflüsse, sodass sich die Erdmasse alle 33 m Tiefe um etwa 1° C erwärmt. Die Grundidee besteht darin, Heizwärme aus dem Untergrund zu gewinnen (Geothermie) und über geeignete Systeme im Gebäude für die Nutzung bereitzustellen. In umgekehrter Weise lässt sich dieses Prinzip auch zur Kühlung verwenden, indem überschüssige Wärme an den Untergrund abgegeben wird. Auf diese Weise ist bei entsprechend geeignetem Untergrund eine saisonale Speicherung von Kühl- und Heizenergie möglich.

 

Wärmepumpen gehören zu den sichersten und zuverlässigsten Heizsystemen überhaupt. Sie nutzen kostenlose Energie, welche in unserer Umwelt gespeichert ist und sich ständig erneuert und macht Sie unabhängig von Öl- und Gaspreisen. Daher garantiert die Wärmepumpe nicht nur heute sondern auch in Zukunft niedrigste Betriebskosten. Auch beim Kühlen mit einer Kombi- Wärmepumpe liegen die Betriebskosten wesentlich unter denjenigen einer konventionellen Klimaanlage.
Die Leistungszahl ist aber noch von weiteren Faktoren wie etwa der Temperaturspreizung von Wärmequelle und Wärmenutzung abhängig. Eine hohe Leistungs- und damit auch hohe Jahresarbeitszahl erhält man in erster Linie durch eine Wärmequelle mit möglichst gleichbleibend hoher Temperatur, wie dem Grundwasser, dessen Temperatur im Jahresmittel etwa 10 °C beträgt, minimal ca. 8 °C, maximal ca. 12 °C.

 

Auf der Wärmenutzungsseite sind möglichst niedrige Heizungstemperaturen anzustreben. Aus diesem Grund bieten sich bei Wärmepumpen Flächenheizungen an, die mit Vorlauftemperaturen von unter 30 °C betrieben werden können. Zu klein dimensionierte Heizkörper sind gegen größere bzw. leistungsfähigere zu tauschen, damit auch dort mit möglichst niedrigen Heizwasser-Temperaturen gearbeitet werden kann. Genauso ist die Hydraulikseite (Heizwasservor- und -rücklauf) unbedingt auf eine niedrige Spreizung bei einem hohen Volumenstrom zu modifizieren.