Es gibt verschiedene technische Möglichkeiten, um Erdwärme als Energiequelle zu nutzen. Man unterscheidet zwischen „offenen Systemen" (Brunnensystemen) und „geschlossenen Systemen" (Erdwärme-Sonden, Erdwärme- bzw. Flächenkollektoren, Energiepfählen).
Ein zentrales Element, das in allen Varianten vorkommt, ist die Wärmepumpe. Sie stellt die dem Boden entzogene Erdwärme mit Hilfe von Antriebsenergie (meist elektrischer Strom) dem Heizsystem des Gebäudes zur Verfügung und gewährleistet somit die Wärmeversorgung.
Die Wahl des geeigneten Systems hängt von vielen Faktoren ab und muss je nach Situation getroffen werden. Entscheidend sind vor allen Dingen die Untergrundverhältnisse am Standort. Neben den geophysikalischen Eigenschaften der vorliegenden Gesteine, wie Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität, ist auch das Vorhandensein und die chemische Beschaffenheit von Grundwasser dafür ausschlaggebend, welches System empfehlenswert ist. In den meisten Fällen sind dies in Mitteleuropa die Erdwärme-Sonden.
Systemüberblick
Erdwärme für jeden Geschmack – von Sonden über Flächenkollektoren bis zu Brunnen
Erdwärme-Sonden
Erdwärme-Sonden gehören zu den geschlossenen Systemen und werden über Bohrungen senkrecht in den Untergrund gebracht. In den Sonden zirkuliert ein Wasser-Sole-Gemisch, welches dem Boden Wärme entzieht. Die Tiefe der Bohrungen hängt entscheidend von den vorliegenden Gesteinseigenschaften und dem Grundwasserfluss ab. Da das Umfeld der Sonden abgekühlt wird, sind Mindestabstände zwischen den Sonden zu beachten. Dadurch wird eine gegenseitige Beeinflussung vermieden und die optimale Funktionfähigkeit der Erdwärme-Anlage garantiert. Müssen die Sonden tiefer als 100m verlegt werden, ist eine bergrechtliche Genehmigung, welche wir natürlich für Sie beantragen können, erforderlich.
Flächenkollektoren
Erdwärme-Kollektoren – oft auch als Flächenkollektoren bezeichnet – gehören, wie die Erdwärme-Sonden, zu den geschlossenen Systemen. Sie werden horizontal ca. 120 cm tief, also frostsicher, verlegt und funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie die Sonden: In den Sonden zirkuliert ein Wasser-Sole-Gemisch, welches dem Boden Wärme entzieht. Wie groß die Kollektorfläche sein muss, hängt im Wesentlichen von der Regenwasserdurchlässigkeit der Bodenschichten ab. Durch den Bauherrn können Teile der Arbeiten, z.B. das Ausschachten der benötigten Flächen, als Eigenleistung ausgeführt werden. Ein Nachteil der Erdwärme-Kollektoren ist der hohe Flächenbedarf. Außerdem ist zu beachten, dass die benutzten Flächen nicht überbaut werden dürfen.
Brunnensysteme
Über einen Förderbrunnen wird Grundwasser aus dem Boden entnommen und der Wärmepumpe zugeführt, welche dem Wasser die Wärme entzieht. Das abgekühlte Wasser wird danach in einen Schluckbrunnen zurückgeleitet. Lage und Abstand der beiden Brunnen sind abhängig von der Fließrichtung, dem Gefälle und der Fließgeschwindigkeit des Grundwassers. Weiterhin ist die chemische Zusammensetzung des Grundwassers zu berücksichtigen. Die Brunnensysteme zählen zu den offenen Systemen.