Erdwärme |
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Erdwärme
Um die Erdwärme zur Energiegewinnung zu nutzen stehen uns in Schleswig-Holstein drei verschiedene Gewinnungssysteme zu Verfügung: 1. Wasseranlagen bei denen das Grundwasser als Energiemedium genutzt wird. 2. Erdkollektoren bei denen die oberflächennahe Bodentemperatur mit großflächigen Kollektoren genutzt wird. 3. Erdsonden mit denen die Erdwärme bis zu mehreren 10 m Tiefe genutzt wird.
Wenn die benötigte Heizleistung bekannt ist, lassen sich leicht die erforderliche Sondenlängen ermitteln. Für den Einbau der (Erdwärme-)Sonden sind Aufschlußbohrungen im Durchmesser von 20 cm erforderlich:
Abb. 1 Aufschlußbohrung für den Einbau von Erdwärmesonden
In jedes Bohrloch wird eine Sonde, bestehend aus einem Sondenfuß und zwei Kunststoffleitungen (PEHD), mit einem wärmeleitfähigen Material fixiert. Die Kunststoffleitungen werden mit einer Kühlflüssigkeit, ähnlich wie im Kühlschrank gefüllt und bilden einen geschlossen Kreislauf. Diese Kühlflüssigkeit gibt Übertage mittels Verdampfung und erneuter Kondensation Wärme an den Kreislauf der Wärmepumpe ab. Das auf etwa 8°C abgekühlte Kühlmittel wird wieder in die Erde gepumpt und erwärmt sich wieder. Ein Vermischen des kalten und warmen Kühlmi ttels verhindert der Sondenfuß am tiefsten Punkt der Sonde:
Abb. 2 Sondenfuß Das erwärmte Kühlmittel steigt mit einer Temperatur von bis zu 20°C auf und wird dann Übertage in einem Wärmetauscher wieder abgekühlt.
Abb. 3 Prinzip der Erdwärmeheizung
Die abgegebene Wärme wird in eine Kühlflüssigkeit abgegeben, die mit einem Kompressor auf rd. 60°C erhöht wird und diese Wärme ihrerseits wird in einem zweiten Wärmetauscher an das Wasser der Heizung abgegeben. Die Vorlauftemperatur des Heizungswassers ist dann etwa 50 bis 55°C warm. Damit wird das Haus geheizt. Das im ersten Wärmetauscher auf etwa 8°C abgekühlte Kühlmittel wird wieder zurück in die Erdsonden gepumpt um sich Untertage wieder auf bis zu 20°C zu erwärmen. Für das Heizen von Räumen mit Wärmepumpen gilt grundsätzlich: je niedriger die Vorlauftemperatur der Wärme-Nutzungsanlage, desto höher ist die Leistungszahl der Wärmepumpe und umso niedriger sind die Betriebskosten. Um dies zu erreichen sind großflächige Wärme-Abgabesysteme (Radiatoren, Fußbodenheizungen etc.) zu bevorzugen.
Die jährliche Ersparnis der Energiemenge bei Erdwärme
Die reine Kostenersparnis pro Jahr beträgt 1.167 Euro (~50%). Fazit Die einmalige Investition einer Ölheizung beträgt nur rund ein Drittel gegenüber einer Erdwärmeheizung.
Welche der Heizungsform bevorzugt wird hängt von der persönlichen Einstellung und Einschätzung der Energiepreisentwicklung des jeweiligen Bauherrn ab. So sind die Strompreise im letzten Jahr um rund 25%, der Heizölpreis um rund 60% gestiegen. Des weiteren ist zu berücksichtigen, dass Erdwärmeanlagen zur Zeit über die KfW bezuschusst werden. Auch kann über eine mögliche Energieerzeugung mit Photovoltaik- Elementen nachgedacht werden. Nicht zuletzt ist die jeweilige Bausituation - handelt es sich um einen Neu- oder Altbau- zu berücksichtigen. |