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Heizen mit Erdwärme

Unter dem Heizen mit  Erdwärme, auch Geothermie, versteht man die Nutzung  der erreichbaren Wärme im oberen Teil der Erdkruste. Neben dem direkten Heizen mit Erdwärme von Nutzwasser und Raumwärme, beziehungsweise auch dem  Kühlen mit Erdwärme, mittels einer Wärmepumpenheizung, kann sie auch zur Erzeugung von elektrischem Strom durch eine Kraft-Wärme-Kopplung genutzt werden. Das Heizen mit Erdwärme zählt zu den erneuerbaren Energien. Der Begriff Geothermie bezeichnet neben der ingenieurstechnischen Nutzung der Erdwärme auch geowissenschaftliche Untersuchungen der thermischen Situation im inneren der Erde.

Allgemeines zur Erdwärmenutzung

Heizen mit Erdwärme

99% der Erde sind heißer als 1000 Grad Celsius. Die Temperatur der Erdschicht nimmt in Mitteleuropa durchschnittlich um 3 Grad je 100 Meter Tiefe zu. Diese Wärmelässt sich technisch als Heizwärme nutzen. Während in Deutschland die Erdwärme bisher nur wenig genutzt wird, sind in der Schweiz bereits 70% aller Neubauten mit Wärmepumpen ausgestattet. In Island ist der Anteil noch wesentlich höher. Als Wärmequelle kann dabei  grundsätzlich das Erdreich, das Grundwasser oder auch die Luft genutzt werden. In Deutschland wird überwiegend das Erdreich als Wärmequelle genutzt. Die gebräuchlichste dabei verwandte Wärmepumpe ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, das heißt das Erdreich gibt die Wärme ab an ein Wasser-Frostschutz-Gemisch. Besteht die Möglichkeit der Nutzung von Grundwasser kann dagegen auch eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe zum Einsatz kommen.  In Deutschland verfügen jedoch nur die Regionen Norddeutschland, Bayern und Teile von Thüringen  über dafür geeignete Warmwasserschichten in der Tiefe. Wasser-Wasser-Wärmepumpen erreichen durch die relativ hohen Tiefenwassertemperaturen einen guten Wirkungsgrad, nachteilig ist jedoch der Fakt, dass eine Wasserentnahmegenehmigung vorliegen muss. Darüber hinaus  reduzieren schlechte Wasserqualitäten die Lebensdauer der Maschinen.

Gängige Verfahren zum Heizen mit Erdwärme

Da die Möglichkeiten im Bereich des Tiefenwassers beziehungsweise Luft  also sehr limitiert sind, wollen wir uns vorrangig mit dem Erdreich als Wärmequelle befassen. Es gibt zwei gängige Verfahren zum Heizen mit Erdwärme. Wir decken also nur einen kleinen Teil des Geothermie Sektors ab, wenn Ihr weitere Fragen zu dem Thema habt, die in dem Artikel nicht geklärt werden, könnt Ihr diese gerne in den Kommentaren stellen.  Eine weitere gute Adresse wäre jedoch das Ratgeberportal Frage.de.

Heizen mit Erdwärme mittels Kollektoren

Kollektoren werden in einer Tiefe von circa 1 bis 50 Meter unter der Frostgrenze eingesetzt. Hierbei werden in einem Abstand von circa 60 Meter großflächig Schläuche zum Wärmetausch verlegt.

Heizen mit Erdwärme mittels Erdwärme-Sonden

Eine Sonde wird in circa 200 Metern Tiefe in die Erde eingebracht um den Wärmetausch durchzuführen.

Das Herzstück einer jeden Erdwärmeheizung ist jedoch die Wärmepumpe. Sie nimmt die niedrige Vorlauftemperatur aus dem Erdreich und hebt sie auf ein für uns Menschen angenehmes Temperaturniveau an. Sie besteht aus einem geschlossenen Kreislaufsystem, gefüllt mit einer Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt. Ein Verdampfer bewirkt eine Veränderung des Aggregatzustandes zu Gas. Anschließend wird das Gas verdichtet, auf diese Weise wird die Temperatur erhöht. Durch die Wärmeabgabe an einen Heizkreislauf erfolgen eine Rückverflüssigung und die anschließende Entspannung auf den Ausgangsdruck.

Umwelt-Butler Fazit:

Eine Erdwärmeheizung  verbraucht keine fossile Energie und arbeitet ohne Emissionen. Die erzeugte Energie steht direkt vor Ort zur Verfügung. Aus Ökologischer Sicht ist sie also sehr erstrebenswert.  Dem stehen allerdings höhere Anschaffungskosten Energiequellen. Das einzige was zum Betrieb benötigt wird, ist Strom.