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Erdwärmesonden: Effiziente Heizsysteme mit Geothermie

Erdwärmepumpen nutzen Geothermie, um Energie für Heizung und Warmwasser zu erzeugen. Diese Energiequelle ist unerschöpflich, kostengünstig und beim Betrieb mit Strom aus erneuerbaren Quellen auch CO2-neutral.

Die Erdwärmesonde ist die effektivste Art, um für eine Erdwärmeheizung Energie aus tieferen Bodenschichten zu gewinnen. Der Hauptnachteil besteht in der aufwendigen und kostenintensiven Einrichtung und Installation der Erdwärmesonden. Durchschnittlich entstehen dabei Kosten von 50 Euro pro Meter.

 

 

Aufbau von Erdsonden

Als Erdsonde bezeichnen wir lange Doppelrohre aus hochbeständigem Polyethylen, die in tiefe Erdbohrungen eingebracht werden. Sie bilden ein geschlossenes System, in dem eine Sole (Wasser-Salz-Gemisch) oder eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel (Glykol) als Trägerflüssigkeit zirkuliert.

Das Kältemittel nimmt in der Tiefe die Wärmeenergie des Bodens auf und übergibt sie auf der anderen Seite des Kreislaufs an die Wärmepumpe. Die eigentliche Heizanlage funktioniert nach dem Prinzip einer "rückwärts laufenden Kältemaschine". Das Kältemittel nimmt die Wärmeenergie über den Verdampfer auf und wird dabei gasförmig. Unter Einsatz elektrischer Energie verdichtet es ein Kompressor, wobei sich Temperatur und Druck erhöhen und das Kältemittel erneut den flüssigen Zustand einnimmt. Dieser Vorgang setzt Kondensationswärme frei. Der Erdwärmetauscher gibt dann die Energie an das Heizsystem ab, damit es etwa über einen Wärmespeicher für die gewünschte Temperatur sorgen kann.

 

 

Wie tief müssen Erdsondenbohrungen sein?

Vor dem Berechnen der notwendigen Sondentiefe muss die Art und Stärke der vorkommenden Bodenschichten bekannt sein. Luft- und Wasserblasen senken die Effizienz. Verschiedene Gesteine und Sedimente erlauben außerdem eine unterschiedlich hohe Entzugsleistung. Sie reicht von 30 Watt pro Meter bei trockenen Sedimentböden über 50 Watt pro Meter in Festgestein bis zu 65 Watt pro Meter in wassergesättigtem Kies und Sand.

Das richtige Dimensionieren der Erdwärmesonde spielt eine wichtige Rolle. Ist sie zu klein, entnimmt sie bei hohem Heizbedarf zu viel Wärme. Dann kann der Boden vereisen, was die Effizienz deutlich senkt. Bei hohem Bedarf und mehr als 100 Metern Sondentiefe sind mehrere Bohrlöcher notwendig, die in ausreichendem Abstand voneinander stehen sollten.

Für die Installation von Erdsonden müssen je nach Region unterschiedliche Genehmigungen vorliegen. Neben der Baugenehmigung ist auch der Gewässerschutz von großer Bedeutung. Im Vorfeld sollten Sie sich daher genau über örtliche Gegebenheiten und rechtliche Voraussetzungen informieren.

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