PaderZeitung :: Erdwärmepumpen: Nutzung der Erdwärme

PaderZeitung :: Erdwärmepumpen: Nutzung der Erdwärme
08/19/17 09:53:20
Erdwärmepumpen: Nutzung der Erdwärme
Dienstag, 22 Februar 2011 | Autor: Münch, Christian
Wie
eine Wärmepumpe funktioniert, ist den meisten Interessenten schnell klar. Eine Wärmepumpe nutzt ein bestimmtes
Medium (also das Erdreich oder Wasser oder Luft) und entzieht diesem Wärme. Diese Wärme wird dann zur
Heizungsunterstützung oder zur Erwärmung des Trinkwassers benutzt. Eine Wärmepumpe nutzt das bekannte Prinzip
Kühlschrank - nur im umgekehrten Sinne. Die Wärme wird von außen nach innen transportiert. Je nachdem,
welchem Medium diese Wärme entzogen wird, unterscheidet man zwischen Erd-, Luft- oder Wasserwärmepumpen.
Bei Erdwärmepumpen wird dem Erdreich die zu nutzende Wärme entzogen. Dies geschieht einfach über einen
Wärmeüberträger, der vorher in das Erdreich eingebracht wird. Es gibt Erdwärmepumpen mit Erdkollektoren oder
Erdwärmesonden. Bei Erdkollektoren werden Rohre aus Kunststoff oder Metall mäanderförmig im Erdreich in einer
Tiefe von bis zu zwei Metern verlegt. Bei Erdwärmepumpen mit Erdwärmesonden werden die Rohre senkrecht in das
Erdreich eingebracht. Dazu sind Bohrungen bis zu einer Tiefe von maximal circa hundert Metern notwendig. Andere
Bauformen, die hier nicht weiter vertieft werden sollen, sind Energiepfähle oder Erdwärmekörbe. Außerdem kann die
Erdwärme auch über das Grundwasser genutzt werden. Dazu müssen Brunnen gebohrt werden.
Die Anwendungsgebiete der unterschiedlichen Bauweisen hängen von dem verfügbaren Platz und den geografischen
sowie geologischen Gegebenheiten ab. Dazu zählen zum Beispiel die Bodenbeschaffenheit, die Sonneneinstrahlung
oder das Grundwasservorkommen. Je nach Größe, Auslegung und Arbeitszahl ist bei Erdwärmepumpen ein
sogenannter monovalenter Betrieb möglich. Von einem monovalenten Betrieb wird gesprochen, wenn die Heizung
allein mit der Wärmepumpe betrieben wird - also keine Gas-, Öl- oder Pelletheizung vorhanden ist.
Sole-Wasser Wärmepumpe
Bei einer Erdwärmepumpe mit Sole-Wasser-System zirkuliert in den Erdkollektoren oder der Erdwärmesonde eine
Mischung aus einem Frostschutzmittel und Wasser, die sogenannte Sole. Diesem Wärmeträger wird in der
Wärmepumpe die in der Erde aufgenommene Wärme entzogen. Das sogenannte Kältemittel wird damit erwärmt.
Dieses Kältemittel gibt in einem Wärmetauscher die Wärme an den Heizungskreislauf ab. Das Kältemittel wird dazu
in einem Kompressor verdichtet, weil so eine höhere Temperatur erzielt werden kann. Erdwärmepumpen mit
Erdwärmekollektor brauchen vergleichsweise viel Platz. Daher sind sie vor allem bei größeren Grundstücken
geeignet. Erdwärmesonden sind platzsparender, aber auch beim Aufbau mit höheren Kosten verbunden.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Bei einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe wird die vorhandene Erdwärme quasi indirekt über das Grundwasser
genutzt. Dazu müssen zwei Brunnen gebohrt werden, ein sogenannter Förderbrunnen, dem das Grundwasser
entnommen wird und ein Schluckbrunnen, dem das abgekühlte Grundwasser wieder zugeführt wird. Im Prinzip
funktioniert die Wasser-Wasser-Wärmepumpe nach dem gleichen Kreislaufprozess der Erdwärmepumpen mit
Kollektor oder Erdsonde. Der Wärmeträger ist keine Sole, sondern das Grundwasser. Die
Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist besonders effizient, weil das Grundwasser ganzjährig eine gleichbleibende
Temperatur von rund zehn Grad hat. Dies macht Wasser-Wasser-Wärmepumpen besonders effizient und
wirtschaftlich im Gebrauch. Neben den vergleichsweise hohen Kosten für die Errichtung muss noch ein weiterer
Nachteil der Erdwärmepumpe mit Wasser-Wasser-Wärmepumpe genannt werden. Für das Hochpumpen des
Grundwassers wird zusätzliche Energie notwendig, sodass die Wirtschaftlichkeit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
eher bei größeren Objekten mit entsprechend hohem Heizbedarf erreicht wird.
Fazit zur Nutzung
Die Erdwärme kann also über Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen genutzt werden. Die Entscheidung
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für ein System hängt von der Vor-Ort-Situation ab. Erdwärmepumpen mit Erdkollektor sind preiswerter, brauchen
aber mehr Platz. Erdwärmepumpen mit Erdsonden oder Grundwasserbrunnen sind wegen der Bohrungen teurer. Sie
brauchen aber weniger Platz und können im Sommer zum Kühlen genutzt werden.
http://www.waermepumpen.info/
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