Geothermie

• Was ist Geothermie? Geothermie, auch als Erdwärme bekannt, bezeichnet die Nutzung der im Erdinneren gespeicherten Wärmeenergie. Diese Energiequelle entsteht durch den radioaktiven Zerfall von Mineralien und die Restwärme aus der Erdentstehung. Geothermie ist eine erneuerbare und umweltfreundliche Energiequelle, die konstant verfügbar ist und unabhängig von Wetterbedingungen genutzt werden kann.
• Geothermie Heizung: Eine Geothermie Heizung nutzt die Erdwärme, um Gebäude zu beheizen, indem sie Wärme aus dem Erdreich entzieht und in das Heizungssystem des Hauses einspeist. Diese Art der Heizung ist sehr effizient und reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Geothermie Heizungen sind besonders geeignet für Neubauten und gut isolierte Gebäude, wo sie erheblich zur Senkung der Heizkosten beitragen können.
• Geothermie Wärmepumpe: Eine Geothermie Wärmepumpe funktioniert, indem sie die im Boden gespeicherte Wärme aufnimmt und mittels eines Wärmetauschers auf ein höheres Temperaturniveau hebt. Das kann für Heizung und Warmwasserbereitung genutzt werden. Diese Systeme bestehen aus Erdkollektoren oder Erdsonden, die die Wärme aus der Erde aufnehmen. Geothermie Wärmepumpen sind besonders effizient und umweltfreundlich, da sie eine konstante und zuverlässige Energiequelle nutzen.

Die Geothermie ist neben Sonnenenergie und der Energie aus Windkraft eine der zukunftsweisenden, umweltfreundlichen, erneuerbaren Energiequellen. Geothermie ist der Fachbegriff für Erdwärme.

Durch die Nutzung von Erdwärmepumpen kann die im Boden gespeicherte Wärme effizient zur Beheizung und Kühlung von Gebäuden eingesetzt werden. Diese Technologie ermöglicht eine konstante Energieversorgung unabhängig von Wetterbedingungen und Tageszeit, was sie besonders zuverlässig und nachhaltig macht.

Für die gespeicherte Wärme in der Erdkruste haben wir alle schon einmal Beweise gesehen: Geysire, die in Island heißes Wasser in die Höhe schießen. Bekannt sind aber auch in Deutschland die warmen oder heißen Quellen, denen eine besondere Heilkraft innewohnt. Auch die enorme Hitze, die bei einem Vulkanausbruch freigesetzt wird, zeugt deutlich von der in der Erde gespeicherten Wärme.

Geothermie heißt auch: Mehr Wärme, je tiefer man in die Erdkruste eindringt (von einigen ‚Wärmeanomalien‘ abgesehen). Bei Erdwärme in Tiefen von bis zu 400 Metern spricht man von oberflächennaher Geothermie, in Tiefen darunter von Tiefengeothermie.

Der Begriff der Geothermie umfasst auch alle Techniken, die sich dieser Erdwärme zunutze machen, sei es in sogenannten KWK-Kraftwerken, zur Herstellung von Strom oder eben in Wärmepumpenanlagen.

Erdwärmepumpen nutzen die in der Erde gespeicherte Wärme zu Heizzwecken. Es handelt sich dabei immer um die Nutzung der oberflächennahen Geothermie, auch wenn die Erdwärme Bohrung manchmal in Tiefen von bis zu 100 Metern reicht.

Wärmepumpen (bzw. Erdwärmepumpen)machen es möglich, die im Erdreich enthaltene Wärme zu übertragen. Das kann auf unterschiedliche Weise geschehen. Die am weitesten verbreiteten Methoden nutzen Erdkollektoren oder Erdsonden. Bei anderen Methoden werden Erdkörbe oder Tiefensonden verlegt.

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Erdwärmekollektoren, werden im Erdreich horizontal in Rohrschlangen verlegt. Durch sie zirkuliert ein Wärmeträgermedium, das die Wärme aus dem Erdreich zieht. Um damit ein Haus zu beheizen oder zusätzlich das Warmwasser aufzuwärmen, ist eine recht große Kollektorfläche notwendig.

Üblicherweise wird der Erdkollektor die doppelte, zu beheizende Fläche einnehmen. Mit anderen Worten:

Für 100 Quadratmeter zu beheizende Wohnfläche benötigt der Kollektor mindestens 200 Quadratmeter freie Fläche.

Die Nutzung der Erdwärme mit einem Erdkollektor hat Vor- und Nachteile.

• Ein großer Vorteil ist natürlich die unkomplizierte Verlegung des Kollektors (in einer Tiefe von rund 1,50 Metern). Das ist sogar in Eigenarbeit möglich. Somit ist der Erdkollektor auch deutlich günstiger vergleichen mit Erdsonden.
• Nachteil: Erdkollektoren brauchen eine große, unbebaute Fläche. Außerdem ist die Entzugsleistung nicht so groß. Zudem schwankt die erzielbare Leistung im Jahresverlauf und ist von der Bodenbeschaffenheit (Feuchtigkeit und Sonneneinstrahlung) abhängig.

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Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen, die Erdsonden nutzen, werden Kunststoffrohre senkrecht in Bohrlöchern verlegt, die einen Durchmesser von meist 15 bis 20 Zentimetern haben. Diese Bohrlöcher sind je nach benötigter Heizleistung rund 50 bis 100 Meter tief. Ab einer Tiefe von über 99 Metern sind in Deutschland allerdings Genehmigungen vom Bergamt für die Bohrungen notwendig, genauso wie in Wasserschutzgebieten.

Die Nutzung der Erdwärme mit Erdsonden gilt als besonders effektiv, weil in den tieferen Schichten von einer gleichbleibenden Temperatur von rund zehn Grad, ausgegangen werden kann. Ein weiterer Vorteil ist der geringe Platzbedarf, sodass die Erdsonden-Wärmepumpen auch für kleine Grundstücke geeignet sind. Allerdings sind die Bohrungen teuer und aufwendig. Liegen keine Daten über die Bodenbeschaffenheit vor, müssen Probebohrungen durchgeführt werden, um die Wirtschaftlichkeit der Anlage einschätzen zu können. Möglich ist auch die Ausführung über mehrere kürzere Sonden, das verringert jedoch die Wirtschaftlichkeit der Nutzung der Geothermie und erhöht die Kosten.

Der Begriff Geothermie umfasst die Erdwärme und ihre Nutzung als erneuerbare Energie. Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen wird die Erdwärme entweder über horizontale Erdkollektoren oder vertikale Erdsonden entzogen. Beide Systeme haben ihre Vor- und Nachteile.

Sie unterscheiden sich vor allem hinsichtlich des Platzbedarfs, der Effizienz und dem Kostenaufwand. Die mögliche Leistung der Erdwärmepumpen hängt ganz entscheidend vom Wassergehalt, der Gesteinsart und der Bodenqualität ab.

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