Geothermie ist aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen eine sehr attraktive, alternative Heiztechnik. Lesen Sie bei Effizienzhaus-online, unter welchen Voraussetzungen eine Erdwärmepumpe mit Erdsonde die höchste Effizienz erreicht, und worauf Sie bei der Planung besonders achten müssen!

 

Zuverlässige Energiequelle für Geothermie

Eine Erdsonde ist die effektivste Möglichkeit, um die Energie zu gewinnen, die von einer Erdwärmepumpe für Heizung und Warmwasserbereitung nutzbar gemacht wird. Die Temperaturen im Erdinneren liegen konstant bei 10 Grad und mehr. Das macht Erdsonden zu zuverlässigen Energiequellen und zur Basis für eine witterungsunabhängige, leistungsfähige Heizung.

 

Technik und Aufbau

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.
Die Sole 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". Die Wärmeenergie wird über den Verdampfer auf ein Kältemittel übertragen, das dabei gasförmig wird. Unter Einsatz elektrischer Energie wird das durch den Kompressor verdichtet, wobei sich Temperatur und Druck erhöhen. Am Wärmetauscher wird dann die gewünschte Temperatur an das Heizsystem abgegeben.

 

Erdwärmepumpen Erschließung

Erschließungsarten einer Erdwärmepumpe

Foto: Dirk Schumann - fotolia.com

 

Vorteile von Erdsonden und Erdwärmepumpen

  • hoher COP von 4 und mehr
  • niedrige Betriebskosten
  • unabhängig von fossilen Energieträgern
  • geeignet für monovalenten Betrieb
  • lange Lebensdauer
  • robuste und einfach zu wartende Technik
  • passive Kühlung möglich
  • geringer Platzbedarf

 

Nachteile von Wärmepumpen mit Erdsonde

  • hohe Anfangsinvestition
  • hoher Planungsaufwand
  • Vereisung und sinkende Effizienz bei zu hoher Entnahme durch steigenden Bedarf oder Planungsmangel

 

Worauf Sie bei der Planung von Erdsonden achten müssen

Vor der Berechnung 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.
Es ist sehr wichtig, dass eine Erdsonde richtig dimensioniert ist. Ist sie zu klein, wird bei hohem Heizbedarf zu viel Wärme entnommen. Dann kann der Boden vereisen, was die Effizienz deutlich senkt.
Für die Installation von Erdsonden müssen je nach Region unterschiedliche Genehmigungen vorliegen. Neben der Baugenehmigung spielt auch der Gewässerschutz eine wichtige Rolle. Im Vorfeld sollten Sie sich daher genau über örtliche Gegebenheiten und rechtliche Voraussetzungen informieren.

 

Wie tief können Erdsonden sein?

Während Tiefengeothermie bis zu 1000 Meter unter die Erdoberfläche reichen kann, beschränkt sich die Tiefe von Erdsonden für einfache Wohnhäuser in der Regel auf bis zu 100 Meter. Für tiefere Bohrungen wären zusätzliche Genehmigungen notwendig. Bei 15 Meter liegt die Temperatur schon konstant bei 10 Grad und der Boden wird mit zunehmender Tiefe wärmer. Die Steigung beträgt etwa 1 Grad auf 30 Meter. Für Gesamtlängen von über 100 Metern wird die berechnete Sondenlänge gleichmäßig auf mehrere Bohrungen aufgeteilt.

 

Wie viel kostet eine Erdsonde?

Die Bohrung der Erdsonde gehört zu den Faktoren, die Erdwärme in der Anschaffung vergleichsweise teuer machen. Mit 50 EUR pro Meter sollten Bauherren rechnen.
Für eine typische Erdsondenanlage für eine Heizlast von 10 kW kann die Erdsonde allein rund 11.000 Euro kosten. Enthalten sind neben den Bohrungen und dem Sondeneinbau auch Kosten für die Entsorgung des Erdaushubs, die Befüllung mit Kühlmittel und die Verteilung bis zur Übergabe im Hausanschlussraum.
Dazu kommt der Preis für die Erdwärmepumpe mit ca. 5.000 Euro. Außerdem die Kosten für die Installation, die zwischen 2.000 und 3.000 Euro betragen können.

 

Hohe staatliche Förderung für Geothermie

Das BAFA stellt hohe Fördersummen für Geothermie in Aussicht. Voraussetzung ist eine JAZ von mindesten 3,8. Dann haben Sie Anspruch auf 4.500 Euro Basisförderung. Zusätzlich warten 2.250 Euro Effizienzbonus bei einer hocheffizienten Anlage mit einer JAZ von 4,5 und mehr. Außerdem sind weitere Boni zum Beispiel für die Kombination mit einer Solaranlage möglich.

 

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Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH
Foto:

 

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