Erdwärmebrunnen für Wärmepumpen – das Potenzial wie die Erde nutzen
Die stabilste und ganzjährigste Methode zum Heizen oder Kühlen mit erneuerbaren Energiequellen sind Wärmepumpen mit Grundwasser. Dieses System nutzt die konstante Temperatur der Erde als Energiequelle und bietet erhebliche Vorteile gegenüber anderen Arten von Wärmepumpen. In der Praxis werden zwei Methoden zum „Pumpen“ von Wärmeenergie verwendet: die Verwendung von Wärmepumpen mit Oberflächenkollektoren, die in einer Tiefe von 1 bis 1,5 m unter der Erdoberfläche platziert werden, oder die Verwendung von Wärmepumpen mit vertikalen Erdwärmebrunnen. In diesem Artikel gehen wir näher auf die zweite Möglichkeit ein – die Wärmepumpenbohrung.
Wie funktionieren Erdwärmebohrungen in Wärmepumpen?
Grundwasser-Wärmepumpen, die mit Erdwärmebrunnen arbeiten, nutzen die tief unter der Erdoberfläche gespeicherte Wärme. Wie andere Arten von Wärmepumpen können sie die gewonnene Energie in die Beheizung oder Kühlung von Gebäuden umwandeln.
Was muss ich bei der Entscheidung für die Installation eines Erdwärmebrunnens beachten?
Zunächst sollten Sie verstehen, dass der Bau einer Geothermiebohrung geologische Untersuchungen und die Einholung entsprechender Baugenehmigungen erfordert. Viel hängt von der geplanten Bohrtiefe ab – in manchen Fällen genügt eine Anzeige, in anderen Fällen ist eine vollständige Genehmigung des zuständigen Bergamtes erforderlich. Die Bauvorschriften für Brunnen können je nach Region unterschiedlich sein. Daher ist es wichtig, dass Sie sich sorgfältig mit den örtlichen Vorschriften vertraut machen.
Ebenso wichtig ist es, mit der Errichtung des Brunnens ein professionelles Unternehmen zu beauftragen, das über entsprechende Qualifikationen und Erfahrung in derartigen Projekten verfügt. Spezialisten auf diesem Gebiet können oft dabei helfen, die erforderlichen Genehmigungen und Konstruktionsunterlagen zu erhalten.
Ist eine Erdwärmebrunne das Richtige für mich?
Mit Grundwasser betriebene Wärmepumpen erfordern für ihren Betrieb entweder den Bau eines Erdkollektors oder eines Tiefbrunnens. Die Entscheidung, welche Variante für Sie am besten geeignet ist, hängt vor allem von der Größe Ihrer Immobilie ab. Wenn Sie nicht über ein großes Grundstück für die Installation von Erdkollektoren verfügen, d. h. über eine Fläche, die mindestens der Fläche der Fußbodenheizung entspricht, ist die Wahl eines Bohrlochs für eine Wärmepumpe die beste Lösung für Sie. Es ist erwähnenswert, dass es sich bei beiden Optionen nicht um kleine Investitionen handelt. Angefangen von der Entwurfsdokumentation über die Einholung von Genehmigungen bis hin zu Erdarbeiten, also Tiefbohrungen. Höhere Anschaffungskosten können Sie von der Installation dieser Art von Wärmepumpe abhalten, aber der hohe Wirkungsgrad, der störungsfreie und leise Betrieb sowie die außergewöhnlich lange Lebensdauer können Ihre Erwartungen erfüllen oder sogar übertreffen, wenn Leistung und Effizienz der Wärmepumpe stimmen richtig ausgewählt.
Wo kann man ein Loch für eine Wärmepumpe bohren?
Bohrlöcher für Wasser-Erde-Wärmepumpen eignen sich vor allem für tragfähigere Böden. Das Vorhandensein von Grundwasser ist aus Sicht der thermischen Regeneration des Brunnens von Vorteil, kann aber prinzipiell überall durchgeführt werden. Es ist jedoch wichtig, die Rentabilität des Bohrlochs selbst im Zusammenhang mit der Rendite der gesamten Investition zu verstehen. Aus dem gleichen Grund ist es notwendig, die Planungs- und Bauarbeiten im Zusammenhang mit dem Bohren eines Brunnens an Spezialisten auszulagern.
Wie tief sollte das Loch für die Wärmepumpe sein?
Die Bohrtiefe wird auf Grundlage der voraussichtlichen Leistung der Wärmepumpe und der geologischen Struktur des Gebiets berechnet. Sie liegt üblicherweise im Bereich von 50 bis 200 Metern, bei Bedarf sind auch weitere Bohrungen möglich.
Die Temperatur in einer solchen Tiefe ist normalerweise das ganze Jahr über stabil und liegt bei etwa 8 bis 10 Grad Celsius, was die optimale Umgebung für die Effizienz von Wasser-Erdwärmepumpen darstellt. In einem für einen geschlossenen Kreislauf vorbereiteten Schacht werden eine Reihe von Rohren verlegt, durch die eine wärmeübertragende Flüssigkeit (Sole oder eine andere nicht gefrierende Flüssigkeit) zirkuliert. Diese Flüssigkeit entzieht dem umgebenden Erdreich Wärme und überträgt sie an eine im Gebäudeinneren installierte Wärmepumpe.
Vorteile geothermischer Systeme
Höhere Energieeffizienz
Geothermische Systeme sind im Vergleich zu herkömmlichen Heiz- und Kühlmethoden deutlich energieeffizienter. Dank der stabilen Umgebungstemperatur, aus der sie ihre Wärme beziehen, verbrauchen sie weniger Strom, was zu geringeren Betriebskosten führt.
Ökologische Vorteile
Geothermiesysteme nutzen wie andere Arten von Wärmepumpen erneuerbare Energien, um den CO2-Fußabdruck von Gebäuden deutlich zu reduzieren. Ihr Betrieb erfordert keine Verbrennung fossiler Brennstoffe, was bedeutet, dass sie keine schädlichen Gase ausstoßen.
Lange Lebensdauer und geringe Wartungskosten
Grundwasserwärmepumpen sind auf eine langjährige Lebensdauer ausgelegt. Für Brunnenrohrsysteme beträgt die Garantie oft 25 bis 50 Jahre, während die Lebensdauer von Wärmepumpen selbst über 20 Jahre betragen kann.
Funktionalität das ganze Jahr über
Im Gegensatz zu einigen anderen erneuerbaren Energiequellen wie Solar- oder Windenergie steht Geothermie kontinuierlich 24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr zur Verfügung, unabhängig von Wetterbedingungen oder Tageszeit.
Kosten und Einsparungen bei geothermischen Bohrungen
Die anfänglichen Kosten für die Installation eines Erdwärmebrunnensystems können erheblich sein, und dies ist sicherlich der Hauptnachteil von Erdwärmepumpen.
Langfristige Einsparungen sowohl bei den Energie- als auch bei den Wartungskosten gleichen diese anfänglichen Investitionsausgaben jedoch aus. Die durchschnittliche Amortisationszeit für die Installation eines geothermischen Wärmerückgewinnungssystems beträgt 5 bis 8 Jahre, was es zu einer attraktiven Alternative zu herkömmlichen Heizmethoden mit einer Lebensdauer von mindestens 20 Jahren macht. Darüber hinaus können in einigen Regionen Subventionen oder Steuergutschriften zur Unterstützung der Installation erneuerbarer Energiequellen verfügbar sein.
