Die Funktion eines Kältekreislaufes einer Heizungs- Wärmepumpe und einer reversiblen Wärmepumpe wird hier in einer Animation dargestellt. Quelle: Dimplex
Geothermie - Erdwärme, durch Wärmepumpen wird der Erde gespeicherte Energie entzogen
Geothermie ist die unterhalb der festen Oberfläche der Erde gespeicherte Wärmeenergie. Man nennt sie daher auch
Erdwärme. Diese beruht im Wesentlichen auf der von der Sonne eingestrahlten Wärmeenergie und dem vom
Erdinneren zur Erdoberfläche gerichteten Terrestrischen Wärmestrom. Unterhalb des Einflussbereichs der
Sonneneinstrahlung, d.h. unterhalb etwa 10 – 20 m, nimmt in Deutschland die Temperatur um rund 3° pro 100m
Tiefe zu. Die Temperatur unterhalb der Frostgrenze ist relativ konstant und beträgt das ganze Jahr über zwischen
8 und 12°C.
Nutzung der oberflächennahen Erdwärme
Als oberflächennahe Geothermie bezeichnet man die Wärmevorkommen in bis zu 400 m Tiefe. Diese können in Form
von Kombinationen aus Wärmepumpe und Erdwärmesonden, Energiepfählen, Erdwärmekollektoren etc. direkt
nutzbar gemacht werden.
Erdwärmesonden werden senkrecht in den Boden eingelassen. Die Sondentiefe wird Bereits bei der Planung festgelegt. Die Länge der einzelnen Erdwärmesonden beträgt in der Regel zwischen 40 und 100 Meter.
Spiralförmige Energiekörbe sind eine weitere Alternative, Erdwärme zu nutzen. Diese werden in Gräben in etwa 2 bis 4 Meter Tiefe in den Boden eingebracht. Der Abstand zwischen den Körben beträgt ca. 4 Meter.
Erdwärmekollektoren werden horizontal ca. 20 cm unterhalb der Frostgrenze verlegt. In der Praxis sind dies meist 1,0 bis 2,o m Tiefe. Für einen Erdwärmekollektor benötigt man ca. eine doppelt so große Fläche , als die Wohnfläche beträgt.
Im Verdampfer nimmt das kalte flüssige Arbeitsmittel Energie aus der Wärmequelle auf und verdampft.
Der Kompressor verdichtet das dampfförmige Arbeitsmittel unter Einsatz elektrischer Antriebsenergie, wobei sich dieses erwärmt.
Im Kondensator gibt das erwärmte dampfförmige Arbeitsmittel seine Energie an das Heizsystem ab und kondensiert (verflüssigt), wodurch seine Temperatur abnimmt.
Am Expansionsventil entspannt sich das flüssige Arbeitsmittel . Der Kreislauf beginnt wieder von neuem. Quelle: BWP »
Nutzen ( Wirtschaftlichkeit )
Wärmepumpen überzeugen durch eine sehr störungs- und wartungsarme Technik. Sie werden mit zahlreichen
Fördermöglichkeiten von der Bundesregierung belegt. Es entstehen keine Kosten mehr für fossile Brennstoffe.
Eine Wärmepumpe nutzt die vorhandene, kostenlose Wärme aus der Natur. Strom wird nur für den Betrieb der Pumpe
benötigt. Sie sparen also an Heizkosten und schonen zusätzlich die Umwelt. Im Prinzip gilt : Mit 75 % Umweltwärme
und 25 % eingesetzter Antriebsenergie werden 100 % Heizwärme erzeugt ! Sie erhalten außerdem vergünstigte