Geothermie

Definition: Die Geothermie bzw. Erdwärme umfasst die in Form von Wärme gespeicherte Energie unterhalb der Oberfläche der festen Erde. Für die Untergrenze der oberflächennahen Geothermie gilt ein Teufenbereich von 400 m [VDI-Richtlinie 4640 „ Thermische Nutzung des Untergrundes“]. Die über das Jahr relativ konstanten Erdreich- und Grundwassertemperaturen von ca. 8,5 bis 12 C° bieten optimale Vorraussetzungen der Wärme- bzw. Kältegewinnung für die umweltgerechte und wirtschaftliche Klimatisierung von Bauwerken. [H.S.W. GmbH] Erdwärmesonden, Energiepfähle oder Brunnen (Abbildung) gewinnen die Erdwärme, die dann in der Geothermischen Heizzentrale mit Hilfe der Wärmepumpe auf ein Temperaturniveau von ca. 28 - 35 C° „veredelt“ wird.

Erdwärmesonden

Erdwärmesonden sind das am häufigsten angewendete System zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie. Der Vorteil von Erdwärmesonden ist der geringe Platzbedarf. Es handelt sich um ein geschlossenes Kunststoffrohrsystem. Die Rohre werden vertikal in ca. 60 bis 150 m tiefen Bohrlöchern mit einer Zement- Bentonit-Suspension verpresst. In den Rohren fließt eine Wärmetauscherflüssigkeit, meist ein Wasser-Glycol-Gemisch, die dem Erdreich die Wärme entzieht.

Energiepfähle – geothermisch aktivierte Tiefgründung

Bauwerke müssen bei schwierigen Baugrundbedingungen häufig tiefgegründet werden. Überall dort, wo eine Pfahlgründung erforderlich wird, bietet sich eine Überprüfung an, ob die zusätzliche geothermische Nutzung des Untergrunds durch Energiepfähle (geothermisch aktivierte Ortbeton- oder Fertigpfähle) möglich ist.

Brunnen (Grundwasser-Wärmepumpe)

Das Grundwasser als Wärmequelle weist eine mittlere Temperatur von 8 bis 12°C auf, die nur unwesentlich schwankt. Dies hat höchste Leistungszahlen der Wärmepumpe zur Folge, welche auch im Winter annähernd konstant bleiben. Für die Nutzung gibt es einen Förder- und einen Schluckbrunnen. Die Entfernung zwischen den beiden Brunnen sollte ausreichend groß sein, um einen hydraulischen Kurzschluss zu vermeiden.