Ingenieur- und Handwerkerverbund
Berlin - Brandenburg
Funktionsprinzip Erdwärmeheizung
Das Prinzip der Erdwärmeheizung basiert auf der Nutzung der in der Erde gespeicherten Wärmeenergie. Diese Energie stammt hauptsächlich aus dem Erdinneren und wird im Boden und Grundwasser gespeichert. Eine Erdwärmeheizung nutzt diese Energie, um Gebäude zu beheizen. Hierbei haben sich in den Untergrund eingebrachte Tiefensonden als die zuverlässigste und wirtschaftlichste Form der Nutzung von Erdwärme für die Beheizung von Gebäuden durchgesetzt.
Funktionsweise:
1. Wärmequelle (Erdwärme):
In wenigen Metern Tiefe bleibt die Bodentemperatur das ganze Jahr über relativ konstant (ca. 8–12 °C im Bereich bis 100 m in Berlin/Brandenburg). Je tiefer man in das Erdreich eindringt, um so wärmer wird die Temperatur. Sie erhöht sich hierbei alle 30 Meter um ca. 1 ° Celsius (Geothermischer Gradient).
2. Erdwärme- oder Tiefensonden:
Erdwärmesonden sind lange, senkrecht ins Erdreich eingebrachte Kunststoffrohre, durch die eine Flüssigkeit (meist ein Wasser-Glykol-Gemisch) zirkuliert, welche dabei die Wärme des Erdreichs aufnimmt.
3. Sole/Wasser-Wärmepumpe:
Die in den Rohren der Erdwärmesonde aufgenommene Wärme wird an eine Wärmepumpe geleitet.
Die Wärmepumpe arbeitet ähnlich wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt. Sie entzieht dem Boden die Wärmeenergie und hebt deren Temperatur durch einen Verdichtungsprozess auf ein höheres Niveau, das für die Beheizung eines Gebäudes geeignet ist. Hierbei können Temperaturen von bis zu 65°C erreicht werden.
Der Energieverbrauch der Wärmepumpe ist relativ gering im Vergleich zur erzeugten Wärme. Bei fachgerechter Auslegung und Umsetzung einer Erdwärmeheizung kann ein Wirkungsgrad von 1 : 5 erreicht werden, das heißt, aus 1 kW Antriebsenergie können bis zu 5 kW Wärme erzeugt werden.
4. Heizsystem im Gebäude:
Die durch die Wärmepumpe erzeugte Wärme wird an das Heizungssystem im Gebäude weitergeleitet und dient darüber hinaus der Warmwasserbereitstellung.
Da bei einer Wärmepumpe mit geringeren Vorlauftemperaturen als bei fossilen Heizungssystemen gearbeitet wird, kommen für die Gebäudebeheizung meist effiziente Flächenheizungen zum Einsatz (z.B. Fußboden-, Wandheizungen oder nachgerüstete Plattenheizkörper).
5. Kühlung im Sommer:
Bei der passiven Kühlung durch eine Erdwärmeheizung wird in den Sommermonaten die natürliche Kühle des Erdreichs genutzt. Hierbei bleibt der Verdichter der Wärmepumpe ausgeschaltet, lediglich die Umwälzpumpen sind im Betrieb, was zu einem sehr geringen Energieverbrauch beim Kühlprozess des Gebäudes führt.
Vorteile einer Erdwärmeheizung
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Erfüllung des höchsten Nachhaltigkeits- und Effizienzstandarts für die Zukunft
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Attraktive Förderung vom Staat
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Niedrige Heizkosten durch sehr hohe Arbeitszahl
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Steigerung des Immobilienwertes
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Wertstabilie Geldanlage, da mit der Investition in die Erdwärmesonden ca. 80 % der zukünftigen Heizkosten abgegolten sind
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Kombinierte Heiz- und Kühlmöglichkeit für das Gebäude
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Keine Lärmemission im Außenbereich
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Keine störenden, unschönen Geräte im Außenbereich
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Hohe Effizienz, auch bei sehr kalten Temperaturen
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Hohe Langlebigkeit, da Erdwärmepumpen die längste Lebensdauer unter den Wärmepumpen haben
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Keine Brennstofflagerung im Gebäude
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Keine Abgas- oder Schornsteinfegergebühren