Erdwärmesonden oder Flächenkollektoren?

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© Fotolia/Dirk Schumann

Erdwärme kann zum Beheizen und Klimatisieren von Immobilien genutzt werden. Dabei entzieht ein Tauscher dem Boden Wärme, die eine Pumpe in das benötigte Temperaturniveau umwandelt. In der Regel kommen dabei Flächenkollektoren und Erdwärmesonden zum Einsatz. Je nach Bedarf benötigt man  unterschiedliche technische und energetische Ausführungen. Daher ist es wichtig, bereits vor der Planung genau zu prüfen, ob Erdwärmesonden oder Flächenkollektoren als Tauscher eingesetzt werden sollen.

Wie viel Erdwärme braucht eine Pumpe?

Grundsätzlich sollte zu Beginn eine Wärmebedarfsberechnung aufgestellt werden. Diese gibt Auskunft über die benötigte Leistungsgröße der Pumpe. Dann sollte anhand der Berechnung und den technischen Angaben die benötigte Leistung ermittelt werden. Dann muss man die Entzugsleistung des Bodens ermitteln. Diese kann in der Regel bei den geologischen Landesämtern erfragt werden und hängt von den geothermischen Gegebenheiten des Bodens sowie der Jahresbetriebsdauer und Volumenstrom des Erdwärmetauschers ab. Aus den Daten lassen sich die Größe der Erdwärmesonden und des Flächenkollektors ableiten. Die Richtlinien für die thermische Nutzung des Untergrundes (VDI-Norm 4640) helfen bei der Orientierung.

Wie groß muss ein Flächenkollektor sein?

Nicht nur die Größe sondern auch die Auswahl des richtigen Modells ist entscheidend. Engmaschige Flächenkollektoren mit sehr kleinem Rohrquerschnitt haben andere Eigenschaften als Flächenkollektoren mit großem Rohrquerschnitt. Hieraus ergibt sich wiederum ein bestimmter Wert für die Entzugsleistung. Sind die Werte bekannt, so lässt sich die benötigte Kollektorfläche errechnen. Ist der Abstand zwischen den Rohren des Flächenkollektors zum Beispiel 50 bis 80 cm groß, so errechnet sich die gesamt benötigte Rohrlänge mit der Kollektorfläche in Quadratmetern durch den gewählten Abstand.

Wie tief müssen Erdsondenbohrungen sein?

Bei der Bestimmung der Länge der Erdwärmesonden spielen die Entzugsleistung des Bodens und der Erdwärmesonde selbst eine wichtige Rolle. Teilt man die Kälteentzugsleistung durch die spezifische Entzugsleistung lässt sich die Länge ermitteln. Wichtig: Je tiefer man bohren darf, desto weniger Erdbohrungen benötigt man. Bei größeren Heizungen ab 50 Kilowatt empfiehlt es sich, die Entzugsleistung des Bodens vorher zu prüfen. Mit einem sogenannten Thermal Response Test lässt sich feststellen, wie viel Erdwärme genutzt werden kann. Erst diese Ergebnisse sind eine verlässliche Grundlage.

Welche Vorteile und Nachteile haben Flächenkollektoren?

Flächenkollektoren sind in der Regel die preiswertere Variante. Dies gilt vor allem für Neubauten, denn hier sind ohnehin umfangreiche Erdarbeiten nötig. Die Installation eines Flächenkollektors im Altbau kann aufwändiger und teurer sein. Zudem sollte man beachten, dass bei einem Flächenkollektor die Entzugsleistung saisonal beeinflusst wird. Die Temperatur die die Flächenkollektoren befördern, nimmt im Winter stärker ab als bei Erdwärmesonden. Zu klein ausgelegte Flächenkollektoren neigen zur Vereisung. Außerdem kann die Fläche über den Kollektor nur eingeschränkt genutzt werden, da man sie nicht bebauen sollte.

Was muss man bei Erdwärmesonden beachten?

Erdwärmesonden haben den Vorteil, dass sie im Gegensatz zu Flächenkollektoren weniger Fläche benötigen und somit flexibler einsetzbar sind. Das macht sie für Bohrungen auf bebauten Grundstücken interessant. Zudem liefern Erdwärmesonden das ganze Jahr über eine konstante Temperatur. Es ist allerdings nicht immer leicht eine Bohrgenehmigung für Erdsonden zu bekommen. Um Trinkwasser führende Schichten nicht zu verunreinigen, dürfen diese nicht durchbrochen werden. Gerade in Wasserschutzgebieten kann daher überhaupt nicht oder nur eingeschränkt gebohrt werden. Müssen aufgrund einer Beschränkung statt zwei Bohrungen vier oder sechs durchgeführt werden, kann sich das Projekt erheblich verteuern.

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