Erdwärmekollektoren - Wirtschaftliche Alternative zur Sonde

Unter den Erdwärmekollektoren lassen sich zwei Kollektoren unterscheiden: Der Flachkollektor und die Fundamentplatten.

Um Erdwärmekollektoren nutzen zu können, ist eine ausreichend große Fläche erforderlich. Vom Prinzip her funktionieren die Kollektoren wie Erdwärmesonden. PE-Schleifen werden in geringer Tiefe und flächig, etwa im Garten eines Einfamilienhauses, verlegt. Der Vorteil von Erdwärmekollektoren gegenüber Erdwärmesonden besteht im deutlich geringeren Investitionsaufwand.

Nachteilig ist, dass das System der Erdwärmekollektoren stärker durch das Klima als durch den Wärmestrom aus dem Untergrund beeinflusst wird. Der Wirkungsgrad ist vor allem bei hohem Bedarf, wie im Winter, niedriger. Allerdings lässt sich mit einer intelligenten Steuerung viel solar-beeinflusste Erdwärme gewinnen.

Erdwärmekollektoren sind Wärmetauscher, die horizontal in 80-160 Zentimeter Tiefe verlegt werden. Die für den Wärmeentzug relevante Wärme der Erde ist gespeicherte Sonnenenergie, die durch direkte Einstrahlung, durch Wärmeübertragung aus der Luft und durch Niederschläge in das Erdreich übergeht. Der Betrieb eines Erdwärmekollektors ist also abhängig von den Witterungseinflüssen, die an der Oberfläche herrschen. Eine Wärmepumpe muss aus diesem Grund bei der Koppelung an Erdwärmekollektoren in Zeiten des größten Wärmebedarfs mit relativ ungünstigen Wärmequellentemperaturen im Vergleich zu einer Erdwärmesondenanlage auskommen.

Auf der anderen Seite ist die Regeneration eines Erdwärmekollektors durch eben diese Sonneneinstrahlung und die Niederschläge übers Jahr hinweg immer gegeben. Um das Erdreich als Wärmequelle zu nutzen, können PE-Kunststoff Rohrschlangen oder Kapillarrohrmatten verlegt werden.

Eine Alternative zu den Erdwärmekollektoren bilden die Fundamentplatten. Da die meisten Gebäude auf Fundamentplatten, Streifen-, oder Punktfundamenten oder einer Kombination gründen, bietet sich eine Nutzung der Erdwärme über die Fundamente an. Unterhalb der Fundament- bzw. Bodenplatte, also zwischen Erdreich und Platte, wird in der Regel eine so genannte Sauberkeitsschicht eingebaut, die aus Magerbeton oder Feinkies besteht. Wärmetauscherleitungen, die in diese Sauberkeitsschicht integriert werden, können sich ebenfalls der Erdwärme bedienen.

Die erreichbaren Leistungen mit Fundamentplatten sind aber begrenzt und deutlich geringer als bei Erdwärmekollektoren.