Erdwärmenutzung - Mit Erdwärme heizen, kühlen und speichern

Heizen

Bei Erdwärmenutzung unter der Verwendung von großflächigen, erdberührten Gebäudebauteilen lässt sich Wärme für Heizzwecke gewinnen. Die hier gewonnene Erdwärme reicht aus, um sie mit einer Wärmepumpe auf Temperaturen zu bringen, die sich auch für Heizzwecke eignen. Das Temperaturniveau der Betonfundamente liegt durchschnittlich bei 13 Grad Celsius. Die Wärmepumpe erzeugt aus der Erdwärme Temperaturen von 25 - 50 Grad Celsius. Das reicht für Deckenstrahlungs- oder Bauteilheizung vollkommen aus.

Kühlen

Die zunehmende Verwendung technischer Geräten in den Büros, große Glasflächen und eine bessere Isolation führt in immer höherem Maße und bei einer steigenden Zahl von Gebäuden dazu, dass sich die Innenräume stärker aufheizen. So ist ein Arbeiten in solchen Gebäuden vielfach nur noch mit einer zusätzlichen Kühlung möglich. Die Erdwärmenutzung, mit attraktiven Verfahren zur Erdkoppelung der Gebäudemasse, kann diese Gebäude auf einfache und natürliche Art und Weise kühlen.

Direkte Kühlung

Viele Gebäude lassen sich fast kostenlos kühlen, wenn die Erdkühle direkt genutzt wird. Bei diesem Verfahren bedient man sich unmittelbar der Kühle aus der Absorber- und Trägerflüssigkeit. Kältemaschinen oder umschaltbare Wärmepumpen können in das Kühlsystem integriert werden, wenn die natürliche Erdkühle nicht genügt.

Doppelnutzung

Investitions- und Betriebskosten sind bei der Erdwärmenutzung besonders dann gering, wenn Heizen und Kühlen von Gebäuden miteinander in einem System kombiniert werden. Der Grund: Die Erdkühle kann fast kostenlos bezogen werden, sie muss nicht erst generiert werden. Noch effizienter ist die Energieausbeute, wenn mit einer Wärmepumpe geheizt wird. In diesem Fall kühlt die Erde noch weiter ab.

Erdspeicher

In Kombination mit der Erdwärme können Sonnenkollektoren Wärmeenergie speichern. Zu einem späteren Zeitpunkt lässt sich diese gespeicherte Energie wieder nutzen. Ebenso wie sich Wärmeenergie aus Sonnenkollektoren speichern lässt, kann auch Wärme aus Produktionsprozessen gespeichert werden, oder auch Kühle, die beim Heizen mit einer Wärmepumpe entsteht. Kühle, die im Winter der Luft oder dem Wasser entnommen wird, lässt sich ebenfalls konservieren. Die Erdwärmenutzung in Verbindung mit saisonalen Erdspeichern ist jedoch mit zu hohen Investitionskosten verbunden.

Heiz- und Kühlsysteme

Die aus der Erdwärmenutzung gewonnene Erdkühle lässt sich ohne weiteres im bestehenden Klimasystem nutzen. Eine andere Erdwärmenutzung ist mit Niedrigtemperatur-Heizsystemen, Wand- und Fußbodenheizung, Heiz- und Kühldecken denkbar. Alle genannten Systeme eignen sich für Heizung und Kühlung. In den Sommermonaten dient Wasser aus der Erde der Kühlung und im Winter strömt erwärmtes Wasser durch die Leitungen in den Bauteilen.

Thermoaktive Decken ergänzen die Erdwärmenutzung und sind als Betonkernkühlung oder -heizung oder als Betonteilkühlung oder -heizung bereits bekannt. Thermoaktive Decken arbeiten mit sauerstoffdiffusionsdichte PE-Xa-Rohren, die im Beton der Decke verlegt werden. In diesen Rohren befindet sich eine Flüssigkeit, die als Wärmeträger die Räume mit Wärme versorgt. Dieses Verfahren nutzt die Speicherfähigkeit des Betons - so können auch Spitzenlasten bei der Erdwärmenutzung gut aufgefangen werden.