Heizen mit Wärmepumpen: Erdwärmesonden

 

(ves) Bei Erdwärmesonden wird zwischen der «untiefen» und der «tiefen» Erdwärmesonde unterschieden. Erdwärmesonden sind bewilligungspflichtig.

  

Die Erdwärmesonde wird in ein vertikales Bohrloch eingebaut. Die Tiefe der Bohrlöcher variiert von 50 bis 350 Meter, wobei für Einfamilienhäuser Erdwärmesonden am häufigsten in einer Tiefe zwischen 100 bis 150 Meter platziert werden. Wird der Erdsondenkreislauf auch zum Kühlen des Gebäudes eingesetzt, lohnt es sich grundsätzlich, eine geringere Tiefe vorzusehen.

 

Um vertikale Sickerströmungen entlang der Sonde zu verhindern, wird der Hohlraum im Bohrloch kompakt gefüllt. Auf diese Weise wird auch der Wärmefluss zwischen Untergrund und Erdwärmesonde garantiert. Die Wärmeträgerflüssigkeit (mit Frostschutz angereichertes Wasser) wird mit Hilfe einer Zirkulationspumpe auf die Wärmepumpe transportiert, wo die Temperatur auf 35 bis 55 °C erhöht wird.

 

Im Gegensatz zu den «untiefen» Erdwärmesonden, die «nur» Tiefen von bis ca. 300 Meter erreichen, dringen «tiefe» Erdwärmesonden in Tiefen von 500 bis 3'000 Meter vor. Dort herrschen Temperaturen von bis zu 80 °C.

Die Installation einer «tiefen» Erdwärmesonde ist nur für grössere Gebäude und Anlagen sinnvoll. Durch die höheren Temperaturen in der Tiefe erhöhen sich zwar der Wirkungsgrad einer Anlage und die Energiegewinnung, aber die Investitionskosten sind im Vergleich zu einer «untiefen» Erdwärmesonde dementsprechend höher.

So werden «tiefe» Erdwärmesonden nur bei grossen Wärmeverbrauchern wie beispielsweise Mehrfamilienhäusern, Wohn- und Industriekomplexe, Gewächshäuser und Schwimmbädern eingesetzt. 

Die Stadt St. Gallen wird im Sommer 2012 eine Probebohrung durchführen, um die effektive Tauglichkeit der Wärmenutzung aus dem tiefen Erdreich zu überprüfen. In Oftringen, Kanton Aargau, ist ein weiteres Pilotprojekt zur Nutzung geothermischer Wärmeenergie am Laufen.

 

Um eine Gruppe von Einfamilienhäuser oder ganze Gebäudekomplexe zu heizen, ist es auch möglich, eine Serie von Erdwärmesonden zu installieren. Auf diese Weise steht ein grösseres Potenzial an Erdwärme zu Verfügung.

Bei einem Erdwärmesondenfeld werden mehrere Erdwärmesonden in regelmässigen Abständen in einer Tiefe von 30 bis 300 Meter installiert. Die Sonden werden in Leitungen zusammengeführt und an eine oder mehrere Wärmepumpen angeschlossen.