Geothermie Methoden: Möglichkeiten zur Nutzung von Erdwärme
Die Wärmequelle bestimmt die Effizienz der geothermischen Anlage. Um Erdwärme optimal nutzen zu können, muss deshalb die Wärmequelle sorgfältigst ausgewählt werden. Eine optimale Wärmequelle liefert eine möglichst gleichbleibende Temperatur über das ganze Jahr.
Beim Einsatz von Geothermie haben sich drei Möglichkeiten etabliert, Erdwärme anzuzapfen.
Erdwärmekollektoren
Erdwärmekollektoren sind Kunststoffrohre, welche auf einer größeren Fläche waagrecht als Schleifen im Erdreich verlegt werden. Dabei ist eine Tiefe von 1,0 bis 1,2 Meter bereits ausreichend, um der Wärmepumpe die notwendige Temperatur zu liefern, welche zum Beheizen des Hauses erforderlich ist. Als Faustregel für die benötigte Kollektorenfläche gilt das 1,5 bis 2-fache der zu beheizenden Wohnfläche. Diese Fläche darf in Zukunft weder bebaut noch anderweitig versiegelt werden.
Als Sonderformen von Erdwärmekollektoren erfreuen sich sogenannte Grabenkollektoren, Erdwärmekörbe oder Künettenkollektoren aufgrund des geringeren Platzbedarfs wachsender Beliebtheit.
Erdsonden
Steht wenig Fläche zur Verfügung, bieten sich Erdsonden als Erdwärmekollektoren an. Für die Errichtung einer Erdsondenanlage sind Bohrungen notwendig, damit die Schleifen tief in das Erdreich eingelassen werden können. Die Tiefe der Bohrungen variiert je nach Bodenbeschaffenheit und benötigten Wärmebedarf des Gebäudes. Grundsätzlich wird für Erdsondenanlagen von 30 bis 100 Meter tief gebohrt.
Vorraussetzung für den Bau einer Erdsondenanlage ist die genaue Kenntnis der Bodenbeschaffenheit und der Grundwasserverhältnisse. Deshalb ist eine Beratung durch ein hydrogeologisches Ingenieurbüro für die Planung einer derartigen Anlage unbedingt anzuraten. Zudem muss die Erlaubnis zur Bohrung beim Landratsamt beantragt werden. Bei Bohrungen jenseits der 100 Meter Marke muss die Bergbaubehörde hinzugezogen werden.
Grundwasser
Bei dieser Variante zur Gewinnung von Erdwärme dient das Grundwasser als Energiequelle. Selbst an kältesten Tagen beträgt die Temperatur des Grundwassers zwischen 8 und 12° C. Die Förderung des Wassers zur Wärmepumpe erfolgt über den sogenannten Entnahmebrunnen. Die Wärmepumpe entzieht dem Wasser Wärmeenergie und führt es über den Schluckbrunnen dem Erdreich wieder zu. Um eine gleichbleibende Temperatur am Entnahmebrunnen zu gewährleisten, muss der Abstand zum Rückführungsbrunnen mindestends 10 bis 15 Meter betragen. Ansonsten würde das zurückströmende Wasser den Förderbereich deutlich abkühlen.
Für dieses Verfahren ist die Grundwassernutzung sowie die durchzuführenden Bohrungen erlaubnispflichtig. Zuständig ist die Wasserbehörde des örtlichen Landratsamts.