Erdwärmesonden

Eine energiesparende Heizung wird immer wichtiger. Dies hat zwei Gründe. Zum einen werden die Energiekosten immer höher. Eine Heizung, die unnötig viel Energie verbraucht, ist sehr teuer im Unterhalt. Die Investition in ein modernes energiesparendes Heizungssystem ist daher aus wirtschaftlicher Sicht fast immer lohnenswert. Zum anderen sind ökologische Zielsetzungen ein wichtiger Anstoß für die Modernisierung einer Heizungsanlage. Durch ineffiziente Heizungsanlagen werden oft Schadstoffe ausgestoßen. Der erhöhte Energieverbrauch verstärkt außerdem den Klimawandel. Daher bringt eine energiesparende Heizung viele Vorteile für den Nutzer. Ein besonders energiesparendes Heizungssystem besteht aus einer Wärmepumpenheizung mit Erdwärmesonde. Dieses System zieht den größten Teil der benötigten Energie einfach aus der Erdwärme ab. Dieses System hat daher einen sehr geringen Energieverbrauch, der die Umwelt und die Haushaltskasse entlastet.

Was ist eine Erdwärmesonde?
Eine Erdwärmesonde besteht aus einem Rohrbündel, das sehr tief in die Erde eingelassen wird. Die Tiefe hängt von den geologischen Bedingungen am jeweiligen Ort ab. Es muss vor der Bohrung genau untersucht werden, aus welchen Gesteinsformationen der Untergrund besteht, da sich nicht alle Formen für eine Bohrung eignen. Wenn die ungeeigneten Gesteinsformationen relativ tief liegen, kann zwar eine Erdwärmesonde angebracht werden, jedoch nur bei einer relativ geringen Bohrtiefe. In Deutschland werden die meisten Erdwärmesonden in einer Tiefe zwischen 50 und 100 Metern angebracht. In anderen Ländern sind jedoch Bohrtiefen von bis zu 300 Metern üblich. Die Begrenzung auf 100 Meter in Deutschland liegt darin begründet, dass hier für tiefere Bohrtiefen sehr umfangreiche Genehmigungen notwendig sind, die nur selten vergeben werden. Für Forschungszwecke wurden sogar Bohrungen von bis zu 3000 Metern Tiefe durchgeführt. Doch ist hier der Aufwand so groß, dass er für den normalen Wohnungsbau nicht gerechtfertigt erscheint.

Die Erdwärmesonde besteht aus mehreren Rohren. Diese sind oft mit Sole gefüllt. Dabei handelt es sich um ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel. In Wasserschutzgebieten ist der Einsatz von Frostschutzmitteln jedoch meistens untersagt, daher muss dort reines Wasser verwendet werden. Die Füllung der Rohre wird als Wärmeträger bezeichnet. Im Inneren der Erdwärmesonde besteht ein geschlossener Wärmekreislauf. Über ein Rohr wird die Flüssigkeit in die Tiefe gepumpt, in einem anderen Rohr steigt die Flüssigkeit wieder herauf.
Die Rohre werden in das Bohrloch ­eingefügt und wenn sie die notwendige Tiefe erreicht haben, wird ein Füllmaterial in das Bohrloch gegeben. Dies bietet der Wärmesonde Schutz vor äußeren Einflüssen. Außerdem schützt das Füllmaterial das Grundwasser, wenn die Erdwärmesonde beschädigt werden sollte. Ein weiterer Vorteil, den das Füllmaterial bietet, ist die Wärmeisolierung. So verliert der erwärmte Wärmeträger kaum Energie auf dem Weg nach oben.

Der Zusammenhang zwischen Wärmepumpe und Erdwärmesonde
Eine Wärmepumpe ist ein Heizungssystem, das unter günstigen Umständen sehr energiesparend ist. Die Wärme, die für das Heizen eines Raumes benötigt wird, zieht die Wärmepumpe aus der Umgebung ab. Selbst wenn die Umgebungstemperatur kühler als die Raumtemperatur ist, funktioniert dieses Prinzip. Mit einem speziellen Verfahren wird dabei die Wärme mit einem Wärmetauscher aus der Umgebung abgezogen, wodurch sich diese weiter abkühlt. Im Inneren des Raumes wird die Energie dann wieder freigesetzt.

Der Betrieb der Wärmepumpe benötigt jedoch ebenfalls Energie. Für die Pumpleistung müssen Motoren betrieben werden, die elektrische Energie benötigen. Je wärmer die Temperatur in der Umgebung des Wärmetauschers ist, desto geringer ist der Energiebedarf. Die Erdwärmesonde kann als Wärmetauscher genutzt werden. Diese hat den Vorteil, dass die Temperatur im Inneren der Erde ansteigt. Je tiefer die Erdwärmesonde angebracht ist, desto höher ist die Umgebungstemperatur des Wärmetauschers. So sinkt der Energieverbrauch der Wärmepumpenheizung. Die Verwendung einer Erdwärmesonde ist eine der effizientesten und energiesparendsten Heizmethoden.

Die Vor- und Nachteile einer Erdwärmesonde
Der größte Vorteil der Erdwärmesonde liegt im sehr geringen Energieverbrauch begründet. Mit einem solchen Heizungssystem kann der Energieverbrauch erheblich gesenkt werden, wodurch die Heizkosten sinken und die Umwelt geschont wird.

Der Nachteil der Erdwärmesonde ist jedoch, dass die Anbringung sehr aufwendig und kostenintensiv ist. Bereits die genaue Untersuchung des Bodens ist sehr teuer. Wenn eine Erdwärmesonde angebracht werden soll, ist es jedoch unerlässlich, die geologischen Eigenschaften des Bodens genau zu untersuchen. Denn wenn man bei der Bohrung auf ein Hindernis trifft, kann diese nicht fortgesetzt werden und die Ausgaben sind umsonst.

Wenn die Untersuchung abgeschlossen ist, kann mit den Bohrungen begonnen werden. Diese werfen ebenfalls erhebliche Kosten auf. Der Preis für die Bohrungen hängt zum einen von der Bohrtiefe ab, zum anderen von den Eigenschaften des Erdreichs. In jedem Fall sind die Ausgaben hierfür beträchtlich. Wenn die Eigenschaften des Bodens günstig sind, kann sich die Investition dank der deutlich sinkenden Heizkosten bereits nach wenigen Jahren auszahlen. Wenn die Bedingungen jedoch ungünstig sind, ist die Investition meist nur wenig sinnvoll. Bei ungünstigen Bedingungen muss zum einen oft die Bohrtiefe reduziert werden. So sinkt die Effizienz der Heizung. Zum anderen können durch ungünstiges Material die Bohrkosten steigen.Bei der Anbringung einer Erdwärmesonde muss außerdem beachtet werden, dass diese eine spezielle Genehmigung benötigt. Die Beantragung kann in manchen Gebieten sehr kompliziert sein.