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Die Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor oder Tiefenbohrung?

Dienstag, 28. Dezember 2010

Für welches Prinzip sich der Käufer einer Erdwärmepumpe entscheiden soll, lässt sich nicht pauschalisieren. Zur Entscheidungshilfe dienen hierbei Kenntnisse über die die Jahresarbeitszahl beeinflussenden Faktoren von Erdwärmepumpen. Von entscheidender Bedeutung sind die Bodenbeschaffenheit und das Platzangebot für Wärmekollektoren.
Grundsätzlich gilt: je mehr Wasser im Boden enthalten ist, desto größer ist die Arbeitszahl einer Erdwärmepumpe. Dies beruht auf der Tatsache, dass Wasser ein erheblich besserer Wärmeleiter ist als im Erdreich vorhandene Gase und Feststoffe.
Optimierungen der Technik und Positionierung von Flächenkollektoren im Erdreich bieten bereits jetzt Möglichkeiten die Kollektorfläche zu vergrößern und somit gute Arbeitszahlen bei trockeneren Böden zu erreichen.
Doch wie viel Kollektorfläche benötigt eine Erdwärmepumpe mit guter Jahresarbeitszahl? Die allgemeine Aussage hierfür lautet, dass die doppelte Wohnfläche als Richtwert angenommen werden kann. Um den Platzbedarf für die Flächenkollektoren zu verringern, gibt es mehrere Möglichkeiten. Eine davon wäre eine Verlegung von horizontalen Flächenkollektoren (z.B. Matten) übereinander, wobei jedoch einige technologische Regeln der Hersteller dieser Kollektoren beachtet werden müssen. (Mindestabstand, frostsichere Tiefe, keine Überbauung, etc.)
Des Weiteren besteht die Möglichkeit Grabenkollektoren zu verlegen, welche die Seitenwände des Grabens als Übertragungsfläche nutzen und somit einen geringeren Platzbedarf als Flächenkollektoren haben. Hierbei existieren Richtwerte um die zwei Meter Graben pro Kilowatt Heizleistung.
Den Flächenkollektoren stehen die Erdsonden gegenüber. Die mit einer Kunststoffbeschichtung korrosionsgeschützten Metallsonden (Stahl, Edelstahl oder Kupfer) werden dabei durch Rammen und PE 80- /PE 100-Rohre durch Tiefenbohrung in das Erdreich eingebracht. Hierbei steht der Anlage nur die Strecke des Wärmeüberträgermediums in die Tiefe und/ oder an die Oberfläche zur Aufnahme der Erwärme zur Verfügung. Erdsonden für den Hausbereich reichen dabei durchschnittlich bis in 30 m Tiefe.
Wer sich für eine Bohrung entscheidet muss bedenken, dass das Erdreich um die eingebrachten Erdsonden wieder verfüllt und eventuell verdichtet werden muss um den Wärmeübergang zwischen Erdreich und Sonde zu gewähren.

Die Gegenüberstellung der beiden Kollektorarten zeigt auf, dass Flächenkollektoren in der Anschaffung und der Verlegung kostengünstiger sind. Der geringere Platzbedarf spricht dagegen für die Erdsonde, denn spätestens bei Einberechnung von Ziergarten, Garagenauffahrt und Freiflächen für spätere Bebauung ist auf Grund des trockenen, sandigen Bodens die Erdsonde unerlässlich.
Egal wie eine Anlage letztendlich zum Wärmeaustausch mit dem Erdreich gelangt, Erdwärme ist die Zukunft.