A bis Z der Erdwärme

Alle relevanten Stichwörter zum Thema Erdwärme finden Sie hier. Weitere Infos auch unter Erdwärme.

  1. Antragstellung
  2. Anlagenauslegung
  3. Arbeitsbereich
  4. Bautrocknung
  5. Bohrgeräte
  6. Dämmer
  7. Dokumentation
  8. Doppelkopfbohranlage
  9. Doppel-U-Sonde
  10. Erdwärmesonde
  11. Förderprogramme
  12. Gewährleistung
  13. Heizkörper
  14. Heizstab / Elektrische Zusatzheizung
  15. Hosenrohr
  16. Kolloidalmischer
  17. Kontraktorverfahren
  18. Leistungszahl
  19. Leitungspläne
  20. PE (Polyethylen)
  21. Planung
  22. Qualifikation
  23. Quellentemperatur
  24. Soleverteiler
  25. Spülcontainer
  26. Spülgruben
  27. Takkosetter
  28. Tichelmann
  29. Verlegearbeiten
  30. Verteilerschacht
  31. Verpressarbeiten
  32. Vorlauftemperatur
  33. Wärmebedarf
  34. Wärmepumpe
  35. Wärmeträgerflüssigkeit
  36. Zertifikat

Antrag auf Nutzung von Erdwärme und Bohrvoranmeldung

Wir reichen für Sie die erforderlichen Unterlagen bei den zuständigen Behörden (NLWKN, Untere Wasserbehörde, Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie) ein. Auch Bohrungen über 100 Meter sind in den meisten Gebieten kein Problem, da unsere Bohrgeräte nach Bergrecht abgenommen sind.

Anlagenauslegung

Wichtig!

Ist die Erdwärmesonde unterdimensioniert, steigt der Stromverbrauch, da die Wärmepumpe „versucht“ die geringere Leistung aus dem Boden durch elektrische Leistung und längere Laufzeiten auszugleichen. Es besteht somit die Gefahr, dass Boden um die Sonde herum immer weiter auskühlt und so noch weniger Leistung bringt. Gleiches gilt für die Bautrocknung in Verbindung mit Erdsonden.

Eine Überdimensionierung erhöht die Leistungszahl, senkt den Stromverbrauch und schafft Reserven. Die Mehrkosten für eine extreme Überdimensionierung können jedoch sehr hoch und somit unrentabel sein.

Für die Auslegung der Wärmequelle (Anzahl und Tiefe der Bohrungen/ Erdsonden) benötigt man zunächst den Energiebedarf/ Wärmebedarf des zu beheizenden Gebäudes. Unter Berücksichtigung des Warmwasserbedarfs (ca. 1kw im Durchschnittshaushalt) kann die erforderliche Wärmepumpe ermittelt werden. Um die erforderliche Erdsondenlänge zu ermitteln, muss von der Leistung der Wärmepumpe deren elektrische Leistung (Stromaufnahme) abgezogen werden. Als Ergebnis erhält man die benötigte Gesamtentzugsleistung, also die Leistung, die das Erdreich zur Verfügung stellen muss. Nach VDI bekommt man bei wassergesättigtem Sediment (der im norddeutschem Raum verbreitete nasse Boden) eine Entzugsleistung pro Meter Sonde von etwa 45 Watt. Dieser Wert bezieht sich auf etwa 2000 Betriebsstunden der Wärmepumpe pro Jahr, was der normalen Heizperiode entspricht. (Darüber hinausgehende extreme Belastungen, wie etwa die Bautrocknung oder das ständige Beheizen eines Schwimmbads sind hier nicht berücksichtigt). Die erforderliche Gesamtlänge der Sonden lässt sich nun ermitteln, indem man die benötigte Gesamtentzugsleistung durch die Entzugsleistung pro Meter Sonde teilt. Diese Gesamtlänge wird nun anhand der örtlichen Gegebenheiten auf eine oder mehrere Sonden aufgeteilt. Die maximale Tiefe einer Sonde beträgt je nach Ausführung etwa 150m; oftmals sind jedoch geringere Tiefen sinnvoller. Beispiel: Beträgt der Wärmebedarf des Gebäudes 9kW und wird der Warmwasserbedarf mit 1kw hinzugerechnet, so hat die benötigte Wärmepumpe eine Leistung von 10 kW (10000Watt). Die Stromaufnahme dieser Wärmepumpe beträgt laut Datenblatt des Herstellers 2,5kw (entspricht einer Leistungszahl von 4). Die benötigte Gesamtentzugsleistung beträgt also 7,5kW: Das bedeutet bei einer Entzugsleistung von 45w Pro Meter: Die Sondenlänge beträgt also etwa 167Meter. Man würde also als Wärmequelle zwei Erdsonden je 84 Meter wählen.

Arbeitsbereich

 

Für die Ausführung der Bohrungen wird ein ausreichender Arbeitsbereich benötigt. Neben dem Bohrgerät werden auch Begleitfahrzeuge, Bohrgestänge, Material usw. auf der Baustelle benötigt. Dies sollte bereits bei der Planung berücksichtigt werden, um z.B. den Platz für die einzelnen Gewerke zu koordinieren.

 



 















Bei engen Platzverhältnissen sollte die Baustelle im Vorfeld durch unsere Mitarbeiter besichtigt werden, wobei fast immer eine Lösung gefunden wird.

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 Bautrocknung

Die Erdsondenanlage ist für eine Jahresbetriebstundenzahl (Wärmepumpe) von etwa 2000 Std. ausgelegt, was der normalen Heizperiode entspricht. Eine Bautrocknung verursacht einen extremen Anstieg der Jahresbetriebsstunden und sollte deshalb extern oder über die elektrische Zusatzheizung (Heizstab) betrieben werden. Ansonsten besteht die Gefahr, dass die Sonde und der Untergrund dauerhaft auskühlen. (Siehe auch Anlagenauslegung) < oben

 Bohrgeräte

Unser Unternehmen verfügt über verschiedene Bohrgeräte:

1. Kleinbohrgerät auf Geländewagen für Bohrtiefen bis 100m. Gewicht ca. 2,8t, erforderliche Zufahrtsbreite mindestens 1,8m jedoch begrenzte Kraftreserven. Spülgruben erforderlich.
2. Bohrgerät auf Lkw für Bohrtiefen bis 150m. Gewicht ca. 7t, erforderliche Zufahrtsbreite mindestens 2,8m. Spülgruben erforderlich
3. Raupenbohrgerät für Bohrtiefen bis 200m. Gewicht 7,5t, erforderliche Zufahrtsbreite mindestens 1,5m. Spülcontainer möglich (Mehrkosten).


BohrungBohrung

Bohrung

 

 

 

 

 

 

BohrungBohrung


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Dämmer

Dämmer besteht aus einer Mischung von Bentonit (Tonmehl) und Zement und wird als Fertigprodukt verwendet. Nachdem die Erdwärmesonde in das fertige Bohrloch eingebaut wurde, wird das Bohrloch im Kontraktorverfahren wieder verschlossen. Hierzu wird der Dämmer mit Wasser zu einer zähflüssigen Verpresssuspension vermischt. Durch den Tonmehlanteil bleibt das Gemisch auch nach dem Aushärten elastisch und dichtet die einzelnen Schichten und Grundwasserstockwerke nachhaltig ab. Um Dämmer fachgerecht mit Wasser zu vermengen ist ein Mischer mit hohen Scherkräften (Kolloidalmischer) erforderlich. Durch ein lückenloses Verschließen der Bohrung mit Dämmer hat die Erdsonde die erforderliche Anbindung an den Untergrund.
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Dokumentation

Für die Antragstellung und Genehmigung ist eine umfangreiche Dokumentation von Bohrung, Bodenverhältnissen, Sondeneinbau, Verpressarbeiten, Druckprobe und Verlegearbeiten erforderlich. Diese Dokumentationen werden im Anschluss an die Arbeiten bei den zuständigen Behörden eingereicht. < oben

Doppelkopfbohranlage

Eine Doppelkopfbohranlage kann gleichzeitig mit dem eigentlichen Bohrgestänge auch eine Außen- oder Schutzverrohrung abbohren. Der Vorteil besteht darin, dass zum einen Nachfall aus der Bohrlochwand verhindert wird. Außerdem besteht die Möglichkeit, Bohrungen mit Spülcontainern anstatt mit Spülgruben durchzuführen. Das Bohrgut wird dabei mit dem Spülstrom durch den Doppelkopf und dann über den Austragschlauch in Spülcontainern geleitet.

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Doppel-U-Sonde

Eine Doppel-U-Sonde ist eine Erdwärmesonde. Sie besteht aus vier PE-Rohren, die am unteren Ende, am sogenannten Sondenfuß, paarweise durch ein U-förmiges PE-Schweißteil verbunden sind. Somit hat die Doppel-U-Sonde je zwei Rohre für Vor- und für Rücklauf. Erdwärmesonden werden werkseitig verschweißt und fertig konfektioniert auf die Baustelle geliefert. Alle Sonden verfügen über ein Prüfzertifikat.

Sonden die nur aus einem „U“ bestehen (Einfach-U-Sonden), haben bei gleichem Rohrdurchmesser einen schlechteren Wirkungsgrad.

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Erdwärmesonde

Eine Erdwärmesonde (EWS) ist ein Wärmetauscher, der dem Erdreich Energie entzieht. Dazu wird in die fertige Bohrung meist eine Doppel-U-Sonde eingebracht. Durch die Sonde wird eine Wärmeträgerflüssigkeit gepumpt, die sich auf ihrem Weg durch die Sonde um etwa drei bis vier Grad erwärmt. Die Wärmepumpe entzieht diese aufgetankte Energie wieder und die Flüssigkeit durchfließt erneut die Sonde.

Die richtige Auslegung der Erdwärmesonden ist Gewähr dafür, dass der Boden in der Lage ist die ihm entzogene Energie wieder nachzuliefern. Das Material PE RC 100 PN 16, das für Erdsonden verwendet wird, ist bei Druckleitungen für eine Dauerbelastung von 16bar über einen Zeitraum von 100 Jahren ausgelegt. Der Betriebsdruck einer Erdwärmeanlage beträgt hingegen nur max. 2,5bar.

Die meisten Wärmepumpenhersteller bauen in ihre Wärmepumpen einen Heizstab ein. Dieser schafft Reserven, um auch an den kältesten Tagen eine ausreichende Raumtemperatur zu gewährleisten, ohne dass die Wärmepumpe selbst zu groß ausgelegt sein muss. Eine von vornherein größer ausgelegte Wärmepumpe wäre teurer und hätte eine höhere Schalthäufigkeit mit kurzen Laufzeiten, da die gewünschte Heizleistung schneller erreicht würde. Für die Lebensdauer der Wärmepumpe wäre dies jedoch nicht vorteilhaft. In der Praxis kommt der Heizstabbetrieb, außer bei der Bautrocknung, fast nie zum Einsatz. Siehe auch unseren Bohrungs-Film.

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Förderprogramme

Effiziente Erdwärmeanlagen werden vom Staat gefördert. Weitere Infos unter: Aktuelles und Förderungen. Günstige Kredite gibt es zum Teil von Energieversorgern oder durch KfW-Programme über die Hausbank.

Darüber hinaus bieten die meisten Energieversorger günstige Stromtarife für den Betreib der Wärmepumpe an.

Renommierte Hersteller (wie etwa die Firma „Frank“) bieten eine Gewährleistung von 10 Jahren auf ihre zertifizierten Erdwärmesonden. Die ausführende Firma gewährt für ihre Bauleistung in der Regel fünf Jahre. Die Haltbarkeit der Sonde sollte bei fachgerechter Einbringung, die man von zertifizierten Betrieben erwarten kann, 50 bis 100 Jahre überschreiten. < oben

Gewährleistung

Renommierte Hersteller (wie etwa die Firma "Frank") bieten eine Gewährleistung von 10 Jahren auf ihre zertifizierten Erdwärmesonden. Die ausführende Firma gewährt für ihre Bauleistung in der Regel fünf Jahre.
Die Haltbarkeit der Sonde sollte bei fachgerechter Einbringung, die man von zertifizierten Betrieben erwarten kann, 50 bis 100 Jahre überschreiten.

Heizkörper

Wärmepumpen arbeiten am effektivsten mit geringer Vorlauftemperatur, also mit großen Heizflächen wie Wand- oder Fußbodenheizung. Entgegen der weit verbreiteten Meinung lassen sich Wärmepumpen jedoch auch mit Heizkörpern betreiben. Wichtig ist hier jedoch, dass eine maximale Vorlauftemperatur in den Heizkörpern auch an sehr kalten Tagen (bei Außentemperatur –15°C) mit etwa 50°C bis 55°C ausreicht um die Räume zu beheizen. Da die durchschnittliche Außentemperatur im Winter jedoch wesentlich höher ist, liegt die benötigte Vorlauftemperatur dann im Schnitt bei etwa 35°C bis 45°C, womit eine Leistungszahl von 3,5 bis 4 erreicht werden kann. Eine gut dimensionierte Wärmequelle wirkt sich auch hier positiv aus. Eine Senkung der Vorlauftemperatur lässt sich durch eine Vergrößerung der Heizkörperfläche oder durch verbesserte Wärmedämmung erreichen.

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Heizstab/Elektrische Zusatzheizung

Die meisten Wärmepumpenhersteller bauen in ihre Wärmepumpen eine elektrische Zusatzheizung ein. Diese schafft Reserven um auch an den kältesten Tagen eine ausreichende Raumtemperatur zu gewährleisten, ohne dass die Wärmepumpe selbst zu groß ausgelegt sein muss. Eine von vornherein größer ausgelegte Wärmepumpe wäre teurer und hätte eine höhere Schalthäufigkeit, mit kurzen Laufzeiten, da die gewünschte Heizleistung schneller erreicht würde. Für die Lebensdauer der Wärmepumpe wäre dies jedoch nicht vorteilhaft. In der Praxis kommt der Heizstab außer bei der Bautrocknung nahezu nie zum Einsatz.

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Hosenrohr

Hosenrohre sind PE-Formteile in Y-Form mit denen zwei Leitungen (z.B. die beiden Vorlaufleitungen einer Doppel-U-Sonde) zu einer zusammengefasst werden.

 

 

 

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Kolloidalmischer

Mischer mit hohen Scherkräften zum optimalen aufschließen der Bentonitanteile im Dämmer. Der Vorratsbehälter mit Pumpe garantiert trotz des chargenweisen Anmischens einen kontinuierlichen Verpressvorgang (Kontraktorverfahren).

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Kontraktorverfahren

Als Kontraktorverfahren bezeichnet man den Verfüllvorgang des Bohrlochs im Anschluss an den Sondeneinbau. Dabei wird die fertig angerührte Suspension (Dämmer) über eine zusätzlich eingebrachte Leitung (oder Rohr) an der Bohrlochsohle in die Bohrung gepumpt. Das Bohrloch wird so von unten nach oben „verpresst“, bis die Suspension oben wieder heraustritt. Durch Verpressen der Bohrung im Kontraktorverfahren wird gewährleistet, dass die einzelnen Schichten und Grundwasserstockwerke nachhaltig untereinander abgedichtet werden. Da bei diesem Verfahren keine Hohlräume entstehen, hat die Sonde die benötigte Anbindung an den Untergrund.

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Leistungszahl

Die Leistungszahl einer Wärmepumpe errechnet sich aus dem Verhältnis Nutzen zu Aufwand, also Stromverbrauch zur Heizleistung. Je höher die Leistungszahl, desto wirtschaftlicher und effizienter arbeitet die Anlage. Eine hohe Quellentemperatur aus den Erdsonden und eine niedrige Vorlauftemperatur wirken sich positiv auf die Leistungszahl aus. Wichtig ist aber auch ein stimmiges Gesamtkonzept und eine gut durchdachte Anlage.

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Leitungspläne

Leitungspläne sollten im Vorfeld beschafft werden und den ausführenden Firmen auf der Baustelle zur Verfügung gestellt werden. Leitungspläne sind fast immer kostenlos von den Leitungsbetreibern zu erhalten. Die Bearbeitung kann jedoch manchmal ein bis zwei Tage dauern. Hier einige Beispiele für Leitungen: Gas - Kraftstofffernleitungen - Wasser - Kabelfernsehen - Strom - Abwasser - Telefon - Regenwasser - Fernwärme - selbst verlegte Leitungen

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PE (Polyethylen) RC (resistance to crack )

Der Kunststoff PE RC HD PN16 aus dem die Erdwärmesonden hergestellt werden hat folgende Eigenschaften:

  • hohe Zähigkeit und Rissbeständigkeit (RC-resistance to crack)

  • gutes Gleitverhalten, geringer Verschleiß

  • Temperaturbeständigkeit von –85°C bis +100°C

  • sehr geringe Wasseraufnahme

  • PE ist beständig gegen fast alle polaren Lösungsmittel, Säuren,Laugen, Alkohol, Öl und Benzin

  • druckbeständig bei einer Belastung von 16bar über 100Jahre

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Planung

Neben der Planung für die Heizanlage ist auch die Planung der Zeitabläufe für die Ausführung der Arbeiten und die Abstimmung zwischen den einzelnen Gewerken besonders wichtig. Da je nach zuständiger Behörde das Genehmigungsverfahren (Antragstellung) schon einige Zeit in Anspruch nimmt, ist es sinnvoll diese schon frühzeitig nach der Entscheidung für eine Wärmepumpe zu beantragen. Eventuelle Auflagen oder Einschränkungen können sich so besser klären lassen. Der Arbeitsbereich und die Zuwegung sollte ebenso wie die ausreichende Wasserversorgung eingeplant werden. Ganz besonders wichtig ist das Beschaffen der Leitungspläne, um Unfälle zu vermeiden. < oben

Qualifikation / Zertifikat

Um Erdwärmebohrungen durchführen zu können, müssen sich die Bohrfirmen nach DVGW W120 zertifizieren lassen. Hierfür bedarf es z.B. einer Überprüfung der Betriebsausstattung, der Bohrgeräte, der erforderlichen Betriebsversicherungen usw. Ebenso müssen die Mitarbeiter laufend geschult werden und in Intervallen Prüfungen ablegen, die für das Zertifikat nachgewiesen werden müssen. Auch für die verwendeten Materialien (z.B. Erdwärmesonden, Dämmer, Wärmeträgerflüssigkeit etc.) müssen über Prüfzeugnisse und Zertifikate vorhanden sein. < oben

Quellentemperatur

Die Temperatur im ungestörten Erdreich beträgt ab einer Tiefe von 15m das ganze Jahr über etwa 10°C. Die Quellentemperatur in den Erdwärmesonden beträgt jedoch weniger, da hier ständig Wärme entzogen wird. Die Heizleistung und die Leistungszahl einer Wärmepumpe beziehen sich daher auf eine Quellentemperatur von 0°C und einer Vorlauftemperatur von 35°C. Bei höherer Quellentemperatur steigt die Leistungszahl und Heizleistung; der Stromverbrauch sinkt.. < oben

Soleverteiler

Um bei mehreren Erdwärmesonden den gleichen Durchfluss auch bei unterschiedlichen Sondenlängen zu gewährleisten, werden sogenannte Soleverteiler mit Takkosettern eingesetzt. Diese fassen alle ankommenden Leitungen zu je einer Vor- und Rücklaufleitung zusammen. Mit den Takkosettern lässt sich der Durchfluss der einzelnen Sondenleitungen aufeinander abstimmen. Die gleichmäßige Durchströmung sichert einen gleichmäßigen Wärmeentzug aus den einzelnen Erdsonden. Die Soleverteiler werden meist in Betonschächte oder in vorgefertigten PE-Verteilerschächten untergebracht. < oben

 

Spülcontainer

Bei Spülcontainern wird der mit Bohrgut beladene Spülstrom (Bohrwasser) direkt in den besagten Container geleitet, wo sich das Bohrgut absetzen kann. Das Wasser wird wiederverwendet und zurück in den Bohrkreislauf gepumpt. Bei einer Bohrung von 100m Tiefe und einem Durchmesser von 15cm fallen etwa 2m³ bis 3m³ Bohrgut an, welches in einem etwa 7m³ großem Container aufgefangen wird. Nach Beendigung der Bohrung wird das überschüssige Bohrwasser abgepumpt und das Bohrgut kann mit dem Container abgefahren werden. Da keine Spülgruben erforderlich sind, kann auch dort gebohrt werden, wo keine großen Gruben ausgebaggert werden können. (z.B. auf Pflasterflächen oder in Nähe von Leitungen).

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Spülgruben

Bei Spülgruben wird der mit Bohrgut beladene Spülstrom (Bohrwasser) in ausgebaggerte Gruben geleitet, wo sich das Bohrgut absetzt. Das Wasser wird wiederverwendet und zurück in den Bohrkreislauf gepumpt. Bei einer Bohrung von 100m Tiefe und einem Durchmesser von 15cm fallen etwa 2m³ bis 3m³ Bohrgut an, welches in zwei insgesamt etwa 7m³ große Gruben aufgefangen wird. Nach Beendigung der Bohrung wird das überschüssige Bohrwasser abgepumpt und das Bohrgut kann entweder ausgebaggert oder untergearbeitet werden, wobei gerade bei Ton-, Lehm oder Kleieböden ein Verdichten nicht möglich ist und daher eine spätere Setzung zur Folge hat.

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Takkosetter

Mit Hilfe von Takkosetter lässt sich der Durchfluss der einzelnen Erdwärmesonden ablesen und aufeinander abstimmen. Zu stark durchströmte Sonden (z.B. kürzere Sonden oder Anbindeleitungen) werden eingedrosselt. Die gleichmäßige Durchströmung gewährleistet einen gleichmäßigen Wärmeentzug der einzelnen Erdsonden. Takkosetter befinden sich immer in der Rücklaufleitung..

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Tichelmann

Verlegearbeiten nach Tichelmann bedeutet, dass die einzelnen Erdwärmesonden bis zur Zusammenfassung auf je einmal Vor- und Rücklauf nahezu die gleiche Länge haben und dadurch auch gleichmäßig durchströmt werden. Somit kann auf Takkosetter und Soleverteiler verzichtet werden. < oben

Verlegearbeiten

Nach der Fertigstellung der Erdwärmesonden, müssen diese bis ins Gebäude verlegt werden, wo insgesamt nur einmal Vor- und Rücklauf ankommt. Die einzelnen Erdsonden werden dazu nach Tichelmann oder über Soleverteiler zusammengefasst. Die Verlegetiefe beträgt etwa 1,2m. Vor Beginn der Baggerarbeiten sollten die Leitungspläne angefordert werden, um Unfälle zu vermeiden.

 

 

 
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Verteilerschacht

Im Verteilerschacht werden die Soleverteiler untergebracht. Es gibt Fertigbetonschächte, in die Soleverteiler eingebaut werden und komplette PE-Verteilerschächte, in die die Verteilung werksseitig bereits eingebaut. Hier müssen nur noch die Sondenzuleitungen, sowie Vor- und Rücklauf zur Wärmepumpe angeschlossen werden.

 
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 Verpressarbeiten

Als Verpressarbeiten bezeichnet man Verfüllvorgang des Bohrlochs im Anschluss an den Einbau der Erdwärmesonde. Dabei wird die fertig angerührte Suspension (Dämmer) über eine zusätzlich eingebrachte Leitung (oder Rohr) an der Bohrlochsohle in die Bohrung gepumpt. Das Bohrloch wird so von unten nach oben „verpresst“, bis die Suspension oben wieder heraustritt. Dieses Verfahren bezeichnet man als Kontraktorverfahren. Durch das Verpressen der Bohrung wird gewährleistet, dass die einzelnen Schichten und Grundwasserstockwerke nachhaltig untereinander abgedichtet werden. Da bei diesem Verfahren keine Hohlräume entstehen, hat die Sonde die benötigte Anbindung an den Untergrund < oben

Vorlauftemperatur

Bei Erdwärmeanlagen gibt es zwei unterschiedliche Vorlauftemperaturen und zwar die der Wärmequelle (Erdwärmesonden) und die der Heizungsanlage (Heizkörper / Fußbodenheizung). Die Vorlauftemperatur der Wärmequelle wird beeinflusst von dem Untergrund und der Länge der Erdsonden, aber auch von der Entzugsleistung der Wärmepumpe und der jährlichen Betriebszeit. Die Vorlauftemperatur auf der Heizungsseite wird bei gleicher Raumtemperatur hauptsächlich beeinflusst von der Heiz(körper)fläche und der Wärmedämmung des Gebäudes. Die Leistung von Wärmepumpen wird meist mit dem Parameter „(0/35)“ angegeben, d.h. Die Wärmepumpe hat die angegebene Leistung bei einer Quellenvorlauftemperatur von 0°C und einer Heizungsvorlauftemperatur von 35°C. < oben

Wärmebedarf

Der Wärmebedarf beschreibt die Menge an Energie, die nötig ist um ein Haus am kältesten Wintertag (z.B. –12°C) zu beheizen, so das die Temperatur in den Räumen (z.B. 20°C) konstant bleibt. Anhand dieses Bedarfs wird die Größe der Wärmepumpe festgelegt (Anlagenauslegung). Der genaue Wärmebedarf eines Gebäudes (Norm-Gebäudewärmebedarf) muss im Rahmen der Bauplanung errechnet werden. Ist kein genauer Wärmebedarf bekannt, kann man zunächst überschlägig als Wärmebedarf für einen Neubau 50Watt pro Quadratmeter ansetzen, beim Altbau kann dieser Wert 100Watt oder mehr betragen. Der Bedarf des letzten Jahres läst sich anhand des bisherigen Öl- bzw. Gasverbrauchs berechnen. < oben

Wärmepumpe

Die Wärmepumpe ersetzt die herkömmliche Heizanlage zu 100%, d.h. es wird weder Gas noch Öl für Heizung und Warmwasser benötigt. Die erforderliche Energie wird über Erdwärmesonden dem Erdreich entzogen und mit der Wärmepumpe auf das benötigte Temperaturniveau (bis über 60°C sind möglich) angehoben. Zum Betreiben der Wärmepumpe wird Strom benötigt, wobei aus etwa 25% Energieaufwand 100% Heizleistung werden. Die übrigen 75% liefert das Erdreich kostenlos. Die Technik und Störanfälligkeit entspricht der einer Kühltruhe. Viele Komponenten einer Wärmepumpe werden auch in der Kälte- und Klimatechnik eingesetzt.

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Wärmeträgerflüssigkeit

Durch die Erdwärmesonden fließt ein Gemisch aus Wasser und sogenannter Wärmeträgerflüssigkeit. Diese Flüssigkeit (meist Ethylenglykol) dient als Frostschutz, da bei einer Vorlauftemperatur von 0°C in die Wärmepumpe der Rücklauf in die Sonden im Minusbereich liegt. Die Hersteller der Wärmeträgerflüssigkeit empfehlen einen Anteil von min 20% was einem Frostschutz von etwa -9°C entspricht. Ab dieser Konzentration treten selbst bei Minustemperaturen von -20°C oder -30°C keine Frostsprengungen mehr auf und ein Korrosionsschutz ist gegeben. Die meisten Wärmepumpenhersteller empfehlen einen Gehalt von 25-30% was einem Frostschutz von etwa -12°C bis -15°C entspricht. Zu hohe Konzentration sollten jedoch vermieden werden, da die Wärmeträgerflüssigkeit recht zähflüssig ist und so die Umwälzpumpe bei gleichem Durchfluss mehr Strom benötigt. Zusätzlich ist die Wärmeübertragung vom Erdreich in die Sonde bei Wärmeträgerflüssigkeit schlechter als bei Wasser. < oben

Zertifikat / Qualifikation

Zertifikat

Um Erdwärmebohrungen durchführen zu können müssen sich die Bohrfirmen nach DVGW W120 zertifizieren lassen. Hierfür bedarf es z.B. einer Überprüfung der Betriebsausstattung, der Bohrgeräte, der erforderlichen Betriebsversicherungen usw.

Ebenso müssen die Mitarbeiter laufend geschult werden und in Intervallen Prüfungen ablegen, die für das Zertifikat nachgewiesen werden müssen.

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