Alle Informationen von der Planung bis zur Inbetriebnahme
Lesedauer: ca. 3 Minuten
Autor: Dipl.-Ing. Felix Hopp
Unterhalb der Erdoberfläche liegt ein energetischer Schatz verborgen: Erdwärme. Je tiefer man bohrt, desto mehr steht einem davon zur Verfügung. In Deutschland sind das pro 100 m 3 °C (geothermischer Gradient).
Nicht nur Einfamilienhäuser, auch Kommunen können mithilfe von Geothermie zu einem Großteil versorgt werden. In aller Kürze haben wir Ihnen hier die wichtigsten Informationen zur Erdwärme für Ihre Energieplanung zusammengefasst.
Das Wichtigste zusammengefasst:
Tiefer als 400 m, kann bis zu mehreren Tausend Metern reichen.
Abhängig von Bohrtiefe und geologischen Begebenheiten liegen Temperaturen zwischen 60 – 200 Grad Celsius und sind damit ideal für die kommunale Wärmeversorgung.
Heizwärmeversorgung mit Option zur Stromerzeugung.
Heißwasserförderung aus der Tiefe in hydrothermalen Systemen oder Enhanced Geothermal Systems (EGS).
Längere Bohrzeiten, höhere Bohrrisiken und komplexe Verfahren bei geologisch schwierigen Bedingungen und Umweltverträglichkeitsprüfungen erhöhen Projektkosten und verlängern die Durchführung.
Größere Umweltauswirkungen möglich, einschließlich möglicher Induktion von Erdbeben (Mikroseismizität).
Bis 400 m und damit zum Heizen und Kühlen geeignet.
Verwendung von Temperaturen zwischen 10 – 22 Grad Celsius.
Heizen und Kühlen von Wohn- und Gewerbegebäuden in Verbindung mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe.
Einbinden von Erdwärmesonden, Flächenkollektoren oder Grundwasserbrunnen.
Geringe Kosten und schnelle Umsetzung, da Tiefenbohrungen bis 400 m häufig innerhalb weniger Tage vorgenommen werden können. Genehmigungsverfahren je nach Bundesland innerhalb weniger Wochen möglich.
Kaum Umweltauswirkungen, da keine großen Eingriffe in tiefe geologische Schichten erforderlich sind und alle Materialien umweltzertifiziert sind.
Oft findet man Berechnungen zur Entzugsleistung von Erdwärme-Wärmepumpen-Systemen – doch leider sind diese ungenau und verfälschen Ihre Planung, da Watt-pro-Meter-Angaben die notwendigen geologischen Daten fehlen.
Egal, ob ein KfW-Standard 70 oder 40 vorliegt – die Wärmeleistung und Anzahl der Bohrungen fällt bei diesen Berechnungen sehr ähnlich aus:
| Gebäudeart | Klassifikation | Bedarf | Anzahl Bohrungen |
|---|---|---|---|
| Bestandsbau (Altbau), Durchschnittsgröße 150 m2 | KfW 70 | 45 W pro m2 x 150 m2 = 6,25 KW Heizwärme (exkl. Warmwasser) | 1 - 2 Tiefenbohrungen von 100 - 140 m abhängig vom Boden |
| Neubau, Durchschnittsgröße 150 m2 | KfW 55 | 45 W pro m2 x 150 m2 = 6,25 KW Heizwärme (exkl. Warmwasser) | 1 - 2 Tiefenbohrungen von 100 - 140 m abhängig vom Boden |
| Neubau, Durchschnittsgröße 150 m2 | KfW 40 | 25 W pro m2 x 150 m2 = 3,75 KW Heizwärme (exkl. Warmwasser) | 1 - 2 Tiefenbohrungen von 100 - 140 m abhängig vom Boden |
Für Ihre genaue Entzuggleistungsbrechnung erstellen wir mit dem Earth Energy Designer (EED) einen präzisen Bericht, der die tatsächliche Bodenbeschaffenheit berücksichtigt.
Viele Daten werden von den Landesregierungen unter Verschluss gehalten. Die Erdwärmebohrer haben, basierend auf Tausenden von eigenen Bohrungen, eine eigene umfassende Datenbank aufgebaut. Unsere Datenbank wird ständig gepflegt und mit jeder Bohrung aktualisiert für Ihre bestmögliche Berechnungsgrundlage.
Anhand unserer verlässlichen Daten berechnen wir Ihnen unverbindlich die genaue Entzugsleistung, Anzahl und Tiefe der Bohrungen und empfehlen Ihnen den passenden Erdwärmesondentyp für Ihre Energieplanung.
Die Leistung einer Erdwärmeanlage wird durch verschiedene Gegebenheiten bestimmt und die einfache Angabe in Watt pro Meter W/m ist nicht sinnvoll, weil der Boden anders funktioniert und von unterschiedlichen Faktoren beeinflusst wird:
In unserem Video erfahren Sie mehr über unseren Arbeitssprozess der Geothermie-Tiefenbohrung.
Machbarkeitsstudie, behördliche Genehmigung einholen
Einrichten der Baustelle, Absicherung und Markierung des Bohrbereichs
Einrichten der Baustelle, Absicherung und Markierung des Bohrbereichs
Verlegen der Erdwärmesonde
Befüllen des Bohrlochs mit Zement
Verbinden der Sondenschläuche mit Wärmepumpe
59 Prozent der deutschen Bundesbürger sind besorgt um ihre Energiesicherheit (Stand: August 2024).* Dabei stellt unser Planet jeden Tag viermal so viel Energie ins Weltall ab, als die gesamte Menschheit verbraucht.
Im Gegensatz zu anderen Erneuerbaren schont Geothermie die Landschaft. Es müssen weder Solarfelder noch Windräder aufgestellt werden.
Eine Tiefenbohrung für einen Erdwärmeanschluss ist nicht mehr als ein Nadelstich in die Erdkruste. Die Materialien sind zertifiziert und auf eine Laufzeit von 100 Jahren ausgelegt.
*Quelle: EY Verbraucherumfrage Energie August 2024
1. Temperaturstabil: Geothermie nutzt die konstante Erdtemperatur, die unabhängig von Wetter und Jahreszeit gleichbleibend hohe Effizienz gewährleistet.
2. Langlebig: Erdwärmesysteme sind auf eine Lebensdauer von über 100 Jahren ausgelegt, was langfristige Zuverlässigkeit und Stabilität bietet.
3. Unsichtbar: Die Technik verschwindet vollständig unter der Erde, ohne die Landschaft zu beeinträchtigen oder sichtbare Spuren zu hinterlassen.
4. Sicher: Geothermie arbeitet emissionsfrei und ohne gefährliche Stoffe, was sie zu einer sicheren Energiequelle für Mensch und Umwelt macht.
5. Wartungsarm: Dank der robusten Technik erfordert das System nur minimalen Wartungsaufwand, wodurch Betriebskosten niedrig gehalten werden.
Erdwärmesonden sind in sich geschlossene Rohrsysteme, in denen eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert. Bei den Erdwärmebohrern wird dafür Ethylenglykol verwendet. Das Ethylenglykol erwärmt sich aufgrund der Umgebungswärme auf dem Weg zur Erdsondenspitze.
Von dort aus wird es wieder zur Oberfläche gepumpt und von der Wärmepumpe aufgenommen. Das in der Pumpe befindliche Arbeitsmittel (Kältemittel) verdampft bei niedrigen Temperaturen und macht so die Wärme aus dem Ethylenglykol zugänglich, indem es stark verdichtet wird. Der Druck innerhalb der Pumpe steigt und damit auch die Temperatur von ursprünglich 10 auf über 60 Grad Celsius an.
Ein weiterer Vorteil von Erdwärmesonden: Durch passive Kühlung im Sommer wird die entzogene Wärme aus der Heizperiode dem Erdreich zurückgegeben. Damit stellen Haushalte sicher, dass ihre Erdwärmequelle niemals versiegt.
In unserer Simulation gehen wir von einem Nutzungszeitraum von 50 Jahren aus.
Über den Autor
Felix Hopp
Dipl. -Ing. für Erneuerbare Energiesysteme
Nachhaltige Energielösungen beschäftigen Felix Hopp mindestens ebenso lange wie deren praktische Umsetzung. Mit seinem Hintergrundwissen und seiner ausgeprägten Hands-on-Haltung unterstützt der diplomierte Ingenieur für Erneuerbare Energiesysteme (TU Berlin) das Erdwärmebohrer-Team in allen Kundenfragen.
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