Geothermie
Prinzip Erdwärme: Wie funktioniert Geothermie? Alle Informationen von der Planung bis zur Inbetriebnahme Lesedauer: ca. 3 Minuten Autor: Dipl.-Ing. Felix Hopp
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Von Förderfinanzierung bis Verteilerschacht: Alles rund um die geothermische Wärmeerzeugung und ihre unschlagbaren Vorteile für Bauherren
Lesedauer: ca. 8 Minuten
Autor: Dipl.-Ing. für Erneuerbare Energiesysteme Felix Hopp
Erdwärme ist eine nachhaltige, saubere und attraktive Heizungsmöglichkeit. Von der Funktionsweise der Erdwärme bis zu den Regularien haben wir in diesem Artikel alle wichtigen Punkte für Bauherren zusammengestellt. Besonders spannend sind die Fördermöglichkeiten, die der Gesetzgeber seit Januar 2024 Bauherren zur energetischen Sanierung bietet.
Ab 2024 müssen alle Heizungen vollständig mit Erneuerbaren Energien betrieben werden. Der beste Zeitpunkt zum Heizungstausch ist jetzt, da die Fördertöpfe voll sind. Nutzen Sie diese Chance und vereinbaren Sie jetzt einen Rückruf mit unseren kompetenten Mitarbeitern.
Das Wichtigste zusammengefasst:
Inhalte:
Denkbar einfach und elegant: Erdwärme ermöglicht uns Heizen und Kühlen, ohne das Klima zu belasten.
Der Erdboden verfügt über eine stabile Temperatur. Im Gegensatz zu Wasser und Luft, die ständig in Bewegung und dem Wetter unterworfen sind, bleiben Bodentemperaturen ca. 10 m unterhalb der Erdoberfläche um wenige Grad konstant.
In Deutschland pendelt sich die Bodentemperatur in 10-20 m Tiefe um 8-12 Grad Celsius ein. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur alle 100 m um ca. 3 Grad Celsius an.
Das macht sie zu einem zuverlässigen Wärmelieferanten, der 365 Tage im Jahr Energie liefert.
Die Jahreszeiten haben nur in den oberen Metern einen Einfluss, die ausschlaggebenden Faktoren sind Sonneneinstrahlung, Niederschlag und der Wärmeaustausch mit der Luft.
Erdkern, Erdmantel und Erdkruste im Vergleich:
| Tiefe in km | Temperatur in °Celsius | Volumenverteilung in % | Massenverteilung | Mittlere Dichte in g / cm³ | |
|---|---|---|---|---|---|
| Erdkern | 2900 - 6371 | 6000 | 0,8 % | 0,4 % | 2,8 |
| Erdmantel | ca. 35 - 2900 | 3700 - 1200 | 83 % | 67,2 % | 4,5 |
| Erdkruste | 0 - 70 | 0 - 1200 | 16,2 % | 32,4 % | 11,0 |
Erdwärme speist sich aus zwei Quellen:
Mithilfe von mit Sole befüllten Erdsonden kann die Wärme des Erdreichs aufgenommen und an die Oberfläche transportiert werden.
Dort angekommen, wird sie in der Sole-Wärme-Pumpe (wie die Erdwärmepumpe eigentlich heißt) verdampft und verdichtet. Dadurch nimmt die Temperatur des Sole-Gases zu.
Nach der Abgabe der Wärmeenergie an die Immobilie wird der Sole-Dampf wieder in den flüssigen Zustand versetzt (abkühlen) und der Kreislauf beginnt von vorn.
Die Erdsonde besteht aus dem Sondenkopf, der zwei (U-Sonde) oder vier (Doppel-U-Sonde) Schläuche verbindet. Der Sondenkopf ist der Teil, welcher den tiefsten Punkt der Bohrung markiert. Die Materialien sind auf eine Lebensdauer von 100 Jahren ausgelegt.
Die Schläuche werden nach erfolgreicher Bohrung mit einer Wärmeträger-Flüssigkeit (Sole) befüllt. Diese Sole ist kühler als der Erdboden und wird durch die höheren Temperaturen des umgebenden Erdreichs erwärmt.
Ob ein Verteilerschacht gelegt werden muss, bespricht Ihr Erdwärmebohrer-Projektleiter mit Ihnen. Sie können sich also rechtzeitig vorbereiten.
Entzugsleistung bezeichnet die Menge an Wärme, die sie mit Erdwärmesonden dem Boden entnehmen können. Die Angabe erfolgt in Watt. Bei oberflächennahen Erdwärmebohrungen (bis 400 m), wie die Erdwärmebohrer sie anbieten, variiert die Entzugsleistung pro Bohrung zwischen 30 – 70 Watt pro Meter. Diese Größe ist jedoch denkbar ungeeignet, weil wir bundesweit unterschiedliche Böden vorfinden und je nach Bodenart die Wärmeleitfähigkeit unterschiedlich gut ausfällt
Diese Faktoren bestimmen die Entzugsleistung Ihrer Erdwärmeheizung:
Dies sind nur einige Faktoren. Jährlich können Sie pro Bohrung mit 4-12 kWh rechnen.
Für jedes kostenfreie Angebot erstellen wir eine detaillierte Berechnung mit dem EED (Earth Energy Designer), sodass Sie eine möglichst exakte Wärmeplanung für die nächsten 50 Jahre vornehmen können.
In unserem unverbindlichen Angebot erstellen wir Ihnen eine exakte Berechnung für Ihre Wärmeplanung. Dazu nutzen wir das Programm EED von Sanner & Hellström.
Für Erdwärme lässt sich fast überall bohren, wo wir unsere Maschinen parken können. Anhand unserer umfangreichen Datenbank aus über 1000 Bohrungen pro Jahr haben wir weitreichende Daten über die Bodenbeschaffenheit gesammelt und ausgewertet.
Je nach geologischer Lage wenden wir das Spülbohr- oder Hammerbohrverfahren an. Eine Hammerbohrung wird notwendig, wenn der Boden aus Festgestein besteht. Das ist häufig in unseren südlichen und östlichen Bohrgebieten wie Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Österreich der Fall. In weiten Teilen der Bundesrepublik wird allerdings das Spülbohrverfahren angewandt, da die Böden aus Lockergestein bestehen.
Beim Spülbohrverfahren wird das Bohrloch über den Bohrkopf mit Wasser befüllt, wodurch das gelöste Bohrgut nach oben geschwemmt und der Druck im Bohrloch aufrechterhalten wird.
Je nach Bundesland gelten unterschiedliche gesetzliche Vorgaben bezüglich der Abstände zum Nachbargrundstück. Das hat der Gesetzgeber so geregelt, damit jeder die Möglichkeit bekommt, auf die unendliche Energie zugreifen zu können.
WICHTIG: Stehen Erdsonden zu nah beieinander, wird die Entzugsleistung pro Sonde geringer.
Das Einhalten der Mindestabstände ist also essenziell, wenn Sie Erdwärme nutzen möchten.
Wir berechnen für Sie in unserem kostenlosen Angebot die genaue Anzahl und Tiefe an Bohrungen und prüfen sorgfältig, wo die Sonden gesetzt werden, damit Sie Ihren rechtmäßigen Anteil an der unendlichen Energie gesetzeskonform nutzen können.
Alle Gebäude sind grundsätzlich für Erdwärme geeignet, solange das Grundstück groß genug ist (Abstand zum Nachbarhaus nach gesetzlicher Vorschrift). Sogar in einem Wasserschutzgebiet kann gebohrt werden, ob das bei Ihnen auch möglich ist, bringen wir bei der Angebotserstellung kostenfrei in Erfahrung. Damit minimiert sich Ihr Risiko.
Besonders leicht wird das Bohren für Erdwärme im Neubau, da wir noch vor dem Verlegen der Bodenplatte bohren können.
Je nach Größe der Immobilie, Anzahl der Bewohner und Anzahl und Tiefe der Bohrungen berechnen wir Ihnen Ihre jährliche Entzugsleistung – auf die Kilowattstunde genau.
Erdwärme schenkt uns mehr als das Doppelte an Energie, als wir eigentlich brauchen. Damit stellen Erdwärmebohrungen eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur Treibhausneutralität und langfristigen Wärmeversorgung dar.
Eine Tiefenbohrung für Erdwärme bedarf einiger gesetzlicher Genehmigungen, darunter die der Unteren Wasserbehörde und des Bergamts. In der Vergangenheit kam es teilweise zu mehrmonatigen Wartezeiten.
Mit dem GeoWG hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz die Verfahren vereinfacht, um das Erreichen der Klimaschutzziele bis 2045 zu gewährleisten. Das GeoWG umfasst sowohl die Genehmigungsprozesse für Geothermie-Anlagen, als auch die angeschlossenen Wärmepumpen und Wärmespeicher. Bauherren können jetzt enorm davon profitieren.
Das ändert sich konkret durch das GeoWG:
Heizen mit Erdwärme hat Boden unter den Füßen. Erdwärmepumpen werden nämlich vom Staat unterstützt. Bis zu 70 Prozent Förderung können Bauherren je nach Bundesland, Förderart und Programm beantragen.
In unserer Übersicht haben wir die Förderungen aufgelistet. Manche Programm werden derzeit überarbeitet, bitte überprüfen Sie die Aktualität und Gültigkeit beim Anbieter:
| Berlin | |
|---|---|
| Name | Effiziente GebäudePLUS |
| Inhalt | Förderung für energetische Sanierungen von Wohn- und Nichtwohngebäuden in Berlin |
| Höhe | Föderung gestoppt |
| Anbieter | Investitionsbank Berlin |
| Brandenburg | |
|---|---|
| Name | Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) |
| Inhalt | Wärmeerzeuger, Heizungsoptimierung, Fachplanung und Baubegleitung |
| Höhe | Wärmeerzeuger (max. 40 Prozent), Heizungsoptimierung (15 Prozent), Fachplanung und Baubegleitung (max. 50 Prozent) |
| Anbieter | Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) |
| Bremen | |
|---|---|
| Name | Bremer modernisieren |
| Inhalt | Heizungsaustausch |
| Höhe | Boni kumulierbar (bis max. 70 Prozent), Bundes- und Landesförderung sind kumulierbar bis zu einer Obergrenze von 60 Prozent |
| Anbieter | Land Bremen |
| Hamburg | |
|---|---|
| Name | Erneuerbare Wärme und IFB Energiedarlehen Einzelmaßnahmen |
| Inhalt | Wärmepumpeneinbau (keine Luftwärmepumpe) |
| Höhe | 5.000 € bzw. bis zu 75.000 € |
| Anbieter | Land Hamburg |
| Niedersachsen | |
|---|---|
| Name | Wärmepumpenquartiere |
| Inhalt | Wärmepumpeneinbau (keine Luftwärmepumpe) |
| Höhe | 500 € - 7.250 € + 2.500 € Einbau Messtechnik |
| Anbieter | NBank |
| Nordrhein-Westfalen | |
|---|---|
| Name | progres.nrw |
| Inhalt | Tiefenbohrungen für Erdwärmesonden |
| Höhe | 5 Euro pro Bohrmeter (Neubau) beziehungsweise 10 Euro pro Bohrmeter (Bestandsbau) ; jeweils maximal 100.000 Euro je Gebäude und Standort |
| Anbieter | Land Nordrhein-Westfalen |
| Rheinland-Pfalz | |
|---|---|
| Name | ISB-Darlehen Modernisierung selbstgenutzen Wohnraums |
| Inhalt | Beheizung und Wassererwärmung durch die Nutzung alternativer und regenerativer Energien |
| Höhe | Für einen 4-Personenhaushalt max. 100.000 Euro, für jedes weitere Haushaltsmitglied kann das Darlehen um 5.000 Euro erhöht werden |
| Anbieter | Investitions- und Strukturbank Rheinland-Pfalz |
| Saarland | |
|---|---|
| Name | Wohnraumförderung |
| Inhalt | Bauliche Maßnahmen zur nachhaltigen Einsparung von Energie |
| Höhe | 20 Prozent Eigenanteil, maximal aber 70.000 € als Kreditsumme möglich |
| Anbieter | Saarländische Investitionskreditbank AG |
| Sachsen | |
|---|---|
| Name | SAB Sachsenkredit Energie und Speicher |
| Inhalt | Anlagen zur Produktion von Energie aus erneuerbaren Quellen und Speicher |
| Höhe | Darlehen von min. 35.000 € bis zu 5.000.000 € |
| Anbieter | Sächsische Aufbaubank/Förderbank des Freistaates Sachsen |
| Sachsen-Anhalt | |
|---|---|
| Name | SAB Sachsenkredit Energie und Speicher |
| Inhalt | IB-Darlehen zur energieeffizienten und altersgerechten Wohnraummodernisierung, Umsetzung energetischer Modernisierungsmaßnahmen |
| Höhe | Mindestdarlehenssumme 10.000 €, max. 50.000 € pro Wohneinheit je Programmteil |
| Anbieter | Investitionsbank Sachsen-Anhalt |
| Schleswig-Holstein | |
|---|---|
| Name | Klimaschutzförderprogramm |
| Inhalt | IB-Darlehen zur energieeffizienten und altersgerechten Wohnraummodernisierung, Umsetzung energetischer Modernisierungsmaßnahmen |
| Höhe | - Förderung gestoppt - |
| Anbieter | Land Schleswig-Holstein |
Alle anderen Bundesländer verfügen über Förderungen über die KfW, BAFA oder miteinander kombinierbare Programme.
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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