Wie hole ich Energie aus der Erde? Teil 1

Hans-Peter_Scheerer_100Erfahrungsbericht Erdwärmesonden:
Warum die Wahrheit erst nach vielen Jahr sichtbar wird.

Von Hans-Peter Scheerer

Erfahrungsbericht: Heizung mit Erdwärmesonden

Heute gibt es eine große Zahl von verschiedenen Heizsystemen, da fällt die Wahl nicht leicht. Wer nach einer umweltfreundlichen und wartungsarmen Heizung sucht, stößt schnell auf die Wärmepumpe, die fast immer elektrisch betrieben wird. Ich berichte über meine Erfahrungen mit Erdwärmesonden von 2001 bis heute. Damals gab es noch wenige Anwender und wir gehörten zu den Pionieren. Heute haben sich die Technik und Vorschriften weiter entwickelt.

Erdwaerme01

Erdwärmesonden vor dem Einbau

Warum Erdwärmesonden?

Die Wärmepumpe benötigt immer eine Wärmequelle mit möglichst gleichmäßiger Temperatur über dem Gefrierpunkt. Luft ist als Wärmequelle beliebt, weil mit geringem Aufwand erschließbar. Leider ist die Lufttemperatur dann am niedrigsten, wenn die meiste Energie gebraucht wird, weshalb die Luftwärmepumpe nicht sehr effektiv ist. Außerdem stören die Geräusche des kräftigen Ventilators, der in den meisten Fällen eingesetzt wird. Das Erdreich ist als Wärmequelle besser geeignet, Wasser ist sehr gut geeignet, aber nicht überall verfügbar. Erdsonden und die Nutzung von Grund- oder Oberflächenwasser sind mit gutem Grund als Wärmequellen genehmigungspflichtig, da Fehler zur Beeinträchtigung der Wasserqualität oder zu Drittschäden führen. Beim Bau unseres Haus im Jahr 2001 haben wir uns für Erdsonden als Wärmequelle entschieden. Die Effizienz, die erwartete Wartungsarmut und die Unsichtbarkeit waren wichtige Gründe.

Erdwaerme02

Bohrgerät für Erdwärmesonden

Welche Nebenwirkungen hat eine Wärmpumpe?

Die elektrische Wärmepumpe stellt Netzbetreiber wie die Stadtwerke Rüsselsheim vor einige Herausforderungen. Wenn sehr viele Bauherren diese Geräte nutzen, wird das Stromnetz belastet und ein Gasnetz kann unwirtschaftlich werden, wie die Stadtwerke Rüsselsheim im Baugebiet Blauer See II festgestellt haben. Wenn jedermann auf Wärmepumpen setzt, steigen der Strombedarf und die Belastungen für das Stromnetz im Winter sehr stark an, Photovoltaikstrom gibt es in dieser Jahreszeit kaum. Von daher würde ein massenhafter Umstieg auf elektrische Wärmepumpen die Energieversorgungssysteme strapazieren. Ein Langzeitspeicher für elektrische Energie könnte helfen, ist aber zurzeit nicht in Sicht.

Wie wird eine von Erdwärmesonde hergestellt?

Die Herstellung von Erdwärmesonden erfolgt mit schweren Maschinen, es entsteht Bohrmaterial das in Containern gelagert und mit dem LKW abgefahren wird, auch ist viel Wasser im Spiel. Tun Sie das ihrem Garten nur an, wenn er danach neu gestaltet wird, denn die Sauerei ist groß. Meist werden wegen der erforderlichen Länge zur Energieentnahme mehrere Sonden gebohrt. Pro Sonde führen 2 bis 4 Leitungen an einen Verteiler, von dort geht es weiter mit dickeren Rohren an den Standort der Wärmepumpe. Die Leitungen erfordern Gräben, die wegen der Entlüftung mit Gefälle verlaufen. Bei uns ist der Verteiler in einem Schacht im Garten untergebracht, damit nicht zu viele Rohrleitungen in die weiße Wanne des Kellers eingeführt werden müssen. Die Alternative der Einführung aller Leitungen in den Keller bietet dafür eine bessere Zugänglichkeit.

Verteiler für Erdwärmesonden im Schachteinbau

Verteiler für Erdwärmesonden im Schachteinbau

Was kosten Erdwärmesonden?

Die Betriebskosten der Wärmequelle Erdreich sind sehr gering, es wird nur Pumpenstrom gebraucht. Dafür sind die Investitionskosten hoch, sie hängen vor allem von der benötigten Bohrtiefe ab. Die Entfernung der Sonden von der Wärmepumpe spielt ebenfalls eine Rolle, daneben werden Verteiler, Armaturen und gegebenenfalls ein Schacht benötigt. Für zum Beispiel zwei Erdsonden zu je 60 Meter können die Kosten aktuell schnell über 10.000 Euro liegen. Das ist nicht nur gegen die Betriebskosten abzuwägen, auch ersparte Aufwendungen kann es geben. Bei uns wäre ein alternativer Gasanschluss aufgrund der Grundstückslage über 40 Meter lang gewesen.

Wie tief bohren? Die Dimensionierung der Erdwärmesonden

Als wir im Jahr 2000 die Entscheidung trafen, wurden Erdwärmesonden überwiegend aufgrund pauschaler Erfahrungswerte dimensioniert, 50 bis 100 W/m wurden in der Literatur für verschiedene Bodenarten angegeben. Für die Entnahmeleistung unserer

Einführung der Leitungen vom Verteilerschacht in den Keller, hier mit neugierigem Haustier

Einführung der Leitungen vom Verteilerschacht in den Keller, hier mit neugierigem Haustier

Wärmepumpe von 3,5 kW wurden 2 Bohrungen á 30 Meter als ausreichend angesehen, was sich auf lange Sicht als falsch herausstellte. Wie ich selbst beobachtet habe, können die Betriebstemperaturen der Erdwärmesonden über sehr lange Zeit langsam absinken. Der Prozess ist bei uns nach 15 Jahren noch nicht abgeklungen. Er führt zu einer langsamen Zunahme des Stromverbrauchs der Wärmepumpe.

Heute werden Erdwärmesonden nach der Vorschrift VDI 4640 Blatt 2 berechnet. Hier ist ein Nutzungszeitraum von zum Beispiel 50 Jahren zu betrachten. Eine Nachberechnung der Wärmeversorgung unseres Hauses nach dem aktuellen VDI-Verfahren ergab eine Entnahmeleistung von nur 28 W/m, die notwendige Sondenlänge beträgt danach 2 x 60 Meter, also doppelt so viel wie ehemals angenommen. Die Entnahmeleistung und damit die Bohrtiefe dürften bei den meisten anderen Bauvorhaben noch deutlich höher sein als bei unserem Passivhaus.

Aufgrund meiner Erfahrungen ist jedem Interessenten zu empfehlen, die Dimensionierung von Erdwärmesonden auf eine Berechnung nach aktuellen Normen zu stützen.

Was gibt es noch zu bedenken?

Über die Themen Genehmigung von Erdwärmesonden und betrieblichen Praxis werde ich in weiteren Beiträgen berichten.


Teil 1: Erfahrungsbericht Erdwärmesonden: Warum die Wahrheit erst nach vielen Jahr sichtbar wird.
Teil 2: Erdwärmesonden: Der Weg zur Genehmigung
Teil 3: Erfahrungsbericht Betriebserfahrungen mit Erdwärmesonden


Jetzt zu unserem Newsletter anmelden

3 Gedanken zu „Wie hole ich Energie aus der Erde? Teil 1

  1. Ich finde es toll, wenn der Geschäftsführer persönlich mit eigenem Beispiel und mit den eigenen Selbsterfahrungen den Start eines solchen Informations und Kommunikationsmediums unterstützt und voranbringt.
    Gutes Gelingen mit ihrem BLOG und viele interessante Artikel wünsche ich mir. Beste Grüße nach Rüsselsheim

  2. Meine Schulnote zu Inhalt, Aufmachung und Aktualität Eures „Werkbuches“ = 1.

    Ich bin gespannt auf weitere interessante Artikel.

    Schöne Grüße aus Dormagen.

  3. Hallo,
    danke für die ausführliche Information. Es hat mich schon immer interessiert, wie ich Energie aus der Erde rausholen kann. Mein Onkel war der Meinung, das man mit einem Kunststoffschacht, den er nach Maß bei sich im Garten platziert hat, Energie aus der Erde gewinnen kann. Gut das man hierzu im Internet fündig wird.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.