GEOTHERMY
Energie aus der Erde
Die Geothermie nutzt den Untergrund oder das darin befindliche Wasser (hydrothermal) als Wärmequelle zum Heizen und Kühlen von Gebäuden und gleichzeitig zur Erzeugung von Brauchwasser.
Ab einer Tiefe von etwa 15 m ist die Temperatur des Untergrunds sowie des Grundwassers konstant und nicht mehr vom äußeren Klima abhängig. Daher kann man die Niederenthalpie-Energie (oder Niedertemperatur-Energie) als unerschöpfliche und erneuerbare Energiequelle bezeichnen, da sie immer verfügbar ist.
Heizen ohne fossile Brennstoffe.
Die Wärmepumpe ermöglicht die Übertragung von Wärme aus einer Quelle mit niedrigerer Temperatur (Erdreich, Grundwasser, Luft) auf die zu beheizende Umgebung (Heizungsanlage, Brauchwasser oder Prozesswasser), indem sie deren Temperatur anhebt. In der Kühlphase stellt die Anlage die Kältequelle dar, der die Wärme entzogen wird, um noch niedrigere Temperaturen zu erreichen und der Umgebung Kälte zuzuführen.
Der Wärmeaustausch mit dem Erdreich findet hauptsächlich auf zwei Arten statt:
– Systeme mit offenem Kreislauf, bei denen die Wärmepumpe den Wärmeaustausch mit dem Grundwasser vornimmt, das über einen hydraulischen Kreislauf mit separaten Brunnen entnommen und zurückgeführt wird (hydrothermal);
– Systeme mit geschlossenem Kreislauf, bei denen die Wärmepumpe den Wärmeaustausch mit dem Erdreich indirekt über einen hydraulischen Kreislauf (bis zu 100 ÷ 120 Meter unter der Erde) vornimmt, in dem eine Wärmeträgerflüssigkeit fließt.
Der Kern der Innovation.
DIE VORTEILE EINER GRÖSSEREN NACHHALTIGKEIT
Der energetische und wirtschaftliche Vorteil von Wärmepumpen ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen der dem Gebäude zugeführten Wärmemenge und der verbrauchten Energiemenge (in der Regel Strom):
Dieses Verhältnis wird als COP (Coefficient Of Performance) bezeichnet. Wärmepumpen sind von Natur aus viel effizienter als ein Heizkessel, da sie die für den Betrieb des Systems benötigte Energie nicht durch Verbrennung „erzeugen“, sondern „transportieren“.
Um 100 Einheiten Wärmeenergie in dem zu beheizenden Raum verfügbar zu machen, verbrennen Heizkessel etwa 120 Einheiten chemischer Energie aus fossilen Brennstoffen oder Biomasse; die Wärmepumpe hingegen nutzt 70-80 Einheiten erneuerbarer Energie und benötigt nur 20 bis 30 Einheiten Strom. Im Vergleich zur Verwendung von Luft als „Quelle“ der Wärmepumpe ermöglicht die Wahl von Quellen wie dem Erdreich oder dem Grundwasser (die sich durch höhere durchschnittliche Temperaturwerte und vor allem geringere Schwankungen als Luft auszeichnen) eine höhere durchschnittliche saisonale Energieleistung und eine größere Stabilität der Wärmeleistung der Wärmepumpe.
Die Wahl der Quelle (Luft, Erdreich, Wasser) und die relativen saisonalen Trends sind daher von größter Bedeutung für die Leistung einer Wärmepumpe und wirken sich sowohl auf die Energieleistung des Systems als auch auf die Dimensionierung der Wärmepumpe aus.
