Was ist Geothermie oder Erdwärme

Geothermische Energie oder Erdwärme ist die im zugänglichen Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme. Sie umfasst die in der Erde gespeicherte Energie, soweit Sie entzogen und genutzt werden kann, und zählt zu den regenerativen Energien. Laut Experten können wir mit dieser Energie noch 30 Mio. Jahre auskommen. Die Geothermie kann sowohl direkt genutzt werden, zum Heizen und Kühlen (Wärmepumpenheizung), als auch zur Erzeugung von elektrischem Storm oder einer Kraft-Wärme-Kopplung.

Von uns werden 2 Arten von Erdwärmebohrungen hergestellt:

• Brunnenbohrung: Wasser/Wasser Wärmepumpe

• Erdwärmetiefenbohrung: Sole/Wasser Wärmepumpe

Brunnenbohrung Wasser/Wasser Wärmepumpe

Dieses System ist das effektivste Verfahren. Hierbei ist abzuklären, ob Grundwasser (kurz GW genannt) oberflächennah vorhanden ist, um dieses für die Heizung zu nutzen. Die GW-Temperatur sollte mind. 8,5° C haben um eine Anlage optimal zu betreiben. Bei diesem System werden zwei Brunnenbohrungen je ein Entnahme-, und ein Rückgabebrunnen hergestellt. Aus dem Entnahmebrunnen wird mittels einer Unterwasserpumpe Wasser durch die Wärmepumpenanlage gepumpt. Durch das vorbeiströmende Wasser wird das Kältemittel, das sich in der WP-Anlage befindet, und einen sehr niedrigen Siedepunkt (ca. bei 0° C) hat, zum Verdampfen gebracht.
Das weitere System läuft wie das umgekehrte Kühlschrankprinzip ab. Hierbei ist es möglich, im Heizsystem Temperaturen bis zu 60° C zu erreichen.

Skizze Wasser-Wasser Wärmepumpe

Erdwärmetiefenbohrung, Sole/Wasser Wärmepumpe

Ab einer Tiefe von 5-10 m hat die Erde, unabhängig von äußeren Einflüssen, eine konstante Temperatur von etwa 7-12° C auf den ersten 100 m. Diese Wärme wird mittels Tiefbohrungen genutzt. In diese Bohrungen werden Einkreis-Kunststoffrohre (HD-Polyethylen, HDPE) eingebaut.

Um den verbleibenden Hohlraum im Bohrloch zu verfüllen, wird eine Bentonit-Zementsuspension oder Einpressmörtel z.B. (Stüwa Therm Z), mit entsprechenden Injektionspumpen verpresst, um einen dichten Verschluss des Bohrloches zu erreichen. Eine sorgfältige Verpressung der Sonden ist notwendig, um eine gute Wärmeübertragung vom Erdreich zu den Röhren der Sonde zu erreichen.

In die Kunststoffsonden wird Sole (Wasser-Frostschutz-Gemisch) eingefüllt. Dieser geschlossene Kreislauf strömt bei der WP vorbei und erwärmt das Kältemittel.

Skizze Tiefensonde

Die Tiefe der Bohrung wird nach der benötigten Heizleistung ausgelegt.

Folgende Aufstellung sollen Richtwerte für den Wärmeentzug aus dem Erdreich mit Vertikalerdwärmebohrungen darstellen:

Beide Anlagen sind genehmigungspflichtig und müssen bei der zuständigen Wasserrechtsbehörde (Bezirkshauptmannschaft, Magistrat) als Projekte eingereicht werden. Derartige Genehmigungsverfahren können in Österreich bis zu 2 Monaten dauern.