Erdwärme / Geothermie

Der Begriff "Geothermie" leitet sich aus dem Griechischen ab: "ge" (Erde) und "thermós" (warm, heiß). Wörtlich bedeutet "Geothermie" also "Erdwärme".

Die Wärmeenergie im Inneren der Erde stammt im Wesentlichen aus zwei Quellen. Im Zentrum unseres Planeten herrschen nach Schätzungen extreme Temperaturen von über 6000 Grad Celsius. Diese Hitze stammt zum größten Teil aus der Zeit, in der die Erde entstanden ist. Obwohl sie sich seither langsam abkühlt, sorgt der Zerfall radioaktiver Stoffe im Erdkern für eine kontinuierliche Wärmeproduktion. Diese Wärmequellen gelten nach menschlichen Maßstäben als unerschöpflich - ein vielversprechender Aspekt, falls du über die Anschaffung einer Erdwärmepumpe nachdenkst.

Während die Temperaturen der obersten Erdschichten von der Sonne beeinflusst werden und daher jahreszeitlichen Schwankungen unterliegen, herrscht in unseren Breitengraden bis zu einer Tiefe von rund 100 Metern eine gleichbleibende Temperatur von etwa 10 Grad Celsius. Unterhalb dieser Zone nimmt die Temperatur aufgrund der Erdwärme durchschnittlich um etwa 3 Grad Celsius pro 100 Meter Tiefe zu.

Tiefengeothermie und oberflächennahe Geothermie

Tiefengeothermie nutzt die Erdwärme aus Tiefen von mehr als 400 Metern. Dabei wird heißes Thermalwasser durch Bohrungen aus dem Untergrund an die Oberfläche befördert. Über Wärmetauscher wird die thermische Energie entzogen und in Fernwärmenetze eingespeist oder zur Stromerzeugung genutzt.

Die oberflächennahe Geothermie bis zu 400 Meter Tiefe nutzt die Temperatur des Erdreichs zum Heizen und Kühlen von Gebäuden meist in Verbindung mit einer Erdwärmepumpe – in der Regel Sole-Wasser-Wärmepumpen, seltener Grundwasser-Wärmepumpen. Die gängigsten Wärmetauscher sind Erdkollektoren und Erdsonden. Letztere bestehen aus U-förmigen Rohren, die in vertikale Bohrungen eingelassen werden. Diese Rohre sind mit einer Wärmeträgerflüssigkeit (meist einer Sole) gefüllt, die die Erdwärme aufnimmt und zur Wärmepumpe transportiert. Erdkollektoren hingegen werden in geringen Tiefen bis zu 1,5 Metern horizontal im Boden verlegt.

Effizienz der Erdwärmepumpe ist abhängig vom Wärmetauscher

Da die Temperaturdifferenz zwischen Boden und gewünschter Heiztemperatur im Winter größer wird, erhöht sich auch der Stromverbrauch deiner Wärmepumpe. Im Gegensatz dazu bieten vertikale Erdsonden konstantere und höhere Bodentemperaturen. Dies resultiert in einer besseren Effizienz und somit besseren Jahresarbeitszahlen für deine Erdwärmepumpe.