LEDO Erdwärmesysteme - Bohrunternehmen Bohrung Tiefenbohrung
LEDO Erdwärmesysteme - Wir senken Ihre Heizkosten!
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Erdwärme

LEDO Erdwärmesysteme - Bohrunternehmen Bohrung Tiefenbohrung

 

Geothermie / Erdwärme

 

Und so funktioniert es...

 

 

1. Erdreich als Wärmequelle

Die Erde speichert täglich eingestrahlte Sonnenenergie. Sie wird entweder direkt in Form von Einstrahlung oder indirekt in Form von Wärme aus Regen und Luft vom Erdreich aufgenommen.
Die im Erdreich gespeicherte Wärme wird über senkrecht verlegte Wärmetauscher sog. Erdsonden oder über Horizontalabsorber (Kapillarrohrmatten) gesammelt.

Die Sondenlöcher werden mit moderner Technik auf Bohrtiefen bis max. 100m unter Geländeoberkante abgeteuft.
Bei Bedarf kann die Sondierlänge auf mehrere Bohrungen aufgeteilt werden.
Danach werden die Sonden aus PE-Rohr eingesetzt und mit einem Thermozement (Zement-Bentonit-Suspension) verpresst.
Dieser Einbauschritt ist sehr wichtig, damit die Wärmezufuhr zur Erdwärmesonde gewährleistet ist. Bei nicht ordnungsgemäßer Verfüllung kann sich die Leistung der Erdwärmeanlage um bis zu 30%  verringern.

Die Kapillarrohrmatten werden in horizontal in Bodentiefen von ca. 1,00m bis 1,20m unter Geländeoberkante eingebaut. Ober- und unterhalb wird ein skelettloser Füllsand eingebaut, um Schäden beim Wiedereinbau des Bodenaushubes zu vermeiden. Die Rohrleitungen der Kapillarrohrmatten werden in einem Schacht zusammengeführt und über Anbindeleitungen an die Wärmepumpe angeschlossen.

 

 

 

Dauerhaft niedrige Heizkosten mit Erdwärmetechnik

 

  

 


Erdwärmepumpe in einem Effizienzhaus 55
nach EnEV 2014

 


 

2. Funktionsprinzip der Erdwärmepumpe

Die Wärmepumpe erschließt die in Wasser, Erdreich oder Luft gespeicherte Sonnenenergie und gibt diese zusammen mit der elektrischen Antriebsenergie (für die Wärmepumpe) an den Heiz- bzw. Warmwasserkreislauf ab.

 

 
Das Erdreich kann als Wärmequelle auch genutzt werden. Auf dem Grundstück wird eine Tiefenbohrung mit ca. 60 bis ca. 100 Meter und ca. 16 cm Durchmesser niedergebracht. In diese wird eine Erdsonde  eingelassen, durch welche die Wärmeaustauschflüssigkeit (sog. Sole) zirkuliert. Die Sole nimmt die Temperatur des Erdreichs auf.
Die damit über die Sole gewonnene Wärme wird durch die Wärmepumpe an die Heizkreise abgegeben. Die abgekühlte Sole fließt in den Kreislauf zurück. Das Erdreich selbst regeneriert sich durch Anpassung an das umgebende Gestein, dessen Temperatur in der Tiefe nach der geothermischen Tiefenstufe 3° C pro 100m ansteigt. Die mögliche Entzugsleistung wird mit 47W/Bohrmeter angesetzt.
Da ab einer Tiefe ab 100m das zur Genehmigung erforderliche Bergbaurecht zum Tragen kommt, werden Sonden meist nicht Tiefer als 99m gebohrt womit die Genehmigung der unteren Wasserbehörde obliegt.

 

Der Energietransfer verläuft technisch-physikalische gesehen in 4 Phasen mittels eines thermodynamischen Kreisprozesses ab. Ein sehr entscheidendes Element ist in diesem Prozess das Kältemittel. Es muß die Eigenschaft haben, bei niedrigen Temperaturen seinen Aggregatzustand (Verdampfen, Komprimieren, Verflüssigen, Expandieren) unter Aufnahmen bzw. Abgabe von Energie in Form von Wärme ändern zu können. Nach dem selben Prinzip entzieht auch ein Kühlschrank seinem Inneren die Wärme und gibt diese dann nach außen ab.

 

 

1. Phase
Im Verdampfer nimmt das Arbeitsmittel Wärmeenergie aus der Umgebung auf und verdampft hierdurch bei niedriger Temperatur (z.b. +2°C).

 

2. Phase
Im Kompressor wird der Druck des gasförmigen Arbeitsmittels erhöht (z.B. auf 15 bar). Dabei steigt die Temperatur des Arbeitsmittels erheblich (z.B. auf +60°C). Der Kompressor verrichtet Arbeit und benötigt mechanische Antriebsenergie für seinen Motor (aus Strom, Gas oder flüssigem Kraftstoff).

 

3. Phase
Im Kondensator ändert das Trägermittel seinen Aggregatzustand: gasförmig / flüssig. Die dabei freiwerdende Kondensationswärme geht in das Wasser des angeschlossenen Heizkreislaufes.

 

4. Phase
Im Expansionsventil fällt der Druck des Arbeitsmittels stark ab. Gleichzeitig sinkt die Temperatur (z.B. wieder auf +2°C), und der Kreislauf kann von neuem beginnen.

 

 

3. Effizienz der Wärmepumpe

Werden die Temperaturen und die Druckverhältnisse entsprechend den Bedingungen der Wärmequellenanlage und des Heizsystems eingestellt, können mit der Wärmepumpe mehr als 75% der benötigten Energie aus der Umwelt (Erde) gewonnen werden. Diese Effizienz kann mit der Leistungszahl COP (Coefficient of performance) ausgedrückt werden.

 
COP = Heizleistung : elektrische Leistung

Einfacher ausgedrückt ergibt 1 Kilowatt-Stunde elektrische
Energie mittels Wärmepumpe und unter Nutzung von
Erdwärme etwa 4 Kilowatt-Stunden Heizenergie.

 



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4. Gründe für die Nutzung von Erdwärme
  • Geothermie ist eine einheimische und umweltfreundliche Energiequelle. Sie ist Luftschadstoff und CO2 neutral und ist somit ein idealer Ersatz für fossile Energieträger.
  • Geothermie ist permanent und überall verfügbar. Sie wird nicht von klimatischen Schwankungsbereichen von z.B. Jahres- oder Tageszeit beeinflusst.
  • Geothermie wird, da sie für die menschliche Vorstellungskraft unerschöpflich ist, zu den erneuerbaren Energiequellen gerechnet. Die Nutzung der Geothermie kann die Energie Bedürfnisse der heutigen Generation befriedigen, ohne dadurch die Möglichkeiten künftiger Generationen zu beeinträchtigen. Somit handelt es bei der Geothermie um eine «nachhaltige» Energiequelle.
  • Sie benötigen keinen Gasanschluß, kein Öllager und sind damit zu 100% unabhängig von teuren fossilen Energieträgern. Sofern Sie keinen Kamin in Ihrem Haus befeuern wollen, können Sie sogar auf einen Schornstein verzichten.
  • Geothermalsonden sind Platz sparend und an der Erdoberfläche kaum sichtbar.
  • Die Nutzung von Erdwärmepumpen kann im Verhältnis zu konventionellen Anlagen um bis zu 70% günstiger sein.
  • Sie erhalten ein zuverlässiges Wärmesystem, welches ein Leben lang nahezu wartungsfrei arbeitet.
  • Sie können mit der Erdwärmetechnik in den Wintermonaten heizen oder in den Sommermonaten kühlen.


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