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Wärmequelle Erdreich
Wärmepumpe

© Vaillant

Wärmequelle Erdreich

Erdkollektoren

Das Erdreich ist ein guter Wärmespeicher, um eine Wärmepumpe wirtschaftlich zu betreiben. Ein Rohrschlangensystem wird unterhalb der Frostgrenze in etwa 1,20 m bis 1,50 m Tiefe verlegt. Bei Neubauten ist die Verlegung meist problemlos möglich, da in der Regel sowieso zahlreiche Erdarbeiten auf dem Grundstück vorgenommen werden. Rohrleitungen mit einem Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel (Sole) nehmen die Erdwärme auf und übertragen diese Wärme über den Verdampfer auf das Arbeitsmittel der Wärmepumpe.

Flächenkollektor, © WÄRME+

Die Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs nimmt mit steigendem Wassergehalt zu. Die Erfahrung zeigt, dass im Mittel ständig eine Leistung von ca. 25 W/m2 dem Erdreich entnommen werden kann. Erdkollektoren benötigen eine ausreichend große, unversiegelte Grundstücksfläche. Sie sollte ungefähr doppelt so groß sein wie die zu beheizende Wohnfläche.

Wärmequelle Erdreich Flächenkollektor
Erdreichtemperatur 5 °C bis 17 °C nahe der Oberfläche
8 °C bis 12 °C in ca. 1,5 m Tiefe
Verfügbarkeit ganzjährig

Erdsonden

Eine Alternative zum Wärmeentzug mit Erdkollektoren sind Erdsonden. Das System bietet sich beim Neubau von Ein- und Mehrfamilienhäusern, selbst bei kleinen Grundstücken, an. Ein frostsicherer Kreislauf aus Rohren in Sondenbohrungen nimmt die Erdwärme auf und überträgt sie über den Verdampfer auf das Arbeitsmittel der Wärmepumpe.

Erdsonde, © WÄRME+

Für die Erdsonde wird in einem Spül- oder Hammerbohrverfahren eine Bohrung mit einem Durchmesser von ca. 20 cm erstellt. In diese Bohrung wird eine Erdsonde eingebracht. Diese vertikalen Erdsonden reichen üblicherweise in Tiefen von bis zu 100 Metern. Oftmals ergeben sich bei der erforderlichen Länge der Erdsonde Gesamtlängen von über 100 Metern. Deshalb werden mehrere Erdsonden gebohrt und über einen Verteiler mit der Wärmepumpe verbunden. Dabei sind Abstände zwischen den Sonden einzuhalten.

Wichtig

Voraussetzung für die Planung und Einbringung von Erdreichsonden ist die genaue Kenntnis der Bodenbeschaffenheit sowie des Vorhandenseins von Grund- oder Schichtenwasser.

Für das Einbringen der Erdsonden müssen Genehmigungen eingeholt werden. Der Bauherr ist Antragsteller. Zertifizierte Bohrunternehmen übernehmen auf Wunsch die Antragstellung für den Bauherrn.

Wärmequelle Erdreich (Erdsonde)
Erdreichtemperatur 8 °C bis 10 °C
Soletemperatur minimal ca. 0 °C
Verfügbarkeit ganzjährig
Spezifische Wärmeentzugsleistung in Abhängigkeit der Bodenqualität
Bodenqualität Spez. Wärmeentzugsleistung
trockener, sandiger Boden 10 - 15 W/m
feuchter, sandiger Boden 15 - 20 W/m
trockener, lehmiger Boden 20 - 25 W/m
feuchter, lehmiger Boden 25 - 30 W/m
grundwasserführen der Boden 30 - 35 W/m