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Erdwärme
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   Möglichkeiten der Nutzung


Der Wunsch nach Unabhängigkeit von herkömmlichen Heizbrennstoffen wächst.
Die nunmehr seit Jahren steigenden Heizkosten, bedingt durch monatlich höher werdende Gas- und Ölpreise in noch unabschätzbare Höhen, lassen den Wunsch nach weitestgehende Unabhängigkeit von herkömmlichen Heizbrennstoffen immer größer werden.
Der Gesetzgeber, hat durch entsprechende Gesetzgebung und finanzielle Fördermaßnahmen den Standard im Bereich der Neubauten und Altbauten zur fachgerechten Dämmung der Gebäudeaußenhaut, des Daches, sowie den Einbau von modernen Fenstern und insbesondere den Energieverbrauch innerhalb von Gebäuden, und die Grundlagen zur weltweiten CO² Minderung geschaffen.
Da klimabedingt in den meisten Ländern Europas ein Heizsystem unverzichtbar ist, werden auf der Grundlage der steigenden Energiekosten und insbesondere zur Minderung des CO²- Anteils alternative Heizsysteme zu den herkömmlichen Öl- und Gasheizungen zur Senkung der Heizkosten und des CO²-Ausstoßes zum Einsatz gelangen. Der Einsatz von alternativen Heizsystemen innerhalb Deutschlands, wie z.B. Holzpelletheizungen und Sonnenkollektoren gewinnen immer mehr an Bedeutung.

Erdwärmenutzung

Eine Alternative zu den herkömmlichen Heizsystemen zur Senkung des CO²-Ausstoßes und der Heizkosten stellt die Nutzung von oberflächennaher Erdwärme dar. Diese steht fast überall zur Verfügung und ist kostenlos. Die Erdwärme steht unabhängig von Klima, sowie von Jahres- und Tageszeit in geeigneten Regionen fast überall zur Verfügung. Die vorhandene Temperatur in Tiefen bis zu 100 m unter der Geländeoberkante beträgt zwischen 10 und 12 Grad C. Eine Stabilisierung der Erdtemperatur von 10 Grad C wird bei ca. 15 m Bohrlochtiefe erreicht. Diese Temperatur steigt dann langsam mit durchschnittlich 3 Grad C pro 100 m Tiefe an.
Die Erdwärme wird vom Erdkern kommend an die oberflächennahen Gesteine der Erdkruste abgegeben, von wo aus sie dann unterschiedlich gut weiter geleitet wird.
Die entsprechende sogenannte Wärmeleitfähigkeit ist unterschiedlich und hängt von der Gesteinsart ab.

Brunnenanlagen

Bis vor einiger Zeit wurde die Nutzung des Grundwassers zur Gewinnung von Erdwärme eingesetzt. Das System funktionierte so, dass aus einem Brunnen (Förderbrunnen) Grundwasser entnommen, und nach der Wärmenutzung in das Erdreich über einen zweiten Brunnen (Schluckbrunnen) zurückgeführt wurde. Aufgrund der entstandenen Schäden durch die Abkühlung des Grundwassers, wobei es zu Verockerungen der Anlage kommen konnte, bzw. Korrosionsschäden entstanden, kam man zu den heute eingesetzten Kollektor-und Sondenanlagen, die in einem geschlossenen Rohrsystem zur Anwendung gelangen.

Erdwärmesonden

Erdwärmesondenanlagen beinhalten mindestens eine Sonde mit entsprechender Bohrung. Die Sondentiefe hängt von der anstehenden Geologie ab. Um das Genehmigungsverfahren ausschließlich über die Untere Wasserbehörden abschließen zu können, werden hier Bohrungen bis zu einer Tiefe von 100 m notwendig.
In diese Bohrung wird dann eine Erdwärmesonde eingesetzt. In die Erdwärmesonde, die als Doppel-U-Sonde ausgeführt werden sollte, aus Rohrdurchmessern DN 32 bzw. DN 25 wird dann in dieses geschlossene System, in der Regel ein Wasser- Glykol-Gemisch eingefüllt. Die innerhalb des Hauses eingebaute Wärmepumpe erzeugt dann die erforderliche Nutzwärme für den Heizbedarf bzw. Warmwasserbedarf, wobei dann der Wärmeträger abgekühlt wird. Die Investitionskosten einer Erdwärmeanlage sind im Verhältnis höher als ein konventionelles Heizsystem.
Hierbei sind jedoch die eingesparten Heiz- und Wartungskosten möglicherweise auch bauliche Kosten gegen zu rechnen. Eine Erdwärmesondenanlage hat den Vorteil, gegenüber einer Kollektoranlage, dass nur ein punktueller Eingriff im Bereich des Grundstückes erforderlich wird. Somit ist auch für die Modernisierung ihrer Heizungsanlage eine Erdwärmesondenanlage von Vorteil.
Um die Kosten einer neuen alternativen Heizanlage niedrig kalkulieren zu können, sollten sie frühzeitig einen Fachingenieur aufsuchen, der mit der Berechnung der Wärmeanlage mit frühzeitiger Einbindung der Unteren Wasserbehörde vertraut ist.

 

Planungsgrundlagen schaffen

Um ihre Erdwärmesondenanlage bzw. Kollektoranlage optimal und korrekt dimensionieren zu können, sind genaue Kenntnisse über den geologischen bzw.
hydrogeologischen Aufbau des Untergrundes erforderlich. Die geowissenschaftlichen
Basisdaten bis zu einer Tiefe von ca. 100 m hat der Geologische Dienst NRW in einheitlicher Form ausgewertet.
Darauf baut das geothermische Potential des Untergrundes zur Nutzung mittels Erdwärmesonden auf.

Die Fa. Geothermica Ingenieurbohr- und Planungsgesellschaft mbH verfügt über diese Daten und berät Sie gerne.

 

Kollektoranlagen

Die Kollektoranlagen bestehen aus erdverlegten Rohrsystemen in einer Tiefe von rd. 1,2 bis 1,5 m Tiefe. Da der Flächenbedarf ca. das 1,5-fache der beheizbaren Fläche beträgt, (Wärmebedarf von rd. 8 kW benötigt eine Kollektorfläche von ca. 250 m²) ist der Einsatz dort als besonders gut geeignet, wo viel Grundstücksfläche zur Verfügung steht. Im Übrigen sollte die Bepflanzung zur Vorbeugung von Wurzelschäden und Auskühlung des anstehenden Bodens dienen.
Der Wärmeträger des geschlossenen Rohrsystems ist ebenfalls wie auch bei den anderen Systemen in der Regel ein Wasser- Glykol-Gemisch. Die Berechnung einer solchen Anlage sollte ebenfalls einem Fachingenieur überlassen werden, der sich dann frühzeitig mit den entsprechenden Unteren Wasserbehörden in Verbindung setzt.

Erdwärme

 

Das wasserrechtliche Genehmigungsverfahren

Wärmepumpen, die zur Nutzung des Grundwassers- und Erdwärme eingesetzt werden sollen unterliegen grundsätzlich der Erlaubnispflicht gem. § 2,3,7 WHG
(Wasserhaushaltsgesetz) und in NRW den § 24,25 LWG (Landeswassergesetz).
Die Anträge für eine wasserrechtliche Genehmigung bzw. wasserrechtlichen Erlaubnis sind jeweils bei den zuständigen Unteren Wasserbehörden zu stellen.
Auch diese Unterlagen werden bei Bedarf durch die Fa. Geothermica Ingenieurbohr- und Planungsgesellschaft mbH ausgeführt.
Da Auflagen aus einem entsprechenden Genehmigungsbescheid weitere Kosten verursachen können, sollten im Vorfeld des Genehmigungsverfahren die Abstimmungen mit den entsprechenden Unteren Wasserbehörden der Kreise erfolgen. Einschränkungen bezüglich der Nutzung von Erdwärme gibt es in den Schutzzonen I und II von Trinkwasserschutzgebieten und Heilquellenschutzgebieten. In diesen Schutzzonen rst die Errichtung von Erdwärmesonden bzw. Erdwärmekollektoren oder Brunnen unzulässig. Die weiteren Schutzverordnungen für verschiedene Schutzzonen sind auf jedenfall zu beachten und mit der Genehmigungsbehörde abzustimmen.

Bohrungen, die mehr als 100 m in den Boden eindringen sollen, sind der Bergbaubehörde gem. § 127 BBergG der Bergbehörde anzuzeigen und zur Genehmigung vorzulegen.

Die Anschrift in NRW lautet:
Bergamt Kamen
Südfeld 9a
59174 Kamen


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