Die AKVO GmbH unterstützt ihre Kunden bei der umweltfreundlichen Gewinnung geothermischer Energie. Mit der oberflächennahen Geothermie ist es möglich, die Energie des Erduntergrunds bis zu einer Tiefe von etwa 400 Metern zu nutzen und Gebäude sowie technische Anlagen damit zu beheizen oder zu kühlen. Diese Technologie basiert auf der Nutzung der Wärme, die aus den oberen Erdschichten oder dem Grundwasser gewonnen wird. Dabei dienen Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren und Grundwasserdubletten in Verbindung mit Wärmepumpen als gängige Formen der Energiegewinnung.
Besonders wichtig ist die Oberflächengeothermie dann, wenn es darauf ankommt, eine umweltfreundliche und nachhaltige Beheizung und Kühlung von Gebäuden sicherzustellen.
Oberflächennahe Geothermie: Definition und Funktionsweise
Die oberflächennahe Geothermie, auch flache Geothermie genannt, nutzt die natürliche Wärmeenergie, die bis zu einer Tiefe von etwa 400 Metern im Untergrund gespeichert ist. Diese Form der Energiegewinnung ist sehr effizient, da sie unabhängig von klimatischen Bedingungen ganzjährig nutzbar ist. Typischerweise erfolgt die Gewinnung dieser Erdwärme über Erdkollektoren, Erdwärmesonden, Energiepfähle oder Grundwasserbrunnen. Hauptsächlich wird die oberflächennahe Geothermie zur Heizungs- und Warmwasserversorgung von größeren Wohnhäusern, Gewerbegebäuden und anderen Bauwerken eingesetzt.
Einzelanlagen können darüber hinaus auch ein einzelnes Haus oder Zweifamilienhäuser beheizen. Auch Klimakälte kann bereitgestellt werden, um Gebäude im Sommer angenehm zu klimatisieren. Dabei trägt die Nutzung geothermischer Energien zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen bei und minimiert obendrein den Bedarf an fossilen Brennstoffen. In Deutschland werden derzeit durchschnittlich 9 Prozent aller erneuerbar erzeugten Wärme von oberflächennaher Geothermie abgedeckt.
Oberflächennahe Geothermie Vorteile
- Nachhaltige Energiequelle
- Reduzierung von Treibhausgasemissionen
- Unabhängig von klimatischen Bedingungen
- Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten (Heizen, Kühlen, Warmwasserversorgung)
- Ganzjährig verfügbar
- Geringere Betriebskosten im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen
- Förderung durch staatliche Programme
- Einfache Installation und Nutzung
Geothermie Technologien
Erdwärmesonden: Effiziente Erdwärmenutzung
Erdwärmesonden sind eine bewährte Technologie in der oberflächennahen Geothermie. Bei dieser Methode werden senkrechte Bohrungen bis zu 200 Metern Tiefe durchgeführt und mit Doppel-U-Rohren aus Polyethylen versehen. Diese Rohre sind mit einer Wärmeträgerflüssigkeit gefüllt, die die Erdwärme aufnimmt und an die Oberfläche zur Wärmepumpe transportiert. Mit einem Durchmesser von etwa 12 Zentimetern nehmen Erdwärmesonden nur wenig Platz ein und können auch für die Beheizung größerer Bauwerke oder ganzer Wohngebiete eingesetzt werden.
Erdwärmekollektoren
Erdwärmekollektoren bestehen aus horizontal verlegten Kunststoffrohren, die in einer Tiefe von bis zu 1,5 Metern im Erdreich liegen. In den Rohren zirkuliert eine Sole, die die Wärme aus dem Boden aufnimmt und an das Heizsystem abgibt. Obwohl diese Methode etwas mehr Fläche benötigt, gleichen die vergleichsweise geringen Investitionskosten diesen Nachteil aus. Alternativ werden auch Grabenkollektoren und Erdwärmekörbe genutzt, die auf weniger Fläche angewiesen sind. Die Effizienz der Flächenkollektoren hängt allerdings stark vom jahreszeitlichen Temperaturverlauf ab und ist daher vor allem in tiefer gelegenen Regionen mit mildem Klima rentabel.
Grundwasserwärmepumpen und -brunnen
Grundwasserwärmepumpen nutzen die ganzjährig konstanten Temperaturen des Grundwassers von 8 bis 11 °C als thermische Wärmequelle. Zwei oder mehr Brunnen, etwa 20 bis 40 Meter tief, fördern das Grundwasser an die Oberfläche, wo die Wärme über einen Wärmetauscher an das Heizsystem abgegeben wird. Anschließend fließt das Wasser über Schluckbrunnen zurück ins Erdreich. Die Installation einer solchen Anlage ist ab einem Mindestwärmebedarf wirtschaftlich sinnvoll und kann aufgrund seiner effizienten Leistung ganze Gebäude nachhaltig mit Wärmeenergie versorgen.
Erdberührte Betonteile und Energiepfähle
Auch erdberührte Betonteile, alternativ als Energiepfähle bezeichnet, können für Heiz- und Kühlzwecke verwendet werden. Durch die Integration von Wärmetauscherrohren in den Beton können diese Bauelemente im Sommer Sonnenenergie speichern und im Winter für die Wärmeerzeugung genutzt werden. In den meisten Fällen wird diese Technologie vor allem bei großen Bürogebäuden eingesetzt, wo sie als wirtschaftlich effiziente Alternative zu herkömmlichen Heiz- und Kühlmethoden dient.
Kosten und Fördermittel Oberflächennahe Geothermie
Die Investitionskosten für Geothermiesysteme zur Wärmebereitstellung sind vergleichsweise hoch. Der Betrieb solcher Anlagen ist jedoch kostengünstig, da sie mit geringem Energieaufwand arbeiten. Zur Unterstützung der Investitionskosten gibt es staatliche Förderprogramme wie das Marktanreizprogramm (MAP), das den Einsatz erneuerbarer Energien fördert sowie Programme über BAFA. Zusätzlich bietet das Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) finanzielle Anreize für den Einbau von Geothermiesystemen. Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) setzt außerdem Rahmenbedingungen, die die Einführung solcher Technologien erleichtern und den Austausch von fossilen Heizsystemen finanziell fördern.
AKVO GmbH: Ihr Experte für nachhaltige Geothermie-Lösungen
Die AKVO GmbH ist Ihre erste Wahl für Geothermieprojekte aller Art – mit uns setzen Sie auf grüne Energie. Unsere Experten unterstützen Sie bei der nachhaltigen Nutzung geothermischer Energiequellen, ganz gleich, ob Sie Privatkunde sind oder ein Architekturbüro besitzen. Sei es tiefe Geothermie, oberflächennahe Geothermie oder bei der Erarbeitung von hydrogeologischen Lösungen, wir stehen Ihnen zur Seite und gewährleisten eine nachhaltige und effiziente Energieversorgung. Verlassen Sie sich auf uns, denn wir sind Ihre Experten in den Bereichen Wasser, Umwelt und Energie. Kontaktieren Sie uns jetzt und machen Sie mit uns die Zukunft grüner!
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Wie wird bei der oberflächennahen Geothermie Energie gewonnen?
Oberflächennahe Geothermie nutzt die im Erdreich gespeicherte Wärme, um Gebäude zu heizen und zu kühlen. Dafür werden spezielle Sonden oder Kollektoren in den Boden eingebracht, die die Wärme aufnehmen und an eine Wärmepumpe weiterleiten. Diese pumpt die gewonnene Wärme in das Heizsystem des Gebäudes.
Wie tief sind die Bohrungen für die oberflächennahe Geothermie?
Bei der oberflächennahen Geothermie reichen die Bohrungen in der Regel zwischen 50 und maximal 400 Meter tief in den Boden. Die genaue Tiefe hängt von den örtlichen geologischen Gegebenheiten und dem benötigten Wärmebedarf ab.
Welche Temperatur hat das Erdreich in 100 Metern Tiefe?
In 100 Metern Tiefe liegt die Bodentemperatur meist konstant bei etwa 10 bis 15 Grad Celsius, abhängig von den lokalen geologischen Bedingungen. Diese konstante Temperatur eignet sich ideal zur Nutzung durch Wärmepumpen.
Welche verschiedenen Geothermiearten gibt es?
Geothermie wird in zwei Hauptkategorien unterteilt: die oberflächennahe Geothermie und die tiefe Geothermie. Oberflächennahe Geothermie nutzt Wärme aus den oberen 400 Metern der Erdkruste für die Wärmeversorgung von Gebäuden, während tiefe Geothermie auf größere Tiefen zugreift, wo die Temperaturen deutlich höher sind und zur Erzeugung von Strom genutzt werden können.