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Erdwärme Bohrung oder Kollektoren
BAU-Forum: Nutzung alternativer Energieformen

Erdwärme Bohrung oder Kollektoren

Wir planen als Heizung in unseren Niedrigenergiehaus (NEH) eine Wärmepumpe.
Dabei stellt sich die Frage: Bohrungen oder Erdkollektoren.
Wie ist der Preisunterschied? Wirkungsgrad? Und nicht zuletzt: Beeinflussen Erdkollektoren die Fauna oder umgekehrt (wachsende Baumwurzeln)? Das Warmwasser wollen wir mittels Boiler erhalten.
Danke, Uwe

  1. Grundsätzlich ist eine Tiefenbohrung besser

    die Temperatur ist dort höher als bei Erdkollektoren. Um wieviel Wärmebedarf/Leistung geht es denn? Ein Erdkollektor ist ja auch nicht gerade billig, wenn man nicht gerade einen eigenen Bagger rumstehen hat.
    Bei niedriger Leistung der Erdwärmepumpe ist auch ein Kollektor nicht schädlich für die Flora (obs den Karnickeln schadet, weiß ich nicht : =>)

  2. Kein eindeutiges Urteil

    Hallo,
    wir sind ein Wärmepumpen-Installateur und haben schon viele Anlagen mit beiden Wärmequellen-Typen im Einsatz.
    Unser Urteil fällt nicht so eindeutig aus:
    Zum Flachkollektor:
    Beim Flachkollektor kann sehr viel über die Fläche erreichen. Eine große Fläche bedeutet natürlich auch eine relativ großen Energiegewinn. Dieser Energiegewinn ist natürlich auch mit Kosten (Aushub, Material) verbunden. Man kann aber auch den Energiegewinn durch ein großes Sandbett und durch Regenwasser erhöhen.
    Neben dem herkömmlichen Flachkollektor gibt auch noch die Technik der Direktverdampfung. Bei dieser Technik verdampft das Kältemittel direkt in den Rohren im Erdreich. Dieser Flachkollektor ist sehr effektiv und hat geringste Energiekosten. Bei dieser Technik entällt eine Umwälzpumpe für die Sole, sowie aufwendige Sammler und der Verlust des Wärmetauschers in der Wp.
    Zur Erdsondenbohrung:
    Die Erdsonde ist die bei uns häufgste Energiequelle. Voretilhaft ist die relativ schnelle Durchführung der Bohrung (in der Regel 1-2 Tage, es gibt aber auch Bohrunternehmen, die für dieselbe Bohrung 10-14 Tage brauchen (!) ). Der Aushub und entfällt. Die Erdsonde ist erfahrungsgemäß besser in der Leistung als der Flachkollektor.
    Kosten:
    Bei den Kosten trennt es sich "etwas":
    Die Erdsonde ist in der Regel um 10-20 % teurer als der Flachkollektor. Aber: Wenn man mit einem Bagger umgehen kann, kann man sich die Kosten für den Flachkollektor deutlich reduzieren.
    Hoffentlich entscheiden Sie sich für eine Wärmepumpe, da es eine sehr umweltfreundliche Art für Heizzwecke ist. Weitere Informationen finden Sie auf unserer Homepage  -  viel Spaß dabei.
    MfG Dipl. -Ing. (FH) Oliver Nick

  3. Tiefenbohrung

    Danke für die informativen Antworten!
    Ich denke, wir werden uns für die Tiefenbohrung (Sole) entscheiden ...
    Uwe

  4. Als Alternative zur Erdsonde:

    bietet sich das GEOHIL-System an, welches durch den halboffenen Aufbau schon mit einer Bohrung von 50 m Tiefe z.B. im Großraum Berlin 30 kW Entnahmeleistung ermöglicht bei einer dauerhaften Entnahmetemperatur von 11 °C und nur wenigen Grad Spreizung. Das ermöglicht den Verzicht auf Frostschutz und liefert hervorragende Leistungszahlen.

  5. GEOHIL ...

    hört sich interessant an.
    Gibt's einen Kostenvergleich zu Sole- / GW-Wärme?
    Vielleicht könnten Sie Zahlen für 15 kW hier ins Forum stellen?

  6. GEOHIL vs Sole/Grundwasser-Wärmepumpenanlage

    Das GEOHIL-System liefert in Tiefen des ersten Grundwasserspiegels praktisch die gleichen Temperaturen wie eine Grundwasser-WP (Saug-Schluckbrunnensystem). Bei größeren Tiefen entsprechend dem geologischen Temperaturprofil natürlich höhere Temperaturen, und damit auch höhere Leitungszahlen.
    Wesentlicher als die Verflüssigungstemperatur (Heizungsseite) ist die Verdampfertemperatur (Wärmequellentemperatur) für die Leistungszahl. Hier bewirken geringfügig höhere Temperaturen bereits wesentlich bessere Wirkungsgrade. Die Anhebung der Verdampfungstemperatur von -10 °C (Einsatz von Erdsonden) auf +5 °C (GEOHIL) ermöglicht einen 90 % höheren Gewinn geothermischer Energie. +5 °C erreicht man bei einer Wärmequellentemperatur von +11 °C und +7 °C Rücklauftemperatur, wenn ausreichende Wärmetauscherflächen im Verdampfer vorhanden sind, eine gleichmässige Beschickung der Flächen ggeben ist und das Expansionsventil genau angepasst ist. Diese Werte sind in den gebauten GEOHIL-Anlagen ohne weiteres zu erreichen. Mit der Erdsondentechnik mit geschlossenen Systemen lässt sich der notwendige Erdwärmestrom nur schwer erreichen, zudem reduziert die PE-Wand die Erdwärmeübertragung durch den erhöhten Wärmeleitwiderstand

  7. hmmm ...

    warum -10 ° bei Erdsonden? Oder verwechsel ich da was?
    Erdsonden sind doch die 40 ... 100 m tiefen Bohrungen, da muss doch eine  -  ich sag mal  -  Vorlauftemperatur von 8 ° ... 10 ° rauskommen  -  nein? Warum -10 °?
    Und nochmal:
    Gibt's einen Kostenvergleich zu Sole- / GW-Wärme?

  8. Verdampfertemperatur entspricht nicht der Erdtemperatur

    Im Wärmetauscher gibt es immer eine Temperaturdifferenz zwischen dem im Erdreich umlaufenden Medium und dem Kältemittel, sonst wäre kein Wärme- / Energieübergang möglich. Findet man also in 40-100 m Tiefe eine Temperatur von 10 °C vor, muss man über die PE-Wand der Sonde eine Temperaturdifferenz von 4-6 Kelvin annehmen, im Wärmetauscher der WP kommen dann also noch 5 °C an. Um hier Wärme zu entziehen, muss das Kältemittel natürlich kühler sein. Je größer der Volumendurchsatz, desto geringer kann hier die Temperaturdifferenz veranschlagt werden, i.d.R. >5 Kelvin, dann wäre man ja schon am Gefrierpunkt.
    Da der schlechte Wärmeübergang durch die Sondenwand nicht so große Energieströme ermöglicht, muss als langsam zirkuliert werden (damit das Trägermedium Zeit hat, sich zu erwärmen  -  zumal Wasser auch noch eine ziemlich schlechte Wärmeleitfähigkeit hat).
    Um dem nun langsam zirkulierenden Medium nun trotzdem die notwendige Energie zu entziehen, muss man also mit einer sehr niedrigen Kältemittel- / Verdampfertemperatur arbeiten.
    Erhöht man den Volumendurchsatz, erwärmt sich das Trägermedium unzureichend, und es muss ebenfalls eine sehr niedrige Verdampfertemperatur eingestellt werden, um noch Wärme zu entziehen.
    Beimm GEOHIL-System werden auch bei sehr hohen Volumenströmen die in der Tiefe herrschenden Temperaturen im Trägermedium erreicht. Daraus erklärt sich der erheblich bessere Wirkungsgrad.
    Der Kostenvergleich folgt, wobei natürlich die Vergleichbarkeit stark von den erreichbaren Leistungszahlen abhängt. Ich kenne keine Erdwärmefirma, die Leistungszahlen oder Jahresarbeitszahlen garantiert bzw. misst und öffentlich dokumentiert.
    Die demnächst geltende Vorschrift (für die Anwender und Nutznießer von Förderung) Mindestarbeitszahlen zu belegen, dürfte den Markt erheblich in Unruhe bringen, wenn nicht "bereinigen".

  9. aaha.. soweit so gut..

    ich glaube, so langsam verstehe ich den Trick bei "geohil"
    Ich verstehe aber nicht, warum man die Arbeitszahl nicht messen kann? Reicht es nicht die elektrische WP-Energie und die gewonnene Wärmeleistung gegenüberzustellen?

  10. Wer sagt denn was von nicht messen können?

    Ich habe das so verstanden, dass das Ergebnis veröffentlichen das Problem ist  -  sind die Werte von "normalen" Bohrungen denn so schlecht, dass sich das keiner traut? Es muss doch wissenschaftliche Untersuchungen für so was geben  -  es wird doch alles untersucht ;-)

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