Als Geothermie bezeichnet man die Nutzung der Erdwärme zur Energiegewinnung. Neben der Bio- und Solarenergie stellt diese eine zentrale Form der erneuerbaren Energien dar. Doch was genau ist Geothermie und welche Methoden existieren, um Erdwärme zu nutzen? In diesem Artikel beantworten wir Ihnen diese Fragen.
Das Erdreich speichert Wärme, welche über solare Einstrahlung aufgenommen wird. Des Weiteren steigen die Temperaturen je tiefer gebohrt wird, beziehungsweise je näher man dem Erdkern kommt. In Monaten in denen die Erdtemperatur die Außentemperatur übersteigt kann wird die Erdwärme zu Heizzwecken genutzt. Liegt das Gegenteil vor wird der Temperaturunterschied zur Kühlung von Gebäuden genutzt. In diesen Fällen spricht man von einer direkten Nutzung der Erdwärme zu Heiz-/Kühlungszwecken. Indirekt kann diese auch zur Erzeugung elektrischen Stroms oder für die sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung genutzt werden. Die letzteren beiden Formen sind jedoch für einzelne Immobilien nicht relevant und werden in diesem Artikel nicht weiter ausgeführt.
Doch wie genau funktioniert die Nutzung der Geothermie zu Heiz- und Kühlungszwecken? Zunächst wird zwischen der Oberflächen nahen Geothermie, welche bis zu 400 Meter reicht, und der tiefen Geothermie von über 5000 Metern Tiefe unterscheiden. Auch hier ist letztere nicht für einzelne Gebäude relevant und wird nur von Kraftwerken genutzt. Im Rahmen der Oberflächen nahen Geothermie können verschiedene Systeme genutzt werden. Neben Erdsonden existieren unter anderem Kollektorensysteme und Energiepfähle zur Nutzung der Erdwärme.
Von Erdwärmesonden spricht man wenn Rohrsysteme durch Bohrungen im Erdreich versenkt werden. Die Rohre sind mit einer wärmeleitenden Flüssigkeit gefüllt, welche die Wärme durch Zirkulation dem Erdreich entzieht. Mittels eines Wärmetauschers wird die Wärmeenergie an die Wärmepumpe weitergegeben, welche wiederum an das Heizsystem von Gebäuden angeschlossen ist. Im Wohnungsbau beträgt die Tiefe der Bohrung 50 bis 400 Meter, je nach geologischen Gegebenheiten.
Im Gegensatz zu den vertikal installierten Erdsonden werden Erdwärmekollektoren horizontal in die Erde gelassen. Hierfür werden Rohrsysteme aus Kunststoff großflächig und nahe der Oberfläche vergraben und transportiert die Erdwärme ebenfalls über eine wärmeleitende Flüssigkeit der Wärmepumpe zugeführt. Aufgrund der geringeren Tiefe sind Wärmekollektoren geringeren Temperaturen und somit den Jahreszeiten ausgesetzt. Aufgrund des geringeren Bauaufwandes wird die Installation häufig mit dem Bau eines Parkplatzes oder ähnlichen Arbeiten kombiniert.
Die dritte Möglichkeit zur Nutzung der Erdwärme sind Energiepfähle. Im Falle von der Pfahlgründung eines Gebäudes, demnach der Errichtung auf einem Pfahlfundament, können diese zu Energiepfählen erweitert werden. Hierfür werden im Inneren der Fundamentpfähle Rohre installiert durch die eine wärmeleitende Flüssigkeit zirkuliert. Somit entspricht diese Form der Geothermie den Erdsonden, nur dass die Rohrsysteme hier in Beton gefasst sind. In einer Tiefe von bis zu 25 Metern ist dieses System weniger klimaabhängig als Erdwärmekollektoren.
Die Geothermie ermöglicht es so auf verschiedene Arten regenerative Energie zu nutzen und den Gebrauch fossiler Energieträger zu senken. Immobilien lassen sich auf diese Weise energieeffizienter und dauerhaft kostengünstiger bewirtschaften.
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