Erdwärme

ErdwärmeErdwärme beschreibt im Erdreich gespeicherte Energie, die neben Luft und Wasser als wichtige Wärmequelle für Wärmepumpen eingesetzt wird. Alle Formen der Gewinnung von Erdwärme zur Erzeugung von Energie werden unter dem Begriff Geothermie zusammengefasst. Geothermie zählt zu den erneuerbaren Energien, deren Nutzung im Vergleich zu fossilen Energieträgern mit deutlich weniger CO2-Emissionen verbunden ist und dadurch als umweltfreundliche Alternative zu Gas und Öl gilt. Haushalte, die durch Wärmepumpen-Heizsysteme Erdwärme als Energiequelle nutzen, sind zudem von der Preisentwicklung und Verfügbarkeit fossiler Brennstoffe weitgehend unabhängig, da im Erdreich vorhandene Energie kontinuierlich und in hohen Mengen zur Verfügung steht.

Arten von Erdwärme

Innerhalb der Geothermie wird abhängig von der Art der Gewinnung zwischen zwei Formen unterschieden. Die sogenannte hydrothermale Erdwärme wird in Tiefen von mehreren hundert Metern in Form von heißem Dampf oder Grundwasser gefördert. Dazu werden Bohrungen durchgeführt, die das im Gestein befindliche Wasser freilegen. Durch Pumpen oder Nutzung der natürlich hohen Druckverhältnisse werden Wasser und Dampf an die Erdoberfläche befördert und dort in technischen Anlagen in nutzbare Energie umgewandelt.
Als Wärmequelle für Wärmepumpen, die zu Heizzwecken in Privathaushalten und öffentlichen Einrichtungen eingesetzt werden, ist die oberflächennahe Erdwärme von Bedeutung. Diese Form der Geothermie wird in Tiefen zwischen etwa zehn und maximal vierhundert Metern gefördert. Für die Gewinnung können Sonden, Erdwärmekollektoren oder thermische Grundwasserbrunnen eingesetzt werden, die bereits bei einer Tiefe von wenigen Metern ganzjährig konstante Temperaturverhältnisse aufweisen und daher eine saisonunabhängige Energiequelle darstellen. Pro hundert Meter steigen die Temperaturen des Erdreichs um etwa drei Grad Celsius. Oberflächennahe Geothermie ist nicht nur für die Produktion von Heizwärme in Wärmepumpen bedeutsam, sondern ermöglicht auch, Eisbildung an Bahngleisen sowie in U-Bahn-Schächten und Tunnelsystemen in den Wintermonaten zu verhindern.

Erdwärme als umweltfreundliche Energiequelle

In vielen Ländern Europas werden heute Erdwärmesonden eingesetzt, um Privathaushalte und öffentliche Gebäude mit Heizwärme zu versorgen. Alleine in Deutschland sind bereits über dreitausend solcher Sonden im Einsatz. Im Vergleich zu vielen anderen Arten der erneuerbaren Energien stellt die Geothermie eine von Witterung, Tages- und Jahreszeit gänzlich unabhängige Energiequelle dar. Für die Errichtung und Installation geothermischer Anlagen, egal ob für Privathaushalte oder die großflächige Nutzung, werden vergleichsweise geringe Flächen benötigt. Da die Anlage direkt am Gebäude genutzt wird, sind für den Betrieb und die Energieversorgung keine Transportwege vonnöten, wodurch hoher Treibstoffverbrauch und damit verbundene Abgasbelastung entfallen. Im Gegensatz zu Kraftwerken haben Geothermie-Anlagen und Wärmepumpen auch keine negativen Auswirkungen auf das Ökosystem der direkten Umgebung.

Vorteile für Endverbraucher

Obwohl der Betrieb einer Wärmepumpe den Verbrauch von elektrischem Strom erfordert, generiert die Anlage das bis zu Dreifache an Heizenergie. Vor allem dann, wenn die Temperaturunterschiede zwischen Erdreich und Heizwärme gering sind, wie dies bei Fußboden- und Wandheizungen der Fall ist, zeichnen sich durch Geothermie betriebene Wärmepumpen-Heizsysteme durch eine hohe Energieeffizienz aus. Sie sind daher nicht nur mit einer erheblichen Kostenersparnis verbunden, sondern stellen auch eine im Vergleich zu Öl- und Gasheizungen preisstabile Alternative dar. Die Lagerung der Energiequelle in Tanks entfällt, wodurch keine Brand- und Explosionsgefahr besteht. Die Nutzung von Erdwärme in Wärmepumpen ist zudem geruchsneutral und kann in den heißen Sommermonaten auch zur Klimatisierung von Innenräumen dienen. Dadurch ergibt sich eine doppelte Verwendung dieser Energiequelle, die an die individuellen Bedürfnisse des Verbrauchers angepasst werden kann.