Geothermie

Die Hitze aus dem Erdinneren kann auf verschiedene Art und Weise genutzt werden. Als oberflächennahe Geothermie wird diejenige bezeichnet, die Bohrtiefen von etwa 400 Metern nicht überschreitet. Die Energie wird mithilfe eines Erdwärmeaustauschers gewonnen, der im Regelfall als horizontal verlegter Erdwärmekollektor oder als vertikal installierte Erdwärmesonde ausgeführt wird. Eine Sonderform ist beispielsweise die Nutzung von Fundamentpfählen bei Gebäuden auf weichem Untergrund. Diese werden zusätzlich als Energiepfähle zum Wärmetransport genutzt.

Ab ca. 10 m Tiefe ist der Temperaturverlauf über das Jahr hinweg nahezu konstant. Durch das gleichbleibende Temperaturniveau ist Erdwärme gut als Wärmeträger für Wärmepumpen einsetzbar, die sich darauf gut einstellen lassen und hohe Wirkungsgrade erzielen können.

Üblicherweise werden Wärmepumpen in Kombination mit Flächenheizungen, also Wand- oder Fußbodenheizungen genutzt, da für diese nur geringe Vorlauftemperaturen erforderlich sind. Sie können aber auch mit konventionellen Verbrennungsheizungen und entsprechenden Wärmeverteilsystemen kombiniert werden.

Wärmepumpen werden mit Strom betrieben. Aus Klimaschutzsicht wäre eine Bereitstellung aus Erneuerbaren Energien sinnvoll. Legt man den deutschen Strommix und entsprechende Kraftwerkswirkungsgrade zugrunde, so sollte die Jahresarbeitszahl mindestens ca. 3,5 betragen, um weniger Kohlendioxid zu emittieren, als mit einer konventionellen Heizanlage (Die Jahresarbeitszahl bezeichnet das Verhältnis von zugeführter Energie (Strom) zu abgegebener Energie (Wärme); bei einer Jahresarbeitszahl von 3,5 werden aus 1 kWh Strom also 3,5 kWh Wärme). Für den Betrieb einer Wärmepumpe, die die Erdwärme nutzt, ist eine wasserrechtliche Erlaubnis einzuholen. Weitere Informationen zum Genehmigungsverfahren, Fördermitteln und zur Abschätzung des geothermischen Potentials finden Sie hier.

Tiefe Geothermie erschließt Bereiche, die mit bis zu 5.000 m wesentlich weiter von der Erdoberfläche entfernt liegen und deutlich heißere Temperaturen aufweisen als der Bereich der oberflächennahen Geothermie. Diese Form der Erdwärme kann sowohl zur Wärmegewinnung als auch zur Stromerzeugung genutzt werden.

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