Verfahren der Erdwärmegewinnung

Im Erdinneren wird es mit zunehmender Tiefe immer wärmer. Dieser Temperaturanstieg ist bedingt durch die extrem hohen Temperaturen in Richtung des Erdkerns. Der sogenannte Temperaturgradient liegt bei 3°C auf 100 m Tiefe. In einer Erdtiefe zwischen 10 und 100 m sind durchschnittlich 8 bis 12 °C und dies über das gesamte Jahr. Die Erschließung des Erdreiches hat viele Vorteile in der Nutzung von Erdwärme. Diese sind zum einen die konstanten Temperaturen im Erdinneren, keine verwitternde Verhältnisse durch Wind, Wasser und Temperaturdifferenzen wie auf der Erdoberfläche und technisch an jedem Standort erschließbar. Ein wesentlicher Nachteil liegt in den hohen Investitionskosten für die Bohrarbeiten.

Es besteht auch die Möglichkeit über die Verlegung von Kollektoren, die horizontal eingebaut werden, die Erdwärme zu nutzen. In diesem Fall spielt die Sonneneinstrahlung jedoch eine größere Rolle als die im Untergrund befindliche Temperatur. Es ist darauf zu achten, dass ausreichend Platz vorhanden ist und dieser nicht überbaut werden darf.

Eine Wasser/Wasser–Anlage macht sich, das am Standort befindliche Grundwasser zu nutze. Über einen Förderbrunnen mit ausgestatteter Pumpe wird Grundwasser zum Wärmetauscher gefördert. An der Wärmepumpe wird die Temperatur abgegeben und das Wasser über einen Schluckbrunnen in den Grundwasserleiter wieder eingebracht. Dieses Verfahren ist abhängig vom Grundwasservorkommen und ist in der Instandhaltung etwas aufwendiger. Pumpen und Filter müssen eventuell in regelmäßigen Abständen gereinigt und gewartet werden.

Bei diesem Verfahren wird die Außentemperatur genutzt um den Wärmebedarf zu decken. Da es über das Jahr zu starken Temperaturunterschieden kommt, werden diese Anlagen mit zusätzlichen Heizstäben bestückt, um bei Minusgraden ein problemloses Auftauen der technischen Bauteile zu ermöglichen. Diese Aufwendung von elektrischer Energie schlägt sich jedoch auf die Jahresarbeitszahl nieder. Es handelt sich dabei um ein Verfahren mit den geringeren Investitionskosten. Die Wärmepumpe ist jedoch im Vergleich zu der einer Erdwärmeanlage teurer.