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Dimensionierung und Betrieb von Wärmepumpen-Anlagen

Oberflächennahe Erdwärmenutzung ■ An Erdwärmesonden angebundene Wärmepumpen zur Gebäudeheizung haben sich in den letzten Jahren am Markt etabliert und sind immer häufiger ein wesentlicher Bestandteil des versorgungstechnischen Systems eines Hauses. Sowohl die Wärmepumpe, die Erdsonden als auch die Heizflächen einer oberflächennahen Geothermieanlage müssen optimal an die Bedingungen des Gebäudes angepasst werden, um einen energiesparenden und zuverlässigen Betrieb über viele Jahre sicherzustellen.

Übliche Wärmepumpen-Anlagen mit Erdsonden zur Beheizung und Warmwasserversorgung von Wohngebäuden lassen sich „nach den anerkannten Regeln der Technik" mit überschaubarem Aufwand richtig dimensionieren. Wenn der Wärmebedarf des Gebäudes für Heizung und Warmwasser und die Auslegungs-Vorlauftemperatur der Heizflächen bekannt sind, lässt sich die erforderliche Wärmepumpengröße eindeutig bestimmen. Zusammen mit der VDI 4640 Blatt 2 ist danach die Dimensionierung der Erdsonden eindeutig möglich. Eine auf dieser Basis geplante Anlage stellt eine dauerhaft zuverlässige Wärmeversorgung des Gebäudes sicher und ist eine geothermische Alternative zu rein fossil betriebenen Wärmeerzeugern.

Geothermie im Spezialtiefbau: Praxis mit BIM
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2017)
Ab 2020 werden öffentliche Großprojekte in Deutschland nur noch mit Building Information Modeling (BIM) neu geplant, gebaut und betrieben. So sieht es der Stufenplan Digitales Planen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur vor.

Depothermie - Geothermale Nutzung von Deponien und Altablagerungen zur Wärmegewinnung und -speicherung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Dem Ausbau der Geothermie, insbesondere der oberflächennahen Geothermie zur Heizung und Kühlung von Wohn- und Industriegebäuden, wird zukünftig eine steigende Bedeutung zukommen, da durch die Energiewende und den beschlossenen Klimaschutzplan 2050 die Umstellung von einer kohlenstoffbasierten auf eine regenerative Energieerzeugung forciert werden wird.

Europäische Normung für den Brunnenbau nimmt Fahrt auf
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Die umfangreichen Vorbereitungen für eine gute Ausgangsposition der deutschen Expertise bei der Normung des Brunnenbaus tragen nun erste Früchte. Die strikte Trennung der Themenkomplexe 'oberflächennahe Geothermie' und 'Brunnenbau' wurde auf der konstituierenden Sitzung des CEN TC 451 'Water wells and borehole heat exchangers' durchgesetzt.

Anlagendimensionierung zur Unterschreitung des in Hessen für EWS geforderten Mindestabstandes zur Grundstücksgrenze
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Die hessischen Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden (EWS) vom 21. März 2014 geben einen im Regelfall einzuhaltenden Mindestabstand zwischen EWS und Grundstücksgrenze von 5 m vor. Bei Einhaltung dieses Abstandes wird für EWS-Anlagen mit einer Heizleistung bis 30 kW davon ausgegangen, dass es in der Regel zu keiner thermischen Beeinflussung außerhalb des Grundstücks kommt und somit keine Gewinnung von Erdwärme im Sinne des Bundesberggesetzes (BBergG) erfolgt.

Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Ein praktischer Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart am gleichen Standort unter gleichen Beanspruchungsbedingungen ist bisher nicht bekannt.