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Einsatz von geothermischen Phasenwechselsonden im Wohnungsbau

Für die Versorgung von Wohngebäuden mit Wärme und Warmwasser werden erhebliche Mengen an Primärenergie eingesetzt. Vor dem Hintergrund, dass die neue Energieeinsparverordnung ab 01.10.2009 noch strengere Maßstäbe für den Primärenergieverbrauch in Wohngebäuden festlegt, sind neben der Reduzierung von Energieverlusten bei Gebäuden durch eine bessere Wärmedämmung auch Heizsysteme mit effizientem primärenergetischem Wirkungsgrad zunehmend gefragt.

Im Vergleich zu den konventionellen Öl- oder Gasheizungen kann man mit Wärmepumpen den Primärenergiebedarf erheblich reduzieren. Wärmepumpen arbeiten besonders dann effektiv, wenn der Temperaturhub zwischen Wärmequelle und Verbraucherseite relativ gering gehalten wird. Während bei Neubauten oder Grundsanierungen auf der Gebäudeseite mit großen  Wärmeübertragungsflächen, wie z. B. mit einer Fußbodenheizung, dieser Forderung nach geringen Vorlauftemperaturen Rechnung getragen werden kann, ist man bei Bestandsgebäuden häufig an das bestehende Heizsystem gebunden. Auf der Wärmequellenseite bestimmen in der Regel die natürlichen Umweltbedingungen das Temperaturniveau.Mit den erdgekoppelten Wärmequellen erreicht man besonders in der kalten Jahreszeit den Vorteil, dass man hier ein höheres und grundlastfähiges Energieniveau zur Verfügung hat. Aus diesem Grunde steht in diesem Artikel besonders die Wärmeversorgung von Wohngebäuden mit Geothermiesonden im Zentrum der Betrachtung. Insbesondere der Einsatz von Geothermiesonden, die auf der Technologie des Phasenwechsels beruhen, stellt für die Beheizung mit regenerativer Energie eine vorteilhafte Anbindung an die Wärmequelle Erdreich dar.

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.