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Solar-Wärmepumpen mit Erdanbindung - Erneuerbare Energien ganzheitlich nutzen

Zukunftsweisende Solar-Wärmepumpen-Energiesysteme können die Integration von Solarthermie und Wärmepumpe ermöglichen. Damit sind Effizienzsteigerungen und verbesserte System-Jahresarbeitszahlen möglich. Mit dem Energiesystem Solargeo EX wurde eine Kombination von Solarthermie, Sole/Wasser-Wärmepumpe und Erdregistern entwickelt (Abb. 1). Hiermit konnte eine optimierte Lösung für die Energieversorgung eines 310 Quadratmeter großen Einfamilienhauses in Mettenheim mit geothermischer Nutzung erreicht werden; und das trotz relativ geringer Rasenfläche.

Das System nutzt gleichzeitig solare und geothermische Energie und ermöglicht somit eine nachweislich hocheffiziente und energiesparende Betriebsweise: Im vorgestellten Bauvorhaben verknüpft Solargeo EX sechs Roth Solarkollektoren Heliostar 252+ mit der Roth Sole/Wasser-Wärmepumpe TerraCompact EX 10 kW (Abb. 2) und der im Erdreich eingebrachten, kompakten Solargeo EX Registerstation mit acht Registern. Die Registerstation stellt mit ihren horizontal angebrachten Kunststoffrohren die Speicher- und Entzugselemente dar. Die Solarenergie wird zunächst direkt für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung eingesetzt. Überschüssige Energie wird in die Registerstation geleitet. Diese wird sowohl zur Erhöhung des nutzbaren Energiepotenzials der Wärmepumpe als auch zur Regeneration des Erdreichs verwendet.

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.