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Was ist eigentlich der Unterschied... zwischen Erdsonde und Erdkollektor?

Beides sind spezielle Wärmeübertrager- (Wärmetauscher-) Bauformen für Wärmepumpen. Sie dienen hauptsächlich dem Entzug von Energie aus dem Erdreich.

Erdregister.

Erdkollektor.

Bohrarbeiten für eine Erdsonde.

 

Hier wird also das Erdreich als Wärmequelle genutzt, d.h. Hauptziel ist die Nutzung der so gewonnenen Wärmeenergie. Bei manchen Anlagen wird das Erdreich aber auch im Sommer erwärmt (über Wärmepumpe oder thermische Solaranlage). In diesem Fall soll zu einem späteren Zeitpunkt (Herbst/Winter) die Energie wieder entzogen werden. Aufgrund des dann höheren Temperaturniveaus des Erdreichs arbeitet eine solche Wärmepumpe effektiver.
Der Unterschied zwischen Erdsonde und Erdkollektor liegt in der Geometrie. Beide werden grundsätzlich aus flüssigkeitsdurchströmten Rohren gebildet. Beim Erdkollektor verlegt man die Rohre ähnlich wie bei der Fußbodenheizung flächenhaft.
Eine Sonderform ist der Grabenkollektor, bei dem die Rohre nicht in einer Ebene sondern an den Wandschrägen V-förmiger Gräben ausgelegt werden. Diese Verlegeform bietet sich an, wenn nicht viel freie Grundstücksfläche vorhanden ist.
Ein vergleichbarer Ansatz ist das „Erdregister“. Die Rohre sind hier noch dichter gepackt und werden als einzelne Module in das Erdreich nahe der Oberfläche eingebracht und hydraulisch verbunden.
Bei der Erdsonde wird das Rohr bis zu 100 m tief senkrecht verlegt. Dafür sind Bohrungen erforderlich. Die einfachste Erdsonde besteht aus einem Rohr, das am Bohrungsgrund um 180° umgelenkt wieder nach oben führt. Üblicherweise werden zwei derartige U-Rohre pro Bohrung eingesetzt.
Die Nutzung des Erdreiches als Wärmespeicher findet sich z.B. bei der Langzeitspeicherung von Solarenergie (saisonale Speicher). Hier ist eine entsprechend große Fläche mit Erdsonden oder Erdregistern bestückt. Damit kann im Sommerhalbjahr ein kompletter Erdreichabschnitt bis auf etwa 70°C aufgeheizt werden. Diese Wärmeenergie steht im Winterhalbjahr bis auf gewisse Verluste wieder zur Verfügung.

 


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