Ausgabe 8/2004, Seite 3


Nachgefragt


Was ist eigentlich der Unterschied...

zwischen Erdsonde und Erdkollektor?

Beides sind spezielle Wärmeübertrager-/Wärmetauscher-Bauformen. Sie dienen entweder der Abkühlung oder der Erwärmung des Erdreichs. Bei der Abkühlung wird das Erdreich als Wärmequelle genutzt, d.h. Hauptziel ist die Nutzung der von dort gewonnenen Wärmeenergie an anderer Stelle (z.B. zur Beheizung eines Gebäudes). Bei der Erwärmung wird das Erdreich im Sommer als Wärmespeicher genutzt mit dem Ziel, diese Wärme zu einem späteren Zeitpunkt (im Winter) wieder zu nutzen.

Erdkollektor

Der Unterschied zwischen Erdsonde und Erdkollektor liegt in der Geometrie. Beide werden grundsätzlich aus flüssigkeitsdurchströmten Rohren gebildet. Beim Erdkollektor verlegt man diese Rohre ähnlich wie bei der Fußbodenheizung flächenhaft (Mäander oder Spirale). Eine Sonderform ist der Grabenkollektor, bei dem die Rohre an den Wandschrägen V-förmiger Gräben ausgelegt werden. Diese Verlegeform bietet sich an, wenn nicht so viel freie Grundstücksfläche in einer Ebene zur Verfügung steht.

Erdkollektor

Erdsonde

Bei der Erdsonde wird das Rohr bis in größere Tiefen senkrecht verlegt. Hierbei kann nicht mehr gegraben werden, es sind Bohrungen erforderlich. Die einfachste Erdsonde besteht aus einem Rohr, das am Bohrungsgrund um 180 umgelenkt in der gleichen Bohrung wieder nach oben führt. Üblicherweise werden zwei derartige U-Rohre pro Bohrung eingesetzt.

Anwendung

Die überwiegende Zahl der Anwendungsfälle dient der Niedertemperaturnutzung mithilfe von Wärmepumpen. Mit dem Erdkollektor arbeitet man nur im oberflächennahen Erdreich (max. 10 m Tiefe), dessen Wärmehaushalt auch noch durch die Witterungseinwirkung mit beeinflusst wird. Neben dieser Umgebungswärmenutzung wird immer auch der Wärmestrom aus dem Erdinneren an die Erdoberfläche mit angezapft. Bei der Erdsonde werden die tieferen Bereiche (bis 100 m) nur aus diesem Wärmestrom bedient. Der dort maximal mögliche Wärmeentzug wird also durch die Wärmestromdichte der so genannten Tiefengeothermie bestimmt.

Bohrarbeiten für eine Erdsonde.

Langzeitspeicher

Die Nutzung des Erdreiches als Wärmespeicher findet sich z.B. bei der Langzeitspeicherung von Solarenergie (saisonale Speicher). Hier ist eine entsprechend große Fläche mit einem Raster von Bohrungen mit Erdsonden bestückt. Damit kann im Sommerhalbjahr ein kompletter Erdreichabschnitt bis auf etwa 70C aufgeheizt werden. Diese Wärmeenergie steht im Winterhalbjahr bis auf gewisse Verluste wieder zur Verfügung.


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