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Illustration verschiedener Arten der Nutzung oberflächennaher Geothermie (Bildquelle: Bayer. Landesamt für Umwelt, Wölfl).

Arten der Nutzung

Für die Nutzung oberflächennaher Geothermie stehen das Grundwasser, der Boden oder das Festgestein zur Verfügung. Je nach Standort und verwendeter Technik kommen dabei Wärmepumpen in Kombination mit Erdwärmekollektoren, Erdwärmesonden oder Energiepfählen zum Einsatz.

Da der Temperaturbereich bis etwa 100 m Tiefe mit durchschnittlich 7 - 12 °C zum direkten Heizen zu gering ist, wird er mittels Wärmepumpe auf das benötigte Niveau angehoben, in der Regel auf ca. 35 °C. Wärmepumpen können dabei nicht nur elektrisch, sondern auch mittels Gas- und Hybridtechnologie betrieben werden. Letztere eignen sich besonders für den Gebäudebestand.

Für die Raumkühlung ist das Temperaturniveau von 7 - 12 °C ohne zusätzliche Kältemaschine meist gut geeignet. Für beide Einsatzbereiche steht ein breites Spektrum von Techniken zur Erschließung der Wärmequellen (Grundwasser, Boden, Festgestein) zur Verfügung.

Die wichtigsten Typen der Wärmequellenanlagen sind:

  • Erdwärmekollektor
  • Erdwärmesonde
  • Grundwasser-Wärmepumpe
  • erdberührte Betonbauteile ("Energiepfahl")
  • thermischer Untergrundspeicher

Sonderfälle im Übergangsbereich der oberflächennahen zur tiefen Geothermie sind:

  • tiefe Erdwärmesonde (über 400 m Tiefe, z. B. in aufgegebenen Bohrungen)
  • Erdwärmegewinnung aus Gruben- oder Tunnelwässern

Effiziente Wärmepumpen

Optimal ausgelegte erdgekoppelte Wärmepumpen-Heizanlagen können heute Heizwärme bis zu 80 % aus der Umwelt und nur zu 20 % aus der Hilfsenergie Strom bzw. Gas für den Betrieb der Wärmepumpe beziehen. Bei elektrischen Wärmepumpen entspricht das einer Leistungszahl von 4 (Verhältnis der abgegebenen Wärmeleistung (Nutzleistung) zur eingesetzten elektrischen Leistung der Wärmepumpe und der Hilfsantriebe unter Laborbedingungen bei bestimmten Temperaturen). Analog zur Leistungszahl wird die Effizienz von gasbetriebenen Wärmepumpen mit der Heizzahl beschrieben (Verhältnis von erzeugter Wärmeenergie zu eingesetzter Primärenergie). Eine Heizzahl von 1,4 entspricht dabei in etwa einer Leistungszahl von 4.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt Auskunft über die tatsächliche Effizienz einer Wärmepumpe über die Laufzeit eines ganzen Jahres bei verschiedenen Temperaturen.

Wärmepumpe im Altbau?

Viele Eigentümer/innen stellen sich angesichts der drohenden Verknappung bei fossilen Energieträgern und der Preissteigerungen die Frage, ob sie im Altbau ihr bestehendes Heizsystem gegen eine Wärmepumpe austauschen können. Hier erfahren Sie mehr dazu.

Erdwärmesonden in Bayern
Die zur Zeit am Bayerischen Landesamt für Umwelt erfassten Bohrungen für Erdwärmesonden finden Sie im Energie-Atlas Bayern.

Tatsächlich existieren wahrscheinlich deutlich mehr Bohrungen. Wir freuen uns, wenn Sie uns dabei helfen, die Datenbasis im Energie-Atlas Bayern fortlaufend zu verbessern.

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