Häuser mit Geothermienutzung
Erdwärme
Wärme im Winter, Kühlung im Sommer und warmes Wasser das ganze Jahr!
...und das alles dank kostenloser Energie aus der Erde!
Hier ein wichtiger Satz zur Erdwärme:
99 % der Erdmasse sind wärmer als 1.000 °C, und der restliche Prozent der Erdmasse ist wärmer als 100 °C. Es liegt also an uns, wie wir dieses schier unerschöpfliche Wärmepotential für uns nutzen.
Die Erdwärme (die durch das System genutzte Erdwärme ist zum Großteil im Erdreich gespeicherte Sonnenenergie) wird mittels einer Wärmepumpe in nutzbare Wärmeenergie umgewandelt.
In unserem Beispiel hat sich der Bauherr für eine Sole-Wärmepumpe mit integriertem Warmwasserspeicher und Kühlfunktion entschieden. Eine “richtige“ Kühlung findet nicht statt, d.h. das System ist nicht so kalt wie beispielsweise eine Klimaanlage. Es kann lediglich kaltes Wasser im Sommer durch die Fußbodenheizung geleitet werden wodurch es im Haus etwas angenehmer wird, aber bei durchgängiger Hitze (tropischen Nächten) bringt das irgendwann auch nur noch wenig. Anders ist es bei einer Lüftungsanlage, die mit einer Klimaanlage gekoppelt wird. Da ist der Kälte-Effekt natürlich höher. Bei der Wärmepumpe ist es eher eine indirekte Kühlung. Der benötigte Heizungs- und Warmwasserbedarf eines 148 m² großen Einfamilienhauses wird durch die erzeugte Energie komplett abgedeckt. Zu Beginn wurde durch eine Wärmebedarfsberechnung der benötigte Jahresheizwert errechnet.
Aufgrund der vorhandenen Bodenschichten ergab sich eine Bohrtiefe von 140 Metern, die in zwei Bohrungen à 70 Meter erfolgte. In die Löcher wurden Erdkollektoren verlegt, durch die ein Wärmeträgermedium zirkuliert und die aufgenommene Wärme der Wärmepumpe zuleitet. Die mildere Erdwärme wird nun in temperaturerhöhte Heizwärmeenergie umgewandelt und dem Heizkreislauf des Hauses zugeführt. Gleichzeitig wird der Warmwasserspeicher erhitzt.
Die Beheizung des Hauses erfolgt durch eine Fußbodenheizung, da hier Wassertemperaturen von ca. 40°C bereits ausreichen, um ein angenehmes Wohnklima zu schaffen.
Die Anschaffungskosten für die Tiefenbohrung und die Wärmepumpenanlage liegen ca. 40 % über den einer Gas- oder Ölheizung. Aufgrund der äußerst geringen Energiekosten (eine Kilowattstunde Strom erzeugt vier Kilowattstunden Wärmeenergie) und der nicht vorhandenen Nebenkosten wie z. B. Gaszählermiete oder Schornsteinfegergebühren, bzw. bei Neubauten Verzicht auf den Gasanschluss, haben sich die Mehrausgaben schon nach wenigen Jahren amortisiert. Hier ein Link zum Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie: Geothermie - Geht das bei mir?
Die o. g. Wärmepumpen-Anlage ist seit Februar 2006 in Betrieb.
Der Einbau eines Stromzwischenzählers erfolgte im Juli 2006. Ab diesem Zeitpunkt wird der monatliche Verbrauch dokumentiert. Zahlen werden zum Ende des Jahres veröffentlicht.
Weitere Informationen erhalten Sie von :
Edmund Jansen jansen.edmund.at.htp-tel.de
Die Jahreswerte von drei Häusern sind hier hinterlegt.
Ein weiteres Haus ist dazu gekommen. Ende 2008 ist Lothar Müller mit seiner Familie in ein mit Erdwärme beheiztes Haus eingezogen.
Hier wird gebohrt. Bohrgerät passt auf einen Unimog. Der Vorgang ist wie bei einer Brunnenbohrung.
Bild links: Das Bohrloch hat nur 18 cm Durchmesser
Bild mitte: Die Erdsonde hat zweimal Vor- und Rücklauf
Bild rechts: Hier wird die Erdsonde in das Bohrloch eingeführt
Das sind einfache Brunnenbohrungen, die bereits seit Jahrzehnten erfolgreich durchgeführt werden. Es ist also keine neue Technologie, sondern sehr erprobt und erfolgreich.
Kann man den Strom einer Solarstromanlage zum Betreiben der Wärmepumpe nutzen?
Natürlich geht das. Aber rechnet es sich auch? Zum Betrieb der Wärmepumpe kann man vom Stromanbieter günstigen Heizstrom bekommen. Für die Wärmepumpe wird dann ein separater Stromzähler gesetzt. Diese Zähler zählen HT (06 bis 22 Uhr) und NT (22 bis 06 Uhr). Häufig gilt für beide Tarife der gleiche Preis. ungefähr 0,20 €/kWh (Stand 2020). Wird jetzt zusätzlich eine Solarstromanlage auf das Hausdach gebaut, bekommt man einen zusätzlichen Zweirichtungszähler eingebaut. Dieser zählt den Hausstrom, also den Strom den man im Haus verbraucht (1.8.0 Wert) und den Strom der von der Solarstromanlage ins öffentliche Stromnetz einspeist (2.8.0 Wert) wird. Für den Hausstrom zahlt man ungefähr 0,30 €/kWh (Stand 2020). Für den ins Stromnetz eingespeisten Strom bekommt man vom Netzbetreiber (bei uns Avacon) 8,16 €Cent/kWh (Stand Jan. 2021). Natürlich überlegt jetzt der Hausbesitzer, kann ich nicht den regenerativ erzeugten Strom vom Hausdach auch für die Wärmepumpe nutzen? Muss man dann auf den günstigen Heizstrom verzichten? Außerdem sieht man sofort das Problem, im Winter benötigt man viel Wärmepumpenstrom und die Solarstromanlage produziert gerade dann wenig Strom!
Hier gibt es eine Simulationstabelle, Wärmepumpe mit Geothermie Tiefenbohrung 2 mal 70 Meter und einer 10 kWp Solarstromanlage. Hauswohnfläche 150 m².
Interessanter wird die Frage beim Gebrauch einer Luft-Wärmepumpe in Verbindung mit einer Solarstromanlage.
Eine Hausheizung mit einer Luftwärmepumpe verbraucht mehr Strom. Luft-WP ca. 7.000 kWh/Jahr; Geothermie WP ca. 4.000 kWh/Jahr.
Hier stellt sich die Frage ob man auf den günstigen Heizstrom verzichtet noch eher.
Jetzt haben wir mitbekommen, dass es Stromanbieter gibt, die den günstigen Heizstrom auch liefern, wenn die Wärmepumpe Solarstrom nutzt. Hier die Antwort von "naturstrom":
Sollte der Verbrauch für den Haushaltsstrom und für die Wärmepumpe über einen gemeinsamen Zähler laufen, würden wir den verbrauchten Strom zu unserem regulären Haushaltstarif abrechnen müssen.
Die Voraussetzung für unseren Wärmepumpentarif ist nämlich, dass es sich um eine unterbrechbare Wärmepumpe handelt und ein eigenständiger Zähler für die Wärmepumpe existiert.
Erläuterung sowie Informationen zu einem alternativen Messkonzept (Messkonzept MK C3) als einer weiteren Möglichkeit
Sollte geplant sein, dass der Strom der Solaranlage auch für die Wärmepumpe genutzt werden kann, muss beides (Haushaltsstrom und Wärmepumpe) entweder über einen Zähler laufen (dies würde zum Haushaltstarif abgerechnet werden) oder die entsprechenden Zähler (also der Zähler für den Haushaltsstrom und der Zähler für die Wärmepumpe) müssen in einer sogenannten Kaskadenschaltung (auch als „Power to Heat“ oder „Messkonzept MK C3“ bekannt) installiert werden.
Sollte diese Konstellation bevorzugt werden, empfiehlt sich eine Beratung und Planung gemeinsam mit dem entsprechenden Solateur. Zudem sollte folgendes berücksichtigt werden: Die Kaskadenschaltung ist grundsätzlich nur möglich, wenn der zuständige örtliche Netzbetreiber in die Planung mit einbezogen wird und das Messkonzept genehmigt. Nur dann ist eine Belieferung dieser Zählerkonstruktion durch NATURSTROM möglich. Mittlerweile haben wir schon einige Kunden, die über die Kaskadenschaltung ihren Strom bei NATURSTROM beziehen. Wir benötigen jedoch einen entsprechenden Hinweis, damit wir das Konstrukt in den Verträgen hinterlegen können.
Hier noch eine Information für Neubauten.
In Gehrden muss im Neubaugebiet im Ortsteil Lenthe, 1. Bauabschnitt, 19 Häuser, die Hausbeheizung ohne fossile Energieträger auskommen. Also ohne das Verbrennen von Heizoel, Erdgas und Holz. Die Häuser müssen mindestens dem KfW-55 Standard entsprechen und eine mindestens 8 kWp-Solarstromanlage haben. Ein Gutachten von Dr. Zeumer hat ergeben, dass ein Haus, gebaut im KfW-55 Standard mit 8 kWp Solarstromanlage und Luftwärmepumpe, im 20-Jahre-Vergleich am kostengünstigsten ist. Der Vergleich kann angefordert werden. An zweiter Stelle kommt das gleiche Haus mit Geothermie-Wärmepumpe. Zur Geothermienutzung muss entweder eine Rohrschlange in 1,5 m Tiefe im Erdreich verlegt werden, oder Spiralen in bis zu 5 m Tiefe und 1 m Durchmesser eingebracht werden, oder Erdbohrungen hergestellt werden. Dadurch ergeben sich Herstellungs-Mehrkosten die durch den günstigeren Stromverbrauch wieder eingespielt werden müssen. (Erdbohrungen kosten ungefähr 6.000 bis 10.000 €)