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Erdwärme

Warum nicht einfach die Wärmequelle anzapfen, welche sowieso schon überall auf unserer Erde vorhanden ist? Sie fragen sich, welche Wärmequelle das sein soll?

Die Auflösung: Es handelt sich dabei um die sogenannte Erdwärme.

Man spricht in diesem Zusammenhang auch von der Geothermie. Dieser Fachbegriff bezeichnet die ihm Erdinneren vorhandene Wärme. Man kann davon ausgehen, dass ab einer Tiefe von etwa 100 m mit jeden weiteren 100 m die Temperatur im Erdinneren um etwa drei Grad ansteigt. Das bedeutet: Je tiefer man bohrt, desto größer ist die Temperatur im Inneren unseres Planeten. Daraus folgt eine ganz einfache Theorie: Man muss die Erde einfach nur anbohren und die geeigneten Mittel finden, die im Inneren vorgefundene Erdwärme nach oben zu transportieren und anschließend für den gewünschten Zweck zu nutzen.

Dazu muss man zunächst zwischen verschiedenen Formen der Nutzung von Erdwärme unterscheiden. Mittlerweile haben sich drei verschiedene Verfahren durchgesetzt, die heute zur Anwendung kommen. Bei Bohrungen bis in eine Tiefe von etwa 400 m spricht man von einer „Oberflächennahen Geothermie“. In diesem Fall sind die Bohrung selbst und der Transport an die Erdoberfläche also relativ einfach durchzuführen, im Gegenzug ist die erzielbare Wärmeleistung allerdings recht bescheiden.

Beim zweiten Verfahren wird ausschließlich das im Inneren der Erde vorgefundene, aufgeheizte Wasser als Wärmequelle genutzt. Dazu sind allerdings Bohrungen in eine Tiefe von circa 2.000 bis 4.000 m erforderlich, was einen ungleich größeren Aufwand erfordert, als beim zuvor beschriebenen Verfahren. Dafür weist das vorgefundene Wasser teilweise enorme Temperaturen auf, und kann z. B. auch dafür benutzt werden, eine Dampfturbine anzutreiben.

Das dritte Verfahren ist das mit Abstand aufwändigste. Hierbei wird die Wärme aus besonders tief liegenden Gesteinsschichten genutzt, dazu sind allerdings Bohrtiefen von mehr als 5.000 m erforderlich. Zudem sind die Bohrungen hier aufgrund des harten Materials sehr viel schwieriger durchzuführen. Die Wärme liegt zudem nicht in Form von Wasser vor, wodurch sie an der Erdoberfläche schlechter zu speichern ist.

Nutzung einer Wärmepumpe

Das aber häufigsten verwendete Verfahren ist auch heute noch die oberflächennahe Geothermie. Eine solche Anlage ist günstig zu installieren und amortisiert sich daher oft schon nach kurzer Zeit. An die Oberfläche befördert wird die Erdwärme hier meist mit einer so genannten Wärmepumpe. Es gibt sowohl Wärmepumpen für das Befördern warmer Luft aus dem Erdinneren als auch solche, die speziell für die Verarbeitung von geothermisch aufgeheiztem Wasser konzipiert sind.

Für die Nutzung der beiden anderen hier beschriebenen Verfahren reicht eine handelsübliche Wärmepumpe, wie sie heute in jedem Haushalt installiert werden kann, freilich nicht aus. Hier müssen wesentlich größere und teurere Pumpen zum Einsatz kommen, die dann vom Energieversorger zur Verfügung gestellt und installiert werden. Die Wärme wird in diesen Fällen also zentral erzeugt und muss dann zum Verbraucher transportiert werden.

Ob und wann sich die Nutzung von Erdwärme, die durch den Energieversorger gewonnen und zum Verbraucher transportiert wird, amortisiert, hängt insbesondere von der zuvor gewählten Energieversorgungsart sowie dem individuellen Energieverbrauch ab. Allgemein gültige Zahlen können hierbei nicht genannt werden. Und auch bei der Installation einer Wärmepumpe kommt es auf so viele verschiedene Faktoren an, wenn man die Amortisationszeit berechnen möchte. Man geht jedoch davon aus, dass sich eine solche Anlage nur dann lohnt, wenn sie sich innerhalb eines Zeitraums von etwa zehn Jahren amortisieren kann.

Hier noch einmal die Vor- und Nachteile der Erdwärme:

Vorteile der Erdwärme:

Aufgrund der Nutzung bereits vorhandener Energien muss keine zusätzliche Energie erzeugt werden.
Die Erdwärme kann sowohl zum Beheizen als auch für die Warmwassererzeugung genutzt werden.
Erdwärme stellt heute die sauberste aller Energieformen dar.

Nachteile der Erdwärme:

Gewinnung und Förderung der Erdwärme sind immer noch sehr aufwändig und damit kostenintensiv.
Bei der Nutzung der durch den Energieversorger zur Verfügung gestellten Erdwärme ergibt sich nur ein geringes Einsparpotenzial.

Erdwärme Update 2023

Technisch gesehen gehört die Gewinnung von Erdwärme mittels Sonden oder Kollektoren in Verbindung mit einer Wärmepumpe zu den sehr ausgereiften Heizungsformen. Dementsprechend ergibt sich hier auf der innovativen Seite nicht viel Neues. Die Nutzung der Erdwärme rückt jedoch mit der notwendigen Erreichung der Klimaziele verstärkt in den Fokus. Im Verhältnis zur Luft-Wärmepumpe besitzt die Erdwärmepumpe eine höhere Effizienz. Ihr Nachteil ist die Standortfrage (Geologie und Grundwasserschutz) und die höheren Kosten aufgrund der Bohrung für die Sonde bzw. der Verlegung der Kollektoren.

Trotzdem ist die Erdwärme-Nutzung an sehr vielen Standorten von Bestands- wie Neubauten möglich. Schätzungsweise ein Drittel aller förderfähigen Bestandsbauten im Bundesgebiet können mit einer Erdwärme-Heizung ausgestattet werden. Der Staat unterstützt Umrüstungen und Neuinstallationen mit entsprechenden Förderprogrammen. So etwa durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) werden Erdwärme-Heizungen mit 30 % der förderfähigen Ausgaben bezuschusst. Schon ab einer Investition von 2000 Euro bis maximal 60.000 Euro ist eine Bezuschussung möglich. Die KfW fördert die Erdwärme-Nutzung im Rahmen des Programms 261 in Form von zinsgünstigen Krediten bei Sanierung und Neubau zu einem Effizienzhaus.

Erdwärme

Nutzung einer Wärmepumpe

Vorteile der Erdwärme:

Nachteile der Erdwärme:

Erdwärme Update 2023

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