Mit der speziellen Funktionsweise der Erdwärmepumpe ist es möglich, die Wärme aus dem Erdreich für das Heizen zu verwenden. Dabei wird die kostenfreie Erdwärme mit sogenannten Erdkollektoren oder auch Grabenkollektoren angezapft und nutzbar gemacht. Die Aufgabe der Wärmepumpe ist dabei, dass diese die Erdwärme (thermische Energie) auf ein höheres Niveau bringt. Aufgrund der ganzjährig hohen Bodentemperaturen ist diese Methode besonders effizient und darüber hinaus auch noch sparsam und umweltfreundlich. Wie die Funktionsweise im Detail aussieht, wird in diesem Artikel genau erklärt!
Das Funktionsprinzip
Die Pumpe zieht also thermische Energie bzw. Wärme aus dem Erdboden, hierfür werden Sonden in einer Tiefe von 50 bis 100 Metern in den Erdboden gebohrt. Des Weiteren können hierfür auch Erdkollektoren verwendet werden, diese decken eine große Fläche in der Erdoberfläche ab und machen die Erdwärme nutzbar. So funktioniert die Wärmeübertragung:
- Schritt 1: Die thermische Energie wird von der in den Sonden und Erdkollektoren zirkulierenden Sole aufgenommen und von einem Wärmeüberträger an die Wärmepumpe weitergeleitet.
Dort angekommen erwärmt sich ein spezielles Kältemittel, das bei diesem Prozess verdampft. - Schritt 2: Ein Verdichter der in der Regel mit Strom betrieben wird, komprimiert anschließend den Dampf, der durch das Kältemittel entsteht und erhöht dadurch die Temperatur sowie den Druck.
Dieser Prozess wird auch Verdichtung genannt! - Schritt 3: Der nächste Wärmeüberträger leitet die Wärme, die durch das Kältemittel abgegeben wird an das Heizsystem weiter. Dies hat zur Folge, dass die Temperatur des Kältemitteldampfes wieder auf ein bestimmtes Niveau absinkt.
- Schritt 4: Dieser Prozess wird als Entspannung bezeichnet, ein sogenanntes Entspannungsventil unterstützt das gekühlte Kältemittel bei dessen Regenerierung.
Sowohl Temperatur als auch Druck nehmen wieder ihren Ausgangszustand an, zuletzt verflüssigt sich noch das Medium und der komplette Vorgang kann erneut beginnen.
Die spezielle Funktionsweise einer Erdwärmepumpe macht es möglich, dass dieses System während der heißen Jahreszeit auch zum Kühlen verwendet werden kann. Dabei wird zwischen der aktiven und passiven Kühlung unterschieden, wobei die Pumpe bei der aktiven Kühlung Wärme des Heizungswassers aufnimmt. Bei der passiven Kühlung ist dieser energieintensive Prozess nicht notwendig, denn hier überträgt sich die Wärme des Heizungswassers direkt auf die Sole. Die Sole kühlt anschließend im Erdreich ab und kann regeneriert zurückströmen. Klicken Sie hier, wenn Sie weitere Informationen benötigen.
Die Kosten einer Wärmepumpe
Bei der Anschaffung teilen sich die Kosten in mehrere einzelne Bereiche auf. Zunächst muss die Wärmequelle im Erdboden erschlossen werden, denn nicht jeder Platz eignet sich gleichermaßen.
Als Nächstes muss die Wärmepumpe gekauft und von einem Fachmann richtig aufgebaut werden. Zu guter Letzt kommt noch etwaiges Zubehör hinzu, wie beispielsweise ein notwendiges Lüftungsmodul etc. Die Gesamtkosten einer Erdwärmepumpe mit dem nötigen Zubehör liegen im Durchschnitt im 5-stelligen Bereich.
Mehr dazu finden Sie bei Alpha-Solar
Die Vor- und Nachteile im Überblick
+ Heizen und Kühlen möglich
+ Unerschöpfliche und regenerative Energiequelle
+ Sehr effizient und geringer CO2-Ausstoß
– Bei der Anschaffung hohe Investitionskosten
