GeothermieWärmepumpen

Geothermie-Wärmepumpen sind Heiz- und Warmwassersysteme, die geothermische Wärme aus dem Erdreich nutzen. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Wärmepumpe: Thermische Energie aus dem Boden wird aufgenommen, vom Verdampfer der Anlage verdampft, durch den Kompressor auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und dem Heizkreis bzw. dem Warmwasserspeicher wieder zugeführt.

Betriebsarten unterscheiden sich in der Art des Wärmeübertrags. Bei geschlossenen Systemen zirkuliert ein flüssigkeitsbasierter Wärmeträger in Erdsonden oder Erdkollektoren. Horizontale Kollektoren liegen flach im Erdreich, vertikale Bohrungen erreichen größere Flächen auf kleiner Grundfläche. Offene Systeme gewinnen Wärme aus Grundwasser oder Brunnen und geben das erhitzte Wasser nach dem Wärmetausch zurück in das Wasser- bzw. Grundwassersystem.

Wichtige Kennzahlen sind der COP (Coefficient of Performance) und der SPF (Seasonal Performance Factor). Geothermie-Wärmepumpen profitieren von im Boden stabilen Temperaturen, wodurch sie in vielen Klimazonen höhere Effizienz erreichen als Luft-Wärmepumpen, insbesondere im Winter. Sie eignen sich gut für Niedrigtemperatur-Heizsysteme wie Fußboden- oder Wandheizungen und arbeiten oft in Kombination mit Pufferspeichern.

Zentrale Systemkomponenten sind die Wärmepumpe selbst, die Erdenergie- oder Brunnenanschlüsse (Erdsonden oder Kollektoren bzw. offenes Wasser), Umwälzpumpen, der Wärmeübertrager sowie ggf. Speicher- und Regeltechnik. Vorteile sind niedrige Betriebskosten, geringe CO2-Emissionen und geringe Geräuschentwicklung. Nachteile sind hohe Investitionskosten, bauliche Anforderungen sowie geologische und rechtliche Rahmenbedingungen, die Planung und Genehmigung beeinflussen.

In vielen Ländern existieren Förderprogramme und regulatorische Vorgaben zur Installation von Geothermie-Wärmepumpen.