GEOTHERMIE NUTZT VORHANDENE ERDWÄRME ZUM HEIZEN UND KÜHLEN
Geothermie, die Nutzung der Erdwärme, diese Quelle der Natur klingt fast wie „wünsch dir was“. Denn nicht erst seit dem Vorstoß der Bundesregierung, die per Gesetz ab 2024 nur noch solche Heizungen einbauen lassen möchte, die zu 65 Prozent mit erneuerbaren Energien betrieben werden, ist klimaneutrales Heizen eine Vision.
Je tiefer die Erdschicht, desto höher das geothermische Potential. „3 Grad je 100 Meter Tiefe“, erläutert Prof. Dr. Manfred Bayer, Geologe bei der LGA und langjähriger Dozent am GeoZentrum Nordbayern der FAU. Er hat für die LGA bereits geothermische Anlagen für größere Verbraucher betreut, darunter das Landesamt für Finanzen in Landshut und den DATEV IT-Campus in Nürnberg.
Bei der Prüfung dieser Standorte lieferten bereits die Baugrunderkundungen erste Hinweise auf die Machbarkeit der energetischen Versorgung mittels Geothermie. Die Eignung unterschiedlicher Anlagensysteme (erdgekoppelte oder Grundwasser Wärmepumpen) wurde geprüft und an den Wärme-/ Kältebedarf der Verbraucher angepasst. Bei der Anlagenplanung sind wasserrechtliche Vorgaben zu berücksichtigen. Diese schränken das geothermische Erschließungspotential von Fall zu Fall erheblich ein. Beispielsweise ist im Stadtgebiet von Nürnberg die Tiefe von Erdwärmesonden auf etwa 80 Meter Tiefe begrenzt.
Um die vorhandene Energie nutzbar zu machen, sind Wärmepumpen erforderlich, die mit Strom betrieben werden. Da kann eine Photovoltaik- Anlage eine perfekte Ergänzung sein, sie versorgt die Wärmepumpe mit CO2-neutralem Solarstrom. Diese Anlagen, das ist der Wermutstropfen, sind deutlich teurer als konventionelle Heizungsanlagen. Doch langfristig zahlt sich die Investition aus. Auch für den dauerhaften Betrieb sind Experten gefragt. Eine ausreichende Auslegung der Anlage verhindert bei Erdwärmesonden Vereisungen, die den Energieaufwand der Wärmepumpe stark erhöhen und im ungünstigen Fall sogar zu Frosthebungen führen.
Trotz allem Aufwand: „optimal ausgelegte erdgekoppelte Wärmepumpen- Heizanlagen können heute Heizwärme bis zu 80 Prozent aus der Umwelt (…) beziehen“, so die Initiative klimafreundliches Bayern der Staatsministerien für Umwelt und Wirtschaft.
DEFINITION GEOTHERMIE
Geothermie bezeichnet die in der Erdkruste gespeicherte Wärmeenergie und deren ingenieurtechnische Nutzung. Geothermie kann zum Heizen, Kühlen und zur Stromerzeugung eingesetzt werden. In Deutschland steigt die Temperatur in der Erdkruste durchschnittlich um 3 Kelvin pro 100 Meter an. Dementsprechend erschließen oberflächennahe und tiefe Geothermie-Bereiche unterschiedliche Temperaturniveaus.
BEISPIEL: GEOTHERMIE FÜR DEN DATEV IT-CAMPUS
2009 wurde der neue DATEV IT-Campus 111, das neue Software-Entwicklungszentrum für 1.800 Entwickler, in der Fürther Straße 111 in Nürnberg eingeweiht. Der Dienstleister im Rechnungswesen entschied sich für den Einsatz von Geothermie für Heizung und Kühlung – als nachhaltige Alternative zu konventionellen Energieträgern. „DATEV spart hier im Vergleich bis zu 60 Prozent“, so der damalige Leiter des Projektes, Matthias Greim. „Durch ca. 160 Geothermie-Sonden wird ein Wärmeträgermedium gepumpt. Diese Sonden bestehen aus zwei Paar Kunststoffrohrleitungen, die über Bohrungen in 78 Metern Tiefe in den Boden eingebaut und verpresst wurden. Das Wärmeträgermedium, das jetzt in den Rohren nach unten und wieder nach oben gepumpt wird, nimmt die Temperatur des Erdreichs an (…) Um eine optimale Wassertemperaturnutzung im Sommer wie im Winter zu erreichen, kommt nun die Betonkernaktivierung des Gebäudes mit ins Spiel, die wie ein großer Heiz- bzw. Kühlkörper funktioniert.“
