Erdwärmekörbe sind platzsparende Erdkollektoren

Erdwärmekörbe bestehen aus einer zylindrisch aufgewickelten Rohrschlange und ähneln einer Feder. Sie werden in einer Tiefe von ein bis vier Metern unter der Erdoberfläche installiert und haben die Aufgabe, thermische Energie für eine Wärmepumpe zu gewinnen. Wie Erdwärmekörbe funktionieren, wie viel Wärme sie dem Boden entziehen können und welche Vor- und Nachteile sie im Vergleich zu anderen Kollektorarten haben, erklären wir in den folgenden Abschnitten.

Erdwärmekörbe gewinnen Umweltwärme

Erdwärmekörbe lassen sich mit einer Erdwärmepumpe nutzen. Dabei werden sie unterirdisch installiert und entziehen dem Boden so Wärme. Da die Temperatur geeigneter Böden das ganze Jahr über oft mehr als 5 Grad Celsius hat, kann eine Wärmepumpe mit dieser Technik eine hohe Effizienz erreichen. Denn je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Umweltenergiequelle und Heizsystem ist, desto niedriger sind auch die Heizkosten. Wie eine Wärmepumpe im Detail funktioniert, erklären wir im Beitrag Funktionsweise der Wärmepumpe.

Vorbereitung für die Installation der Erdwärmekörbe

Im Vergleich zu anderen Kollektor-Arten wie Sondenbohrungen, Flachkollektoren oder Künetten sind die Wärmekörbe platzsparend.

Aufbau und Funktion der Erdwärmekörbe

Die Kollektoren bestehen aus einer zylindrisch aufgewickelten Rohrschlange. Diese ist meist kegelförmig und erreicht bei einer Höhe von zwei bis drei Metern einen Durchmesser von ein bis zwei Metern. Die kompakten Kollektoren werden in einer Tiefe von ein bis zwei Metern unter der Oberfläche in einer Grube installiert. Die Verfüllung erfolgt mit dem Aushub und Wasser.

Im Betrieb werden die Kollektoren mit einem Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel durchströmt. Dieses nimmt die thermische Energie des Erdreichs auf, erwärmt sich und transportiert die Energie weiter zur Wärmepumpe.

Entzugsleistung ist abhängig von der Bodenbeschaffenheit

Abhängig von der Bodenqualität und der Größe kann ein Korb eine Leistung von etwa einem Kilowatt gewinnen. Die mögliche Entzugsleistung nimmt dabei mit dem Feuchtegehalt des Bodens zu. Grund dafür ist die gute Wärmespeicherfähigkeit des Wassers. Denn dieses nimmt in oberflächennahen Schichten die Wärme der Sonne auf und hält sie lange vor.

Planung der Erdwärmekörbe für das Einfamilienhaus

Für die Versorgung eines Einfamilienhauses mit einer Heizlast von rund zwölf Kilowatt benötigt man etwa zwölf Wärmekörbe. Mit einer Fläche von rund zehn Quadratmeter je Korb sollten Hausbesitzer einen Platzbedarf von 120 Quadratmeter einplanen. Wichtig zu wissen ist, dass die Anzahl abhängig von der Größe der Körber und der Bodenbeschaffenheit abweichen kann.

Kollektoren können überpflanzt werden

Bei dem Betrieb einer Wärmepumpe entziehen die Kollektoren dem Boden kontinuierlich Wärme. Damit sich dieser auch wieder regenerieren kann, dürfen die darüber liegenden Flächen nicht versiegelt werden. Auf diese Weise gelangen Wärme und Wasser der Oberfläche in den Boden, dessen Temperatur dabei steigt. Das Bepflanzen oder die Verlegung von Rasengittersteinen für einen Weg oder einen PKW-Stellplatz ist jedoch möglich.

Leistungssteigerung der Erdwärmekörbe

Wird in schluckfähigen Böden Regenwasser versickert, kann die Leistung der Kollektoren erhöht werden. Denn während mit zunehmender Feuchte die Wärmespeicherfähigkeit des Bodens steigt, sorgt Tauwasser mit zwei bis drei Grad Celsius im Winter für eine Erwärmung des Erdbodens rings um die Wärmekörbe.

Eine weitere Möglichkeit zur Leistungssteigerung bietet die Kombination mit einer Solarthermieanlage. Denn diese kann überschüssige Wärme in den Boden leiten und so das Temperaturniveau der Umweltenergiequelle anheben. Auf diese Weise sinkt der nötige Temperaturhub der Wärmepumpe und die Heizkosten fallen somit.

Vor- und Nachteile der Erdwärmekörbe

Erdwärmekörbe sind platzsparend und können im Vergleich zu anderen Kollektorarten schnell installiert werden. Anders als Erdwärmesonden, für die tiefe Bohrungen in der Erde nötig sind, können die Körbe fast überall installiert werden. Sie haben eine hohe Entzugsleistung und fördern durch die niedrige Einbautiefe die Regenerationsfähigkeit des umliegenden Erdreichs.

Genau wie bei Flachkollektoren ist die Entzugsleistung der Wärmekörbe auch vom Eintrag oberflächennaher Wärme abhängig. Daher dürfen die mit den Kollektoren belegten Flächen nicht versiegelt oder überbaut werden.

Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Erdwärmekörbe entziehen dem Erdreich Wärme. Sie sind platzsparend, schnell zu installieren und können in vielen Bereichen eingesetzt werden. Ob sie tatsächlich effizient arbeiten, hängt unter anderem von der Beschaffenheit des Bodens ab.

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