Wärmeenergie unerschöpflich zugänglich für alle – quasi „for free“. Im Grunde ist es doch ganz einfach, warum nicht genau das nutzen, was sowieso schon da ist und nichts kostet? Die Energie der Erde nutzen und somit keine Kosten mehr für Heizöl oder Erdgas ausgeben, das war die Vision für den nächsten Schritt in der Projektreihe von Astrid Jakob.
Hintergrund
Ursprünglich erfolgte die Wärmeversorgung der drei Gebäude (Wohnhaus und zwei Ferienhäuser) auf dem Grundstück zentral über eine Ölheizung. Die damit verbundene Wärmeleitung verlief über eine Länge von mehr als 30 Metern und verursachte aufgrund dessen große Wärmeverluste. Schon beim Erwerb des Grundstücks stand für Frau Jakob fest, dass diese Heizung weichen und für eine neue Technologie Platz machen muss. Doch aufgrund der damaligen Gegebenheiten, vor allem das nicht gedämmte Wohngebäude, aber auch die nicht vorhandene Flächenheizung, rieten alle Fachleute von einer Wärmepumpe ab – nicht effizient und wirtschaftlich unrentabel.
So begann die Planung für den zweiten Projektschritt im Grunde sogar vor dem ersten, beziehungsweise setzte diesen voraus. Der Beginn oder die Projektdauer lassen sich also nicht richtig festlegen, man kann allerdings sagen, dass diese Maßnahme am längsten dauerte. Doch das war nach eigenen Aussagen der Projektiererin auch gut so. Denn im Laufe der Zeit reifte die Technologie immer weiter aus und letztendlich, auch bereits im Hinblick auf die geplanten Baumaßnahmen zur Errichtung einer Wasserkraftanlage, lief der nächste Projektabschnitt „Austausch der bestehenden Ölzentralheizung durch zwei dezentrale Wärmepumpen“ an.
Um einen Mehraufwand an Erdarbeiten zu vermeiden, konnte die Installation der Wärmepumpen erst beginnen, als die Wasserkraftanlage genehmigt war.
Maßnahmen
Im Herbst 2017 fiel dann der Startschuss. Um eine Wärmeleitung auf eine größere Distanz zum abgelegensten der drei Häuser zu vermeiden, wurde hier eine separate Wärmepumpe mit integrierter Warmwasseraufbereitung installiert. Die anderen beiden Häuser konnten gemeinsam mit einer Wärmepumpe versorgt werden. Zusätzlich war allerdings noch eine Luftwärmepumpe im Keller des Wohnhauses für Warmwasser nötig.
Durch die Sonneneinstrahlung und die konstant hohen Temperaturen im Erdkern ist Wärmeenergie in der Umwelt permanent verfügbar – in der Luft, in der Erde und im Grundwasser. Und eine Wärmepumpe entzieht diese Energie aus ihrer Umgebung, je nach Art der Technologie: sei es eine Luft/Wasser-, Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe.
Für den Transport der Energie aus der Erde zu den Wärmepumpen, müssen sogenannte Solekollektoren (= lange Kunststoffrohrleitungen) zu einem Solekreis verlegt werden. Darin zirkuliert ein Gemisch aus Wasser und Frostschutz, von der Quelle zur Pumpe. Dort wird die Umweltwärme mittels Wärmetauscher auf das in der Wärmepumpe zirkulierende Kältemittel übertragen. Aufgrund des niedrigen Siedepunktes des Kältemittels verdampft dieses und wird daraufhin durch einen elektrischen Kompressor verdichtet, somit steigen der Druck und die Temperatur an. Mittels eines weiteren Wärmetauschers wird diese Wärme wieder entzogen und an das Heizungswasser abgegeben und im Anschluss an den Wärmespeicher des Heizsystems übertragen. Durch die Wärmeabgabe verflüssigt sich das Kältemittel wieder und kann somit wieder dem Kreislauf zugeführt werden.
So funktioniert einfach erklärt die Technik der Geothermie. Zudem wird die Funktionsweise einer Wärmpumpe in diesem Video erklärt. Die Solekollektoren werden hierfür fast immer im Erdboden vergraben.
Warum aber nur „fast immer“? Weil es in diesem besonderen Projekt eben genau nicht der Fall war. Selbst für die beauftragte Firma war es das erste Mal: die Solekollektoren wurden auf dem Grund des zum Grundstück gehörenden 3.000 Quadratmeter großen Badeteichs verlegt.
Die zwei separaten Solekreise mit einer Länge von 500 Metern bzw. 400 Metern wurden auf den Zeitraum von lediglich einem halben Tag ausgebracht. Trotz der Ungewissheit, ob hierfür extra Befestigungen angebracht werden müssten, damit die Rohre auch am Boden liegen bleiben würden, entschied sich Frau Jakob gegen eine solche Maßnahme. Und tatsächlich liegen sämtliche Rohre seither am Grunde des Teichs ohne Probleme zu verursachen.
Wissenswertes
Die Überlegungen zur Verlegung im Badeteich beruhten nicht nur auf dem eindeutig geringeren Aufwand, sondern auch auf dem Prinzip des Ökosystems von Seen. Durch die Dichteanomalie von Wasser, welche besagt, dass dieses bei 4°C die höchste Dichte aufweist, fällt die Temperatur in Bodennähe nie unter diese Grenze. Selbst wenn der Weiher im Winter an der Oberfläche gefriert, herrscht darunter eine konstante Temperatur. (Aufgrund dieses Prinzips können Fische im Winter überhaupt überleben und „frieren nicht ein“.)
Das Bauvorhaben in groben Zahlen
Wärmepumpen (+ Installation) 38.000 €
Baggerarbeiten 1.500
Elektroinstallation 1.500 €
Gesamt 41.000 €
Fazit
„Gut Ding braucht Weile“ – dieses Fazit lässt sich aus dem Projektabschnitt Erdwärme ziehen. Technologien reifen immer weiter aus und meist sind zum jetzigen Stand noch undenkbare Möglichkeiten in der Zukunft durchaus umsetzbar.
Doch der wichtigste Schritt zur Innovation ist der Mut, etwas zu wagen. Und häufig zahlt es sich auch aus, so wie in diesem Fall. Seitdem die Maßnahmen abgeschlossen sind, benötigt die Familie Jakob keinen Tropfen Heizöl mehr, da alles nun durch Erdwärme funktioniert. Dies bedeutet eine Ersparnis von zuvor noch ca. 3.000 Litern Öl/Jahr auf 0! Liter, was seit 2017 bis heute eine Summe von über 14.680 Euro einsparte. Nach lediglich 6 Jahren hat sich die Baumaßnahme somit bereits zu über einem Drittel ausbezahlt.
Nicht zu vernachlässigen ist allerdings der Strom, welcher zum Betrieb der Wärmepumpe benötigt wird. Diesen produziert die Familie durch die Wasserkraftanlage selbst. Somit muss nichts mehr zugekauft werden. Der jährliche Strombedarf der Wärmepumpen setzt sich aus dem Heizen der drei Häuser, wobei zwei davon nicht energetisch saniert sind, und dem Warmwasser für diese drei zusammen und beträgt circa 9.000 kWh.
(unter Einbezug der durchschnittlichen Verbraucherpreise für leichtes Heizöl in Deutschland; https://de.statista.com/statistik/daten/studie/2633/umfrage/entwicklung-des-verbraucherpreises-fuer-leichtes-heizoel-seit-1960/)
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