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Heizen ohne CO2 Ausstoss
Wartungsfreie Heizung ohne CO2-Ausstoss
Ab einer Tiefe von ca. 20 m herrscht im Untergrund eine konstante Temperatur, die weder tägliche noch saisonale Schwankungen aufweist. Diese Temperatur wird vom Wärmefluss aus der Tiefe bestimmt. In der Schweiz variiert diese Temperatur im Mittelland und in Tälern unter 1000 m.ü.M zwischen 8 und 12°C. Unterhalb von 20 m Tiefe steigt die Temperatur etwa alle 33m um 1°C an. Dieses geothermische Niedrigtemperatur-Potenzial eignet sich gut für dezentralisierte Heizanlagen für Ein- und Mehrfamilienhäuser, ganze Wohnblöcke, Gemeindehäuser, Schulen, Mehrzweckgebäude, usw.
Es stehen verschiedene Technologien zur Verfügung, um diese nachhaltige Energieart zu nutzen. Das am weitesten verbreitete System in der Schweiz ist die Erdwärmesonde (EWS).
Erdwärmesonden (EWS)
EWS sind Wärmetauscher, eingebaut in vertikalen Bohrungen von 50 bis 350 m Tiefe. Darin lässt man eine Flüssigkeit zirkulieren, über die mit Hilfe einer Wärmepumpe dem Untergrund Wärme entzogen wird. Diese EWS werden schlüsselfertig von spezialisierten Unternehmen erstellt. Mit den etwa 25‘000 Installationen weist die Schweiz die weltweit höchste Dichte dieses Anlagentyps auf! Die Statistik zeigt, dass 70% der EWS eine Tiefe zwischen 80 und 120 m aufweisen und der Beheizung von Einfamilienhäusern dienen.
Einbau und Wirkungsweise einer Erdwärmesonde
Eine EWS kann praktisch in jeden Untergrund eingebaut werden. Dabei werden eine oder zwei Bohrungen mit einem Durchmesser von 10-15 cm in der Nähe des zu beheizenden Gebäudes abgeteuft. Die Bohrtiefe wird durch das zu beheizende Gebäudevolumen und die Zusammensetzung des Untergrunds bestimmt. Aufgrund des Gewässerschutzgesetzes wird eine Bewilligung von den zuständigen Behörden benötigt. In der abgeteuften Bohrung wird üblicherweise ein U-Rohr aus Polyethylen bis zum Grund eingebracht. Der verbliebene Hohlraum wird mit einer Mischung aus Bentonit und Zement verfüllt, um einen guten thermischen Kontakt zwischen dem U-Rohr und der Bohrwand sicher zu stellen. Damit bildet die EWS einen geschlossenen Kreislauf, in dem Wasser mit einem Anteil von 15-20% Antigel zirkuliert wird. Die zirkulierende Flüssigkeit nimmt die Erdwärme auf und versorgt mit dieser geothermischen Energie eine Wärmepumpe (WP). Die WP wird entsprechend der benötigten Heizleistung dimensioniert und ist im Keller installiert. Mit der WP kann das Temperaturniveau auf etwa 35 bis 45°C angehoben werden. Der Anteil der dazu benötigten elektrischen Energie liegt bei 25% bis 35% der Gesamtenergieabgabe der WP. Mit diesem System ist während der gesamten Heizperiode die Versorgung eines Gebäudes mit Bodenheizung oder Niedertemperaturradiatoren sichergestellt. Zusätzlich ist auch die Versorgung mit Warmwasser von 60°C möglich.