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Das Erdreich hat entscheidenden Einfluss auf Wärmepumpen

Heizen mit Erdwärme ist in vielen Regionen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz möglich. Einfluss auf die Auslegung von Kollektor und Sonde hat dabei die Beschaffenheit des Bodens, auf der die Wärmepumpe errichtet wird. Unterschiedliche Gesteine liefern unterschiedliche Fähigkeiten, thermische Energie (Wärme) zu transportieren. Auskunft über die Wärmeleitfähigkeit der Erde liefern Erdwärmekarten. In diesem Artikel erfahren Sie, wo Sie eine Erdwärmekarte für Ihre Region finden und welche weiteren Möglichkeiten es gibt, die Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs zu bestimmen.
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Erdreich vor der Anschaffung einer Wärmepumpe begutachten

Entscheidend für die Effizienz der Wärmepumpe ist die Wärmeleitfähigkeit des umliegenden Erdreichs. Die Wärmeleitfähigkeit gibt Auskunft darüber, wie gut der Bodens thermische Energie transportiert. Die schlechtesten Werte liefern Ton, Sand und Kies. Einen Überblick der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten verschiedener Gesteine gibt die nachfolgende Tabelle.

Gestein

Wärmeleitfähigkeit λ in Watt/Meter*Kelvin

Ton (feucht) 0,9 bis 2,2
Kies, Sand (nass) 1,8 bis 2,4
Kalkstein 1,7 bis 3,4
Sandstein 1,3 bis 5,1
Gneis 1,9 bis 4,0
Granit 2,1 bis 4,1
Quarzit 3,6 bis 6,0
Steinsalz 5,4


Erdwärmekarten für Deutschland, Östereich und Schweiz

Wärmepumpe Bodenproben

In den meisten Teilen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz ist die geologische Beschaffenheit des Bodens bekannt. Viele geologische Landesämter stellen entsprechende Erdwärmekarten im Internet bereit, die Ihnen bei der Planung einer Wärmepumpe helfen. Auch Erfahrungen und Kenntnisse aus Wärmepumpen in der Nachbarschaft oder der näheren Umgebung können Ihnen bei der Planung Ihrer Anlage helfen.

Testverfahren für die Wärmeleitfähigkeit

Zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit des Bodens wird eine Probebohrung durchgeführt. Die Ermittlung der erforderlichen Werte kann dann über zwei Verfahren erfolgen.

  • Bohrkerne: Anhand von Bohrkernen kann der Fachmann die Wärmeleitfähigkeit des vorliegenden Erdreichs bestimmen. Dabei müssen jedoch die wesentlichen Gesteinseinheiten einzeln getestet werden. Das ist mit erheblichem Aufwand und in der Regel auch hohen Kosten verbunden.
  • Geothermal-Response-Test: Für den Geothermal-Response-Test wird eine Erdwärmesonde in der Probebohrung verbaut. Anschließend erfolgt die Messung der Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs. Vorteil dieses Tests ist, dass nicht nur über die gesamte Länge der Bohrung, sondern auch die verwendete Bohrlochfüllung gemessen wird. So kann eine gezielte Aussage über die Effizienz der Wärmepumpe erfolgen. Den Geothermal-Response-Test können Sie gut für die Auslegung nutzen und die Investitionskosten der Wärmepumpe optimieren.

Viel Erdreich für Erdkollektoren

Je nach Beschaffenheit des Bodens in Ihrer Umgebung kann die Installation einer Erdsonde möglicherweise ausgeschlossen oder zu kostspielig sein. Unter Umständen kann somit die Entscheidung auf eine Wärmepumpe mit Erdkollektor fallen. Hierbei müssen Sie jedoch beachten, dass einiges an Erdreich bewegt werden muss. Die für die Kollektoren benötigte Fläche, und damit der Aushub an Erde, muss etwa doppelt so groß wie die zu beheizende Fläche sein. Dies kann je nach benötigter Fläche mit hohen Kosten verbunden sein.

Weiterlesen zum Thema Wärmepumpe & Boden können Sie in Abschnitt zu Bohrungen für Wärmepumpen.

(Abbildung: © Fabian Bromann)

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Dieser Artikel wurde erstellt von: Christian Märtel, Redakteur www.Heizungsfinder.de