Erdwärme und Solarenergie: Gut kombiniert – Mehr Energie von unten (und von oben)

Die Oberflächennahe Geothermie wird auch 2006 wieder einen neuen Rekord aufstellen. Die Branche rechnet wieder mit einem Wachstum von rund 35 Prozent bei den installierten Anlagen. Erdwärmesysteme sind komfortabel, preiswert und wartungsarm. Sie versorgen ein Gebäude zuverlässig mit Heizenergie und warmem Wasser. Das am häufigsten eingesetzte Verfahren sind die Erdwärmesonden, also Bohrungen mit bis zu etwa 150 Metern Tiefe. Eine andere Möglichkeit sind zum Beispiel Erdwärmekollektoren, die unterhalb der Frostgrenze, in etwa 150 cm Tiefe im Boden verlegt werden. Die Temperaturen nahe an der Oberfläche reichen allein nicht aus, das Haus zu beheizen. Den Rest erledigen dann Wärmepumpen. Bei effizient auslegten Anlagen stammen ca. 75 Prozent der Energie aus der Erde und etwa 25 Prozent aus dem Antrieb der Wärmepumpe.

Auch mit Solarkollektoren kann tagsüber Energie zum Aufbereiten von Warmwasser und zum Heizen eingesammelt werden. Für die Warmwassererzeugung in Ein- und Mehrfamilienhäusern wird dieses Prinzip millionenfach angewandt. Leider steht die Sonne nicht immer in ausreichendem Maße zur Verfügung. Das macht es aufwendig, Gebäude ausschließlich mit Solarenergie zu heizen: Tage mit geringer Sonneneinstrahlung müssen mit entsprechend großen Speichersystemen überbrückt werden. Im Winter reicht die Sonnenenergie nicht aus, im Sommer steht dagegen ein enormer Überschuss an Solarwärme zur Verfügung, der nicht genutzt werden kann. Daher werden Solarheizsysteme üblicherweise mit einem zweiten Heizsystem, in der Regel mit Öl oder Gas, kombiniert.

Ein ideales Zusammenspiel auf der Basis Erneuerbarer Energieträger entsteht, wenn man Erdwärme mit Solarkollektoren kombiniert. Bei einem solchen „geo-solarthermischen“ System wird die Solaranlage in den Erdwärmekreis eingebunden. Im Winter entzieht die Wärmepumpe dem Untergrund über die Erdwärmesonden Energie zum Heizen des Gebäudes. Im Sommer erhält er Untergrund überschüssige Energie aus der Solaranlage. Dadurch steht im Winter im Boden mehr Energie zur Verfügung und der Anteil, den die Wärmepumpe leisten muss, sinkt. Sie braucht also weniger Strom für ihren Antrieb.

In Limburg an der Lahn wird im Rahmen eines Forschungsprojekts des DBU (Deutsche Bundesstiftung Umwelt) das effiziente Zusammenspiel beider Energieträger untersucht und optimiert. Dabei kommen auf der „Sonnenseite“ anstelle von Kollektoren preiswerte Solarabsorber zum Einsatz. An dem Vorhaben beteiligt sind der Limburger Erdwärmespezialist GEFGA mbH sowie mit der Rheinzink ein Produzent von Zinkdach- und Solarabsorbersytemen (QUICK STEPP). Eingebaut ist das System in ein „normales“ Wohngebäude. Das Institut für Solarenergieforschung GmbH in Hameln wird die Anlage über zwei Jahre messtechnisch erfassen und auswerten.

Die „Geo-Solarthermie“ ist ein Thema der 9. Geothermischen Fachtagung vom 15.-17.11.06 in Karlsruhe. Auf der zentralen Veranstaltung der auf Wachstum orientierten Branche dreht sich unter dem Motto „Mehr Energie von unten“ auch in diesem Jahr wieder alles um die Entwicklung und Nutzung der sauberen und unerschöpflichen Energie aus dem Innern der Erde. Die Geothermischen Fachtagungen stellen seit fünfzehn Jahren den Treffpunkt und die Plattform für Wissenschaft und Wirtschaft im deutschsprachigen Raum. Begleitet wird sie durch die Fachausstellung GEOEnergie2006, zu der sich mehr Aussteller angemeldet haben als je zuvor.

Mehr zur Fachtagung findet sich unter: http://www.geothermie.de