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Oberflächennahe Geothermie

Nutzung oberflächennaher geothermischer Energie

Erdwärme (Geothermische Energie; „Geothermie“) ist die unterhalb der Erdoberfläche gespeicherte Wärmeenergie. Die aus dem Erdinneren aufsteigende Erdwärme wird durch mehrere Energiequellen gespeist. Eine Quelle ist die Gravitationsenergie, eine weitere die möglicherweise seit der Erdentstehung vorhandene Ursprungswärme. Ein anderer Teil der Erdwärme bildet sich ständig neu durch den Zerfall radioaktiver Isotope.

Die oberflächennahe Geothermie bezieht sich auf eine Nutzung der unterhalb der Erdoberfläche gespeicherten Energie in Form von Wärme bis in Tiefen von maximal 400 m.

Die oberflächennahe Erdwärme kann zum Beheizen von Gebäuden und zur Warmwasserbereitung verwendet werden. Geothermische Anlagen können außerdemzum Kühlen eingesetztwerden, indem Wärme in den Untergrund eingeleitet und dort gespeichert wird.

Die Nutzung des geothermischen Potenzials erfolgt hauptsächlich mit Hilfe von Erdwärmesonden, Grundwasserwärmepumpenanlagen (offene Systeme, Brunnenanlagen) oder Erdkollektoren (z.B. Flach-, Graben-, Spiralkollektoren etc.)


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Abb.1: Erdwärmesondenanlage

Erdwärmesonden (Abb. 1) werden senkrecht in den Untergrund eingebaut. Die Tiefe und Anzahl der Erdwärmesonden werden bei der Planung berechnet. Die Länge der Sonden liegt in der Regel zwischen 40 m und 130 m.


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Abb. 2: Grundwasserwärmepumpenanlage

Bei einer Grundwasserwärmepumpenanlage (Abb. 2) wird „warmes“ Grundwasser über  einen oder mehrere Förderbrunnen entnommen und der Wärmepumpe zugeführt. Das abgekühlte Wasser wird danach im AbstrommittelsSchluckbrunnen wieder in denGrundwasserleiterzurückgeführt.


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Abb. 3: Erdwärmekollektoren

Erdwärmekollektoren (Abb.3) werden horizontal in ca. 1,0 m - 1,5 m Tiefe,  unterhalb der Frosteindringtiefe verlegt. Die Wärmezufuhr  erfolgt hier im Wesentlichen durch die Sonneneinstrahlung.

Die Ressource geothermische Energie gewinnt unter den erneuerbaren Energien immer mehr an Bedeutung und besitzt bei der gegenwärtigen Rohstoff- und Energiesituation ein großes Potenzial.

Autor: LfULG, Freiberg
Bildnachweise: Abb.1 bis 3 © Fa. geoENERGIE Konzept GmbH, Freiberg

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