Energie aus der Erde – thermisch aktiviert durch Beton

28.11.2016

Unter der Erde ist es wärmer! Schon in einer Tiefe von rund 10 bis 20 Metern herrschen ganzjährig gleichmäßige 10 bis 12 Grad Celsius. Je tiefer, je wärmer. Mit Kollektoren oder Sonden wird die Geothermie genutzt – oder mit Betonteilen, die über eingearbeitete Leitungssysteme verfügen. So kommen wir einem großen Traum ein Stück näher: Unsere Unabhängigkeit von fossilen und importierten Energieträgern nimmt Formen an. Im Mittelpunkt: Beton als Erdwärme-Absorber!

Erdwärme ist eine ideale Energiequelle: unerschöpflich, erneuerbar, umweltfreundlich, sozial. Das Grundprinzip der thermischen Aktivierung des Erdreichs durch Energiefundierungen ist denkbar einfach, aber genial: Betonelemente werden bestückt mit Rohren für den Wärmeaustausch. Durch die Rohre fließt Wasser oder eine Wasser-Glykol-Mischung. Die Energieübertragung vom Erdreich zu dieser Flüssigkeit erfolgt über den Temperaturunterschied zwischen Flüssigkeit und Beton bzw. Erdreich. Voraussetzung für diesen Austausch von Wärmeenergie ist eine positive Eigenschaft von Beton: Seine hohe Wärmeleit- und Speicherfähigkeit machen diesen Baustoff zu einem idealen Energie-Absorber.

Geothermie als Energiequelle der Zukunft

Die entzogene Erdwärme wird mit einer Wärmepumpe weiter erhitzt, auf bis zu 35 Grad Celsius. Dies ist die ideale Vorlauftemperatur für großflächige Fußboden-, Decken- oder Wandheizungen. So wird das ganze Haus gleichmäßig mit angenehmer Wärme versorgt, es gibt praktisch keine Temperatur-Schwankungen. Im Winter heizen, im Sommer kühlen – das ist der entscheidende Punkt bei dieser Form der Erdwärmenutzung: Wird es warm, dienen die Betonbauteile einfach als Kühlelemente, die Arbeitsweise der Anlage wird „umgedreht“.

Betriebskosten werden nachhaltig gesenkt

Die Kombination aus Beton als idealem Wärmespeicher und dem Einsatz von Geothermie hilft entscheidend, in einem gut gedämmten Gebäude signifikant Betriebskosten zu senken. Es wird also Energie gespart, zusätzlich verringern sich die CO2-Emissionen.

Erdboden als saisonaler Speicher

Eine weitere Innovation ermöglicht es, die Energiebilanz im Jahreszyklus annähernd ausgeglichen zu gestalten: Beim Kühlen im Sommer kann Wärmeenergie an die Erde abgegeben werden. Der Boden erwärmt sich dadurch, speichert die Energie – und gibt sie im Winter wieder ab. Genau dann, wenn im Haus wieder Wärme gebraucht wird.

Tunnelbau und Erdwärme: Weiterentwicklung einer Innovation

Eine Weiterentwicklung dieses Energiesystems findet nun auch bei Tunnelbauwerken Anwendung. Bei Tunnels, die in offener Bauweise entstehen, kommen die Geothermie-Elemente zum Einsatz. Inzwischen kommt Geothermie sogar beim Temperaturausgleich von U-Bahn-Stationen zum Einsatz.

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