Sole-Wasser-Wärmepumpen

Sole-Wasser-Wärmepumpen sind die wohl vielseitigste Methode Sonnenenergie zu nutzen. Klar sprechen wir von Erdwärme. Doch die oberflächennahe Nutzung ist nicht die Wärme aus der Erde, sondern Wärme aus Sonne, Wind und Wasser (Niederschlag). Sehr effizient ist die Kombination von Erdwärme, wenn diese zusätzlich über Solarkollektoren „nachgespeist“ wird.

Diese Anlagen können für monovalenten oder bivalenten Betrieb eingesetzt werden.

  • KÖNIG KSEA..T6 mit (Quell-)/Medientemperatur (-10 bis +25°C) +20 bis +55°C
  • KÖNIG KSEA..T7 mit (Quell-)/Medientemperatur (-10 bis +25°C) +20 bis +65°C
  • Leistung KSEA: von   5 bis 44 kW (1-stufig)
  • Leistung KSZA: von 10 bis 50 kW (2-stufig)
  • Kaskaden je Anlage bis 6 Stück = 300 MW oder Großanlagen entsprechend Projekt
Heizleistung-5-kW
sole-01

Erdsonden (ideal für Wohnhäuser bis Großanlagen)
Bei Erdwärmesonden (so auch bei allen nachfolgenden Sole-Systemen) zirkuliert eine frostsichere Flüssigkeit, die Sole, in einem geschlossenen Kreislauf durch Kunststoffrohre. Dieses sehr widerstandsfähige Kunststoffrohr, die Erdwärmesonde, wird in ein senkrecht oder schräg verlaufendes Bohrloch eingebracht und mit einem Spezialbaustoff an das umgebende Gebirge thermisch angebunden. Eine Erdwärmesonde benötigt eine geringe Fläche – der Bohrlochdurchmesser ist etwa so groß wie eine CD. Da ab einer Tiefe von 10 Metern die Temperatur das ganze Jahr über nahezu konstant und damit von saisonalen Schwankungen unabhängig ist, ist die Erdwärmesonde insbesondere im Winter bei tiefen Temperaturen sehr effektiv und gut für den monovalenten Betrieb geeignet. Im Sommer eignen sie sich hervorragend für die passive Kühlung. Die notwendige Länge der Sonde und damit die Tiefe der Bohrung hängt vom Wärmebedarf des Gebäudes und der Wärmeleitfähigkeit des Untergrundes ab. Bei einem durchschnittlichen neuen Einfamilienhaus liegt sie bei einer Größenordnung von rund 100 Metern. Erdwärmesonden können, außer in den Kernzonen von Wasserschutzgebieten, nahezu überall eingesetzt werden. Die Installation einer Erdwärmesonde ist aufgrund der erforderlichen Bohrarbeiten genehmigungspflichtig. Für die Genehmigungen sind die unteren Wasserbehörden zuständig. Ihr Bohrunternehmen steht Ihnen in allen Fragen rund um die Bohrgenehmigung mit Rat und Tat zur Seite.

sole-02

Erdwärmekollektoren (ideal für Wohnhäuser)
Kollektoren arbeiten mit einem waagerechten Rohrsystem, das unter der Erde ähnlich einer Fußbodenheizung in Schlangen verlegt ist. Dieses befindet sich unterhalb der Frostgrenze in einer Tiefe von rund 1,5 Metern. Die Fläche, die der Kollektor benötigt, hängt hauptsächlich von der Größe der zu beheizenden Fläche und der Regenwasserdurchlässigkeit des Bodens ab  –  in der Regel liegt sie beim Eineinhalbfachen der Heizfläche. Die Fläche über dem Kollektor darf nicht versiegelt oder bebaut werden, damit der Boden sein Energiereservoir durch die Sonneneinstrahlung oder Regenwasser wieder auffüllen kann. Auch tiefwurzelnde Pflanzen, wie z.B. Bäume, sollten dort nicht gepflanzt werden, da sie das Rohrsystem beschädigen können. Anders als Erdwärmesonden sind Kollektoren nicht genehmigungspflichtig sondern lediglich anzeigepflichtig. Durch den geringeren Aufwand bei der Erschließung ist der Erdwärmekollektor günstiger als Sonden.

sole-03

Energieschlange (ideal für Wohnhäuser bis mittelgroße Wohnanlagen)
EnergieSchlangen sind grundsätzlich genehmigungsfrei, sofern durch entsprechende Wasserschutzverordnungen oder örtliche Bauvorschriften keine Einschränkungen vorliegen.

Die EnergieSchlange besteht aus 4 Rohren DN 40, hat damit eine sehr große Berührungsoberfläche zur Erde. Sie kann in der Gesamtlänge der Erdsonde in etwa gleich gesetzt werden. Die idealen Eigenschaften ermöglichen eine preiswerte Energiequelle mit Erweiterungsmöglichkeit für Regenwasser-Einspeisung, Durch die Befeuchtung nach Regeneintrag verbessert sich jeweils die Wärmeleitfähigkeit. Wenn die Absorberrohre zusätzlich von einer Solaranlage „nachgespeist“ werden, bleibt mit der Erdbefeuchtung der Übergang vom Rohr zum Erdreich optimal. Ohne eine solche Befeuchtung würde durch den Wärmeeintrag die Erde um das Rohr trocken und durch den Luftspalt würde eine Luft-Isolierschicht entstehen. Der Flächenbedarf ist deutlich geringer als bei Erdkollektoren und liegt bei der etwa 1 bis 1,2-fachen Wohnfläche. Eine Dienstleistungsfirma installiert die komplette EnergieSchlange mit Festpreis und Auslegungsgutachten. Das Temperaturniveau dieser Wärmequelle ist vergleichbar mit einer Erdsondenanlage. In Verbindung mit einer thermischen Solaranlage oder PVT-Anlage ist das Temperaturniveau deutlich höher. Dadurch wird für die Wärmepumpe eine bessere Effizienz erreicht.

sole-04

Geocollect-Erdabsorber (ideal für Wohnhäuser bis mittelgroße Wohnanlagen)
Ähnlich dem Grabenkollektor EnergieSchlange wird der Geocollect-Erdabsorber in einen Graben ca. 1,50 m tief eingebracht. Er kann eigenständig oder mit Solar-Nachspeisung betrieben werden. Auch hier ist der Flächenbedarf sehr günstig und liegt beim 1-fachen der Wohnfläche oder darunter.

sole-05

eTank (ideal für Wohnhäuser bis Großanlagen)
Der eTank (Patentgeschützt) nutzt ebenfalls die oberflächennahe Erdwärme, jeweils verbunden mit einer Solaranlage. Die horizontalen Absorberrohre sind mehrschichtig übereinander angeordnet und verdichtet. Außerdem ist der eTank nach oben und seitlich gedämmt. Mit dieser Kombination findet ein optimaler Wärmeübertrag Rohr-Erde statt. Der Energieeintrag bzw. die Energieentnahme im eTank unterliegt den starken Schwankungen der Sonneneinstrahlung und dem Nutzerverhalten. Sie finden in unterschiedlichen Intervallen statt, teilweise gleichzeitig aber auch zeitversetzt. Diese oszillierende Beladung und Entnahme erfolgt täglich mehrere Male. Bei Neubauten wird der eTank unter dem Gebäude eingebaut und spart damit viel Platz und Gestehungskosten. Bei Sanierungen wird er im Garten eingebaut.

Das Temperaturniveau dieser Wärmequelle liegt deutlich höher wie bei Erdkollektoren und Erdsonden. Dadurch wird für die Wärmepumpe eine bessere Effizienz erreicht.

sole-06