Geothermie für das Eigenheim

Erdwärmesonden, Erdregister und Grundwasser-Wärmenutzung

Erdwärmesonden sind vertikale Erdreich-Wärmetauscher – meist U-Rohre –, in denen eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert. Derartige Anlagen haben sich technisch und wirtschaftlich sehr bewährt. Bis heute befinden sich in der Schweiz schon über 30'000 Erdwärmesonden in Betrieb.

Erdregister bestehen aus horizontalen, bis in eine maximale Tiefe von 3 m verlegten Rohrsystemen, die dem Erdreich Wärme entziehen. Die Funktionsweise ist dabei praktisch identisch mit derjenigen von Erdwärmesonden. Dieses System wird zunehmend weniger verwendet.

Prinzipschema einer Erdwärmesondenanlage

Prinzipschema einer Erdwärmeregisteranlage

«Tiefe» Erdwärmesonden dringen in Tiefen von 500 m bis 2'000 m vor, wo Temperaturen von bis zu 70 °C herrschen. Bei geschlossenen Tiefen-Erdwärmesonden zirkuliert Wasser in geschlossenen Rohrsystemen. Bei halboffenen Systemen können auch warme Tiefenwässer in den Kreislauf miteinbezogen werden. In beiden Fällen kann die erwärmte Trägerflüssigkeit an der Oberfläche entweder direkt oder mit nachgeschalteten Wärmepumpen zur Energiegewinnung für Heizung und Wassererwärmung verwendet werden.

An der Oberfläche kaum sichtbar: Tiefen-Erdwärmesonde Thermal 1 der H. Füglister AG in Weggis. Bei einer Gesamttiefe von 2'300 m lieferte diese Sonde im Betriebsjahr 2001/2002 420 MWh Wärme
(Quelle: BFE, Teife Erdwärmesonde Weggis, Oktober 2002)

Grundwasser ist ein ausserordentlich guter Wärmelieferant für Heizzwecke und Wassererwärmung, bedingt aber ebenfalls den Einsatz einer Wärmepumpe. Grundwassertemperaturen in unserem Land betragen im Mittel 8 °C bis 12 °C und unterliegen, im Gegensatz zu Oberflächengewässern, nur sehr geringen jahreszeitlichen Temperaturschwankungen. Die Förderung des Grundwassers erfolgt entweder durch Einzel- oder Mehrfachbrunnen (Förder- und Schluckbrunnen) und ist konzessionspflichtig. Im Kanton Bern gibt es bereits eine grosse Anzahl derartiger Anlagen.

Das Tiefengrundwasser-Pumpwerk des Hallenbades Seon bei Aarau stellt eine interessante Doppelnutzung dar. Zunächst wird dem Grundwasser eines tiefen Aquifers (300 m unter der Erdoberfläche) Wärme entzogen und damit – über ein Fernwärmenetz – ein Hallenbad und 60 Wohnungen sowie Gewerberäume beheizt. Das abgekühlte Wasser wird danach in das Wasserversorgungsnetz der Gemeinde eingespeist.

Wärmenutzung des Grundwassers im Kanton Bern: Total 50 MW Wärmeentzugsleistung aus 870 Anlagen (Stand 1997)
(Quelle: Bundesamt für Landestopographie, Bern und Wasser- und Energiewirtschaftsamt des Kantons Bern)