Erdwärmesonde und PVT-Module: Mehr Strom, mehr Wärme

Die Kombination von Wärmepumpe und Erdwärmesonden ermöglicht es, auch auf wenig Platz Heizenergie aus dem Untergrund zu beziehen. Doch die umgebenden Gesteinsschichten können im Laufe des Jahres in der Regel nicht so viel Wärme nachliefern, wie zum Heizen im Winter nötig wäre. Bis zu 500 Wh pro Quadratmeter und Jahr liefert die Erde in den meisten Teilen Deutschlands an Energie nach, heißt es in der Veröffentlichung von Wolfgang Gossel von der Martin-Luther-Universität Halle. Entzieht man dauerhaft mehr Wärme, als nachgeliefert wird, erschöpft sich das Reservoir mit den Jahren. Deshalb setzt man bei Erdwärmesonden häufig auf eine sogenannte Regeneration, also das Aufwärmen des Untergrundes mit von außen zugeführter Wärme im Sommer. Gossel der an der Martin-Luther-Universität im Fachgebiet Angewandte Geologie forscht, hat eine Kombination von PVT-Kollektoren und Erwärmesonde acht Jahre lang untersucht.

Untersuchungsobjekt: Einfamilienhaus in Halle mit PVT und drei Erdwärmesonden

Das Beispielobjekt war ein Einfamilienhaus in Halle. Dabei waren drei Erdwärmesonden mit je 80 Metern Tiefe und PVT-Kollektoren auf dem Hausdach im Einsatz. „Die Anlage läuft effizienter und robuster als erwartet“ bilanziert Gossel nun. Die PVT-Kollektoren liefern jährlich etwa 15.000 kWh Wärme, das Haus braucht 16.000 kWh. Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe lag im Zeitraum der Untersuchung zwischen 5,2 und 5,5. Damit übertrifft sie die Herstellerangabe von 4,9 deutlich. Die Solarstromproduktion stieg um 5 bis 10 Prozent, denn das Abführen der Wärme in den Untergrund kühlt die Module von der Rückseite. Bei einem reinen PVT-Betrieb ohne Erdsonden könnte diese Wärme im Sommer nicht genutzt werden. Gäbe es einen Grundwasserfluss, wäre die Effizienz der Anlage laut Gossel noch höher.

Zudem erwies sich das System als sehr robust. „Die Anlage hat in den sieben Jahren keine Ausfallstunden gehabt, lediglich die anfänglichen Luftpolster mussten über die Zeit ausgetragen und die Anlage nachgefüllt werden“, sagt Gossel.

Die Regeneration führe auch dazu, dass man die Wirtschaftlichkeit der Erdwärmesonde anders betrachten könne. Da sich die Wärmequelle nicht erschöpft, müssten lediglich die „Verschleißteile“ ausgetauscht werden. Dazu zählt Gossel vor allem die Wärmepumpe und nach längerer Zeit auch die PVT-Module. Mit dieser Betrachtung könne sich auch die Investition in eine Erdwärmesonde amortisieren. Wenn man zudem die Wertsteigerung der Immobilie betrachte, könne man die jährlichen Minderausgaben als eine Verzinsung betrachten.

Ein weiteres Beispiel für die Kombination von PVT und Erdwärmesonde ist im Solarserver-Basiswissen vorgestellt.

11.08.2023 | Quelle: MLU Halle | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH