Oberflächennahe Geothermie
Um die Verbreitung geothermischer Systeme voranzutreiben, gilt es, die Betriebskosten zu senken. Dies ist am einfachsten möglich, indem der Energieaustrag aus oberflächennaher Geothermie spürbar erhöht wird.
Wie das ohne großen technologischen Aufwand möglich ist, zeigt eine Studie des Instituts für angewandte Bauforschung in Weimar. Messungen belegen, dass Temperaturschwankungen in der oberen Bodenzone – bis in eine Tiefe von 25 m – für das Wärmeträgermedium vor allem während der Heizsaison ungünstig sind. Dadurch gibt das zurücklaufende Wasser-/Glykol-Gemisch einen Teil der aufgenommenen Niedertemperaturwärme auf seinem Weg nach oben an das umgebende Erdreich ab. Zudem sind die kalten Vorlaufrohre meist unmittelbar neben dem wärmeren Rücklauf verlegt, was ebenfalls zu einer ungewollten Abkühlung des Trägermediums führt.
Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde geprüft, wie sich die Isolierung der horizontalen Anschlussleitungen und des Rücklaufs bis in eine Tiefe von 25 m auswirkt. Angesichts der schwankenden Temperaturen im Boden konnte belegt werden, dass die Dämmung einen positiven Einfluss hat: Je weniger Energie beim Transport des Wärmeträgermediums abgegeben wird, umso effektiver läuft das Gesamtsystem. Die Isolierung unterbindet den thermischen Ausgleich zwischen dem kühleren Zulauf und dem wärmeren Rücklauf, die aufgenommene Wärme bleibt im Rücklauf erhalten. Dadurch erhöht sich die Spreizung der Sonde merklich.
Während der Untersuchung zeigte sich, dass der „Protectube“-Isolierkanal von Thermaflex alle erforderlichen Eigenschaften mitbringt. Er ist in Temperaturbereichen von –80 °C bis +95 °C einsetzbar. Die Flexibilität des Materials und der daraus resultierende kleine Biegeradius von 30 cm erleichtern die Installation. Zudem bietet Thermaflex herstellerunabhängig zu jeder Sondenrohrgröße die passenden Isolierdimensionen an.
Durch die Isolierung der vertikalen Rücklaufsonde und der horizontalen Anschluss- und Verteilerleitungen verringert sich der Einfluss der Temperaturschwankungen. Im Vergleich zu nicht isolierten Sonden bewirkt dies einen höheren Energieaustrag bei gleicher Bohrlänge, im Ergebnis können die Betriebskosten für die Erdwärmesonden-Anlage sinken.
