Was ist Erdwärme?
Geothermische Heizung nutzt natürliche Wärmeenergie aus der Erdkruste für die Wasser- und Raumheizung. Diese Heizmethode wird wegen ihrer Energieeffizienz, ihrer geringen Umweltverschmutzung und ihrer finanziellen Vorteile gepriesen. Gebiete wie Island mit zahlreichen geothermischen Quellen, so genannten Hot Spots, können die Energie frei zum Heizen nutzen. Regionen ohne Hot Spots können jedoch auch mit einer Erdwärmepumpe geothermisch beheizt werden.
Ursprünglich wurde die Wärme innerhalb der Erde während der Entstehung des Planeten durch die Energie des Meteoriteneinschlags und die Kompressionswärme erzeugt. Heute erzeugen die Kompressionswärme im Erdkern und der Zerfall radioaktiver Stoffe im Erdmantel weiterhin Wärme. Heiße Stellen, an denen die Erdoberfläche dichtere Wärmequellen aufweist, treten auf, wenn Magma näher an der Oberfläche ist und normalerweise von Vulkanen markiert wird.
Island ist ein Paradebeispiel für einen Hotspot. Es hat Erdwärmekraftwerke errichtet, um die Wärme in Strom umzuwandeln, und nutzt in den meisten Gebäuden Fernwärme zur Beheizung von Wasser und Raum. Geothermische Fernwärme entzieht dem Standort des Hot Spots Wärme und verteilt heißes Wasser oder Dampf über isolierte Rohre an Gebäude. Eine Form dieser Methode wurde seit dem Römischen Reich verwendet, das in seinen Thermen und einigen Gebäuden Erdwärme verwendete.
Damit Erdwärme in Gebieten ohne die Vorteile eines Hotspots möglich ist, muss eine Pumpe verwendet werden. Die meisten Orte auf der Erde haben eine Temperatur von 50 bis 55 Grad Fahrenheit (50-54 ° F, 0-12 ° C) unter der Oberfläche, unabhängig vom Wetter darüber. Eine Erdwärmepumpe nutzt diese konstante Temperatur, um Raum und Wasser in einem Gebäude, typischerweise einem Wohnhaus, zu erwärmen und zu kühlen.
Eine Reihe von Rohren wird in einer Schleife unterhalb des Hauses verlegt und gekühltes Wasser wird durchgepumpt. Wenn das Wasser durch den Boden fließt, leitet es Wärme, die in einem Wärmetauscher unter dem Haus wieder entzogen wird. Die Wärme, die der Wärmetauscher dem Wasser entzieht, und die Wärme, die als Nebenprodukt der Wärmetauscherarbeit entsteht, werden zur Beheizung des Hauses verwendet. Wenn der Kreislauf umgekehrt wird und erwärmtes Wasser durch den Boden gepumpt wird, um Wärme im relativ kühleren Boden zu verlieren, kann das System zur Kühlung des Hauses verwendet werden. Geothermisches Heizen verbraucht viel weniger Energie als elektrisches Heizen und Kühlen oder eine Luftwärmepumpe.
Geothermie wird aus verschiedenen ökologischen und finanziellen Gründen gefeiert. Diese Heizmethode bezieht Energie aus erneuerbaren Quellen und verursacht weniger Umweltverschmutzung beim Verbrennen fossiler Brennstoffe. Aus finanzieller Sicht sind geothermische Heizsysteme wartungsärmer, halten Jahrzehnte, steigern den Wert eines Gebäudes und senken die Kosten, die normalerweise in monatlichen Öl- oder Stromrechnungen anfallen. Die Erstinstallation des Systems kann jedoch sehr kostspielig sein und erfordert eine ausreichende Kenntnis der Geologie des Standorts, damit das Grundwasser nicht kontaminiert und die Integrität des Bodens nicht beeinträchtigt wird. Geothermische Heizungspumpen benötigen außerdem Elektrizität, um die Pumpen zu betreiben, was häufig die Verbrennung fossiler Brennstoffe erfordert, und verwenden möglicherweise ein giftiges Kühlmittel im Wasser, das durch die Rohre fließt.