Optimierte Geothermienutzung
Die RWTH Aachen hat das nachgemessen und bescheinigt einer 10-m-Sonde eine Steigerung des Wärmeübergangskoeffizienten um bis zu 100 Prozent. Darüber hinaus kommt der Soleinhalt von 13,5 l pro Erdwärmeübertrager seiner Funktion, Erdwärme zu gewinnen, auch in den Taktpausen der Wärmepumpe nach. Mit dem Ergebnis, dass dem Kältemittelkreislauf sofort beim Anlaufen die relativ hohe Temperatur des Puffers im Sondenrohr zur Verfügung steht. Das verbessert den COP und die Jahresarbeitszahl. geoKOAX verweist in den Unterlagen noch auf einen weiteren Effizienz erhöhenden Effekt: "Die in herkömmlichen U-Sonden übliche Anordnung mehrerer Leitungen erweist sich als suboptimal für die Energieübertragung, da es keinen einheitlichen Abstand der Sondenstränge zum Erdreich gibt. Das Zylinderrohr der geoKOAX-Sonde garantiert dagegen einen einheitlichen Abstand des Wärmeübertragers zum Erdreich und damit einen deutlich geringeren Wärmewiderstand." Das führe ebenfalls zu einem positiven Einfluss auf die JAZ.
In Grevenbroich steht den beteiligten Unternehmen der Geothermieberater Wolfgang Kievernagel zur Seite. Der Troisdorfer betreibt das Erdwärmegeschäft seit vielen Jahren. Die ersten geoKOAX-Kollektoren, für die er heute Generalvertreter ist, hat er vor etwa 13 Jahren mitgeplant. Seine Dienstleistung umfasst im ersten Schritt die Prüfung und Machbarkeit der Möglichkeiten zur Nutzung von Geothermie. Daran schließt sich die Abwicklung und Koordinierung des Vorhabens von der Antragstellung bis zur Zulassung in Zusammenarbeit mit dem Bauherrn, den Behörden, dem Architekten, dem TGA-Planer, dem Bohrunternehmen und weiteren Kompetenzträgern an, bei Bedarf etwa dem Hydrogeologen. "Im Bestand steht man zunächst einmal vor der schwierigen Frage des Wärmebedarfs des Objekts. Unterlagen dazu liegen in der Regel nicht vor, man muss sich mit Hilfe der Heizkostenabrechnungen auf Annahmen abstützen. Das fällt bei Feststofffeuerungen aber schwer. Anthrazit, Brikett, Holz – in die Brennkammer wandert ja alles Mögliche hinein."
Klimakonvektoren zum Heizen und Kühlen
Für einen früheren Eigentümer hatte sich schon vor Jahren ein Planungsbüro an diese Aufgabe herangewagt. Die Zahlen korrigierten die Planer mit den Wärmedurchgangskoeffizienten der aufgetragenen Dämmung und der neuen wärmedichten Fenster. Für die beheizte Fläche von etwa 1.000 m2 je Block (18 Wohnungen) reicht heute eine Wärmepumpe mit einer Heizleistung von 60 kW aus. Was heißt das für die Mieter kostenmäßig?
Ein Beispiel, das grob die Verhältnisse oder die Richtung wiedergibt: Braunkohle-Briketts haben einen Heizwert von 6 kWh/kg und damit etwas mehr als die Hälfte von Heizöl. Laut einer Abrechnung hatte eine Bewohnerin für ihre etwa 60-m2-Wohnung im Jahr 1,2 t Kohle treppauf schleppen müssen oder 7.200 kWh. Der Heizwärmebedarf betrug mithin auf Basis dieser Angabe 120 kWh/m2a, respektive total etwa 600 Euro/a. Mit den bauphysikalischen Maßnahmen dürfte sich der Wärmebedarf halbiert haben und bei einem COP von 4,0 für die Wärmepumpe sind dann 900 kWh Heizstrom beziehungsweise 180 bis 200 Euro im Jahr zu bezahlen. Da noch keine abgeschlossene Heizperiode vorliegt, steht die reale Bilanz aktuell aus. Vonovia geht aber davon aus, dass die Modernisierung für die Mieter nahezu kostenneutral ist.
Zur Ausführung ist noch zu sagen: Das Sondenfeld je Block umfasst 18 Sonden à 32 m. "Wegen der fast doppelten Entzugsleistung je Meter geoKOAX-Erdwärmeübertrager im Vergleich zu den klassischen U-Sonden müssen wir vielfach nicht in das zweite Grundwasserstockwerk hinein. In Trinkwasserschutzgebieten oder in anderen sensiblen Arealen geht es gar nicht anders als mit dieser Technologie", geht Wolfgang Kievernagel noch einmal auf die Besonderheit der Entwicklung ein. Die Geothermie dient zum Heizen und im Sommer zum passiven Kühlen. Zur Wärmeübergabe an die Räume installierten die Heizungsbauer Klimakonvektoren von Olimpia Splendid. Denen reicht für den Auslegungsfall eine Vorlauftemperatur von 45 °C. "Und die werden sicherlich nur an wenigen Tagen im Jahr benötigt", ist sich der Geothermie-Experte sicher.
Apropos Klimakonvektoren: Solche Gebläseradiatoren zum Heizen, Kühlen, Filtern und Entfeuchten kosten natürlich mehr als einfache Flachheizkörper. Nur hätte für den leistungsärmeren "Standard" die Vorlauftemperatur höher sein müssen, mit der Folge, das Sondenfeld erweitern und eine stärkere Wärmepumpe aufstellen zu müssen. Darüber hatte man in den Vorbesprechungen diskutiert – mit der Erkenntnis, dass das ins gleiche Geld gehen würde. Das gesamte Heizungspaket verteuerte sich durch die Klimakonvektoren also nicht, die jetzt als Zusatznutzen den Bewohnern im Sommer kühle Raumtemperaturen bescheren und wegen der moderaten Vorlauftemperatur eine höhere JAZ hat.
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