So funktioniert eine Erdwärmesonde
Zum Heizen und Kühlen von Gebäuden wird in Deutschland für Sole/Wasser-Wärmepumpen größtenteils die bodennahe Geothermie genutzt. Für die Versorgung der Wärmepumpe mit der Energie aus der Erde werden in der Regel vorgefertigte, werkseitig druckgeprüfte Doppel-U-Sonden eingesetzt. Die Systeme bestehen aus hochwertigem PE-HD (Polyetylen High Desity) und müssen den Anforderungen nach DIN 8074 und DIN 8075 entsprechen. Nach Einbringung der Sonden in die Erdbohrungen muss der Ringraum zwischen Sondenrohren und Bohrwand mit einer speziellen Suspension (Zement-Betonit-Mischung ) verfüllt werden. Das sorgt für den Wärmeschluss zwischen Sondenwänden und Gebirge. Gleichzeitig verhindert die Verfüllung Grundwasserkurzschlüsse und Eindringen von Oberflächenwasser und Verschmutzungen ins Bohrloch.
Je nach Auslegung der Wärmepumpe besteht die Erdwärmesondenalage aus einer oder auch mehreren Sonden, deren einzelne Sondenrohre über Verbindungsleitungen zu einem einzigen Kreislauf vereinigt werden (Tichelmann-Prinzip). Vor- und Rücklauf werden dann duch zwei Kernbohrungen ins Gebäude bis an die Wärmepumpe geführt. Wird wie bei größeren Anlagen ein Verteiler zwischengeschaltet, werden an diesem alle Sondenkreisläufe angeschlossen. Vor- und Rücklauf des Gesamt-Sondensystems gehen dann von hier ins Haus zur Wärmepumpe.
Die Erdwärmesondenanlage arbeitet mit einer Trägerflüssigkeit (Sole), einem Wasser-Glykol-Gemisch nach Angaben des Wärmepumpenherstellers. Über eine Umlaufpumpe transportiert diese Sole je nach Beschaffenheit der Geologie und der jeweiligen Bohrtiefen Temperaturen von ca. 11°C bis 13°C zum Verdampfer der Wärmepumpe. Gleichzeitig wird die dort durch den Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe abgekühlte Sole wieder zum Sondenfuß ins Erdinnere zurückgepumt, wo sie sich wieder erwärmen und im Sondenkreislauf zurück zum Verdampfer der Wärmepumpe gelangen kann. Ein energiegewinnender Prozess, der nur den Betriebstrom der Wärmepumpe kostet.