DAS GEOCOLLECT SYSTEM

Gleich unterm Rasen steht das Kraftwerk

Erdwärme ist gespeicherte Energie unter der Erdoberfläche bzw. im Erdinnern, die sich bis zu einer Tiefe von 10 Metern aus der Sonne speist. Darüber hinaus kann das GeoCollect-Absorber-System Energie aus der sogenannten Kristallisationswärme und aus Sickerwasser gewinnen. Zusammen ergibt das schon ein kleines Kraftwerk, das sich nur 1 bis 2 Meter unter der Erde befindet.

GeoCollect nutzt die Energie des Sommers im Winter und die Kälte des Winters im Sommer. Dazu werden die 10 GeoCollect-Module zu einem Strang verbunden und senkrecht in die Erde eingebracht. Diese 10 Module erzielen 1 kW Entzugsleistung*.

Für ein modernes Einfamilienhaus von ca. 150 m² benötigen Sie z.B. 8 kW Heizleistung. Hierfür benötigt Ihre Wärmepumpe 6 kW Entzugsleistung, also 6 Stränge, verteilt auf 42 m² Grundstücksfläche.

Flächenvergleich

Blau: benötigte Fläche herkömmlicher oberflächennaher Erdwärmesysteme
Rot: benötigte Fläche für GeoCollect Erdwärme-Absorber-System

Abb. 1

Abb. 1 – Baugruben parallel zu Hausmauern: Es werden Gräben, die parallel zu den Hausmauern verlaufen, genutzt. Dadurch wird nur eine geringe Oberfläche des Grundstücks aufgegraben.

Abb. 2 – Nutzbare Gräben: Bereits vorhandene Gräben und Zuleitungen rund um das Haus (wie z.B. Abwasser-, Strom-, Antennen- oder Stromleitungen) können genutzt werden. Abwasserwärme wird über Erdwärmetauscher aufgenommen.

Abb. 2

Abb. 3

Abb. 3 – Anböschungen: In Anböschungen wie Terrassen oder natürlichen Hängen können kleine Gräben gezogen und Erdwärme-Absorber-Module platziert werden.

Abb. 4 – Parkflächen: Parkflächen mit unversiegeltem Ökopflaster können unterirdisch durch eingelassene Absorber-Module nutzbar gemacht werden.

Abb. 4

DIE PHYSIKALISCHEN GRUNDLAGEN

GeoCollect-Erdwärme-Absorber-Module sammeln aus dem sie umschließenden Erdreich wertvolle Energie. Bei fachgerechter Dimensionierung wird eine zuverlässige Regenerierung des Erdreichs in der Absorptionsumgebung gewährleistet.

GeoCollect-Erdwärme-Absorber-Module sind eine effektive und kostengünstige Alternative zu Erdsonden. Gegenüber herkömmlichen Flächenkollektoren benötigt dieses System deutlich weniger Fläche.

Funktion – Entzugsleistung

Durch die optimale Oberflächenkonzeption und die dünnschichtige & turbulente Durchströmung (low-flow-Prinzip) erzielen die GeoCollect-Absorber ihre effiziente Entzugsleistung. Die senkrecht eingebauten GeoCollect-Absorber schöpfen die Energie aus einer großen Kubatur Erdreich (ca. 0,5 m horizontal und ca. 0,4 m vertikal). Diese Anordnung führt, bei einem Abstand von 0,7 m zwischen den Absorbern zum extrem geringen Flächenverbrauch bei einer Flächenentzugsleistung von 142,61 W/m². Diese gilt bei über 95 % aller Klimazonen und Bodenarten in Deutschland. Zur genauen Auslegung ist die Leistungstabelle – im Anhang des Technischen Handbuches – sowohl hinsichtlich der möglichen Entzugsleistung als auch der möglichen Jahresarbeit erforderlich.

Bei trockenen Kiesböden sind generell zusätzliche Maßnahmen der Wasserhaltung (z.B. Regenwasserverrieslung, Folienwanne) einzuplanen.

Typischer Temperaturverlauf zu Beginn und zur Spitze der Heizperiode
Zeitraum
September / Oktober
Temperatur vor Betrieb der WärmepumpeTemperatur nach einer halben Stunde Betrieb der WärmepumpeTemperatur nach einer Stunde Betrieb der WärmepumpeTemperatur nach einer Stunde Pause der WärmepumpeTemperatur nach zwei Stunden Pause der Wärmepumpe
WQA
(Ausgang aus der
Wärmepumpe)
12 °C8 °C7 °C10 °C11 °C
WQE
(Eingang in die
Wärmepumpe)
12 °C11 °C10 °C10 °C11 °C
Zeitraum
Januar / Februar
Temperatur vor Betrieb der WärmepumpeTemperatur nach einer halben Stunde Betrieb der WärmepumpeTemperatur nach einer Stunde Betrieb der WärmepumpeTemperatur nach einer Stunde Pause der WärmepumpeTemperatur nach zwei Stunden Pause der Wärmepumpe
WQA
(Ausgang aus der
Wärmepumpe)
3 °C-2 °C-4 °C1,9 °C2,5 °C
WQE
(Eingang in die
Wärmepumpe)
3 °C1 °C-1 °C2,1 °C2,6 °C

Dieses Beispiel zeigt, wie die im Erdreich gespeicherte Energie immer wieder zu einem energetisch wertvollen Phasenwechsel außen an den Absorberflächen führt, so dass sich das System auf dem Niveau Januar / Februar, selbst nach einem langen Winter (z.B. bis April), in den Abschaltzeiten der Wärmepumpe nahezu vollständig regeneriert.