100-300 Meter
ist die Standardtiefe der Bohrung für eine Erdsondenbohrung. Die genaue Tiefe hängt vom Heizbedarf, von der Beschaffenheit des Untergrunds und allfälligen Schutzanforderungen ab
Unterschiede Erdsonde und Erdwärmesonde
Im Alltag werden die Begriffe «Erdsonde» und «Erdwärmesonde» gleichbedeutend verwendet. Fachlich gibt es aber Unterschiede. Auf dieser Seite werden die Begriffe der Einfachheit halber synonym verwendet.
Funktionsweise einer Wärmepumpe mit Erdsonde
Eine Wärmepumpe, die mit einer Erdwärmesonde betrieben wird – auch Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt – nutzt die im Erdreich gespeicherte Wärmeenergie. Dafür wird ein U-förmiges Kunststoffrohr senkrecht in den Boden eingebracht, häufig bis zu 100 Meter tief oder mehr. Durch dieses Rohr zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit, die sogenannte Sole, bestehend aus Wasser und einem Frostschutzmittel. Die Sole nimmt auf dem Weg durch das Rohr die im Erdreich gespeicherte Wärme auf und transportiert sie zur Wärmepumpe. Dort wird die Temperatur mithilfe eines Kältekreislaufs auf ein nutzbares Niveau angehoben und anschliessend an das Heizsystem abgegeben. Die gewonnene Energie kann sowohl zum Heizen von Räumen und Erwärmen von Brauchwasser als auch – in der passiven Kühlung – zum Temperieren von Räumen im Sommer eingesetzt werden.
Durch die Wärmeentnahme kühlt sich der Untergrund lokal langsam ab. Die sogenannte Regeneration – also die Wiedererwärmung des Erdreichs – geschieht passiv, wenn Wärme aus tieferen Schichten nach oben gelangt. Sie kann auch aktiv unterstützt werden, indem man dem Boden gezielt Wärme von der Oberfläche zuführt. So lässt sich Erdwärme dauerhaft und nachhaltig nutzen.
Ein grosser Vorteil ist die konstante Temperatur im Erdreich: Bereits ab etwa 10 bis 15 Metern Tiefe herrschen ganzjährig Temperaturen zwischen 8 und 12 °C. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur im Schnitt um etwa 3 °C pro 100 Meter. Dank dieser Stabilität arbeiten Wärmepumpen effizienten und gleichmässig – unabhängig von Wetter oder Jahreszeit.
Weitere Informationen zur Erdwärme als Energiequelle finden Sie unter Geothermie. Weitere Informationen zu den unterschiedlichen Typen von Wärmepumpen finden Sie unter Wärmepumpen.
Ablauf, Tiefe und Bewilligung einer Erdsondenbohrung
Für Bohrungen von Erdsonden ist eine Bewilligung der kantonalen Behörden notwendig. Zuerst wird eine Standortanalyse durchgeführt, um die Eignung des Grundstücks zu prüfen. In den meisten Kantone gibt es Zulässigkeitskarten. Diese zeigen Gebiete, in denen Erdsonden ohne Auflagen eingebaut werden können, Gebiete mit speziellen Auflagen und Gebiete, wo nicht gebohrt werden darf (z. B. aufgrund von Trinkwasserschutz-Anforderungen).
Mit einer speziellen Bohrmaschine wird ein Loch mit einem Durchmesser von ca. 14–18 cm und einer Tiefe von 100 oder mehr gebohrt. Wenn die gewünschte Tiefe erreicht ist, wird die Sonde ins Bohrloch eingebracht. Danach wird das Bohrloch mit einem wärmeleitenden Material gefüllt (die sogenannte Hinterfüllung). Dieser Schritt sorgt dafür, dass die Sonde gut mit dem Erdreich verbunden ist und dauerhaft sowie effizient Wärme austauschen kann. Anschliessend wird die Sonde an das Wärmepumpensystem angeschlossen. Die Leitungen werden mit Sole befüllt und auf Dichtigkeit geprüft. Die Baustelle benötigt mindestens 30–32 m² Platz für Geräte und Material.
Vorteile von Wärmepumpen mit Erdsonden
Wärmepumpen mit einer oder mehreren Erdsonden arbeiten sehr effizient. Aus einer Kilowattstunde Strom können bis zu vier bis fünf Kilowattstunden Wärme gewonnen werden. Feldmessungen zeigen, dass belegen Sole-Wasser Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von 4.6 erreichen.
Wenn der Standort geologisch geeignet ist und alle Vorschriften eingehalten werden, eignen sich solche Systeme besonders für Ein- und Mehrfamilienhäuser, Gewerbe- und Dienstleistungsbauten sowie öffentliche Gebäude. Die Betriebskosten sind gering.
Sie verursachen weniger CO2-Emissionen als fossile Heizsysteme.
Erdwärmesonden können im Sommer auch zur Kühlung eingesetzt werden.
Sowohl Erdwärmepumpen (Sole-Wasser-Wärmepumpen) als auch Luft-Wasser-Wärmepumpen funktionieren nach dem gleichen Prinzip: Sie nehmen Wärme aus der Umgebung auf und wandeln sie in Energie zum Heizen um. Der Unterschied liegt in der Wärmequelle. Während Sole-Wasser-Wärmepumpen die Temperatur des Erdreichs nutzen, gewinnen Luft-Wasser-Wärmepumpen Energie aus der Luft. Erdsonden-Wärmepumpen arbeiten das ganze Jahr über effizient, da die Temperatur des Untergrunds bei korrekter Ausführung und optimalem Betrieb konstant bleibt. Die Effizienz von Luft-Wasser-Wärmepumpen ist hingegen von den schwankenden Aussentemperaturen abhängig.
