Erdsondenbohrung – wie sie funktioniert und was zu beachten ist

Was ist Geothermie?

Bei der Geothermie gewinnt man Energie und Wärme direkt aus dem Erdboden. Sie zählt zu den regenerativen Energien. Ähnlich wie die Sonnenstrahlen existiert die Wärme bereits im Inneren der Erde und wartet nur darauf, dass wir sie einsetzen. Kraftwerke nutzen die Geothermie, um daraus elektrischen Strom zu erzeugen. In den Eigenheimen kommt Geothermie vor allem beim Heizen und Kühlen zum Einsatz. Für den häuslichen Gebrauch lassen sich sowohl die Wärme der Oberfläche nutzen, als auch tiefe Erdsondenbohrungen durchführen. In beiden Fällen sind Bohrungen notwendig, um zu den warmen Schichten des Erdinneren zu gelangen. Eine Wärmepumpe fördert dann die Wärme aus den Erdschichten zutage und macht sie nutzbar.

Was ist eine Erdsonde?

Unter einer Erdsonde oder Erdwärmesonde versteht man eine unterirdische Rohrleitung. Diese Leitung ist das Bindeglied zwischen der Wärmepumpe, der Wärmeträgerflüssigkeit und der Erdwärme im Inneren der Erde. Erdsonden bestehen zumeist aus einem festen Polyethylen (PE). Dieses Material ist biegsam und fest, wobei man die Wandstärke und den Durchmesser den jeweiligen Bedingungen anpasst. Damit eine Erdsonde ihr Werk verrichten kann, braucht es ein Team an Spezialisten, das die Bohrung vornimmt.

Wie funktionieren Erdsondenbohrungen?

Die Bohrung ist essentiell für die Erdwärmepumpe. Ohne Erdsondenbohrungen hat die Wärmepumpe keinen Zugriff auf die Wärme des Erdreiches. Häufig nehmen die Spezialisten Spülbohrungen mittels Raupenbohrgeräten und anderem mobilen Bohrgerät vor. Das Verfahren stammt ursprünglich aus der Brunnenbohrung. Ein Trockenbohrverfahren oder Kernbohrungen sind ebenfalls denkbar. Je nach Gestein geschieht das mit oder ohne Rohr. Nachdem das Loch gebohrt ist, setzen die Spezialisten häufig Doppel-U-Sonden ein. Diese Erdsonden werden bis in die tiefsten Stellen eingelassen und der Hohlraum mit einem Füllmaterial gefüllt. Eine eventuelle Verrohrung wird danach entfernt. Die notwendige Anzahl der Erdsondenbohrungen richtet sich nach dem Verbrauch des Haushaltes und nach den örtlichen Bedingungen. Für ein Mehrfamilienhaus können bis zu 20 Erdwärmesonden notwendig sein. Bei einem Einfamilienhaus reichen möglicherweise schon eine oder zwei Bohrungen. Je grösser die Heizlast des Gebäudes, desto grösser ist auch die Wärmepumpe. Danach richten sich die Ausmasse der Erdsonden sowie die Ausmasse des Bohrlochs und die Tiefe.

Was gibt es bei der Erdwärmenutzung zu beachten?

Um Erdsondenbohrungen vornehmen zu dürfen, benötigst du eine Bewilligung und die Einschätzung eines Spezialisten. Bei einer unsachgemässen Bohrung an der falschen Stelle kann Wasser im Untergrund neue Wege einschlagen und in verschiedene Grundwasser-Stockwerke fliessen. Das wiederum kann die Grundwasserqualität verschlechtern. Daher braucht es eine gewässerschutzrechtliche Bewilligung des Kantons. Wichtig ist auch die Tiefe. In welche Tiefen die Erdsondenbohrungen reichen müssen, um für ausreichend Energie zu sorgen, lässt sich nicht pauschal beantworten. Generell jedoch gilt: je tiefer, desto wärmer. Für besonders tiefe Bohrungen sind möglicherweise weitere Bewilligungen notwendig. Erst ab einer Tiefe von zehn Metern bleibt die Temperatur grössenteils unverändert. Das zeichnet die Erdwärmesonden gegenüber den Erdwärmekollektoren aus, welche ihren höchsten Wirkungsgrad in den warmen Jahreszeiten erzielen.

Ist auch eine Erdwärmenutzung direkt unter der Oberfläche möglich?

Wer nicht so tief bohren möchte oder wenn tiefe Bohrungen aus geologischen Gründen nicht möglich sind, dann bieten sich Erdwärmekollektoren an. Diese befinden sich unterhalb der Oberfläche und sammeln hier die Wärme. Ein tiefes Bohrloch ist dann nicht notwendig. Jedoch benötigst du für Wärmekollektoren eine grosse Fläche, sonst lohnt sich die Investition nicht. Beachte dabei auch, dass Wärmekollektoren nicht das ganze Jahr über effektiv Energie liefern können.

Lohnt sich die Erdwärmenutzung?

Wie wirtschaftlich die Erdwärmeanlage allgemein ist, hängt von vielen Faktoren ab. Beachte dabei, dass die Erdwärmepumpe von alleine nicht funktioniert. Sie benötigt Strom. Mit einer Photovoltaikanlage bekommst du Strom von der Sonne. Auch wenn ein komplett autarker Haushalt schwierig zu erreichen ist, lässt sich mit dieser Kombination sehr viel Geld sparen. Es dauert jedoch, bis sich die Investitionen amortisiert haben. Wie lange, das hängt jedoch von deinem Verbrauch und eventuell von der Förderung ab.

Welche Kantone fördern eine Erdsondenbohrung?

Erdsondenbohrungen gehören zur Installation einer Wärmepumpe dazu. Generell unterstützt der Bund den Ausbau von Geothermie und vergünstigt sie mit der Kostendeckenden Einspeisevergütung. Auch die Kantone fördern die Planung und die Installation von Wärmepumpen und Geothermie-Anlagen. Inwiefern und welche Auflagen gelten, dafür kannst du dich beim Bundesamt für Energie und deinem Kanton informieren. Häufig fördert man die Installation der Pumpen durch das Gebäudeprogramm. Förderungen sind sowohl beim Neubau als auch bei Renovierungen möglich.