Forum Geothermie & Wärmepumpen

Guten Morgen!

Wir planen in Hamburg ein Effizienzhaus55 mit rd. 150m2 beheizter Nutzfläche und waren eigentlich auf eine Erdwärmepumpe fixiert.

Nun die Probleme:
-- Grundstück leider 100m zu dicht an einem Trinkwasser-Not-Brunnen ==> wir dürfen keine herkömmliche Sole-Erdsonde bis 100m bohren, nur max. 27m (schützende Bodenschicht oberhalb der trinkwasserrelevanten Schichten)
-- CO2-Sonde geht moeglicherweise, wird noch mit der Wasserbehoerde geklaert.
-- Grundstück auch zu klein für Flächenkollektor (max. 100m2 Rasenfläche wenn man die Randabstände einhält)
-- "Körbe" scheiden aus, erschließen nicht genug Erdvolumen (wie man ja lernt) und auch dafür wäre nicht genug Platz

Wir sind alternativ auf fächerförmige Rammsonden gestoßen. Da man dazu kaum etwas findet (darum auch dieser Eintrag!) kurz erklärt:
Diverse Stahllanzen werden von einem Punkt aus im Kreis schräg bis ca 20m (bei uns max. 27m) Tiefe ("Teufe" um genau zu sein) in die Erde gerammt.
Innen im Stahlrohr wird dann ein PVC-Rohr eingeführt, sodass Sole innen runter und außen wieder rauf kann (oder umgekehrt?).
Die vielen Rohre werden dann in einem Sammler zusammengeführt und von da zur EWP.
Somit erschließt man einen Kegel in der Erde, Volumen je nach Winkel und Tiefe.

Alternativ gibt es auch fächerförmig angeordnete "normale" Sondenbohrungen ("GRD Bohrtechnik" ist ein Suchbegriff), aber auch das erschließt eben einen Kegel bis max. 27m Tiefe in unserem Fall.

Leider finde ich zu dieser Kegel-Methode rein gar keine Energiebetrachtungen oder Erfahrungswerte.

Hat jemand was dazu?
Anbieter, Studien, Forschungsarbeiten, Statistiken, (Langzeit-)Erfahrung?
Für jeden Hinweis extremst dankbar!

Gruß
Lars

Steht der ökologische Aspekt so stark im Vordergrund, dass Du bereit bist 6.000 - 8.000 Euro mehr auszugeben, um eine Arbeitszahl der Wärmepumpe über 4,7 zu erreichen?
Bei 150 m² kann man von einer Heizlast von 5 kW ausgehen, wenn das Gebäude einen guten Standard nach KfW Effizienzhaus 55 hat. Je niedriger die Heizlast, desto weniger macht eine Sole-/Wasser-Wärmepumpe Sinn.
http://energiesparprojekte.info/html/energiesparhaus_kfw_40_-_bonn_.ht...
Die U-Werte von Dach und Wand beispielsweise mit Holzanteil unter 0,15 W/m²K, Fenster mit eine U-Wert für Fenster und Rahmen von unter 1,0 W/m²K, kleiner 0,17 W/m²K gegen Erdreich/Keller sind anzustreben. Langfristig ist die hochwärmegedämmte Gebäudehülle die beste Investition, der Energieverbrauch kann garnicht erst entstehen.
Dann macht es ökologisch und ökonomisch keinen Sinn eine aufwendige solegeführte Wärmepumpe einzusetzen.
In diesem Fall würde ich eine modulierende Luft-/Wasser-Wärmepumpe beispielsweise eine Zubadan-Technik einzusetzen.

Für eine Bewertung der solegeführten Bauweisen gibt es einen Fachingenieur, der einzelfallabhängig die Parameter individuell in ein Berechnunsgprogramm einfliesen lässt. Siehe folgenden Beitrag.
http://energie-effizientes-haus.de/Daten/TGA-Fachplaner-Berechnen-von-...

Gruß

Thomas Heufers

In einem anderem Forum hast du doch schon mal die gleiche oder ähnliche Frage gestellt.
Hier hat man die geraten den Kollektor übereinander zu legen.
2 Kollektoren in 1,80m Tiefe die anderen 2 auf ca.90cm.
Das sollte eigentlich kein Problem darstellen.

Die angesprochenen Bohrverfahren sind noch neu,wie soll es dazu also irgendwelche Erfahrungswerte geben?
Die Bohrfimen werden das wohl nicht ohne Grund anbieten,wenn sie es nicht schon erprobt hätten.

Auch solltest du vielleicht mal mit denkedran in Kontakt treten.

Wie hoch ist denn die Heizlast.
Wenn Du ein Kfw55-2009 meinst, die es aber noch gar nicht gibt
wärst du nicht mehr weit von einem Passivhaus entfernt.

Da brauchst du ggf. gar keine große Fläche mehr.
CO² Sonden z.B. über geoJetting wäre auch eine Alternative.

Aber das Alles sollte sich schließlich auch amortisieren,...
auch wenn ein JAZ um die 6 reizt.

lg parcus

Hallo Lars,

vielleicht fragst Du mal bei der Interessengemeinschaft Direktverdampfung www.pro-dx.de nach.

Ich bin mir sicher, dass Dir auch beim www.klima-innovativ.de geholfen wird.

Eine pauschale Antwort ist kaum möglich, da die Möglichkeiten sicher grenzwertig sind und die finanziellen Aspekte vermutlich auch eine Rolle spielen solten.

Guten Abend zusammen!

Vielen Dank für die Antworten.

@machtnix:
cross-posting: richtig, aber wenig Erfahrung mit Fächern = Frage breit streuen (im vollen Bewusstsein, dass einige Experten überall engagiert sind). Umso mehr Dank für die doppelte Antwort-Mühe!


@Parcus:
Nur "ex-KfW40" = Eff.H.55/2007 = Eff.H.70/2009
Bringt wenn wir vor Weihnachten beim Qualitätssicherer unterschreiben aber noch die 55/2007er Förderung in Hamburg - Übergangsregelungen sind was feines...

Wir lassen EWP/KWL/FBH erst mal aus dem Bauvertrag raus weil Konzept, Kompetenz und Preis der Baufirmen uns fraglich erscheinen.
Dann einen Partner finden, der ein schlüssiges Gesamtkonzept bietet.

"Stapeln" von DV-Flachkollektoren:
hatte anderweitig eine Diskussion verfolgt, Zweifel an der "Frostfreiheit": oberer K. friert ein, Regen/Wärme kommt nicht mehr zum Unteren durch, der friert auch ein (und taut nicht wieder richtig auf?). Durchaus nicht unwahrscheinlich, oder? "Finger hoch: wer hat sowas im Garten?!?"

Fächer sind wohl nicht so neu, angeblich "schon seit Jahrzehnten" im Einsatz, nur wo??? Wer hat sowas im Garten?
Eigentlich erscheint mir der Fächer sinnvoll/logisch, denn man kann ja doch ein ganz ordentliches Volumen damit erschließen.
Und rammen in weichem Grund dürfte einiges billiger sein als bohren.

Denkedran ist bekannt, hatte ja auch schon seinen Rat beigesteuert. Komme auf all das zurück wenn ich den Wärmebedarf kenne und Preise der Optionen. Ein paar "generelle" Angebote habe ich bereits.

LWP: wenn man den Agenda21 Gruppe Lahr Bericht liest... Modulierend - wie ökologisch-ökonomisch sind die wirklich? Waren in dem Feldtest noch nicht drin, richtig?
Gehen wir mal davon aus ich wollte mit Lichtblick-Ökostrom bei 22cent/kWh weiter machen (so wie derzeit in der Mietwohnung) um wirklich CO2-ärmst zu leben? Dann dürfte eine LWP doch sehr ins Geld gehen, denn eine LWP-JAZ (nicht COP) von 4,x? Wirklich?

Wenn doch noch jemand mit einem Fächerkollektor vorbeikommt...

Gruss
Lars

Mit einer modulierenden Luft-/Wasser-Wärmepumpe und einer höheren Leistungszahl bis -15° Celsius kann man die Verbrauchswerte sicherlich noch wesentlich unterschreiten, siehe die Verbrauchsdaten unseres Energiesparhaus KfW 40 mit 135 m² Wohn-/Nutzfläche (Dokumentation mit tagesaktuellen Werten von 2006 - 2009)
http://ecotec-energiesparhaus.de/html/energieverbrauch_waermepumpe.htm...

Gruß

Thomas Heufers

Hallo Lars,

ich wollte darauf hinaus, dass es sinnvoll sein könnte ein KfW55-2009
anzustreben.
Das wird es laut KfW in der nächsten Zeit geben und zudem mit einem Rekordzins, denn das KfW70-2009 liegt derzeit schon auf dem Passivhaus Zinssatz.

D.h. Du investierst mehr in die Gebäudehülle erhältst dafür aber auch etwas günstigere Zinsen.
Zudem könnte dann eine DV-WP u.U. ohne Fächer auskommen, hier wäre aber alles genau durch zu rechnen. Ebenso eine CO² mit weniger Bohrungen, mit welcher auf jeden Fall mehr Planungssicherheit gegeben wäre.
Dazu müssen aber auch genaue regionale Zahlen auf den Tisch.
Diese LIVE! CO2-Erdsonde, Bensheim liefert ganz gute Zahlen.

lg parcus

"Stapeln" von DV-Flachkollektoren:
hatte anderweitig eine Diskussion verfolgt, Zweifel an der "Frostfreiheit": oberer K. friert ein, Regen/Wärme kommt nicht mehr zum Unteren durch, der friert auch ein (und taut nicht wieder richtig auf?). Durchaus nicht unwahrscheinlich, oder? "Finger hoch: wer hat sowas im Garten?!?"

Das habe ich schon ein paarmal bei Kuden gemacht und denkedran auch.
Die Anlagen sind seit mehreren Jahren erfolgreich ohne Probleme in Betrieb.

Hallo zusammen.
So ein Hausbau dauert ja doch immer...
Wollte also noch mal anknüpfen und sehen, was denn nun überhaupt geht.

Wissen nun endlich alles über die Hülle und damit den Wärmebedarf. 4,5kW Heizlast nach DIN EN 12bla. Plus rd 2kW f. Warmwasser sollen es sein, also brauchen wir eine 6,5kW Wärmequelle.

Tiefbohrung mit CO2 könnten wir wohl machen. Haus in Hamburg. Kein Festgestein. Grundwasserführende Schicht(en) in Tiefe größer 30m (daher ursprünglich die Beschränkung auf Sole-Sonden bis 27m). Wenn ich es richtig sehe sollte ich mit max. 40W/m Entzugsleistung rechnen - wenn ich mich nicht auf das Grundwasser verlassen will/kann, dessen Fließdaten und Mächtigkeit der Schicht(en) ich nicht kenne, also die Energie nicht gut eingrenzen kann.
6,5kW aus 40W/m macht rd. 160 Sondenmeter, also 2x80. Teuer. Ein CO2-Tiefsonden-Anbieter will das mit 1x90m machen, das gäbe 75W/m Entzug. Mh?

Alternative DV mit Flächenkollektor:
Lageplan steht fest. verfügbare Rasenfläche ist nur 10x10m (nach Abzug der 2m Abstand zu den Grundstücksgrenzen und zum Haus). Bliebe also (wenn ich die benötigte Kollektorlänge richtig einschätze) das ganze Grundstück 3m tief abzugraben (Keller bauen wir eh auf 100m2 Grundfläche), die 1000+X m3 Erde wegzukarren, zwischenzulagern, Kollektoren in 3 Ebenen und jeweils 1m Erde drüber. Leider ist der Boden bis in 6m Tiefe toniger lehmiger Schmadder, da versickert fast nix. Alles mit Sand austauschen kostet auch gut Geld.

Grmpf. Kein Land, kein Sand, keine Energie, kein Geld

Werde mal Denkedran kontaktieren.... und bei Gelegenheit berichten, was wir denn nun machen (Plan: Auswandern. Da hin, wo es immer warm ist.)

Gruss
Lars

Also das mit der 90m Bohrung ist sicherlich Quatsch.
Wie sieht es bei Euch mit Geo-Jetting oder GRD aus ?

lg Parcus

Hallo Parcus

das Bohrverfahren ist nicht unbedingt der kritische Punkt, sondern was in der Sonde ist.
Ein "sauberes" normale Bohren würde ebenso genehmigt wie GeoJetting, sofern eben keinerlei wassergefährdenden Stoffe in der Bohrspülung oder dem Zement beim einschlämmen enthalten sind.

GRD ist auch "nur" eine Bohrung - eben schräg. Ähnliches bietet "Erwatec" an, nur dass die nicht bohren sondern rammen.

Frage ist vielmehr was in die Sonde kommt. Da darf halt nur Sole rein, wenn wir bis 27m gehen. Wenn wir tiefer wollen, dann muss es trinkwasserneutral sein. CO2 gibt eben Sprudelwasser, aber kein Gift.

Lässt sich denn GeoJetting mit CO2 kombinieren - wo es doch von Vaillant angeboten ist die m. W. (noch) keine CO2-DV-Anlagen machen? Oder bohrt vaillant GeoSystems auch für Heliotherm? Werde da mal anfragen...

Am Ende müssen halt (vermute ich) 2x80m CO2 Sonden in den nicht-felsigen Boden. Wenn das günstigste Verfahren auch wasserfreundlich ist nehmen wir es natürlich gern

Lg
Lars

Hallo LarsW,

die Gegebenheiten für Erdsonden scheinen recht ungünstig zu sein. Ich möchte kurz unsere Erfahrungen schildern und zu bedenken geben, ob eine Luft Wärmepumpe vielleicht eine Alternative für Dich wäre.

Wir haben uns sehr lang mit verschiedenen Varianten von Erdkollektoren beschäftigt. Die Voraussetzungen waren wiet besser als die von Dir geschilderten. Wir hatten ein Angebot über 5.600 € für eine Erdsonde - Tiefenbohrung - vorliegen.

Am Ende haben wir uns für eine Luft/Wasser Wärmepumpe entschieden.

Fest stand ein Passivhaus für uns. wir sind im Oktober 2009 eingezogen (170 m²) und blicken nun auf einen ungewöhnlich strengen Winter zurück. Bislang benötigten wir 8.400 kWh Wärme für Heizung und Warmwasser bei einer Arbeitszahl von ca. 3,2 ergibt ca. 2600 kWh Elektroenergie. Fiktiv hätten wir mit einer Sole/Wasser Wärmepumpe und einer optimistisch angenommene Arbeitszahl von 4,5 vielleicht 150 €/Jahr an Kosten für Elektroenergie gespart. (Angenommen 20 ct/kWh). Ohne btriebswirtschaftlich korrekt zu rechnen entspräche dies über 30 Jahre, bis sich die Erdsonde rechnen würde.

Wir bereuen die Entscheidung nicht. Und wenn wir die 5.600 € ausgeben wollen, dann für eine Solaranlage.

Viele grüße nach Hamburg

Waage hat Folgendes geschrieben:

Fest stand ein Passivhaus für uns. wir sind im Oktober 2009 eingezogen (170 m²) und blicken nun auf einen ungewöhnlich strengen Winter zurück. Bislang benötigten wir 8.400 kWh Wärme für Heizung und Warmwasser bei einer Arbeitszahl von ca. 3,2 ergibt ca. 2600 kWh Elektroenergie.

Der Verbrauch von 2.400 kWh Strom für Wärmeversorgung erscheint mir in Eurem Fall noch recht hoch, diesen Wert unterschreiten wir mit unserem Energiesparhaus KfW 40 vglb. Effizienzhaus 55 nach EnEV 2007 (135 m², 4-Personen-Haushalt), wobei die Lage unseres Grundstücks und die passiven solaren Gewinne (architektonische Einschränkungen durch schlechte Vorgaben des Bebauungsplanes) eher ungünstig sind.
http://energie-effizientes-haus.de/energieverbrauch.php...
http://energie-effizientes-haus.de/niedrigstenergie.php...
Auch beim Passivhaus sollte man sich nicht an der Obergrenze des Standards orientieren, beispielweise einen U-Wert der Außenwand von 0,15 W/m²K. Wir bieten in unserem Neubaustandard für Effizienzhäuser einen U-Wert, der weit unter den Vorgaben für Passivhäuser liegt, beispielsweise einen U-Wert von 0,125 W/m²K. Beim Passivhaus nach PHPP ist unser Standard bei der Außenwand 0,11 W/m²K. Die Tendenz bei energiesparenden, hoch effizienten Bauweisen geht im Holzbau zu besonders effektiven I-Holzstegträgern (TJI bzw. FJI), der U-Wert des Dämmfelds kommt dem U-Wert des eingebrachten Dämmmaterials bei dieser Konstruktionsweise sehr nahe. Diese Konstruktionsdetails zeichnen sich auch durch extrem niedrige Wärmebrückenkoeffizienten aus.
http://energie-effizientes-haus.de/pdf/quadriga-news-Holzstegtraeger-P...
Eine Überdeckung mit einer Holzfaserdämmplatte als Putz-Wärmedämmverbundsystem bietet optimale energetische und bauphysikalische Eigenschaften der Gebäudehülle.
http://energie-effizientes-haus.de/pdf/Pavatex-Holzweichfaserdaemmplat...

Gruß

Thomas Heufers

Hallo Herr Heufers,

mag sein, daß unser Verbrauch im Moment verglichen mit dem Ihren rel. hoch erscheint.

Wir haben aus hygienischen Gründen auf einen Erdwärmetauscher zur Vorwärmung der Zuluft verzichtet. Der Bau wurde diesen Winter das erste Mal beheizt. Wir haben keine Solarthermische Anlage UND unser Häuschen steht in Sachsen, was eher ein kontinentalen Klimaeinschlag mit kälteren Temperaturen im Winter als der weiter westlich gelegene Teil Deutschlands. Dies mag den Unterschied zu Ihrem Verbrauch vielleicht erklären. Übrigens sind die Außenwände mit einem U-Wert von 0,103 in dem von Ihnen beschriebenen Bereich.

Die Frage von LarsW war zielte auf eine Diskussion über Möglickeiten eine Erdsonde niederzubringen mit den von ihm beschriebenen Einschränkungen ab. Vielleicht ist es eine Anregung wert auch über eine Luft/Wasser-Wärmepumpe als Alternative nachzudenken. Die ca. 150 € Differenz werden mit der Wohnfläche, der Nutzung eines Erdwärmetauschers und mit zunehmender Meeresnähe natürlich kleiner.

Viele Grüße