Die ständig steigenden Kosten für die Beheizung von Wohnräumen betreffen Öl, Kohle und Gasheizungen gleichermaßen. Alternativen mit Holz oder Holzpellets haben ebenfalls den Einsatz von primären Energieträgern zur Folge, die sich im Preis verändern können. Die Beheizung von Wohnraum ist dann am preiswertesten möglich, wenn kostenlose Energie angezapft werden kann und ein Energieeinsatz nur noch für ihre Gewinnung oder den Transport eingesetzt werden muss. Diese Bedingungen erfüllen Wärmepumpensysteme mit Erdwärmesammlern. Sie werden unter dem Begriff der Geothermie beschrieben.
Funktionsweise der Geothermie
Die im Erdreich gespeicherte Energie ist kostenlos nutzbar. Sie muss lediglich aus der Umwelt entnommen und an entsprechender Stelle zur Verfügung gestellt werden. Zur Gewinnung und zum Transport von Wärme eignen sich Wärmepumpen. Sie sammeln mit einem geeigneten Kollektor in einem flüssigen Medium Wärme und entziehen diese Wärme durch Nutzung des Kompressorprinzips. Die entzogene Wärme wird an einen anderen Kreislauf abgegeben, der unter Umständen sehr heiß werden kann. Letztlich ist die Funktionsweise mit einem Kühlschrank vergleichbar. Er entzieht dem Innenraum Wärme und gibt sie an der Rückseite an die Raumluft ab. Oberflächennahe Kollektoren für Heizungen werden in der Nähe der Erdoberfläche als Rohrnetz im Grundstück versenkt. Sie sammeln Wärme aus dem Erdreich und leiten sie zur Wärmepumpe.
Vor- und Nachteile oberflächennaher Kollektorsysteme
Die einzige verwendete Energie besteht in der Transportenergie der Wärmepumpe. Sie verbraucht Strom. Die Heizleistung wird kostenlos der Umwelt entnommen. An der Erdoberfläche verlegte Kollektoren verursachen weniger Baukosten als Sonden mit Tiefbohrungen. Das Rohrmaterial ist einfach zu verlegen und preiswert. Reparaturen sind ohne großen Aufwand zu bewerkstelligen. Bei lang andauernden Kälteperioden sinkt ihr Wirkungsgrad allerdings spürbar ab, da sich die oberen Erdschichten merklich abkühlen und weniger Wärmeenergie gespeichert halten. In diesen Fällen kann es zu Zuheizungen in der Anlage durch andere Energieträger kommen, die zusätzliche Kosten verursachen. Die Geothermie ist dennoch ein zukunftsweisendes Konzept für den Heizungsbau.