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Klima-Erdspeicher unter der Bodenplatte mit Glasschaumschotter

 

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Kostenvergleich Wärmepumpensystem mit Tiefenbohrung und Klima-Erdspeicher mit und ohne geoglass®-Schotter - hier klicken

Dieses einzigartige Heizungssystem nutzt direkt und indirekt solare Einträge in Form von "warmen" Wasser für ein Großflächenheizsystem (z.B. Fußbodenheizung und /oder Wandheizung) unter Einbeziehung einer Wärmepumpe über einen Klima-Erdspeicher.

In der Regel wird sich bei einem Neubau der Klima-Erdspeicher des jeweiligen Objektes direkt unter der Bodenplatte des Bauwerks befinden.

Hier wird die solare Energie über eine Solarkombifläche in Form von Wärme mit hohen und niedrigen Potentialen nahezu vollständig absorbiert und in den direkten Speicher / Kombispeicher und den Klima-Erdspeicher  abgeladen.

Die Oberfläche der Solarkombifläche besteht aus Photovoltaikmodulen, die mittels eines integrierten Wärmetauschers (Rohrregister) die Photovoltaikmodule kühlen.

Das Kühlen der PV-Module führt in der Spitze bis zu 40 % Mehrstromertrag.

Im Klima-Erdspeicher befindet sich ein zweites Rohrsystem, welches man als Solekreis der Wärmepumpe bezeichnet. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe schaltet sich immer dann ein, wenn die direkten Solareinträge (Wärme) der Kombifläche nicht für die Beheizung des Hauses reichen.

In diesem Fall zieht die Sole-Wasser-Wärmepumpe aus dem Klima-Erdspeicher zeitweilig niedere eingespeiste Solarwärme ab und bringt sie nach dem bekannten Verdichter-/Entspanner-Prinzip auf die benötigte Vorlauftemperatur des Heizsystems.

Dazu benötigt die Sole-Wasser-Wärmepumpe elektrischen Strom, der in der Regel bei Anlagen mit Tiefenbohrungen bei einem Verhältnis von 1:3 bis 1:4 liegt. Das heißt aus einer kWh elektrischen Strom erzeugt die Wärmepumpe unter Entnahme von 3 kWh Umweltwärme 4 kWh Heizungswärme.

Da der Klima-Erdspeicher zwangsweise sehr viel überschüssige Solarwärme niederer Temperatur erhält, wird er immer besser gestellt sein als beispielsweise eine Tiefenbohrung von 80-100 m (herkömmliche WP-Anlage).

Der Klima-Erdspeicher wird nahezu täglich Nachschub in Form von Solarwärme erhalten.

Bei Tiefenbohrungen bis 100 m ist der Wärmezufluss aus dem Erdinneren kleiner als 0,1 W/m² und somit vernachlässigbar. Damit ist klar, dass die Effektivität einer Wärmepumpenanlage mit der Wärmequelle steht und fällt. Die Regenerierungsphase des ausgekühlten Areals einer Tiefenbohrung in der Erde benötigt die Ruhepause im Sommer, um sich zu "erholen".

Damit ist der solargeführte Klima-Erdspeicher jedem anderen bekannten Speichersystem überlegen und erreicht auch wesentlich mehr Effektivität. Die Arbeitszahl, also das Verhältnis von elektrischem Strom zu abgegebener Wärme ist höher - z.B. 1:6 bis 1:7!

Der Klima-Erdspeicher ist in Form einer nach unten offenen Glocke aus dem lastabtragende geoglass®-Schotter hergestellt, unter der sich durch Wärmeeintrag und Wärmeentzug permanent das "Mikroklima" ändert.

Die Glocke sorgt dafür, dass entstandener Wasserdampf im Porenvolumen der Erdmasse gestaut wird. Also nicht in die Atmosphäre entweichen kann. Bei Wärmeentzug entsteht Kondensat, bei Wärmeeintrag wird der Wasseranteil wieder gasförmig. Es findet wie im überirdischen Klima ein ständiger Feuchteaustausch statt. Die Latentwärme des eingelagerten Wassers ist so groß, dass bei richtiger Dimensionierung der Anlage keine Versorgungsengpässe in Bezug auf Wärmeversorgung entstehen.

Dabei sind die Kosten eines Klima-Erdspeichers mit geoglass®-Gründung geringer als die herkömmliche Bauweise mit Perimeterdämmung versehene Betonfundamente bzw. Frostschürze. Eine Zusatzdämmung für die Bodenplatte entfällt, wenn eine entsprechend dimensionierte Schicht aus geoglass®-Schotter eingebracht wird.

Die Menge des elektrischen Stromes, den die Anlage vom Dach liefert, ist größer, als die Summe der Kilowattstunden, die die Wärmepumpe der "Steckdose" entnimmt. Natürlich muss der Wärmebedarf des Hauses von der Bauhülle her diesen Gegebenheiten angepasst sein. Für Altbauten könnten Systemlösungen mit Speicherzisternen in Kombination mit Klima-Erdspeichern zum Einsatz kommen die außerhalb des Gebäudes angeordnet werden.

In Deutschland kann man aus verschiedenen Förderprogrammen (BAFA, KFW und Landesinvestitionsbanken) sich innovative Heizsysteme fördern bzw. subventionieren lassen.

Zusammen mit dem Klima-Erdspeicher kann die Anlage mehr Wärme und elektrischen Strom erzeugen, als das Objekt für Heiz- und Warmwasserzwecke selbst verbraucht und das ohne Co2-Ausstoß(bilanztechnisch betrachtet)!

Zukünftige Neubauten benötigen keine fossilen und/oder C02 - neutrale Heizsysteme.

Das System ist urheberrechtlich geschützt und hier natürlich nicht im Detail vollständig erläutert.