Strom sparen beim Heizen und Kühlen mit der Energiequelle eines Erdkollektors

Was verbirgt sich hinter dem gezackten Temperaturverlauf des Erdkollektors? Wir nutzen bei dem Musterbauwerk Innoliving® eine von Innogration neu entwickelte thermoelektrische Wärmepumpe (WP). Diese nutzt die Energie eines Erdkollektors aus Betonplatten als Quelle. Die vorgefertigten Betonplatten sind unter dem Gebäude angeordnet. Aus den Messungen des aktuellen Betriebsjahrs lassen sich folgende Erkenntnisse ziehen:

🟢 Wir müssen mehr Energie für das Kühlen als für die Heizung aufwenden

 In Verbindung mit dem Erdkollektor als Wärmespeicher hat dieses Verhalten Vorteile. Die dem Kollektor entzogene Kühlenergie erwärmt die Betonplatte und steht dann als Quelle mit höheren Temperaturen für die Wärme im Winter zur Verfügung.

🟢 die Betonplatte als Erdkollektor dient zugleich als Wärmespeicher

 Im Gegensatz zur klassischen Geothermie, bei der die Energie nur aus dem Erdreich entzogen wird, steht der Beton als Speicher zur Verfügung. Beton lässt sich sehr schnell beladen. Das erkennt man sehr deutlich an dem jeweiligen schnellen Temperaturanstieg, wenn Energie durch z.B. den Dachabsorber bzw. durch den Entzug von Kühlenergie der Betonplatte zugeführt wird. Absorber auf dem Dach oder in der Fassade können somit jederzeit bei Sonnenschein den Kollektor beladen und damit die Speichertemperatur hochhalten. Mit dem Ende der Energiezuführung fällt die Temperatur wieder leicht ab, da die Betonplatte sich mit dem Erdreich ausgleicht.

🟢 Höheres Temperaturniveau der Betonplatte als die umgebende Erde

 In Abhängigkeit von der Außentemperatur schwankt die Temperatur sowohl in der Erde als auch in der Betonplatte. Allerdings liegt die Temperatur in der Betonplatte immer höher als in der oberflächennahen Erdumgebung. Bei einer höheren Quelltemperatur verbraucht die Wärmepumpe weniger Strom.

🟢 kontinuierliche Regeneration der Betonplatte auch bei ständigem Energieentzug

 Die Betonplatte erholt sich fortlaufend selbst bei konstantem Energieentzug. Dabei wird dem umgebenden Erdreich immer wieder Wärmeenergie entzogen. Braucht man weniger Entzugsleistung, dann steigt die Temperatur wieder an. Das erkennt man sehr deutlich zum Jahreswechsel 2022/2023, als die Leistung der WP auf ein absolutes Minimum reduziert wurde. Die Betonmasse des Gebäudes mit ihrer Wärmespeicherkapazität hat in dieser Zeit ein Auskühlen des Raumes verhindert.

🟢  Fazit: Betonbodenplatten sind der ideale Wärmespeicher

 Die sowieso vorhandenen Bodenplatten von Gebäuden lassen sich ohne großen Aufwand multifunktional auch als Wärmespeicher und damit als Energiequelle für die WP nutzen. Der dann erforderliche Strom für die WP ist verschwindend gering.

🟢 gute Aussichten zum Jahresende und für das neue Jahr 2024

 Im Gegensatz zu den schlechten Nachrichten über höhere Stromkosten wartet die  Innogration mit der guten Nachricht auf: weniger Stromverbrauch lässt die Energiekosten sinken!

 #Wärmespeicher #Bodenplatte #Wärmepumpe