Oberflächennahe Geothermie
ZENT-FRENGER ist Pionier und technischer Vorreiter in der Konzeption und Realisierung von ganzheitlichen, geothermischen Systemlösungen zum Kühlen und Heizen von gewerblichen Immobilien. Außer in Büro- und Verwaltungsgebäuden werden die innovativen technischen Konzepte in Krankenhäusern, Handelsimmobilien, Industriegebäuden, Schulen, Sporthallen und Logistikimmobilien verwendet. Dabei wird die Wärmepumpe stets individuell unter Berücksichtigung der geologischen Situation und der gebäudeseitigen Anforderungen gefertigt. Als Ergebnis erhält der Kunde ein hocheffizientes Gesamtsystem.
Die Nutzung oberflächennaher Geothermie ist in der Technischen Richtlinie VDI 4640: „Thermische Nutzung des Untergrundes“ geregelt. Die gesetzlichen Rahmenbedingungen bzw. die Rechtsgrundlage für die Erschließung der Erdwärme bildet das Bundesberggesetz (BBergG) sowie das Wasserhaushaltsgesetz (WHG), daneben muss das jeweilige Landeswassergesetz berücksichtigt werden.
Die Wirkungsweise der oberflächennahen Geothermie beruht im Wesentlichen auf solaren Einträgen und der Energie aus radioaktiven Zerfallsprozessen im Erdkern und Erdmantel. Wegen der im Verhältnis kleinen Wärmeströme aus dem Erdinneren ist der Anteil solar eingestrahlter Energie maßgebend für die Temperatur in den oberflächennahen Schichten bis ca. 20 m Tiefe. Unterhalb ist der Temperaturverlauf über das Jahr hinweg nahezu konstant und nimmt in Deutschland im Mittel um rund 3 K pro 100 m Tiefe (geothermischer Gradient) zu. Abhängig von der geologischen Situation sind jedoch deutliche Abweichungen vom Mittelwert möglich. Diese sind bei der Planung zu berücksichtigen.
Um den oberflächennahen Untergrund als Energiequelle zu erschließen, sind erdgekoppelte Wärmeaustauscher notwendig. Über diese als Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren, Energiepfähle oder thermisch aktivierte erdberührte Betonteile ausgebildeten Wärmetauscher kann genügend Wärme- und Kälteenergie aus dem Untergrund gewonnen werden, um eine ressourcenschonende und nachhaltige Gebäudeklimatisierung sicherzustellen.
Wegen des niedrigen Temperaturniveaus im oberflächennahen Untergrund muss die entzogene Wärmeenergie für Heizzwecke mit einer Wärmepumpe auf ein im Gebäude nutzbares Temperaturniveau angehoben werden.
Folgende Typen von Erdwärmetauschern werden häufig genutzt:
• Erwärmesonden
• Energiepfähle
• Erdwärmekollektoren
Daneben kann auch Grundwasser als Wärmequelle erschlossen werden:
• Geothermische Grundwasserbrunnen




