Wussten Sie schon, dass auch renommierte Gebäude wie der Deutsche Bundestag von den effizienten und umweltschonenden Vorzügen einer Thermischen Brunnenanlage profitieren? Früher ein eher unbekanntes Nischenprodukt, sind Wärmepumpen heutzutage in aller Munde. Gerade die Geothermie wird zunehmend salonfähig…

Die Vorteile einer Thermischen Brunnenanlage für Sie auf einen Blick:

✓ Effizienteste Anlage
✓ Schnelle Amortisierung
✓ Keine CO²-Emission
✓ Kein optischer Nachteil
✓ staatlich gefördert bis zu 45%

Mit unserem Unternehmen Krämer Brunnenbau und Energie haben Sie einen leistungsstarken und erfahrenen Partner an Ihrer Seite. Wir haben bereits über 500 solcher Thermischer Brunnenanlagen erfolgreich realisiert. Hier ein kleiner Auszug unserer bereits durchgeführten Projekte, die heute von den Vorteilen einer Thermischen Brunnenanlage profitieren

Die Thermische Brunnenanlage

Die Thermische Brunnenanlage (auch Wasser-Wasser-Wärmepumpe oder Grundwasser-Wärmepumpe genannt) ist noch immer weitaus weniger bekannt als andere Wärmepumpen-Systeme – völlig zu Unrecht. Wer das Grundwasser als Energiequelle nutzt, profitiert auf lange Sicht von vielen Vorteilen.
Effizienz, Kostenersparnis und eine hohe Betriebssicherheit sind nur einige davon.

Der regenerative und nahezu unbegrenzt verfügbare Rohstoff Grundwasser bietet auch den großen Vorteil der Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und deren deutlichen Preisschwankungen. Konventionelle Heizsysteme basieren auf fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas – es müssen zunächst Rohstoffe verbrannt werden, um die benötigte Energie zu erzeugen. Diese Energie ist aber auch bereits in unserer direkten Umgebung zu finden, nämlich im Grundwasser. Das Grundwasser hat in der Regel eine Temperatur von etwa 12 bis 15 Grad. Das allein reicht zum Heizen von Wohnräumen oder für warmes Wasser nicht aus.
Die Installation einer Thermischen Brunnenanlage sorgt nun dafür, dass die Energiequelle Grundwasser effizient nutzbar gemacht werden kann.

Die Installation einer Thermischen Brunnenanlage hat zunächst einen höheren Initialaufwand als z.B. eine Luft-Wärmepumpe.
Dies liegt einerseits daran, dass Grundwasserentnahmen einer Genehmigungspflicht unterliegen. Zudem muss die Vor-Ort-Situation vorab genauestens hinsichtlich Tiefe und Qualität des Grundwassers überprüft werden, um die Effizienz der Anlage zu gewährleisten. Hierbei sind oftmals auch Probebohrungen erforderlich. Für das System der Thermische Brunnenanlage sind generell auch immer zwei Brunnen erforderlich sind:

Im Gegensatz zu anderen Wärmepumpenarten wird nicht etwa Sole als Überträger der aufgenommenen Wärme genutzt, sondern das Grundwasser selbst. Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe arbeitet demnach mit einem offenen System. Das Grundwasser wird dabei über eine Brunnenpumpe aus dem Entnahmebrunnen in die Wärmepumpe gefördert. Mithilfe des Wärmetauschers wird nun die Wärme des Grundwassers an das in den Rohren innerhalb der Wärmepumpe befindliche Kältemittel abgegeben. Während das abgekühlte Grundwasser über einen sogenannten Schluckbrunnen wieder dem Grundwasserfluss zugeführt wird, wird das Kältemittel an den Verdichter weitergeleitet.

Dort ändert es durch Druck den Aggregatzustand von flüssig in gasförmig. Bei diesem Vorgang steigt die Temperatur so weit an, dass sie für die Temperierung des Heizkreislaufes vollkommen ausreichend ist. Der Druck wird anschließend über ein Expansionsventil abgebaut. Das Kältemittel erreicht wieder seinen ursprünglichen Zustand und der Kreislauf kann mit dem fördern des Grundwassers von vorne beginnen. Die Wärmepumpe wird mittels Strom betrieben, die Arbeitszahl ist bei guter Auslegung zwischen 4 und 5 - dies gibt es sonst nur bei Erdsondenanlagen. Somit ist dies die effizienteste Anlage auf dem Markt.

Eine Thermische Brunnenanlage liefert als umweltverträgliche Variante eine beachtliche Betriebssicherheit, sorgt bei hoher Leistungszahl ganzjährig für eine überaus konstante Temperatur und punktet zudem mit Langlebigkeit.

Einmal installieren – lange die Vorzüge genießen

Sind die Brunnen gebohrt und ist die Grundwasserwärmepumpe installiert, kann man sich zurücklehnen und sein neues Heizsystem genießen.

Darum sind mind. zwei Brunnen für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe wichtig

Wer die wasserrechtliche Genehmigung hat, muss nun mind. zwei Bohrungen auf seinem Grundstück vornehmen lassen, um die Brunnen zu installieren. Der Entnahmebrunnen, der auch Förderbrunnen genannt wird, entnimmt das Wasser aus der Erde; der Sickerbrunnen, auch als Schluckbrunnen bezeichnet, führt das Wasser hingegen zurück. Die beiden Brunnen stellen auf diese Weise den stetigen Grundwasser-Kreislauf der Wärmepumpe sicher.

Grundsätzlich ist es so, dass der Sickerbrunnen einer Grundwasserwärmepumpe in Fließrichtung des Grundwassers und zudem hinter dem Entnahmebrunnen liegt. Wichtig ist übrigens, dass die beiden Brunnen nicht zu nah beieinanderliegen. Der Grund dafür ist, dass sich das wärmere Vorlauf- und das kältere Rücklaufwasser nicht vermischen sollen. Mit ausreichendem Abstand kann das besser gewährleistet werden.

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Regenerative Energien – Wärme und Kälte aus Wasser

Spricht man heutzutage über regenerative oder erneuerbare Energien, richtet man den Fokus meistens schnell auf Windkraftanlagen, Erdwärme oder Solar-Energie. Im Zeitalter der zunehmenden Bedeutung von Energieeffizienz sollte man den Blick aber auch auf das Element „Wasser“ erweitern, genauer gesagt das Grundwasser.
Als Energiequelle hat Grundwasser den Vorteil, unabhängig von der Jahreszeit eine nahezu konstante Temperatur aufzuweisen. Es ist nicht abhängig von Witterungseinflüssen wie es bei Sonne und Wind der Fall ist und nutzt man es als Energiequelle stellt dies auch keinen optischen Eingriff in die Natur dar wie z.B. Windräder oder Solar-Parks es tun.
Dieser Energieträger lässt sich nicht nur regenerativ nutzen, sondern dient energetisch betrachtet als Wärmequelle und Kältequelle.
Die oberflächennahe Geothermie nutzt die Energie, die im Grundwasser gespeichert ist. Die hier herrschende Temperatur liegt bei ca.12 Grad Celsius und kann sowohl zur Bereitstellung von Raumheizung und Warmwasser als auch von Klimakälte dienen.

Die Nutzung des Grundwassers als effiziente Energiequelle sollte hierbei in einem offenen System erfolgen, um die volle thermische Qualität des Wassers auch auszuschöpfen. Das Grundwasser wird dann direkt als Wärmespeicher- und Wärmeträgermedium genutzt. Hierbei kommt das System der Thermischen Brunnenanlage zum Einsatz, auch Wasser-Wasser-Wärmepumpe oder Grundwasser-Wärmepumpe genannt. Dieses offene System erfordert einerseits einen Ansaugbrunnen, der das Grundwasser zur Wärmepumpe fördert und andererseits einen Schluckbrunnen, der das durch den Arbeitsprozess der Wärmepumpe erwärmte oder abgekühlte Wasser wieder in den Untergrund zurückführt (weitere Details hierzu unter „Funktionsprinzip“).

Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Wasser ermöglicht auch eine effiziente Nutzung der Doppelfunktion Heizen und Kühlen in einem System.
Während der Heizperiode wirkt der Innenraum von Gebäuden als Wärmesenke (Heizbetrieb), das Wasser transportiert die Wärme in den umbauten Raum. Im Sommer hingegen kehrt dasselbe System den Wärmetransport um und der Innenraum wirkt als Wärmequelle, aus dem das Wasser die Wärme aufnimmt und aus dem umbauten Raum hinaus transportiert.

Dieser Funktion wird in Zukunft eine noch größere Bedeutung zukommen, denn es handelt sich dabei um das nachhaltigste System für eine ganzjährige Innenraumklimatisierung mit einem Maximum an Energieeffizienz, Komfort und Nachhaltigkeit.
Es ersetzt langfristig und effizient sogenannte Kältemaschinen, die nur unter hohem Einsatz von Strom herunterkühlen können und somit in Ihrer Wirtschaftlichkeit wiederum stark von den Schwankungen der Energielieferanten und Umgebungsluft abhängig sind.

Thermische Brunnenanlagen gekoppelt mit moderner Wärmepumpentechnologie und mit vergleichsweise preiswertem Anlagenbetrieb liefern bereits heute einen wichtigen Beitrag zur Schonung fossiler Energiequellen und zur Verminderung des CO2 –Ausstoßes.

Der Wärmeinhalt des Grundwassers wird mit Hilfe der thermischen Brunnenanlage als regenerative Energiequelle für Heiz- und Kühlzwecke genutzt.

Im Unterschied zu fossilen Brennstoffen ist das Grundwasser nicht endlich sondern nahezu unbegrenzt verfügbar und dessen Nutzung wirkt dem Klimawandel positiv entgegen. Neben der Sonneneinstrahlung ist es der Niederschlag, der eine natürliche Regeneration in Form eines natürlichen Temperaturausgleichs sicherstellt.

Quellen: SBZ Online, Leitfaden Land Baden-Württemberg zum Thema Grundwasser-Wärmepumpe

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