CO₂-Sonden erweitern den Einsatzbereich der Wärmepumpentechnik

(18.8.2006) Heizen mit modernen Alternativen wird immer beliebter, nicht zuletzt wegen der stetig steigenden Energiepreise. Die Wärmepumpentechnik hat sich dabei bestens etabliert und wird von immer mehr Hausbesitzern gewählt, da sie viele Vorteile bringt - gleichwohl steckt auch noch Potential in der Technologie. Firmen wie die Ochsner Wärmepumpen GmbH sind laufend am Forschen und Entwickeln, um die Effizienz und Einsatzmöglichkeiten von Wärmepumpen weiter zu verbessern. Eine Neuentwicklung in dem Zusammenhang ist eine CO₂-Tiefensonde, welche z.B. den Einsatz einer Erdärmepumpe auch in Wasserschutzgebieten ermöglicht.

Um Erdwärme zu nutzen werden schon seit Jahrzehnten Tiefensonden eingesetzt, in denen Sole als Wärmeträger zirkuliert und die Wärme aus der Erde aufnimmt. In Wasserschutzgebieten werden die genehmigungspflichtigen Bohrungen mit Solesonden allerdings aus verschiedenen Gründen nicht zugelassen. Deshalb wurde von Ochsner in Zusammenarbeit mit unabhängigen Forschungsinstitutionen eine neuartige CO₂-Sonde entwickelt, welche aufgrund der Unbedenklichkeit des Gases ideal für diesen Einsatzbereich ist. CO₂ ist nicht wassergefährdend und begegnet uns im Alltag laufend wie z.B. als Kohlensäure in Getränken.

Die CO₂-Sonde wird wie herkömmliche Sole-Sonden senkrecht in die Erde eingebracht. An den Innenwänden der Sonde fließt flüssiges CO₂ nach unten, welches durch die Aufnahme der Erdwärme verdampft und als leichteres Gas in der Mitte des Rohres aufsteigt. In einem Wärmetauscher wird die Erdwärme vom gasförmigen CO₂ an das Arbeitsmittel der Wärmepumpe abgegeben und dieses dadurch wieder flüssig. Schließlich läuft das flüssige CO₂ wieder die Sondeninnenwand hinunter.

Diese Technologie bietet einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Sole-Sonden. Da das CO₂ selbstständig in der Sonde zirkuliert, entfällt die Umwälzpumpe. Zusätzlich läßt die bessere Wärmeübertragung und die kleinere Temperaturdifferenz zwischen dem CO₂ und dem Arbeitsmittel der Wärmepumpe höhere Anlagen-Leistungszahlen erwarten und somit auch niedrigere Betriebskosten. Kombiniert werden die CO₂-Sonden mit den Ochsner-Wärmepumpen der Baureihe Golf.

Gegenüber anderen am Markt befindlichen Systemen verspricht die Ochsner CO₂-Tiefensonde weitere Vorteile. Aufgrund der optimierten Bauweise der Sonde als Edelstahl-Wellrohr, soll der flüssige CO₂-Film besser und vor allem weiter nach unten entlang der Sondenwand laufen können als bei Glattrohr-Sonden mit geringen Durchmessern. Bei diesen verdampft das CO₂ häufig bevor es die volle Sondentiefe erreicht hat und es kann die Tiefe bzw. Oberfläche des Rohres nicht vollständig genutzt werden.

Dass einer höheren Wirtschaftlichkeit und einem Einsatz in Wasserschutzgebieten ohne Genehmigungspflicht praktisch nichts mehr im Wege steht, können - so Ochsner - bereits laufende Anlagen aufzeigen.