La geothermische Energie, aus dem Erduntergrund gewonnen, ist eine der effizientesten, nachhaltigsten und zunehmend genutzten erneuerbaren Energiequellen weltweit. Diese Art von Energie nutzt die innere Wärme der Erde, um Wärme, Kälte und in manchen Fällen auch Strom zu erzeugen. Einer seiner Hauptvorteile besteht darin, dass es praktisch überall verfügbar ist, unabhängig von den äußeren Wetterbedingungen. Geothermie eignet sich besonders zur Kühlung von Gebäuden Erdwärmepumpen, die im Winter für Heizung und im Sommer für Kühlung sorgen.
Betrieb einer Geothermieanlage
Das Funktionsprinzip einer Geothermieanlage ist recht einfach. Die Temperatur im Erduntergrund bleibt das ganze Jahr über konstant, typischerweise um die 18 Grad in etwa 100-150 Metern Tiefe. Im Winter wird dem Untergrund Wärme entzogen und über eine Heizung an das Gebäude abgegeben Erdwärmepumpe. Im Sommer ist der Vorgang umgekehrt: Heiße Luft aus dem Gebäude wird in den Untergrund geleitet und trägt so zur Kühlung des Gebäudeinneren bei.
Dieses System ist äußerst effizient, da es die thermische Stabilität des Untergrunds nutzt, um den Energieverbrauch zu senken. Im Vergleich zu herkömmlichen HVAC-Systemen können durch geothermische Anlagen bis zu 70 % der Heizkosten und 50 % der Kühlkosten eingespart werden.
Das Beispiel Madrid: Ein hochenergieeffizientes Gebäude
Ein klares Beispiel für die Anwendung dieser Art von Energie ist ein Gebäude im Madrider Stadtteil Chamartín. Dieses im alten städtischen Stadtplanungsmanagement errichtete Gebäude zeichnet sich durch seine Besonderheiten aus Geothermieleistung von 540 kW. Dank dieser Installation ist es gelungen, ein anderes Gebäude in der Stadt zu übertreffen, das Erdwärme mit einer Leistung von 430 kW nutzte.
Um diese Effizienz zu erreichen, 70 Perforationen im Untergrund und erreicht Tiefen von bis zu 130 Metern. In diesen Tiefen bleibt die Temperatur stabil und gewährleistet so einen effizienten Betrieb des Systems das ganze Jahr über. Der Architekt Alberto Rubini betont, dass das Wasser in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert und so einen ständigen Wärmeaustausch gewährleistet.
Geothermische Installation: Technische Details
Die Erdwärmepumpen Sie sind der Schlüsselbestandteil einer solchen Installation. Diese Pumpen sind für die Wärmeübertragung vom Erdreich zum Gebäude und umgekehrt zuständig. Das Verfahren basiert auf der Verwendung einer Flüssigkeit, die durch ein in großer Tiefe vergrabenes Rohrsystem zirkuliert, das als geschlossener Kreislauf bezeichnet wird. Dieser Kreislauf soll sicherstellen, dass die Flüssigkeit die richtige Temperatur (ca. 18 Grad) erreicht und dabei die thermische Stabilität des Untergrunds nutzt.
Im Fall des Chamartín-Gebäudes befindet sich die Wärmepumpe im unteren Teil des Gebäudes und dient sowohl der Heizung im Winter als auch der Kühlung im Sommer. Auf diese Weise wird das Gebäude zu einem der nachhaltigsten Null Auswirkungen auf die CO2-Emissionen, was bis zu 19-mal weniger ist als bei einer herkömmlichen Immobilie.
Vorteile geothermischer Anlagen
- Reduzierung der CO2-Emissionen: Diese Art von Energie ist vollständig erneuerbar und stößt während ihres Betriebs keine Treibhausgase aus.
- Wirtschaftliche Einsparungen: Der Energieverbrauch einer Geothermieanlage ist deutlich geringer als der einer herkömmlichen Anlage. Im Fall des Chamartín-Gebäudes beträgt der Energieverbrauch nur 15 kWh/m2 im Vergleich zu 248 kWh/m2 bei herkömmlichen Gebäuden.
- Lange Nutzungsdauer: Die Nutzungsdauer der Komponenten einer Geothermieanlage, insbesondere der Sammelsysteme, beträgt bis zu 50 Jahre und mehr.
- Gesamtnachhaltigkeit: Das Gebäude ist mit weiteren Maßnahmen ausgestattet, die zu seiner Nachhaltigkeit beitragen, wie zum Beispiel hinterlüftete Fassaden und Materialien mit hoher Isolierfähigkeit.
Weitere Beispiele für geothermische Anlagen in Madrid
Neben dem Chamartín-Gebäude gibt es in Madrid zahlreiche weitere symbolträchtige Beispiele, die sich für eine höhere Energieeffizienz für Geothermie entschieden haben. Unter diesen stechen die hervor BBVA-Hauptsitz in Las Tablas, das über eine Geothermieanlage verfügt, die 122 kW Wärmeleistung erzeugen kann. Diese Installation war für das Gebäude von entscheidender Bedeutung, um die LEED-Zertifizierung zu erhalten, einen internationalen Standard für nachhaltige Gebäude.
Ein weiterer bemerkenswerter Fall ist der von Moncloa Mayor's College, wo eine geothermische Klimaanlage installiert wurde, die nicht nur für Heizung und Klimatisierung sorgt, sondern auch den CO2-Ausstoß drastisch reduziert hat. Dank dieses Systems wurde eine deutlich höhere Energieeffizienz als bei anderen Universitätsgebäuden erreicht.
Einfluss der Geothermie auf die Emissionsreduzierung
Die Nutzung der Geothermie stellt nicht nur eine wirtschaftliche Einsparung dar, sondern trägt auch wesentlich zur Reduzierung von bei CO2-Emissionen. Im Fall von Madrid hat die Geothermie zu einer erheblichen Reduzierung der Emissionen im Wohnsektor geführt. Nach Angaben des Klimabüros der Regierung ist der Wohnsektor in Spanien für 9 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich.
Spanien hat sich verpflichtet, die Emissionen im Einklang mit dem Pariser Abkommen bis 30 um 2030 % gegenüber dem Niveau von 2005 zu reduzieren. Die Nutzung von Erdwärme in Wohngebäuden ist eine der effektivsten Möglichkeiten, dieses Ziel zu erreichen.
Kurz gesagt: Geothermie wird als effiziente, nachhaltige und wirtschaftlich sinnvolle Lösung zur Klimatisierung von Gebäuden dargestellt. Ob in kleinen Häusern oder großen Gebäuden, wie in den in Madrid beschriebenen Fällen, diese Technologie hat ein enormes Potenzial, zur Dekarbonisierung des Wohnsektors beizutragen und die Lebensqualität der Gebäudenutzer zu verbessern.