Energia geotermalna to ekscytująca technologia, której możliwości zastosowania są dalekie od wyczerpania. Dzięki geotermalnym pompom ciepła energia geotermalna może być już wykorzystywana do ogrzewania prywatnych gospodarstw domowych. W wywiadzie ekspert ds. Kontroli kosztów szczegółowo wyjaśnia, ile to kosztuje i czy koszty ogrzewania geotermalnego opłacą się w dłuższej perspektywie.
Pytanie: Jak w ogóle działa ogrzewanie geotermalne - i jakie są zalety i wady?
Ekspert ds. Kontroli kosztów: im bardziej zagłębisz się w ziemię, tym robi się cieplej. Nasza ziemia staje się coraz cieplejsza w kierunku jądra ziemi. Na głębokości mniejszej niż metr ziemia na naszych szerokościach geograficznych jest już wolna od mrozu - służy to do budowy fundamentów, aby nie zamarzły zimą.
Nieco dalej, po około 2-3 metrach, temperatura wewnątrz ziemi wynosi około 12 ° C, nawet podczas najgłębszej zimy. Na tym polega np. Ogromna zaleta budowli podziemnych, tzw. Domów ziemnych. Prawie nie potrzebujesz energii do ogrzewania, nawet zimą.
W przypadku ogrzewania geotermalnego energia cieplna jest pobierana z cieplejszego gruntu na różnych głębokościach za pomocą chłodziwa i transportowana do domu. Ciepło to jest następnie przekazywane do płynu grzewczego za pośrednictwem systemu wymiany i wykorzystywane jako energia grzewcza. System pompy ciepła służy do tego, który może być przeznaczony na różne sposoby. Istnieją również różne możliwości odbioru ciepła z gruntu.
Zaletą ogrzewania geotermalnego jest oczywiste, że do ogrzewania wykorzystuje się stale dostępne, czyli praktycznie odnawialne, źródło energii. Ciepło z wnętrza Ziemi jest stale dostępne; jest po prostu transportowane na powierzchnię ziemi za pośrednictwem zastosowań geotermalnych i tam wykorzystywane - w taki sam sposób, jak wszechobecne promieniowanie cieplne słońca jest wykorzystywane do zastosowań słonecznych.
Wadą systemu jest to, że płyn chłodzący musi stale krążyć w gruncie, aby odbierać z niego ciepło. Wymaga to źródła energii - w tym przypadku energii elektrycznej.
Geotermalna pompa ciepła potrzebuje do działania energii elektrycznej
Chociaż energia elektryczna jest wykorzystywana dość efektywnie w przypadku pompy ciepła pracującej w ten sposób, ostatecznie jest to forma ogrzewania elektrycznego. Dlatego wykorzystanie energii geotermalnej może być tylko tak ekologiczne i neutralne dla klimatu, jak energia elektryczna wykorzystywana do pracy. Jeśli energia elektryczna używana do pracy pompy ciepła pochodzi z elektrowni węglowej (z których wiele nadal działa w Niemczech), bilans ekologiczny własnego ogrzewania geotermalnego jest oczywiście katastrofalny - i nie można powiedzieć, że jest neutralny dla klimatu. Inną wadą jest to, że wraz ze wzrostem kosztów energii elektrycznej rosną koszty ogrzewania.
Z drugiej strony, jeśli pompa ciepła jest zasilana samodzielnie wytwarzaną energią słoneczną, do całego ogrzewania wykorzystywane są wyłącznie odnawialne źródła energii - w tym przypadku ogrzewanie jest w rzeczywistości całkowicie neutralne dla klimatu. Oczywiście koszty ogrzewania są również znacznie niższe.
Pytanie: Ile kosztują geotermalne pompy ciepła?
Ekspert ds. Kontroli kosztów: może być bardzo różny, w zależności od tego, ile ciepła jest wymagane i jakiego rodzaju systemu jest używany.
Sama pompa ciepła kosztuje zwykle tylko od 5 000 do 10 000 euro , ale koszty całego systemu zwykle mieszczą się w przedziale od 15 000 do 25 000 euro . Oprócz kosztów pompy ciepła, istnieją również koszty rozwoju, które mogą następnie ponownie ogromnie podnieść cenę systemu geotermalnego.
Te stosunkowo wysokie koszty są w pewnym stopniu kompensowane (inne rodzaje ogrzewania często mieszczą się w przedziale około 10 000–12 000 EUR lub nawet mniej) poprzez liczne, wysokie dotacje.
Państwo tak bardzo promuje wykorzystanie energii geotermalnej jako energii grzewczej, aby promować rozpowszechnianie technologii i stworzyć zachętę dla właścicieli domów do polegania na energiach ekologicznych. Ponadto szerokie wykorzystanie ogrzewania geotermalnego pomogłoby oczywiście również w osiągnięciu celów klimatycznych.
Mały przykład kosztów z praktyki
W naszym nowoczesnym, dobrze ocieplonym domu jednorodzinnym zainstalowaliśmy ogrzewanie geotermalne zamiast starego kotła olejowego. Zastosowano pompę ciepła ze współczynnikiem JAZ równym 4,5. Ponieważ na naszej posesji jest mało miejsca, decydujemy się na użycie sondy geotermalnej do generowania energii cieplnej.
| Poczta | Cena £ |
|---|---|
| Pompa ciepła (solanka-woda) wraz z instalacją i równoważeniem hydraulicznym | 11 500 EUR |
| Rozwój (głębokie wiercenia, sonda geotermalna) | 8800 EUR |
| całkowity koszt | 20 300 EUR |
| postęp | mniej 4500 EUR |
| koszty własne | 15800 EUR |
Oczywiście jest to tylko jeden przykład kosztów dla bardzo konkretnego obiektu i bardzo konkretnego typu zabudowy. W innych przypadkach koszty mogą się znacznie różnić.
Koszty mogą być również znacznie tańsze, zwłaszcza w przypadku zabudowań położonych blisko powierzchni (kolektory geotermalne) - ale wymaga to stosunkowo dużej powierzchni nieruchomości.
Pytanie: Od czego zwykle zależą koszty geotermalnej pompy ciepła?
Ekspert ds. Kontroli kosztów: koszty określają głównie 3 rzeczy:
- typ pompy ciepła i jej wydajność
- rodzaj zabudowy i dane warunki oraz
- indywidualnie określone zapotrzebowanie na ogrzewanie budynku
Aby uzyskać wiarygodny szacunek kosztów, czynniki te należy zawsze rozpatrywać całościowo.
Przede wszystkim ważne jest, aby z wyprzedzeniem jak najdokładniej określić dane zapotrzebowanie na ciepło, aby móc prawidłowo zwymiarować system. Klimatyczne „wartości odstające” - na przykład szczególnie mroźne zimowe dni - muszą być również uwzględnione w wystarczającym stopniu, aby system faktycznie dostarczał wystarczającą ilość ciepła w razie potrzeby. Jeśli system został zwymiarowany za mały, trudno go później skorygować - dlatego też konieczne jest przeprowadzenie kompleksowych obliczeń z wyprzedzeniem.
Pytanie: Jakie są w tym przypadku koszty pompy ciepła?
Im więcej mocy pompa ma zapewnić, tym jest droższa
Ekspert ds. Kontroli kosztów: Zależy to przede wszystkim od wydajności, jaką musi zapewnić pompa - a także od jej jakości.
Pompa o wysokim rocznym współczynniku wydajności (JAZ) jest oczywiście droższa niż pompa o niższej sprawności. Z grubsza rzecz biorąc, JAZ wskazuje stosunek, ile kWh energii elektrycznej można wytworzyć z ile kWh ciepła .
Pompa ciepła z JAZ 4.0 wytwarza (co najmniej matematycznie) 4 kWh energii cieplnej z 1 kWh energii elektrycznej .
Oprócz wartości wydajności pompy, projekt i zakres funkcji pompy mają również znaczenie dla ceny.
Ceny za pompę ciepła wahają się zwykle od 5 000 do 15 000 EUR ; w przypadku pomp ciepła o wysokiej wydajności cena może być w indywidualnych przypadkach nieco wyższa.
Pytanie: Zatem najważniejszym czynnikiem kosztowym jest koszt podłączenia źródła ciepła?
Ekspert ds. Kontroli kosztów: Tak, w większości przypadków tak jest. W zależności od rodzaju używanego dostępu i warunków lokalnych mogą wystąpić wysokie lub bardzo wysokie koszty.
Źródło ciepła można rozbudować na 4 sposoby:
- za pośrednictwem kolektorów płaskich, które przedstawiają pierścienie leżące obok siebie na rurach
- Za pomocą kolektorów do rowów (tzw. Künetten), które składają się z nałożonych struktur pierścieniowych, które są ułożone obok siebie w wykopie
- za pomocą sond geotermalnych, które są wprowadzane na dużą głębokość w kilku punktach
- wykorzystanie głębokich wód gruntowych jako źródła ciepła (pompy ciepła woda / woda)
Kolektory płaskie są najtańszym rodzajem dostępu, ale wymagają również dużo miejsca na posesji. Z reguły w przypadku większości średniej wielkości domów jednorodzinnych trzeba liczyć się z zapotrzebowaniem na powierzchnię od około 300 m² do 350 m² - zwykle tylko około 25 W energii można wytworzyć na m² kolektora płaskiego.
W przypadku słabo izolowanych domów lub domów zajmujących większą powierzchnię zapotrzebowanie na miejsce szybko rośnie.
Koszty kolektorów płaskich są dość niskie - w większości przypadków można obliczyć od 10 do 15 euro za m² .
Dzięki kolektorom kanałowym (kolektorom kanałowym) można uzyskać znacznie więcej energii dzięki elementom ułożonym jeden pod drugim - w zależności od lokalnych warunków możliwe jest tutaj około 100 W na m² .
Oznacza to, że w przypadku większości domów jednorodzinnych potrzebne są kanały o długości od 80 m do 100 m, jeśli nie ma nadmiernego zapotrzebowania na ogrzewanie. Koszt jednego metra wykopu wynosi od 30 do 40 euro , ale w zależności od warunków glebowych może to być również znacznie droższe.
Sondy geotermalne są najdroższym rodzajem inwestycji, ale wymagają również najmniejszej ilości miejsca. Średnio na metr głębokości wiercenia można uzyskać do 50 W energii cieplnej.
Powodem tego jest fakt, że im głębiej się zagłębia grunt, tym znacznie się nagrzewa - oznacza to, że na większych głębokościach można uzyskać stosunkowo więcej energii.
Z reguły w przypadku przeciętnego, dobrze ocieplonego domu trzeba wykonać wiercenie na głębokość około 160 m. Ponieważ jednak istnieje ograniczenie wiercenia do maksymalnie 100 m (głębsze wiercenia można wykonać tylko za specjalnymi pozwoleniami na wydobycie), głębokość wiercenia jest zwykle podzielona na kilka otworów wiertniczych.
Średnie koszty to około 50 do 60 euro za metr wiercenia, ale może to być również znacznie droższe w trudnych warunkach glebowych.
Jeśli nie jest używana sonda geotermalna, ale ciepło jest pobierane z wód gruntowych, koszty wiercenia często mogą być jeszcze wyższe. Z reguły potrzebne są tu co najmniej dwa odwierty, nakład pracy jest znacznie większy iw wielu przypadkach trzeba uzyskać znacznie więcej pozwoleń. Jest to zdecydowanie najdroższy proces wytwarzania ciepła.
Pytanie: Jakie wymagania dotyczące ogrzewania mają zazwyczaj budynki na powierzchnię?
Ekspert ds. Kontroli kosztów: Zawsze musisz to ustalić indywidualnie dla każdego przypadku, tutaj rolę odgrywa wiele czynników - od izolacji ścian i typu zainstalowanych okien po lokalizację i orientację domu.
Istnieje jednak kilka ogólnych wskazówek, których możesz użyć jako przewodnika:
| Wykonanie budynku | Zapotrzebowanie na ogrzewanie w kWh / m² rocznie |
|---|---|
| Domy sprzed 1977 r., Które nie są zgodne z WSchV 1977 | ok. 220 kWh / m² - 280 kWh / m² rocznie |
| Domy z 1977 roku zgodne z WSchV 1977 | ok. 150 kWh / m² - 230 kWh / m² rocznie |
| Domy zgodne z WschV 1984 | ok. 80 kWh / m² - 150 kWh / m² rocznie |
| Domy zgodne z WSchV 1995 | ok. 50 kWh / m² - 100 kWh / m² rocznie |
| Domy zgodne z EnEV 2009 | ok. 50 kWh / m² - 70 kWh / m² rocznie |
| Dom niskoenergetyczny | ok. 30 kWh / m² - 50 kWh / m² rocznie |
| Dom pasywny | mniej niż 20 kWh / m² rocznie |
W domu pasywnym zapotrzebowanie na energię grzewczą jest bardzo niskie
Oczywiście są to tylko przybliżone wskazówki. Tylko specjalista (konsultant ds. Energii, architekt, inżynier budownictwa) może po szczegółowej analizie obliczyć dokładne zapotrzebowanie na ciepło.
Z kolei wymagane obciążenie grzewcze (w kW) jest inną wartością - wskazuje na sprawność grzania. Zapotrzebowania na ogrzewanie nie należy mylić z zapotrzebowaniem na ogrzewanie.
Można to sobie wyobrazić jak w przypadku samochodu: obciążenie grzewcze to moc, zapotrzebowanie na ogrzewanie to wymagane paliwo (roczne zużycie).
Pytanie: Ile kosztuje eksploatacja geotermalnej pompy ciepła?
Ekspert ds. Kosztów: Łatwo to obliczyć w indywidualnych przypadkach: pompa ciepła o JAZ 4,0 wytwarza 4 kWh ciepła z 1 kWh energii elektrycznej.
Jeśli przyjmiemy, że zapotrzebowanie na ogrzewanie wynosi 10 000 kWh, pompa ciepła zużywa rocznie 2500 kWh energii elektrycznej. Przy konwencjonalnej cenie energii elektrycznej wynosiłaby ona około 700 EUR rocznie ; jeśli zastosujesz obniżone taryfy za energię elektryczną dla pomp ciepła, koszty spadną do około 475 EUR rocznie .
Im wyższy JAZ, tym niższe koszty ogrzewania - dlatego zwykle warto zainwestować w wysokiej jakości system.
Jeśli jednak cena energii elektrycznej rośnie, automatycznie rosną koszty ogrzewania. To może być problematyczne.
W porównaniu z innymi systemami grzewczymi ogrzewanie za pomocą pompy ciepła jest stosunkowo niedrogie:
- Gaz ok. 6 centów / kWh ciepła
- Biomasa (pelety) ok. 4,5 centa / kWh - 5 centów / kWh ciepła
- Pompa ciepła ok. 4,2 centa / kWh - 7,3 centa / kWh ciepła
Tak więc wiele zależy od ceny energii elektrycznej - należy to rozważyć w dłuższej perspektywie. Można pominąć taryfy dla pomp ciepła, cena energii elektrycznej może wzrosnąć lub doliczyć nowe podatki od energii elektrycznej.
Dzięki zastosowaniu systemu solarnego do wspomagania ogrzewania (koszt zakupu około 10 000 EUR) roczne zużycie można zwykle zmniejszyć o około 20% . Wątpliwe jest jednak, czy opłaca się to w indywidualnych przypadkach.
Pytanie: Jakie są fundusze na ogrzewanie geotermalne?
Ekspert ds. Kontroli kosztów: Jak dotąd fundusze BAFA na modernizację starego systemu wyniosły 4000 EUR , a odwierty głębokie wyniosły 4500 EUR .
W przypadku domów o standardzie energetycznym KfW Efficiency House 55 dotacja jest o 50% wyższa, w niektórych przypadkach można również uzyskać specjalne dopłaty do premii.
