2.4 Erdspeicher und Wärmepumpen
Erdspeicher
Am Grundstück unter Freiflächen aber besonders unter dem Gebäude dienen Erdsondenfelder zur saisonalen Speicherung von Wärme. Da der Untergrund nur thermisch bilanziell ausgeglichen bewirtschaftet werden darf, wird die Regenerationswärme im Sommer aus dem Gebäude entzogen. Diese Gebäudekühlung bzw. Temperierung kann sehr effizient über free-cooling oder mit reversiblen Wärmepumpen über aktive Kühlung bereitgestellt werden.
Als Erdspeicher bzw. als Quelle (Winter) oder Senke (Sommer) für die Wärmepumpen kommen ebensolche Erdwärmesonden zum Einsatz. Durch die ausreichende Grundstücksgröße und die gleichzeitige Nutzung unter dem Gebäude (unter Tiefgarage) werden keine zusätzlichen Technologien (außer Sondernutzungen) benötigt und der erforderliche Wärmebedarf für Raumheizung/-kühlung und Warmwasser wird zu 100% durch das WP-System mit Tiefensonden bereitgestellt.
Die Nutzung des Erdreiches hat den Vorteil, dass ab einer Tiefe von ca. 10 bis 15 m, das Erdreich eine weitgehend konstante Temperatur, die nicht mehr den jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt, aufweist und im Heizfall im Winter auch deutlich höher ist, als die Außenlufttemperatur. Damit können Wärmepumpen mit deutlich weniger Strom betrieben werden.
Wärmepumpen
Heizen, Befeuchten und Kühlen, Entfeuchten wird über zwei Wärmepumpen sichergestellt. Die Umweltwärme wird durch den optimierten Erdspeicher eingebracht. Ca. 10% der Grundstücksfläche sind nicht unterkellert aber als Erdspeicher verfügbar. Die Regeneration des Erdspeichers erfolgt durch die Kühlung, in der Übergangszeit werden auch die Rückkühler herangezogen. Nicht im Detail wurde die Regeneration durch Fernwärme untersucht, da aktuell keine zeitabhängigen Tarife angeboten werden.
In der folgenden Abbildung wird das Versorgungskonzept inklusive grauer Energie und Mobilität schematisch dargestellt.
