Arten der Nutzung

Da der Temperaturbereich bis etwa 100 m Tiefe mit durchschnittlich 7 - 12 °C zum direkten Heizen zu gering ist, wird er mittels Wärmepumpe auf das benötigte Niveau angehoben, in der Regel auf ca. 35 °C. Wärmepumpen können dabei nicht nur elektrisch, sondern auch mittels Gas- und Hybridtechnologie betrieben werden. Letztere eignen sich besonders für den Gebäudebestand.

Für die Raumkühlung ist das Temperaturniveau von 7 - 12 °C ohne zusätzliche Kältemaschine meist gut geeignet. Für beide Einsatzbereiche steht ein breites Spektrum von Techniken zur Erschließung der Wärmequellen (Grundwasser, Boden, Festgestein) zur Verfügung.

Die wichtigsten Typen der Wärmequellenanlagen sind:

• Erdwärmekollektor
• Erdwärmesonde
• Grundwasser-Wärmepumpe
• erdberührte Betonbauteile ("Energiepfahl")
• thermischer Untergrundspeicher

Sonderfälle im Übergangsbereich der oberflächennahen zur tiefen Geothermie sind:

• tiefe Erdwärmesonde (über 400 m Tiefe, z. B. in aufgegebenen Bohrungen)
• Erdwärmegewinnung aus Gruben- oder Tunnelwässern

Optimal ausgelegte erdgekoppelte Wärmepumpen-Heizanlagen können heute Heizwärme bis zu 80 % aus der Umwelt und nur zu 20 % aus der Hilfsenergie Strom bzw. Gas für den Betrieb der Wärmepumpe beziehen. Bei elektrischen Wärmepumpen entspricht das einer Leistungszahl von 4 (Verhältnis der abgegebenen Wärmeleistung (Nutzleistung) zur eingesetzten elektrischen Leistung der Wärmepumpe und der Hilfsantriebe unter Laborbedingungen bei bestimmten Temperaturen). Analog zur Leistungszahl wird die Effizienz von gasbetriebenen Wärmepumpen mit der Heizzahl beschrieben (Verhältnis von erzeugter Wärmeenergie zu eingesetzter Primärenergie). Eine Heizzahl von 1,4 entspricht dabei in etwa einer Leistungszahl von 4.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt Auskunft über die tatsächliche Effizienz einer Wärmepumpe über die Laufzeit eines ganzen Jahres bei verschiedenen Temperaturen.