Geotermalna energija je razburljiva tehnologija, katere možnosti uporabe še zdaleč niso izčrpane. S pomočjo geotermalnih toplotnih črpalk lahko geotermalno energijo že uporabljamo za ogrevanje v zasebnih gospodinjstvih. V intervjuju strokovnjak za preverjanje stroškov podrobno pojasni, koliko to stane in ali se bodo stroški geotermalnega ogrevanja dolgoročno povrnili.
Vprašanje: Kako sploh deluje geotermalno ogrevanje - in kakšne so prednosti in slabosti?
Strokovnjak za preverjanje stroškov: bolj ko greš v zemljo, topleje postaja. Naša zemlja postaja vse bolj vroča proti zemeljskemu jedru. Na globini manj kot meter so tla v naših zemljepisnih širinah že brez zmrzali - to se uporablja za gradnjo temeljev, da pozimi ne morejo zmrzniti.
Nekoliko nižje, po približno 2-3 metrih, je v notranjosti zemlje tudi okoli 12 ° C tudi v najgloblji zimi. Tu se na primer skriva velika prednost podzemnih zgradb, tako imenovanih zemeljskih domov. Skoraj pozimi ne potrebujete energije za ogrevanje.
Z geotermalnim ogrevanjem se toplotna energija iz hladilne tekočine črpa iz toplejših tal na različnih globinah in prenaša v hišo. Ta toplota se nato preko izmenjevalnega sistema prenese v ogrevalno tekočino in jo uporabi kot ogrevalno energijo. Za to se uporablja sistem toplotne črpalke , ki je lahko zasnovan na različne načine. Obstajajo tudi različni načini odvajanja toplote iz tal.
Prednost geotermalnega ogrevanja je očitno v tem, da za ogrevanje uporabljate stalno na voljo, torej praktično obnovljiv vir energije. Toplota iz notranjosti zemlje je stalno na voljo; preko geotermalnih aplikacij se preprosto prenaša na zemeljsko površino in tam postane uporabna - podobno kot konstantno toplotno sevanje sonca za sončne namene.
Pomanjkljivost sistema je, da mora hladilno sredstvo neprekinjeno krožiti po tleh, da iz njega pridobi toploto. Za to je potreben vir energije - v tem primeru električna energija.
Geotermalna toplotna črpalka za delovanje potrebuje elektriko
Čeprav se električna energija v primeru toplotne črpalke, ki deluje na tak način, porabi dokaj učinkovito, je to na koncu oblika ogrevanja električne energije. Uporaba geotermalne energije je zato lahko le tako ekološka in podnebno nevtralna kot električna energija, ki se uporablja za delovanje. Če elektrika, ki se uporablja za delovanje toplotne črpalke, prihaja iz elektrarne na premog (v Nemčiji jih še vedno obratuje veliko), je ekološko ravnovesje vašega lastnega geotermalnega ogrevanja seveda katastrofalno - in ne moremo trditi, da je podnebno nevtralno. Druga pomanjkljivost je, da se z naraščanjem stroškov električne energije povečujejo tudi stroški ogrevanja.
Če pa toplotna črpalka po drugi strani deluje z lastno sončno energijo, se za celotno ogrevanje uporabljajo samo obnovljive energije - v tem primeru je ogrevanje dejansko popolnoma podnebno nevtralno. Seveda so tudi stroški ogrevanja bistveno nižji.
Vprašanje: Koliko stanejo geotermalne toplotne črpalke?
Strokovnjak za preverjanje stroškov: Lahko je zelo različen, odvisno od tega, koliko toplote je potrebno in kakšen sistem se uporablja.
Sama toplotna črpalka običajno stane le od 5000 do 10.000 EUR , vendar se stroški celotnega sistema običajno gibljejo med 15.000 in 25.000 EUR . Poleg stroškov za toplotno črpalko obstajajo tudi stroški za razvoj, ki lahko nato ogromno zvišajo ceno geotermalnega sistema.
Ti sorazmerno visoki stroški se nekoliko izravnajo (druge vrste ogrevanja so pogosto v območju od 10.000 EUR do 12.000 EUR ali celo manj) s pomočjo številnih visokih subvencij.
Država toliko spodbuja uporabo geotermalne energije kot ogrevalne energije, da bi spodbudila širjenje tehnologije in ustvarila spodbudo za lastnike stanovanj, da se zanesejo na ekološko energijo. Poleg tega bi široka uporaba geotermalnega ogrevanja seveda pripomogla tudi k doseganju podnebnih ciljev.
Majhen primer stroškov iz prakse
Namesto starega oljnega kotla imamo v sodobni, dobro izolirani družinski hiši nameščeno geotermalno ogrevanje. Uporablja se toplotna črpalka z JAZ 4,5. Ker je na našem posestvu le malo prostora, se odločimo za geotermalno sondo za pridobivanje toplotne energije.
| Objavi | cena |
|---|---|
| Toplotna črpalka (slanica-voda), vključno z vgradnjo in hidravličnim uravnoteženjem | 11.500 EUR |
| Razvoj (globoko vrtanje, geotermalna sonda) | 8.800 EUR |
| Skupni stroški | 20.300 EUR |
| napredovanje | manj 4.500 EUR |
| lastni stroški | 15.800 EUR |
Seveda je to le en primer stroškov za zelo specifičen objekt in zelo specifično vrsto razvoja. V drugih primerih so lahko tudi stroški bistveno drugačni.
Stroški so lahko tudi bistveno cenejši, zlasti za tipe objektov blizu površine (geotermalni kolektorji) - vendar to zahteva razmeroma veliko površino posestva.
Vprašanje: Od česa so običajno odvisni stroški geotermalne toplotne črpalke?
Strokovnjak za preverjanje stroškov: Stroške določajo predvsem tri stvari:
- vrsto toplotne črpalke in njeno delovanje
- vrsta razvoja in dani pogoji ter
- individualno podane potrebe po ogrevanju stavbe
Te dejavnike je treba vedno upoštevati kot celoto, da bi lahko prišli do zanesljive ocene stroškov.
Predvsem je pomembno, da dano zahtevo po ogrevanju določite čim natančneje vnaprej, da boste lahko pravilno dimenzionirali sistem. Upoštevati je treba tudi klimatske "odmike" - na primer zlasti hladne zimske dni -, tako da sistem dejansko zagotavlja dovolj toplote po potrebi. Če je sistem dimenzioniran premajhno, ga kasneje težko popravimo - zato je nujen celovit izračun vnaprej.
Vprašanje: Kakšni so stroški toplotne črpalke v tem primeru?
Več energije kot naj bi črpalka zagotavljala, dražja je
Strokovnjak za preverjanje stroškov: Odvisno je predvsem od zmogljivosti, ki jo mora zagotoviti črpalka - in tudi od njene kakovosti.
Črpalka z visokim letnim koeficientom zmogljivosti (JAZ) je seveda dražja od črpalke z nižjim izkoristkom. Grobo rečeno, JAZ označuje razmerje med količino kWh električne energije in količino kWh toplote .
Toplotna črpalka z JAZ 4.0 ustvari (vsaj matematično) 4 kWh toplotne energije iz 1 kWh električne energije .
Poleg vrednosti zmogljivosti črpalke pri oblikovanju in obsegu funkcij črpalke vplivata tudi na ceno.
Cene toplotne črpalke se običajno gibljejo med 5.000 in 15.000 EUR ; za visoko zmogljive toplotne črpalke je lahko cena v posameznih primerih nekoliko višja.
Vprašanje: Torej, najpomembnejši dejavnik stroškov so stroški odvajanja vira toplote?
Strokovnjak za preverjanje stroškov: Da, v večini primerov je temu tako. Tu lahko nastanejo visoki do zelo visoki stroški, odvisno od vrste uporabljenega dostopa in lokalnih pogojev.
Vir toplote je mogoče razviti na 4 načine:
- preko ploščatih kolektorjev, ki predstavljajo obroče, ki ležijo drug ob drugem na ceveh
- Preko kolektorskih kolektorjev (tako imenovanih Künetten), ki so sestavljeni iz prekrivnih obročastih struktur, ki so v jarku postavljene ena ob drugo
- z geotermalnimi sondami, ki so na nekaj točkah globoko globoke
- uporaba globoke podtalnice kot vira toplote (toplotne črpalke voda-voda)
Ploščati zbiralniki so najcenejši način dostopa, vendar zahtevajo tudi veliko prostora na posestvu. Praviloma morate pri večini povprečnih enodružinskih hiš računati na potrebo po prostoru od približno 300 m² do 350 m² - običajno je mogoče na kvadratni kolektor proizvesti le približno 25 W energije.
Pri slabo izoliranih hišah ali hišah z večjo površino se potreba po prostoru hitro poveča.
Stroški zbiralnikov z ravnimi ploščami so precej poceni - v večini primerov lahko izračunate približno 10 EUR na m² do 15 EUR na m² .
Z jarkovnimi kolektorji lahko pridobite bistveno več energije zaradi elementov, razporejenih drug pod drugim - tukaj je odvisno od lokalnih razmer približno 100 W na m² .
To pomeni, da so za večino enodružinskih hiš potrebne dolžine jarkov od 80 m do 100 m, če potrebe po ogrevanju niso previsoke. Na meter jarka morate računati s približno 30 EUR do 40 EUR stroškov, vendar je to lahko tudi dražje, odvisno od narave tal.
Geotermalne sonde so najdražja vrsta razvoja - vendar zahtevajo tudi najmanj prostora. Na meter izvrtane globine lahko v povprečju dobimo do 50 W toplotne energije.
Razlog za to je, da tla postajajo bistveno toplejša, globlje kot so - to pomeni, da je mogoče na večjih globinah pridobiti sorazmerno več energije.
Za povprečno, dobro izolirano hišo bi morali praviloma vrtati približno 160 m globoko. Ker pa je vrtanje omejeno na največ 100 m (globlje vrtanje samo s posebnimi dovoljenji za rudarstvo), je globina vrtanja običajno razdeljena na več vrtin.
Povprečni stroški znašajo od 50 do 60 EUR na meter vrtanja - vendar so lahko v težkih razmerah tal tudi dražje.
Če se ne uporablja geotermalna sonda, toplota pa se črpa iz podtalnice, so lahko stroški vrtanja pogosto celo višji. Tu sta praviloma potrebni vsaj dve vrtini, vloženi napor je bistveno večji in v mnogih primerih je treba pridobiti bistveno več dovoljenj. To je očitno najdražji postopek za proizvodnjo toplote.
Vprašanje: Kakšne zahteve glede ogrevanja imajo stavbe običajno na površino?
Strokovnjak za preverjanje stroškov: to morate vedno določiti za vsak primer posebej, pri tem pa igrajo vlogo številni dejavniki - od izolacije sten in vrste vgrajenih oken do lokacije in orientacije hiše.
Vendar pa obstaja nekaj grobih smernic, ki jih lahko uporabite kot vodilo:
| Izvedba stavbe | Potreba po ogrevanju v kWh / m² na leto |
|---|---|
| Hiše pred letom 1977, ki niso v skladu z WSchV 1977 | približno 220 kWh / m² - 280 kWh / m² na leto |
| Hiše iz leta 1977, ki ustrezajo WSchV 1977 | približno 150 kWh / m² - 230 kWh / m² na leto |
| Hiše, ki so v skladu z WschV 1984 | približno 80 kWh / m² - 150 kWh / m² na leto |
| Hiše, ki ustrezajo WSchV iz leta 1995 | približno 50 kWh / m² - 100 kWh / m² na leto |
| Hiše, ki ustrezajo EnEV 2009 | približno 50 kWh / m² - 70 kWh / m² na leto |
| Nizkoenergijska hiša | približno 30 kWh / m² - 50 kWh / m² na leto |
| Pasivna hiša | manj kot 20 kWh / m² na leto |
V pasivni hiši je potreba po ogrevalni energiji zelo nizka
Seveda so to le okvirne smernice. Natančne potrebe po ogrevanju lahko po natančni analizi izračuna samo strokovnjak (energetski svetovalec, arhitekt, gradbeni inženir).
Zahtevana ogrevalna obremenitev (v kW) pa je drugačna vrednost - kaže na učinkovitost ogrevanja. Zahteve glede ogrevalne obremenitve ne smemo zamenjevati z ogrevalno.
Lahko si predstavljate kot pri avtomobilu: ogrevalna obremenitev je konjskih moči, potreba po ogrevanju je zahtevano gorivo (letna poraba).
Vprašanje: Koliko stane geotermalna toplotna črpalka pri obratovanju?
Strokovnjak za preverjanje stroškov: V posameznih primerih je enostavno izračunati: toplotna črpalka z JAZ 4,0 proizvede 4 kWh toplote iz 1 kWh električne energije.
Če predpostavimo potrebo po ogrevanju 10.000 kWh, ima toplotna črpalka porabo električne energije 2.500 kWh na leto. Če uporabljate znižane tarife električne energije s toplotno črpalko, se običajna cena električne energije, ki bi znašala približno 700 EUR na leto , zniža na približno 475 EUR na leto .
Višji kot je JAZ, nižji so stroški ogrevanja - zato se običajno splača vlagati v visokokakovosten sistem.
Če pa se cena električne energije zviša, se samodejno dvignejo tudi stroški ogrevanja. To je lahko problematično.
V primerjavi z drugimi ogrevalnimi sistemi je ogrevanje s toplotno črpalko razmeroma poceni:
- Plin približno 6 centov / kWh toplote
- Biomasa (peleti) približno 4,5 centa / kWh - 5 centov / kWh toplote
- Toplotna črpalka približno 4,2 centa / kWh - 7,3 centa / kWh toplote
Tu je torej veliko odvisno od cene električne energije - to je treba dolgoročno upoštevati. Tarife za toplotno črpalko ne morejo več veljati, cena električne energije se lahko podraži ali se dodajo novi davki na elektriko.
Z uporabo solarnega sistema za ogrevanje (stroški pridobivanja približno 10.000 EUR) se letna poraba običajno lahko zmanjša za približno 20% . Vprašljivo pa je, ali se to v posameznih primerih splača.
Vprašanje: Kakšna sredstva obstajajo za geotermalno ogrevanje?
Strokovnjak za preverjanje stroškov: Doslej so bila sredstva BAFA za prenovo starega sistema 4.000 EUR , globoko vrtanje pa 4.500 EUR .
Za hiše z energetskim standardom KfW Efficiency House 55 je subvencija za 50% višja, v nekaterih primerih je mogoče dobiti tudi posebne subvencije za bonus.
