Lernen mit Wärme und Kälte aus der Erde am Ammersee

Das Gymnasium Herrsching erhält eine hochmoderne Geothermie-Anlage. Doch bei der Größe des Gebäudes ist das Konzept zur Kompensation der Bodenkühlung eine Herausforderung.

Damit die Geothermie-Wärmepumpenanlage einen so großen Komplex heizen kann, müssen nach umfassenden Berechnungen 56 Wärmesonden in das Erdreich eingebracht werden. In 90 Meter Tiefe herrschen wetterunabhängig circa 10 bis 12 Grad Celsius, die sich mittels frostsicherer Flüssigkeit in sogenannten Doppel-U-Sonden zur Wärmepumpe transportieren lassen. Diese hebt das Temperaturniveau der Erdwärme an. So lässt sich in kalten Jahreszeiten der Heizbedarf des Gebäudes decken. Im Sommer lassen sich die konstant niedrigen Erdreichtemperaturen dazu nutzen, das Gebäude kostengünstig und umweltfreundlich zu kühlen.

Die Herausforderung für die Ingenieure bestand nun darin, dass ein so großer ständiger Wärmeentzug das Erdreich in der Tiefe abkühlt. Solcher Entnahme-Umfang könnte sogar bis zu einem Gefrieren in den entsprechenden Schichten führen. Doch ausgerechnet, wenn die sommerliche Wärme als Ausgleich in den Boden geleitet werden könnte, sind Sommerferien und ein Betrieb der Kühlung mit Wärmeableitung in den Boden wäre Energieverschwendung. Dadurch herrscht ein deutliches thermisches Ungleichgewicht.

Hier hat PKi mithilfe komplexer Modellierungen ein Konzept in Kombination der Wärmepumpe mit einer Solarthermieanlage ausgeklügelt, welches den Heiz- und damit den Energiebedarf minimiert. Die optimierten Fenster sorgen durch Spezialverglasung zusätzlich für eine bessere Energiebilanz, sodass das Gesamtpaket auch über einen Planungshorizont von 50 Jahren den Boden nicht zu sehr auskühlt.