Erdluftregister

EINE ÖKOLOGISCHE, ÖKONOMISCHE UND NACHHALTIGE LÖSUNG

Der Erdluftregister ist ein geothermischer Wärmetauscher, der entweder aus einer Reihe von horizontalen oder vertikalen Rohren besteht, die in den Boden eingegraben sind, oder aus einem unterirdischen Labyrinth von Betonwänden, in denen die Außenluft via einen Lüftungsmonoblock oder einer Wärmepumpe durchgezogen wird.

Dieses passive technische Element, also ohne mechanische und bewegliche Elemente, ermöglicht es, die angesaugte Luft im Winter vorzuwärmen und im Sommer zu kühlen. Und das alles kostenlos und ohne umweltschädliche Emissionen. Ein sehr einfacher Vorgang, aber es war notwendig, darüber nachzudenken. Die Wirtschaftlichkeit, die ein Erdluftregister für ein Lüftungssysteme oder für eine Wärmepumpen bietet, ist hervorragend, nachhaltig, zuverlässig und wirtschaftlich.

In den 37 Jahren seines Bestehens hat ERTE nicht weniger als ca. 15 Erdluftregister gebaut. Einfach und effizient, unser Know-how und unsere Installationen ermöglichen Ihnen große Energieeinsparungen und sorgen für optimalen Komfort. Der Erdluftregister ist ein System, das auf Dauer angelegt ist. Eine ökologische Lösung, die 50 Jahre und mehr hält, genau wie Gebäude.

Das Beispiel des WMO - Erdluftregister

Der Erdluftregister der WMO (World Meteorological Organization) wurd in den Fundamenten der Tiefgarage installiert, wobei der dafür notwendige Aushub genutzt wurde. Er besteht aus zwei parallelen Schichten von PE-Rohren, die in einer Magerbetonhinterfüllung 15 m unter der Erde verlegt sind, wo die Temperatur immer um 15°C liegt. Die Luft wird durch zwei Entlüftungsöffnungen oberhalb des Park-hauses angesaugt und nach Durchlaufen der Rohre des Erdluftregister zum Einlass der Lüftungsmonoblöcke und dann zum Austauscher mit einem Nenndurchfluss von 220.000 m3/h geleitet.

Im Sommer wird die Kühle des Bodens, der die Rohre umgibt, zur Kühlung der Büros genutzt. Am Ende der warmen Sommersaison hat sich diese riesige thermische Masse auf ca. 25°C erwärmt und wird genutzt, um die kalte Außenluft für den Winter vorzuwärmen. Im Frühjahr hat diese Masse ihre Wärme an die Luft abgegeben und ist Januar auf etwa 3 bis 5°C abgekühlt. Es ist zu beachten, dass die Leistung des Erdluftregister umso besser ist, je größer der Temperaturunterschied ist. Im Sommer folgt die durchschnittliche Bodentemperatur im Zentrum der Wärmepumpe ziemlich genau der durchschnittlichen Außentemperatur, mit einer Verzögerung von ein paar Wochen. Die charakteristische Lebensdauer des Speichers kann also in dieser Größenordnung angesetzt werden, was bedeutet, dass Frischluft zur Kühlung hauptsächlich im Frühsommer gewonnen werden kann. Dieser Zeitraum der Kältenutzung kann verlängert werden, wenn die Steuerung vorsorglich die Regeneration des Speichers durch Nutzung der Frischluft in der Nacht vorsieht, wenn deren Temperatur niedriger als die des Bodens ist. Diese Funktion ist für die WMO vorgesehen.

Andererseits ist die Winterperiode durch eine Stagnation der Bodentemperatur zwischen 3 und 5°C gekennzeichnet, deutlich über den niedrigen Außentemperaturen. Es ist wahrscheinlich, dass die entzogene Wärme durch die Erdwärme aus tieferen Schichten regeneriert wird, wobei eine Entphasung von einigen Wochen bis einigen Monaten erfolgt.

Unsere Schlussfolgerungen

Unsere Erfahrungen mit Erdluftregistern lassen folgende Schlüsse zu:

  • Die gewonnene Wärmeenergie ist erheblich, während der Stromverbrauch speziell für den Transport der Luft durch den Erdluftregister gering ist.
  • Der elektrothermische Verstärkungsfaktor variiert von 10 bis 50, abhängig von der Jahreszeit, der Temperatur, der Nutzungsintensität, den Luftstromraten und der Anzahl und dem Durchmesser der Rohre. Im Vergleich dazu variiert dieser Verstärkungsfaktor von 3 bis 5 für eine Wärmepumpe und von 8 bis 15 für eine Kontrollierte Wohnungslüftung.
  • Die Energieeinsparung, die im Winter erzielt werden kann, ist mit anderen Luft Energierückgewinnung Systemen nicht vollständig kumulierbar.
  • Das interessanteste Sommerpotenzial liegt in Verwaltungsgebäuden aufgrund ihrer hohen internen Wärmelast.
  • Der Betrieb einer Erdluftregister ist kompatibel mit dem MINERGIE-Standard und den Plusenergiegebäuden (BEP).
  • Die Lebensdauer einer Erdluftregister beträgt 50 Jahre und mehr, was nicht vergleichbar ist mit mechanischen Systemen und Geräten, die zwischen 15 und 25 Jahren halten.
  • Ein Erdluftregister, der mindestens 50 Jahre lang hält, in Verbindung mit einer Photovoltaik-Solaranlage, die 35 bis 50 Jahre lang fast störungsfrei Solarstrom produziert (keine mechanischen Teile), in Verbindung mit einem Lüftungsmonoblock mit einer Lebensdauer von 50 Jahren, bei dem nur die preiswerten beweglichen Teile nach der Hälfte der Zeit ausgetauscht werden müssen, in Kombination mit einer modulierenden Luft-WP, die eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren hat, ergibt das beste, zuverlässigste, langlebigste Gesamtenergiesystem und dasjenige, das die meiste Solar- und Erdwärme mit dem höchsten Wirkungsgrad und der höchsten Jahresarbeitszahl ausnutzt.

Kein anderes System kann so elegant Wärme für Heizung und Warmwasser, aber auch für die Kühlung im Sommer erzeugen wie das SUNERGIE®-System.

ERTE CONSULTING ENGINEERS AG ist ein Planungsbüro​ spezialisiert auf die Planung und Installation von Gebäudetechnik. Wir planen, wir berechnen, wir koordinieren und vor allem implementieren und optimieren Ihre Anlagen, um die bestmögliche Energieeffizienz zu erreichen und dabei die Umwelt nachhaltig zu schonen.

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Erdluftregister

EINE ÖKOLOGISCHE, ÖKONOMISCHE
UND NACHHALTIGE LÖSUNG

Der Erdluftregister ist ein geothermischer Wärmetauscher, der entweder aus einer Reihe von horizontalen oder vertikalen Rohren besteht, die in den Boden eingegraben sind, oder aus einem unterirdischen Labyrinth von Betonwänden, in denen die Außenluft via einen Lüftungsmonoblock oder einer Wärmepumpe durchgezogen wird.

Dieses passive technische Element, also ohne mechanische und bewegliche Elemente, ermöglicht es, die angesaugte Luft im Winter vorzuwärmen und im Sommer zu kühlen. Und das alles kostenlos und ohne umweltschädliche Emissionen. Ein sehr einfacher Vorgang, aber es war notwendig, darüber nachzudenken. Die Wirtschaftlichkeit, die ein Erdluftregister für ein Lüftungssysteme oder für eine Wärmepumpen bietet, ist hervorragend, nachhaltig, zuverlässig und wirtschaftlich.

In den 37 Jahren seines Bestehens hat ERTE nicht weniger als ca. 15 Erdluftregister gebaut. Einfach und effizient, unser Know-how und unsere Installationen ermöglichen Ihnen große Energieeinsparungen und sorgen für optimalen Komfort. Der Erdluftregister ist ein System, das auf Dauer angelegt ist. Eine ökologische Lösung, die 50 Jahre und mehr hält, genau wie Gebäude.

Das Beispiel des WMO - Erdluftregister

Der Erdluftregister der WMO (World Meteorological Organization) wurd in den Fundamenten der Tiefgarage installiert, wobei der dafür notwendige Aushub genutzt wurde. Er besteht aus zwei parallelen Schichten von PE-Rohren, die in einer Magerbetonhinterfüllung 15 m unter der Erde verlegt sind, wo die Temperatur immer um 15°C liegt. Die Luft wird durch zwei Entlüftungsöffnungen oberhalb des Park-hauses angesaugt und nach Durchlaufen der Rohre des Erdluftregister zum Einlass der Lüftungsmonoblöcke und dann zum Austauscher mit einem Nenndurchfluss von 220.000 m3/h geleitet.

Im Sommer wird die Kühle des Bodens, der die Rohre umgibt, zur Kühlung der Büros genutzt. Am Ende der warmen Sommersaison hat sich diese riesige thermische Masse auf ca. 25°C erwärmt und wird genutzt, um die kalte Außenluft für den Winter vorzuwärmen. Im Frühjahr hat diese Masse ihre Wärme an die Luft abgegeben und ist Januar auf etwa 3 bis 5°C abgekühlt. Es ist zu beachten, dass die Leistung des Erdluftregister umso besser ist, je größer der Temperaturunterschied ist. Im Sommer folgt die durchschnittliche Bodentemperatur im Zentrum der Wärmepumpe ziemlich genau der durchschnittlichen Außentemperatur, mit einer Verzögerung von ein paar Wochen. Die charakteristische Lebensdauer des Speichers kann also in dieser Größenordnung angesetzt werden, was bedeutet, dass Frischluft zur Kühlung hauptsächlich im Frühsommer gewonnen werden kann. Dieser Zeitraum der Kältenutzung kann verlängert werden, wenn die Steuerung vorsorglich die Regeneration des Speichers durch Nutzung der Frischluft in der Nacht vorsieht, wenn deren Temperatur niedriger als die des Bodens ist. Diese Funktion ist für die WMO vorgesehen.

Andererseits ist die Winterperiode durch eine Stagnation der Bodentemperatur zwischen 3 und 5°C gekennzeichnet, deutlich über den niedrigen Außentemperaturen. Es ist wahrscheinlich, dass die entzogene Wärme durch die Erdwärme aus tieferen Schichten regeneriert wird, wobei eine Entphasung von einigen Wochen bis einigen Monaten erfolgt.

Unsere Schlussfolgerungen

Unsere Erfahrungen mit Erdluftregistern lassen folgende Schlüsse zu:

  • Die gewonnene Wärmeenergie ist erheblich, während der Stromverbrauch speziell für den Transport der Luft durch den Erdluftregister gering ist.
  • Der elektrothermische Verstärkungsfaktor variiert von 10 bis 50, abhängig von der Jahreszeit, der Temperatur, der Nutzungsintensität, den Luftstromraten und der Anzahl und dem Durchmesser der Rohre. Im Vergleich dazu variiert dieser Verstärkungsfaktor von 3 bis 5 für eine Wärmepumpe und von 8 bis 15 für eine Kontrollierte Wohnungslüftung.
  • Die Energieeinsparung, die im Winter erzielt werden kann, ist mit anderen Luft Energierückgewinnung Systemen nicht vollständig kumulierbar.
  • Das interessanteste Sommerpotenzial liegt in Verwaltungsgebäuden aufgrund ihrer hohen internen Wärmelast.
  • Der Betrieb einer Erdluftregister ist kompatibel mit dem MINERGIE-Standard und den Plusenergiegebäuden (BEP).
  • Die Lebensdauer einer Erdluftregister beträgt 50 Jahre und mehr, was nicht vergleichbar ist mit mechanischen Systemen und Geräten, die zwischen 15 und 25 Jahren halten.
  • Ein Erdluftregister, der mindestens 50 Jahre lang hält, in Verbindung mit einer Photovoltaik-Solaranlage, die 35 bis 50 Jahre lang fast störungsfrei Solarstrom produziert (keine mechanischen Teile), in Verbindung mit einem Lüftungsmonoblock mit einer Lebensdauer von 50 Jahren, bei dem nur die preiswerten beweglichen Teile nach der Hälfte der Zeit ausgetauscht werden müssen, in Kombination mit einer modulierenden Luft-WP, die eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren hat, ergibt das beste, zuverlässigste, langlebigste Gesamtenergiesystem und dasjenige, das die meiste Solar- und Erdwärme mit dem höchsten Wirkungsgrad und der höchsten Jahresarbeitszahl ausnutzt.

Kein anderes System kann so elegant Wärme für Heizung und Warmwasser, aber auch für die Kühlung im Sommer erzeugen wie das SUNERGIE®-System.