Der Ringrabenkollektor

Umweltwärme aus dem Erdreich muss nicht immer aufwendig und teuer sein. Der Ringgrabenkollektor erschließt Grundstücke von Einfamilienhäusern kostengünstig, wirkungsvoll und ganz unkompliziert als lohnende Wärmequelle. Dabei beansprucht er kaum Platz für sich und ermöglicht Erdwärmepumpen optimale Leistungszahlen für ihre effiziente Arbeit. Praktisch ein vielversprechender Könner, der umweltfreundliche und wirtschaftliche Aspekte miteinander vereint.

Der Ringgrabenkollektor als Teil einer Erdwärmepumpe ist die erprobte Weiterentwicklung des klassischen Flächenkollektors. Im Gegensatz zu dessen starren, rechteckigen und sehr viel Raum einnehmenden Gestalt tritt er mit flexibler Form auf, die sich für nahezu für jedes Grundstück eignet.

Dementsprechend erfolgt die Planung des Ringgrabenkollektors, die ihren Ursprung einst in Österreich fand, individuell auf das jeweilige Objekt zugeschnitten. Wesentlich zu berücksichtigen ist in dem Zusammenhang die Gebäudeheizlast. Ebenso spielt die Länge des Systems eine Rolle, die Beschaffenheit des Bodens und die in Frage kommende Art der Verlegung. Denn der Kollektor bietet verschiedene Möglichkeiten und kann breit, tief oder schmal sein.

Der eigentliche Errichtungsaufwand hält sich aufgrund einfacher Verlegeweise sowie wenigen Baggerarbeiten in Grenzen und beinhaltet gegenüber herkömmlichen Wärmequellen deutlich geringere Investitionskosten. Der Kollektor besteht aus einem in verschiedenen Dimensionen erhältlichen PE-Rohr in RC-Qualität (resistant-to-crack), das sich für eine sandbettfreie und schnelle Verlegung eignet. Direkt von der Rolle gebracht verläuft es zumeist - in waagerecht liegenden, sich überschneidenden Schlaufen und in einem zwei Meter breiten, eineinhalb Meter tiefen Graben - entlang der Grundstücksgrenze.

Bei horizontaler Verlegung kann der Ringgrabenkollektor nach seiner Verfüllung und Verdichtung komplett befahren oder nach Belieben bepflanzt werden. Nach der Einbringung herrscht hier völlige Gestaltungsfreiheit, was sich von anderen Formen wie beispielsweise Erdwärmekörben abhebt. Hanglagen und Steigungen im Gelände stellen kein Problem dar.

Im Hausanschlussraum an der Wärmepumpe beginnend und wieder dort endend, schließt es sich äußerst platzsparend zu einem Ring. Die Mitte des Grundstücks kann völlig frei bleiben, so dass dem Wunsch nach einem Pool nichts im Wege steht.

Dank seiner ringförmigen Verlegung aktiviert der Kollektor große Bodenflächen und entzieht sehr viel thermische Energie. So gewinnt er beispielsweise selbst aus kleineren Grundstücken mit durchschnittlicher Bodenbeschaffenheit und einem Umfang von rund 80 Metern ausreichend Energie, um eine Gebäudeheizlast von 8 kW abzudecken - genügend Umweltwärme also für den Bedarf eines ganzen Einfamilienhauses.

Empfehlenswert ist es, die anfallenden Arbeiten im Zuge von Neubauten und vor dem Setzen der Bodenplatte in Angriff zu nehmen. Ein Bagger ist zu diesem Zeitpunkt meistens vor Ort und kann den Erdaushub für den Graben gleich kostenmindernd miterledigen. Eine nachträgliche Installation ist ebenfalls möglich. Zusätzlich besteht für Grundstücksbesitzer im Beisein eines Experten Gelegenheit, lohnende Eigenleistung einzubringen.

Heizung & Passivkühlung

Während sich der Ringgrabenkollektor im Winter die begehrte Energie aus dem Boden zu eigen macht, ist er in heißen Sommermonaten in der Lage, per passiver Kühlung - vollkommen geräuschlos - für angenehmes Wohlfühlklima zu sorgen. Hierzu ist der Einsatz einer Wärmepumpe mit Passivkühlung und z.B. eine geeignete Fußbodenheizung erforderlich. Der Kollektor bedient sich lediglich des Wärmetauschers und nimmt die überschüssige Wärme aus dem Haus auf. Ganz ohne Wärmepumpenvorgang, einzig durch den Temperaturunterschied innen und außen sowie das gleichzeitige Betreiben des Sole- und Heizwasserkreislaufes.

Die richtige Wärmepumpe macht den Unterschied

Maßgeblich für einen zuverlässigen und langjährigen Betrieb des Ringgrabenkollers ist eine kontinuierliche Leistungsabgabe unter laufender Berücksichtigung aktueller Kollektortemperaturen. Heizen im Winter und bei passives Kühlen im Sommer inbegriffen, die sich wie im Falle von Erdsonden saisonal abwechseln. Zur Kombination bieten sich Sole-/Wasser-Wärmepumpen an, die die Fähigkeit besitzen, ihre Leistungsentnahme stufenlos zu regeln. Die Leistung der Wärmepumpe richtet sich zum einen nach dem aktuellen Heizbedarf des Hauses und zum anderen nach den Ein- und Austrittstemperaturen der Sole. Die Wärmequellenpumpe sollte Delta-T-leistungsgeregelt sein und den Durchfluss stets auf den optimalen Betriebspunkt des Wärmetauschers und die aktuelle Temperatur des Erdreiches anpassen.

Seit Einführung des Ringgrabenkollektors sind bereits hunderte von Anlagen in Kombination mit den leistungsgeregelten Sole-/Wasser-Wärmepumpen vom Typ NIBE 1255 in Betrieb gegangen. Dieser Wärmepumpentyp ist das prädestinierte System, da es alle Anforderungen, die der Ringgrabenkollektor für einen effizienten Betrieb fordert, erfüllt. Neben dem integrierten Brauchwasserspeicher und dem Inverter-Wärmepumpenmodul sind ebenfalls drehzahlvariable Umwälzpumpen mit automatischer Volumenstromanpassung für Heizkreis und Wärmequelle enthalten. Die Regelung hält das vollkommen leistungsvariable System im optimalen Betriebsbereich. Über das Standard-Onlinetool der Wärmepumpe können sämtliche Betriebsergebnisse erfasst werden. Diese lassen sich zur Systemüberwachung und Optimierung jederzeit auswerten.

Zusammenfassung:

Der Ringgrabenkollektor ist eine in vielerlei Hinsicht attraktive Alternative zur Nutzung von Energie aus dem Erdreich, die ökologische und ökonomische Ansätze erfolgreich in gemeinsamen Einklang bringt. Preiswert, platzsparend, einfach zu verlegend und wirkungsvoll entzieht er bei geringen Investitionskosten die begehrte Umweltwärme auf hohem Temperaturniveau. Als Teil einer geeigneten Erdwärmepumpe ermöglicht er diese hohen Leistungszahlen für sparsames Arbeiten und überzeugt darüber hinaus mit seiner Fähigkeit der Passivkühlung.