Geotermální energie je vzrušující technologie, jejíž aplikační možnosti nejsou zdaleka vyčerpány. Pomocí geotermálních tepelných čerpadel již lze geotermální energii využívat k vytápění v domácnostech. V rozhovoru odborník na kontrolu nákladů podrobně vysvětlí, jaké jsou tyto náklady a zda se náklady na geotermální vytápění z dlouhodobého hlediska vyplatí.
Otázka: Jak vůbec funguje geotermální vytápění - a jaké jsou výhody a nevýhody?
Expert na kontrolu nákladů: Čím dále se dostanete do země, tím je teplejší. Naše Země se směrem k zemskému jádru ohřívá stále více a více. V hloubce menší než jeden metr je půda v našich zeměpisných šířkách již nemrznoucí - používá se k budování základů, aby v zimě nemohly zmrznout.
O kousek dále, asi po 2 - 3 metrech, je v zemi i v nejhlubší zimě teplota kolem 12 ° C. Tady spočívá například velká výhoda podzemních budov, takzvaných pozemských domů. Sotva potřebujete jakoukoli topnou energii, a to ani v zimě.
Při geotermálním vytápění se tepelná energie získává z teplejší země v různých hloubkách pomocí chladicí kapaliny a transportuje se do domu. Toto teplo se poté prostřednictvím výměnného systému přenáší na topnou tekutinu a používá se jako topná energie. K tomu se používá systém tepelného čerpadla , který může být navržen různými způsoby. Existují také různé způsoby získávání tepla ze země.
Výhodou geotermálního vytápění je jasně to, že pro vytápění používáte trvale dostupný, tj. Prakticky obnovitelný zdroj energie. Teplo v zemském interiéru je trvale k dispozici; je jednoduše transportováno na zemský povrch pomocí geotermálních aplikací a je tam použitelné - podobně jako u slunečních aplikací se používá vždy existující tepelné záření ze slunce.
Jednou z nevýhod systému je, že chladicí kapalina musí nepřetržitě cirkulovat po zemi, aby z ní mohla odebírat teplo. To vyžaduje zdroj energie - v tomto případě elektrickou energii.
Geotermální tepelné čerpadlo potřebuje k provozu elektřinu
I když se elektrická energie v případě takto fungujícího tepelného čerpadla využívá poměrně efektivně, v konečném důsledku jde o formu elektrického ohřevu. Využití geotermální energie proto může být pouze ekologické a klimaticky neutrální jako elektřina, která se používá k provozu. Pokud elektřina použitá k provozu tepelného čerpadla pochází z uhelné elektrárny (z nichž mnohé jsou v Německu stále v provozu), je ekologická rovnováha vašeho vlastního geotermálního vytápění samozřejmě katastrofická - a nelze o ní říci, že je klimaticky neutrální. Další nevýhodou je, že se zvyšováním nákladů na elektřinu rostou i náklady na vytápění.
Pokud je naopak tepelné čerpadlo provozováno na vlastní generovanou solární energii, jsou pro celé vytápění použity pouze obnovitelné energie - v tomto případě je vytápění ve skutečnosti klimaticky zcela neutrální. Samozřejmě jsou také výrazně nižší náklady na vytápění.
Otázka: Co stojí geotermální tepelná čerpadla?
Expert na kontrolu nákladů: Může se velmi lišit v závislosti na tom, kolik tepla je potřeba a jaký typ systému se používá.
Samotné tepelné čerpadlo obvykle stojí pouze 5 000 až 10 000 EUR , ale náklady na celý systém se obvykle pohybují v rozmezí 15 000 až 25 000 EUR . Kromě nákladů na tepelné čerpadlo existují i náklady na vývoj, které pak mohou enormně zvýšit cenu geotermálního systému.
Tyto poměrně vysoké náklady jsou do jisté míry kompenzovány (jiné typy vytápění se často pohybují v rozmezí přibližně 10 000 EUR - 12 000 EUR nebo dokonce méně) prostřednictvím četných vysokých dotací.
Stát natolik podporuje využívání geotermální energie jako topné energie, aby podpořil šíření této technologie a vytvořil motivaci pro vlastníky domů, aby se spoléhali na ekologické energie. K dosažení cílů v oblasti klimatu by samozřejmě také pomohlo rozšířené využívání geotermálního vytápění.
Malý příklad nákladů z praxe
Namísto starého olejového kotle máme v našem moderním, dobře izolovaném rodinném domě nainstalováno geotermální vytápění. Používá se tepelné čerpadlo s JAZ 4,5. Vzhledem k tomu, že v našem objektu je k dispozici jen málo místa, rozhodli jsme se k výrobě tepelné energie použít geotermální sondu.
| Pošta | cena |
|---|---|
| Tepelné čerpadlo (solanka-voda) včetně instalace a hydraulického vyvážení | 11 500 EUR |
| Vývoj (hloubkové vrtání, geotermální sonda) | 8 800 EUR |
| Celkové náklady | 20 300 EUR |
| pokrok | méně 4500 EUR |
| náklady na sebe | 15 800 EUR |
Je to samozřejmě jen jeden příklad nákladů pro velmi konkrétní zařízení a velmi specifický typ vývoje. V ostatních případech se náklady mohou také výrazně lišit.
Náklady mohou být také výrazně levnější, zejména u typů zástavby blízko povrchu (geotermální kolektory) - vyžaduje to však poměrně velkou plochu pozemku.
Otázka: Na čem obvykle závisí náklady na geotermální tepelné čerpadlo?
Expert na kontrolu nákladů: Náklady určují hlavně 3 věci:
- typ tepelného čerpadla a jeho výkon
- typ zástavby a dané podmínky a také
- individuálně daný požadavek na vytápění budovy
Tyto faktory je vždy nutné brát v úvahu jako celek, abychom dospěli ke spolehlivému odhadu nákladů.
Především je důležité předem určit danou potřebu vytápění co nejpřesněji, aby bylo možné systém správně dimenzovat. Rovněž je třeba dostatečně zohlednit klimatické „odlehlé hodnoty“ - například zvláště chladné zimní dny - aby systém ve skutečnosti dodával v případě potřeby dostatek tepla. Pokud byl systém dimenzován příliš malý, lze jej potom jen těžko opravit - proto je bezpodmínečně nutné provést komplexní výpočet předem.
Otázka: Jaké jsou v tomto případě náklady na tepelné čerpadlo?
Čím více energie má čerpadlo poskytovat, tím je dražší
Expert na kontrolu nákladů: Závisí to především na výkonu, který musí čerpadlo poskytovat - a také na jeho kvalitě.
Čerpadlo s vysokým ročním výkonovým koeficientem (JAZ) je samozřejmě dražší než čerpadlo s nižší účinností. Zhruba řečeno, JAZ udává poměr, kolik kWh elektřiny lze vygenerovat z toho, kolik kWh tepla .
Tepelné čerpadlo s JAZ 4.0 generuje (alespoň matematicky) 4 kWh tepelné energie z 1 kWh elektřiny .
Kromě hodnot výkonu čerpadla hraje v ceně roli také design a rozsah funkcí čerpadla.
Ceny tepelného čerpadla se obvykle pohybují mezi 5 000 až 15 000 EUR , u vysoce výkonných tepelných čerpadel může být cena v jednotlivých případech o něco vyšší.
Otázka: Takže nejdůležitějším nákladovým faktorem jsou náklady na čerpání zdroje tepla?
Expert na kontrolu nákladů: Ano, ve většině případů tomu tak je. V závislosti na typu použitého přístupu a místních podmínkách zde mohou vzniknout vysoké až velmi vysoké náklady.
Zdroj tepla lze vyvinout čtyřmi způsoby:
- pomocí plochých kolektorů, které představují kroužky ležící vedle sebe na trubkách
- Prostřednictvím příkopových kolektorů (tzv. Künetten), které se skládají ze superponovaných kruhových struktur, které jsou uspořádány vedle sebe v příkopu
- pomocí geotermálních sond, které se v několika bodech dostanou do velké hloubky
- využití hluboké podzemní vody jako zdroje tepla (tepelná čerpadla voda-voda)
Ploché kolektory jsou nejlevnějším typem přístupu, ale také vyžadují spoustu místa na pozemku. U většiny rodinných domů s průměrnou velikostí musíte zpravidla počítat s požadavkem na prostor kolem 300 m² až 350 m² - na m² plochého kolektoru lze obvykle vyprodukovat pouze asi 25 W energie.
U špatně izolovaných domů nebo domů s větší podlahovou plochou se rychle zvyšuje prostorová náročnost.
Náklady na ploché kolektory jsou poměrně levné - ve většině případů lze vypočítat přibližně 10 EUR za m² až 15 EUR za m² .
S příkopovými kolektory (příkopové kolektory) lze získat podstatně více energie díky prvkům uspořádaným pod sebou - kolem 100 W na m² je zde docela možné, v závislosti na místních podmínkách.
To znamená, že u většiny rodinných domů je potřeba délka příkopu od 80 m do 100 m, pokud není kladen velký požadavek na vytápění. Musíte počítat s náklady kolem 30 EUR až 40 EUR na metr příkopu, ale to může být také výrazně dražší v závislosti na půdních podmínkách.
Geotermální sondy jsou nejdražším typem vývoje - vyžadují však také nejméně místa. Na vyvrtaný metr hloubky lze získat průměrně až 50 W tepelné energie.
Důvodem je to, že se čím hlouběji půda výrazně otepluje - to znamená, že ve větších hloubkách lze získat poměrně více energie.
U průměrného, dobře izolovaného domu byste zpravidla museli vrtat asi 160 m. Jelikož však existuje omezení vrtání do maximálně 100 m (hloubení vrtání pouze se zvláštními povoleními k těžbě), je hloubka vrtání obvykle rozdělena do několika vrtů.
Průměrné náklady se pohybují kolem 50 až 60 EUR za metr vrtání - ale to může být také výrazně dražší v obtížných půdních podmínkách.
Pokud se nepoužívá geotermální sonda, ale teplo se získává z podzemní vody, mohou být náklady na vrtání často ještě vyšší. Zde jsou zpravidla nutné minimálně dva vrty, úsilí je podstatně vyšší a v mnoha případech je nutné získat podstatně více povolení. Toto je zjevně nejdražší proces výroby tepla.
Otázka: Jaké požadavky na vytápění mají budovy obvykle na plochu?
Expert na kontrolu nákladů: Toto musíte vždy určit případ od případu, zde hraje roli mnoho faktorů - od izolace stěn a typu instalovaných oken až po umístění a orientaci domu.
Jako průvodce však můžete použít několik hrubých pokynů:
| Provedení stavby | Potřeba tepla v kWh / m² za rok |
|---|---|
| Domy před rokem 1977, které nejsou v souladu s WSchV 1977 | přibližně 220 kWh / m² - 280 kWh / m² ročně |
| Domy z roku 1977, které splňují požadavky WSchV 1977 | přibližně 150 kWh / m² - 230 kWh / m² ročně |
| Domy, které splňují požadavky WschV 1984 | přibližně 80 kWh / m² - 150 kWh / m² ročně |
| Domy, které vyhovují WSchV z roku 1995 | přibližně 50 kWh / m² - 100 kWh / m² ročně |
| Domy, které vyhovují EnEV 2009 | přibližně 50 kWh / m² - 70 kWh / m² ročně |
| Nízkoenergetický dům | přibližně 30 kWh / m² - 50 kWh / m² ročně |
| Pasivní dům | méně než 20 kWh / m² za rok |
V pasivním domě je potřeba energie na vytápění velmi nízká
Jedná se samozřejmě pouze o hrubá vodítka. Pouze odborník (energetický konzultant, architekt, stavební inženýr) může po podrobné analýze vypočítat přesnou potřebu vytápění.
Požadované topné zatížení (v kW) je naproti tomu jiná hodnota - udává účinnost vytápění. Požadavek na topné zatížení nesmí být zaměňován s požadavkem na vytápění.
Přemýšlejte o tom jako o automobilu: topný výkon je výkon, požadavek na topení potřebné palivo (roční spotřeba).
Otázka: Co stojí geotermální tepelné čerpadlo v provozu?
Expert na kontrolu nákladů: V jednotlivých případech je to snadné vypočítat: tepelné čerpadlo s JAZ 4,0 generuje 4 kWh tepla z 1 kWh elektřiny.
Pokud předpokládáme požadavek na vytápění 10 000 kWh, má tepelné čerpadlo spotřebu elektřiny 2 500 kWh za rok. S konvenční cenou elektřiny by to bylo přibližně 700 EUR ročně ; pokud použijete snížené tarify za elektřinu tepelným čerpadlem, náklady klesnou na přibližně 475 EUR ročně .
Čím vyšší je JAZ, tím nižší jsou náklady na vytápění - proto se obvykle vyplatí investovat do vysoce kvalitního systému.
Pokud však cena elektřiny stoupne, náklady na vytápění se automaticky zvýší. To může být problematické.
Ve srovnání s jinými topnými systémy je vytápění tepelným čerpadlem poměrně levné:
- Plyn přibližně 6 centů / kWh tepla
- Biomasa (pelety) cca 4,5 centů / kWh - 5 centů / kWh tepla
- Tepelné čerpadlo přibližně 4,2 centů / kWh - 7,3 centů / kWh tepla
Tady hodně záleží na ceně elektřiny - to je třeba vzít v úvahu z dlouhodobého hlediska. Tarify s tepelnými čerpadly lze vynechat, cena elektřiny se může prodražit nebo se přidají nové daně z elektřiny.
S využitím solárního systému pro podporu vytápění (pořizovací náklady kolem 10 000 EUR) můžete obvykle snížit roční spotřebu přibližně o 20% . Je však otázkou, zda se to v jednotlivých případech vyplatí.
Otázka: Jaké jsou financování geotermálního vytápění?
Odborníci na kontrolu nákladů: Financování BAFA na dovybavení starého systému bylo dosud 4 000 EUR , zatímco hluboké vrtání zaplatilo 4 500 EUR .
U domů s energetickým standardem KfW Efficiency House 55 je dotace o 50% vyšší, v některých případech lze získat také speciální bonusové dotace.
