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Erdwärmekollektoren sind meist aus Kunststoffrohren bestehende Wärmeübertrager, die horizontal im Erdreich liegen. Sie werden mindestens 20 cm unterhalb der örtlichen Frostgrenze, also in 1 bis 1,5 m Tiefe mäanderförmig - ähnlich einer Fußbodenheizung - mit einem Rohrabstand von 0,5 bis 0,8 m verlegt. In einem geschlossenen System zirkuliert ein Wasser-Glykol-Gemisch als Wärmeträger. Die aus dem Erdreich entnommene, von der Sonne eingestrahlte Wärme wird über das Trägermedium der Wärmepumpe zugeführt.

Die erzielbare Wärmeleistung ist abhängig von der Beschaffenheit des Bodens. Trockene, grobkörnige Böden sind für den Wärmetransport schlechter geeignet als feuchte Grundwasserböden. Deshalb variiert die Leistung dieser Kollektoren von 10 W/m² bis zu 35 W/m² bei Grundwasserböden. Bei 20 W/m² Wärmeeintragsleistung bedeutet dies, dass man für eine Wärmepumpenheizung mit 6 kW Leistung etwa 300 m² Bodenfläche benötigt. Das entspricht überschlägig etwa einer Fläche, die doppelt so groß ist wie die zu beheizende Wohnfläche.

Vorteile von Erdwärmekollektoren sind ihre ganzjährige Verfügbarkeit, das geschlossene System mit unbedenklichem Solemedium und die einfache Erschließung der Wärmequelle. Nachteilig ist der relativ große Flächenbedarf im Vergleich zu Erdwärmesonden, welche aufwendige Tiefbohrungen erfordern. Durch die geringere Temperatur des Erdreichs kann sich der Beginn der Wachstumsperiode von Pflanzen, die oberhalb des Kollektors wachsen, um bis zu zwei Wochen verzögern.

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