Erdwärme nutzt die natürliche Wärmeenergie aus der Erdkruste für die Wasser- und Raumheizung. Diese Heizmethode wird für ihre Energieeffizienz, Schadstofffreiheit und ihre finanziellen Vorteile gelobt. Gebiete wie Island mit reichlich geothermischen Quellen, sogenannten Hot Spots, können die Energie frei zum Heizen nutzen. Aber auch Regionen ohne Hot Spots können mit einer Erdwärmepumpe geothermisch geheizt werden.
Ursprünglich wurde Wärme in der Erde während der Entstehung des Planeten durch die Einschlagsenergie von Meteoriten und die Kompressionswärme erzeugt. Die Kompressionswärme im Erdkern und der Zerfall radioaktiver Stoffe im Erdmantel erzeugen auch heute noch Wärme. Hot Spots, an denen die Erdoberfläche dichtere Wärmetaschen aufweist, treten auf, wenn Magma näher an der Oberfläche ist und sind normalerweise von Vulkanen gekennzeichnet.
Als Paradebeispiel für einen Hot Spot hat Island geothermische Kraftwerke errichtet, um die Wärme in Strom umzuwandeln, und nutzt Fernwärme, um das Wasser und den Raum in den meisten Gebäuden zu erwärmen. Geothermische Fernwärme entnimmt dem Ort des Hotspots Wärme und verteilt heißes Wasser oder Dampf über isolierte Rohre an Gebäude. Eine Form dieser Methode wird seit dem Römischen Reich verwendet, das in seinen Bädern und einigen Gebäuden Erdwärme nutzte.
Damit eine Erdwärmeheizung in Gebieten ohne die Vorteile eines Hot Spots möglich ist, muss eine Pumpe verwendet werden. Die meisten Orte auf der Erde halten eine Temperatur von 50 bis 54 Grad Fahrenheit (0-12 ° F, XNUMX-XNUMX ° C) unter der Oberfläche aufrecht, unabhängig vom Wetter darüber. Eine Erdwärmepumpe nutzt diese konstante Temperatur, um in einem Gebäude, typischerweise einem Wohnhaus, Raum und Wasser zu erwärmen und zu kühlen.
Unter dem Haus wird eine Reihe von Rohren in einer Schleife verlegt, durch die gekühltes Wasser gepumpt wird. Während das Wasser durch den Boden strömt, leitet es Wärme, die dann in einem Wärmetauscher unter dem Haus wieder entzogen wird. Die Wärme, die der Tauscher dem Wasser entzieht, und die Wärme, die als Nebenprodukt der Arbeit des Tauschers entsteht, werden zur Beheizung des Hauses verwendet. Wenn der Kreislauf umgekehrt wird und erwärmtes Wasser durch den Boden gepumpt wird, um Wärme an den relativ kühleren Boden zu verlieren, kann das System zur Kühlung des Hauses verwendet werden. Erdwärme verbraucht weit weniger Energie als elektrisches Heizen und Kühlen oder eine Luftwärmepumpe.
Erdwärme wird aus mehreren ökologischen und finanziellen Gründen gefeiert. Diese Heizmethode bezieht Energie aus einer erneuerbaren Quelle und verursacht weniger Umweltverschmutzung, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe üblich ist. Aus finanzieller Sicht sind Erdwärmeheizungen wartungsärmer, halten jahrzehntelang, steigern den Wert eines Gebäudes und senken Kosten, die normalerweise in der monatlichen Öl- oder Stromrechnung anfallen. Die Erstinstallation des Systems kann jedoch sehr teuer sein und erfordert ausreichende Kenntnisse der Geologie des Standorts, damit das Grundwasser nicht kontaminiert und die Integrität des Bodens nicht beschädigt wird. Erdwärmepumpen benötigen auch Strom, um die Pumpen zu betreiben, was oft die Verbrennung fossiler Brennstoffe erfordert, und kann im Wasser, das durch die Rohre fließt, ein giftiges Kühlmittel verwenden.