Zylindrischer Flachkollektor für Geothermie und Sonne

Klemens Waterkotte, der vor rund 50 Jahren die Wärmepumpe für die Hausheizung in Deutschland konzipierte und einführte und damals schon mit den verschiedenen Energiequellen und Kollektoren experimentierte, stellte jetzt sein patentiertes jüngstes Kind namens „Terrathech“ vor.
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Aufbau Geothermie-Absorber

Bei der Neuentwicklung handelt es sich um einen zylindrischen geothermischen Hochleistungskollektor für die horizontale Verlegung im Grundstück.

Wobei „horizontal“ sich auf die Aneinanderreihung mehrerer Module bezieht, nicht auf die Lage im Erdreich des einzelnen Zylinders: Der kann liegend, schräg oder stehend vergraben werden. Und auch unter versiegelten Flächen wie beispielsweise Garagen.

Die thermodynamische Besonderheit dieses Geothermie-Absorbers liegt in seiner Zweistofffüllung, nämlich Wasser und Sole: Ähnlich einem Eisspeicher ist das einzelne Zylinderelement von 6 m Länge und rund 30 cm Durchmesser mit Wasser gefüllt. Das nimmt die Erdwärme und bei Bedarf auch zusätzlich die Solarkollektorwärme auf und gibt sie an die Sole führenden Kunststoffrohre im Zylinder als Vorlauf zur Wärmepumpe ab.

Großflächige Absorber-Geometrie

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Die einzelnen Absorber können liegend, schräg oder stehend im Boden vergraben werden. Der Grundstücksflächenbedarf für 5 kW beträgt in der liegenden Ausführung 28 m2.
Bilder: TerraThech Waterkotte GmbH

Die Abmessungen der Rohre sind so gewählt, dass die Tauscherfläche Erdreich/Wasser des Zylinders identisch ist mit der Tauscherfläche Wasser/Sole der Vorlaufspirale. Entsprechend dicht liegen die einzelnen Windungen der Wendel aus HDPE mit den Abmessungen 25 x 2,3 mm im Modul aneinander.

Nach Abzug der Vor- und Rücklaufleitungen beträgt das Wasservolumen im Zylinder 70 Liter je Meter.

Diese Füllung überträgt die Wärme auf ein Solevolumen von 4 l/m. In ihrer zweiten Funktion als Eisspeicher hat diese Lösung gegenüber den bekannten kubischen Eisspeichern also den Vorteil der geringen Menge an Sole.

Die herkömmlichen Behälter müssen für 10 kW etwa 200 l Wasser/Glykol-Gemisch umwälzen, während der Terrathech-Absorber mit 25 l auskommt.

Die Terrathech Waterkotte GmbH schreibt in ihrem Prospekt: „Ein wesentliches Merkmal der neuartigen Erdwärmeabsorber ist die Nutzung großflächiger Absorber-Geometrie aufgrund des Zylinders.

Diese Geometrie macht es möglich, die im Erdreich gespeicherte Erneuerbare Energie besser und effektiver als andere Geometrien zu erfassen und zu gewinnen.“

Ein 6-m-Modul deckt den Leistungsbedarf von 5 kW oder einer Wohnfläche von etwa 125 m2 ab. Als Eisspeicher verfügt jeder Absorber über eine latente Speicherkapazität von 16,0 kWh. Er lagert ganzjährig, also 8 760 Stunden im Jahr Erdwärme ein – mithin auch in den Taktpausen der Wärmepumpe.

Ein Vertrieb in den deutschsprachigen Ländern wird gerade aufgebaut.

Info → Terrathech

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