L'energia geotermica è una tecnologia entusiasmante le cui possibili applicazioni sono ben lungi dall'essere esaurite. Con l'aiuto delle pompe di calore geotermiche, l'energia geotermica può già essere utilizzata per il riscaldamento nelle abitazioni private. In un'intervista, l'esperto del controllo dei costi spiega in dettaglio quanto costa e se i costi del riscaldamento geotermico saranno ripagati a lungo termine.
Domanda: come funziona il riscaldamento geotermico e quali sono i vantaggi e gli svantaggi?
Esperto del controllo dei costi: più vai nel terreno, più diventa caldo. La nostra terra sta diventando sempre più calda verso il centro della terra. Anche a una profondità inferiore a un metro, il terreno alle nostre latitudini è già protetto dal gelo: questo viene utilizzato per costruire fondamenta in modo che non possano congelare in inverno.
Un po 'più in basso, dopo circa 2 - 3 metri, c'è una temperatura di circa 12 ° C all'interno della terra anche nel più profondo inverno. Qui, ad esempio, sta il grande vantaggio degli edifici sotterranei, le cosiddette case di terra. Non serve quasi più energia per il riscaldamento, nemmeno in inverno.
Con il riscaldamento geotermico, l'energia termica viene estratta dal terreno più caldo a diverse profondità utilizzando un refrigerante e trasportata all'interno della casa. Questo calore viene quindi trasferito al fluido di riscaldamento tramite un sistema di scambio e utilizzato come energia di riscaldamento. Per questo viene utilizzato un sistema a pompa di calore , che può essere progettato in diversi modi. Esistono anche diversi modi per estrarre calore dal terreno.
Il vantaggio del riscaldamento geotermico è chiaramente che si utilizza una fonte di energia sempre disponibile, cioè praticamente rinnovabile, per il riscaldamento. Il calore dell'interno terrestre è permanentemente disponibile; viene semplicemente trasportato sulla superficie terrestre tramite applicazioni geotermiche e reso utilizzabile lì, più o meno allo stesso modo in cui la radiazione termica costante del sole viene utilizzata per applicazioni solari.
Uno svantaggio del sistema è sicuramente che il refrigerante deve circolare continuamente attraverso il terreno per estrarne calore. Ciò richiede una fonte di energia, in questo caso energia elettrica.
Una pompa di calore geotermica ha bisogno di elettricità per funzionare
Sebbene l'elettricità sia utilizzata in modo abbastanza efficiente nel caso di una pompa di calore che funziona in questo modo, in definitiva è una forma di riscaldamento elettrico. L'uso dell'energia geotermica può quindi essere ecologico e climaticamente neutro solo come l'elettricità utilizzata per il funzionamento. Se l'elettricità utilizzata per il funzionamento della pompa di calore proviene da una centrale elettrica a carbone (molte delle quali sono ancora in funzione in Germania), l'equilibrio ecologico del proprio riscaldamento geotermico è ovviamente catastrofico e non si può dire che sia neutro dal punto di vista climatico. Un altro svantaggio è che con l'aumento dei costi dell'elettricità, aumentano anche i costi di riscaldamento.
Se invece la pompa di calore funziona con energia solare autoprodotta, per l'intero riscaldamento vengono utilizzate solo energie rinnovabili - in questo caso il riscaldamento è in realtà completamente neutro dal punto di vista climatico. I costi di riscaldamento sono ovviamente notevolmente inferiori.
Domanda: quanto costano le pompe di calore geotermiche?
Esperto del controllo dei costi: può essere molto diverso, a seconda della quantità di calore richiesta e del tipo di sistema utilizzato.
La stessa pompa di calore di solito costa solo da 5.000 a 10.000 euro , ma i costi per l'intero sistema sono generalmente compresi tra 15.000 e 25.000 euro . Oltre ai costi per la pompa di calore, ci sono anche i costi per lo sviluppo, che possono far aumentare di nuovo enormemente il prezzo del sistema geotermico.
Questi costi relativamente elevati sono in qualche modo compensati (altri tipi di riscaldamento sono spesso nella gamma di circa EUR 10.000 - EUR 12.000 o anche meno) attraverso numerosi e alti sussidi.
Lo stato sta promuovendo così tanto l'uso dell'energia geotermica come energia per il riscaldamento al fine di favorire la diffusione della tecnologia e di creare un incentivo per i proprietari di case a utilizzare energie ecologiche. Inoltre, un uso diffuso del riscaldamento geotermico aiuterebbe ovviamente anche a raggiungere gli obiettivi climatici.
Un piccolo esempio di costi dalla pratica
Abbiamo il riscaldamento geotermico installato nella nostra moderna casa familiare ben isolata al posto della vecchia caldaia a gasolio. Viene utilizzata una pompa di calore con un JAZ di 4,5. Poiché lo spazio disponibile sulla nostra proprietà è limitato, decidiamo di utilizzare una sonda geotermica per generare l'energia termica.
| Inviare | prezzo |
|---|---|
| Pompa di calore (salamoia) comprensiva di installazione e bilanciamento idraulico | EUR 11.500 |
| Sviluppo (perforazione profonda, sonda geotermica) | 8.800 EUR |
| costo totale | EUR 20.300 |
| avanzamento | meno 4.500 EUR |
| costi autosufficienti | 15.800 EUR |
Naturalmente, questo è solo un singolo esempio di costo per una struttura molto specifica e un tipo di sviluppo molto specifico. In altri casi, i costi possono anche essere notevolmente diversi.
I costi possono anche essere notevolmente più economici, soprattutto per i tipi di sviluppo vicino alla superficie (collettori geotermici), ma ciò richiede un'area relativamente ampia sulla proprietà.
Domanda: da cosa dipendono solitamente i costi di una pompa di calore geotermica?
Esperto del controllo dei costi: ci sono principalmente 3 cose che determinano i costi:
- il tipo di pompa di calore e le sue prestazioni
- il tipo di sviluppo e le condizioni date nonché
- il fabbisogno termico specifico dell'edificio
Questi fattori devono sempre essere considerati nel loro insieme per arrivare a una stima dei costi affidabile.
Soprattutto, è importante determinare il fabbisogno termico dato il più precisamente possibile in anticipo per poter dimensionare correttamente l'impianto. Anche i "valori anomali" climatici, ad esempio i giorni invernali particolarmente freddi, devono essere presi in considerazione in modo sufficiente in modo che il sistema fornisca effettivamente abbastanza calore quando necessario. Se un sistema è stato dimensionato troppo piccolo, difficilmente può essere corretto in seguito - ecco perché è essenziale un calcolo completo in anticipo.
Domanda: Quali sono i costi della pompa di calore in questo caso?
Maggiore è la potenza che la pompa dovrebbe fornire, più è costosa
Esperto nel controllo dei costi: dipende principalmente dalle prestazioni che la pompa deve fornire e anche dalla sua qualità.
Una pompa con un coefficiente di prestazione annuale elevato (JAZ) è ovviamente più costosa di una pompa con un'efficienza inferiore. In parole povere, il JAZ indica il rapporto tra la quantità di kWh di elettricità che può essere generata da quanto kWh di calore .
Una pompa di calore con JAZ 4.0 genera (almeno matematicamente) 4 kWh di energia termica da 1 kWh di elettricità .
Oltre ai valori di prestazione della pompa, anche il design e la gamma di funzioni della pompa giocano un ruolo nel prezzo.
I prezzi per una pompa di calore di solito oscillano tra 5.000 euro e 15.000 euro ; per le pompe di calore ad alte prestazioni, il prezzo può essere leggermente più alto nei singoli casi.
Domanda: Quindi il fattore di costo più importante è il costo per sfruttare la fonte di calore?
Esperto del controllo dei costi: Sì, nella maggior parte dei casi è così. A seconda del tipo di sviluppo utilizzato e delle condizioni locali, qui possono sorgere costi da alti a molto alti.
La fonte di calore può essere sviluppata in 4 modi:
- tramite collettori piani, che rappresentano anelli posti uno accanto all'altro su tubi
- Tramite collettori di trincea (cosiddetti. Künetten), costituiti da strutture ad anello sovrapposte disposte l'una accanto all'altra in una trincea
- tramite sonde geotermiche che in alcuni punti vengono portate a grande profondità
- utilizzo delle acque sotterranee profonde come fonte di calore (pompe di calore acqua-acqua)
I collettori piani sono il tipo di accesso più economico, ma richiedono anche molto spazio sulla proprietà. Di norma, per la maggior parte delle case unifamiliari di medie dimensioni, è necessario considerare uno spazio necessario da circa 300 m² a 350 m² - di solito si possono generare solo circa 25 W di energia per m² di collettore piano.
Per le case scarsamente isolate o con una superficie più ampia, lo spazio necessario aumenta rapidamente.
I costi per i collettori piani sono piuttosto bassi: nella maggior parte dei casi è possibile calcolare da circa 10 EUR al m² a 15 EUR al m² .
Con i collettori di trincea (collettori di trincea) si può guadagnare molta più energia a causa degli elementi disposti uno sotto l'altro - qui sono possibili circa 100 W per m² , a seconda delle condizioni locali.
Ciò significa che per la maggior parte delle case unifamiliari sono necessarie lunghezze di trincea da 80 ma 100 m, se non vi è un fabbisogno eccessivo di riscaldamento. Per metro di trincea devi calcolare da 30 EUR a 40 EUR di costi, ma a seconda della natura del terreno, questo può anche essere molto più costoso.
Le sonde geotermiche sono il tipo di sviluppo più costoso, ma richiedono anche la minima quantità di spazio. È possibile ottenere una media fino a 50 W di energia termica per metro di profondità perforato.
La ragione di ciò è che il terreno diventa notevolmente più caldo quanto più profondo va - questo significa che è possibile ottenere relativamente più energia a profondità maggiori.
Di norma, dovresti perforare circa 160 m di profondità per una casa media e ben isolata. Tuttavia, poiché esiste una restrizione alla perforazione fino a un massimo di 100 m (la perforazione più profonda può essere eseguita solo con permessi minerari speciali), la profondità di perforazione è solitamente suddivisa in più fori.
I costi medi si aggirano tra i 50 ei 60 euro per metro di perforazione , ma questo può anche essere notevolmente più costoso in condizioni di terreno difficili.
Se non viene utilizzata alcuna sonda geotermica, ma il calore viene estratto dall'acqua di falda, i costi di perforazione possono spesso essere anche più alti. Di norma, qui sono necessari almeno due fori, lo sforzo richiesto è notevolmente maggiore e, in molti casi, devono essere ottenuti molti più permessi. Questo è chiaramente il processo più costoso per la generazione di calore.
Domanda: Quali sono i requisiti di riscaldamento degli edifici normalmente per area?
Esperto del controllo dei costi: è sempre necessario determinarlo caso per caso Molti fattori giocano un ruolo qui: dall'isolamento delle pareti e dal tipo di finestre installate alla posizione e all'orientamento della casa.
Ma ci sono alcune linee guida approssimative che puoi usare come guida:
| Esecuzione di edifici | Fabbisogno di riscaldamento in kWh / m² all'anno |
|---|---|
| Case prima del 1977 non conformi alla WSchV 1977 | circa 220 kWh / m² - 280 kWh / m² all'anno |
| Case del 1977 conformi alla WSchV 1977 | circa 150 kWh / m² - 230 kWh / m² all'anno |
| Case conformi alla WschV 1984 | circa 80 kWh / m² - 150 kWh / m² all'anno |
| Case conformi alla WSchV 1995 | circa 50 kWh / m² - 100 kWh / m² all'anno |
| Case che rispettano EnEV 2009 | circa 50 kWh / m² - 70 kWh / m² all'anno |
| Casa a basso consumo energetico | circa 30 kWh / m² - 50 kWh / m² all'anno |
| Casa passiva | meno di 20 kWh / m² all'anno |
In una casa passiva, il fabbisogno energetico per il riscaldamento è molto basso
Naturalmente, queste sono solo linee guida approssimative. Solo uno specialista (consulente energetico, architetto, ingegnere civile) può calcolare l'esatto fabbisogno di riscaldamento dopo un'analisi dettagliata.
Il carico di riscaldamento richiesto (in kW), d'altra parte, è un valore diverso - indica l'efficienza del riscaldamento. La richiesta del carico di riscaldamento non deve essere confusa con la richiesta di riscaldamento.
Puoi immaginarlo come con un'auto: il carico di riscaldamento è la potenza, il fabbisogno di riscaldamento è il carburante richiesto (consumo annuo).
Domanda: quanto costa una pompa di calore geotermica durante il funzionamento?
Esperto del controllo dei costi: è facile da calcolare nei singoli casi: una pompa di calore con un JAZ di 4.0 genera 4 kWh di calore da 1 kWh di elettricità.
Se ipotizziamo un fabbisogno di riscaldamento di 10.000 kWh, la pompa di calore ha un consumo di elettricità di 2.500 kWh all'anno. Con un prezzo dell'elettricità convenzionale che sarebbe di circa 700 euro all'anno , se si utilizzano tariffe ridotte per l' elettricità della pompa di calore, i costi scendono a circa 475 euro all'anno .
Maggiore è il JAZ, minori saranno i costi di riscaldamento, motivo per cui di solito vale la pena investire in un sistema di alta qualità.
Tuttavia, se il prezzo dell'elettricità aumenta, anche i costi di riscaldamento aumentano automaticamente. Ciò può essere problematico.
Rispetto ad altri sistemi di riscaldamento, il riscaldamento a pompa di calore è relativamente economico:
- Gas circa 6 centesimi / kWh di calore
- Biomassa (pellet) circa 4,5 centesimi / kWh - 5 centesimi / kWh calore
- Pompa di calore circa 4,2 centesimi / kWh - 7,3 centesimi / kWh di calore
Quindi qui molto dipende dal prezzo dell'elettricità - questo deve essere considerato a lungo termine. Le tariffe della pompa di calore possono essere omesse, il prezzo dell'elettricità può diventare più costoso o vengono aggiunte nuove tasse sull'elettricità.
Con l'utilizzo di un impianto solare termico per il supporto al riscaldamento (costi di acquisto intorno ai 10.000 euro), è solitamente possibile ridurre i consumi annui di circa il 20% . Tuttavia, è discutibile se ciò sia utile nei singoli casi.
Domanda: quali finanziamenti ci sono per il riscaldamento geotermico?
Esperto di controllo dei costi: finora, il finanziamento BAFA per l'adeguamento di un vecchio sistema è stato di 4.000 euro ; la perforazione profonda ha pagato 4.500 euro .
Per le case con lo standard energetico di una KfW Efficiency House 55, il sussidio è superiore del 50%, in alcuni casi è possibile ottenere anche speciali sussidi bonus.
