Energiezaun sammelt Umweltenergie für Wärmepumpen

Energiezaun als Kollektor einer Wärmepumpe

Der Energiezaun ist ein Kollektor, der genau wie Sondenbohrungen, Grabenkollektoren oder Erdwärmekörbe thermische Energie aus der Umwelt sammelt. Er besteht aus schwarz gefärbten Rohrleitungen, die wie bei einem Flechtzaun um mehrere senkrechte Stützen gelegt werden. Der Zaun wird ganz oder zu etwa zwei Dritteln an der Oberfläche installiert und von Sole, einem Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, durchflossen. Dabei ist er in Bauhöhen von etwa einem Meter bis zu zwei Metern erhältlich.

Funktion und Leistung des Energiezauns

In seiner Funktion gleicht der Energiezaun einem einfachen Solarabsorber. Dabei erwärmt er sich durch Luft, Regen sowie die Sonneneinstrahlung und überträgt die aufgefangene thermische Energie an ein zirkulierendes Medium. Die sogenannte Sole transportiert die Umweltwärme zur Wärmepumpe, mit der sie zum Heizen nutzbar gemacht wird. Wie das im Detail funktioniert, erklären wir im Beitrag "Funktionsweise der Wärmepumpe".

Je nach Verlegeart kann die Technik nach Herstellerangaben etwa 500 bis 1.000 Watt pro Quadratmeter gewinnen. Für eine Wärmepumpe mit einer Leistung von rund zwölf Kilowatt würde man dabei einen Zaun von 15 bis 20 Metern Länge benötigen.

Schutz vor Frost am Rohrsystem

Wird der Energiezaun allein an der Oberfläche installiert, besteht im Winter Frostgefahr. Denn immer dann, wenn das Energieangebot aus der Umgebung knapp wird, sinkt die Soletemperatur. Um das Einfrieren innen und außen am Rohrsystem zu verhindern, ist zusätzliche Energie nötig und die Effizienz der Wärmepumpe sinkt.

Verbindung mit unterirdischem Kollektor für höhere Effizienz

Wird der Energiezaun zu einem Teil im Erdreich installiert oder zum Beispiel mit einem Grabenkollektor kombiniert, kann seine Effizienz steigen. Denn auf diese Weise aktiviert er das Erdreich als  Energiespeicher. Möglich wird das, in dem der Zaun solare Strahlungswärme in den Boden schickt und dessen Temperatur anhebt. Das senkt den Temperaturhub der Wärmepumpe und begünstigt einen sparsameren Heizbetrieb.

Nicht alle Pflanzen eignen sich am Energiezaun

Als Solarabsorber kann der Energiezaun nur dann viel Energie gewinnen, wenn er möglichst vollflächig von der Sonne beschienen wird. Vor allem im Winter sollte er demnach nicht von Laub oder Pflanzen verdeckt werden. Wollen Hausbesitzer den Energiefänger bepflanzen, kommen also hauptsächlich Arten infrage, die nicht zu dicht sind und ihr Laub im Winter abwerfen. Vor allem bei niedrigen Sole-Temperaturen kann der Zaun außerdem für eine kalte Umgebung sorgen. Auch damit müssen die eingesetzten Pflanzen zurechtkommen.

Kosten sowie Vor- und Nachteile der Technik

Die Kosten der Technik können sich je nach System deutlich unterscheiden. In der Kombination mit einem unterirdischen Grabenkollektor können Hausbesitzer überschlägig mit 200 bis 300 Euro je Meter rechnen.

In der Regel auch ohne besondere Genehmigungen aufzustellen

Ein Energiezaun soll auch bei geringen Platzverhältnissen viel Wärme liefern können. Er lässt sich im Vergleich zu Flachkollektoren oder Sondenbohrungen ohne großen Aufwand installieren und erfordert keine besonderen Genehmigungen. Darüber hinaus dient er als Sichtschutz und ersetzt den ohnehin benötigten Gartenzaun.  

Kritiker bemängeln vor allem die Frostgefahr im Winter. Diese führe zu einer besonders niedrigen Leistung des Energiezauns. Außerdem werde zusätzliche Energie benötigt, um die Anlage vor der Vereisung zu schützen. Durch die tiefen Temperaturen an der Oberfläche der Rohrleitungen können vor allem bei Kindern oder Tieren im Garten besondere Schutzmaßnahmen nötig werden.

Wird der Kollektor zum Beispiel mit einem Grabenkollektor kombiniert, kann der Energiezaun eine sinnvolle Lösung darstellen. Beachten sollten Hausbesitzer dabei aber die höheren Installationskosten des Systems.