Die Firma ist beauftragt herausfinden, bis zu welchem Grad die im Boden vorhandene Erdwärme zur Beheizung und Kühlung des Schulgebäudes genutzt werden kann. Denn der Betrieb der Schule soll nachhaltig und ohne Nutzung fossiler Energieträger wie Öl, Kohle und Gas erfolgen, um keine klimaschädlichen Treibhausgase wie CO2 zu produzieren.
Erdwärme gehört dagegen zu den klimafreundlichen Energien und gilt als unerschöpflich. Bereits zehn Meter unter der Oberfläche herrschen im Boden das ganze Jahr über gleichbleibende Temperaturen. Mit jedem Meter, den es tiefer geht, erhöhen sich die Temperaturen, alle zehn Meter um etwa 0,3 Grad Celsius.
Um die dort vorhandene Wärme zu nutzen, wird eine sogenannte Erdwärmesonde in ein enges, aber sehr tiefes Loch eingeführt, im Fall von Leinefelde 180 Meter tief. Bei der Sonde handelt es sich, vereinfacht gesagt, um ein U-förmiges Rohr, das mit einer Flüssigkeit, meist Wasser mit Frostschutzmitteln, gefüllt ist.
Die kühle Flüssigkeit wird in der Sonde in die Tiefe gepumpt, nimmt dabei die im Boden vorhandene Wärmeenergie auf und steigt dann wieder mit höherer Temperatur nach oben. Im Schulgebäude ist die Sonde an einer Wärmepumpe angeschlossen. Die arbeitet ähnlich wie ein Kühlschrank und wandelt die von der Sondenflüssigkeit mitgebrachte Energie in nutzbare Wärme um, die ins Heizsystem der Schule eingespeist wird.
Positiv und keinesfalls ein Nebeneffekt: Die Flüssigkeit in der Sonde kommt an der Wärmepumpe mit einer Temperatur von ca. zehn bis fünfzehn Grad Celsius an. An heißen Tagen, wenn also nicht geheizt werden muss, lässt sich mit der Erdwärme das Gebäude sogar kühlen, und auch das, ohne Treibhausgase zu erzeugen.
Die Gerätschaften zur Probebohrung sind schnell aufgebaut. Anderthalb bis zwei Tage dauert es, das Loch zu bohren, je nachdem welche Erdschichten, Gesteins- und Felsformationen durchdrungen werden müssen. Danach hat das Bohrloch sieben Tage Zeit, sich zu stabilisieren und die beim Bohren eingebrachte Energien abzubauen. Ohne Ruhephase würde sich sonst das Messergebnis verfälschen.
Die Erdwärme-Messung erfolgt 72 Stunden lang und darf nicht unterbrochen werden. Steht das Ergebnis fest, können Fachleute festlegen, wie viele Erdwärmesonden in den Boden eingebracht werden müssen, um das Schulgebäude zu beheizen. Dabei ist von Sonde zu Sonde aus technischen Gründen ein Mindestabstand von fünf Metern und mehr einzuhalten.
Die Größe des Leinefelder Schulgrundstücks bestimmt also die Höchstzahl der nutzbaren Erdwärmesonden. Darum wissen die Experten auch schon vor den Messungen, dass nicht genügend Sonden eingebaut werden können, um die neue Schule komplett mit Erdwärme zu beheizen. Die Differenz wird mit sogenannten Luft-Wärme-Pumpen ausgeglichen, die ebenfalls nachhaltig arbeiten und keine Treibhausgase produzieren.
