Die im Erdreich gespeicherte Energie fließt fast ausschließlich über die Erdoberfläche zu. Dabei sind Niederschlag und Sonneneinstrahlung die wesentlichen Energielieferanten. Der Wärmezufluss aus dem Erdinneren ist kleiner als 0,1 W/m² und somit vernachlässigbar. Der Wärmetransport im Erdreich erfolgt fast ausschließlich durch Wärmeleitung, wobei die Wärmeleitfähigkeit mit wachsenden Wassergehalt zunimmt. Ebenso wie die Wärmeleitfähigkeit wird das Wärmespeichervermögen maßgeblich vom Wassergehalt des Erdreichs bestimmt. Die Vereisung des enthaltenen Wassers führt zu einem deutlichen Anwachsen der gewinnbaren Energiemenge, da die Latentwärme des Wassers mit ca. 0,09 kWh/kg sehr hoch ist. Für die optimale Ausnutzung des Erdreiches ist deshalb eine Vereisung um die im Erdreich verlegten Rohrschlangen nicht nachteilig.

Erdwärmetauscher:

Hierbei wird in ca. 1,2 bis 1,6 m Tiefe Erdwärmetauscher aus PE Rohr verlegt, durch das ein Wasser-Solegemisch fließt (Solekollektor) und so den Energietransport vom Erdreich zur Wärmepumpe übernimmt. Die Menge und die Entzugsfläche ist dabei abhängig vom Wärmebedarf des Hauses und der Bodenbeschaffenheit.

Im effizientesten System der Flächenkollektoren kommt der Direktverdampfer zum Einsatz. Hier wird nahtloses Spezialrohr mit Kunststoffbeschichtung zur Korrosionsvermeidung in einer Tiefe von etwa 1,20m verlegt. Durch die direkte Übergabe ohne zusätzlichen Wärmetauscher sind hervorragende Ergebnisse bei längster Lebensdauer möglich. Anders als beim Solekollektor können auch Grundstücke mit Gefälle als "Energiefeld" genutzt werden.

Anstatt der Soleflüssigkeit wird ein Kältemittel im Rohrsystem der Wärmepumpe eingesetzt. Dadurch kann der Wärmetauscher entfallen und deshalb eine effektivere Energiegewinnung (also eine höhere Leistungszahl) erreicht werden.

Die Bodentemperaturen können in 1m Tiefe auch ohne Wärmenutzung den Gefrierpunkt erreichen. In 2m Tiefe liegt die minimale Temperatur bei ca. 5°C. Mit zunehmender Tiefe nimmt diese Temperatur zu, allerdings auch der Wärmestrom von der Erdoberfläche ab. Ein Abtauen der Vereisung im Frühjahr ist somit nicht sichergestellt. Daher sollte die Verlegetiefe mindestens 1,2m sein und maximal 1,6m nicht überschreiten.