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Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?
Eine Erdwärmepumpe, auch Sole-Wasserpumpe genannt, gewinnt mithilfe von Kollektoren oder Sonden Energie aus dem Erdreich. Die Erde ist eine der wichtigsten Energiequellen. Der Boden speichert Sonnenenergie, Regen und Witterungseinflüsse sowie die Wärme, die bei natürlichen Zersetzungsprozessen entsteht. Nicht zuletzt wird die Hitze des Erdkerns im Boden gespeichert. Eine Wärmepumpe nutzt deshalb Energien, die kostenfrei zur Verfügung stehen um ausreichend Heizwärme für den gesamten Haushalt zu erzeugen. Welche Wärmepumpen es sonst noch so gibt, erfahren Sie in unserem Blog Ratgeber über die Wärmepumpe.
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Schon gewusst? Die Temperaturen, die unterhalb der Frostgrenze im Boden herrschen, bleiben das ganze Jahr über recht konstant. In 0,8 bis 1,5 m Tiefe sind es circa 7 bis 12 °C, was zunächst wenig klingt. Tatsächlich reicht dies aber aus, um durch Sole, Druck und ein wenig Strom die Temperatur so zu erhöhen, dass damit geheizt werden kann. |
Eine Erdwärmepumpe kann heizen und Brauchwasser erwärmen. Neben der im Boden gespeicherten Wärme benötigt die Pumpe eine externe Energiequelle und einen geschlossenen dreifachen Kreislauf. Darin zirkuliert Sole, eine Mischung aus Salz, Wasser und Frostschutzmittel, welches die Wärme aus dem Boden aufnimmt. Anschließend gelangt die gewonnene Wärme in den zweiten Kreislauf, in welchem sich ein Kältemittel befindet – meist Propan oder Ammoniak. Mithilfe von etwas Druck ändert das Kältemittel seinen Aggregatzustand und gibt die Wärme über einen Wärmetauscher an den dritten Kreislauf - die Raumheizung - ab.
Welche Arten von Erdwärmepumpe gibt es?
Erdwärmepumpe mit Erdsonde
Eine der beiden Möglichkeiten, eine Erdwärmepumpe zu nutzen, ist durch eine Erdsonde. Die Erdsonden werden mittels Tiefenbohrung vertikal in den Boden eingesetzt, meist in einer Tiefe von 40 bis 100 m, wo sie die Wärme des Erdbodens aufnehmen. Der Platzbedarf bei einer Sole-Wasser-Wärmepumpe auf Erdsonden-Basis ist recht gering, vor allem im Vergleich zu Flächenkollektoren.
Verschiedene Faktoren müssen bei der Tiefenbohrung allerdings beachtet werden: Sie fällt unter das Bergrecht nach § 127 Berggesetz und muss der Bergbehörde gemeldet werden. Des Weiteren richtet sich die Bohrung nach den bundeslandspezifischen Wassergesetzen. Der Standort des Hauses bzw. der Tiefenbohrung für die Pumpe ist entscheidend. Es kann vorkommen, dass die zuständige untere Wasserbehörde durch die Bohrarbeiten in tiefen Schichten das Grundwasser gefährdet sieht. Derlei Faktoren müssen deshalb vor der Bohrung geplant und angemeldet werden, damit eine Genehmigung erteilt wird.
Erdwärmepumpe mit Erdkollektoren
Bei einer Erdwärmepumpe auf Erdkollektoren-Basis wird die Wärme in den oberen Bodenschichten genutzt, nämlich 20 cm unter der Frostgrenze, was circa 0,8 bis 1,5 m Tiefe bedeutet. Die Kollektoren für die Pumpe werden dort schlangenförmig verlegt. Die Temperaturen in diesem Bereich liegen je nach Jahreszeit und Tiefe der Kollektoren zwischen – 5 und 25 °C. Wie groß die Fläche der Kollektoren ist, richtet sich nach dem zu heizenden Raum. Als Faustformel kann man sich merken: Die zu beheizende Wohnfläche benötigt eine doppelt so große Fläche an Kollektoren.
Anders als bei der Erdsonde muss keine Genehmigung für die Verlegung der Kollektoren eingeholt werden. Nichtsdestotrotz sollte die Bergbehörde über die anstehenden Bodenarbeiten informiert werden. Die Bodenfläche über den Kollektoren kann im Anschluss normal bepflanzt werden.
Welche baulichen Voraussetzungen für eine Erdwärmepumpe gibt es?
Bei dem Kauf einer Sole-Wasser-Wärmepumpe sollten gewisse Faktoren beachtet werden. Wichtig ist, dass die Heizkörper für eine geringe Vorlauftemperatur geeignet sind, idealerweise maximal 40 °C. Flächenheizungen bieten sich an, da diese mit Vorlauftemperaturen von 30 °C klarkommen und deshalb besonders effizient sind. Weitere relevante Aspekte sind:
- Die Dämmung des Hauses, damit die Wärme nicht nach außen hin entweicht
- Beim Nachrüsten für Bestandsgebäude sollte eine gewisse Menge an Platz zu anderen Gebäuden vorhanden sein
- Die Bodenbedingungen sind zu beachten und gegebenenfalls mit der Bergbehörde oder der unteren Wasserbehörde abzusprechen
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Schon gewusst? |
Was kostet eine Erdwärmepumpe?
Für den Kauf und die Montage einer Erdwärmepumpe sollte circa mit 20.000 € gerechnet werden. Die Pumpe selbst hat nur einen kleinen Anteil an der Summe. Je nach Leistung und Größe variieren die Kosten teils stark. Eine Wärmepumpe für ein Einfamilienhaus kostet circa 6.000 bis 8.000 €. Des Weiteren fallen Kosten an, damit ein Experte prüft, wo der Einbau der Sonde oder der Kollektoren möglich ist und sich lohnt. Folgende Aspekte gehören ebenfalls zu einer Kostenübersicht:
- Bohrung und Verlegen der Sonde bzw. der Kollektoren: mindestens 10.000 €
- 60 bis 100 € pro Meter Bohrung bei der Erdsonde und 20 bis 30 € pro m² der verlegten Kollektoren
- Verbindung der Wärmepumpe mit dem Heizkreislauf des Hauses: 4.000 bis 5.000 €
- Einbau eines Wärmemengenzählers: 1.000 €
Welche Vorteile hat die Nutzung einer Erdwärmepumpe?
Eine Erdwärmepumpe bringt etliche Vorteile mit. Die wichtigsten davon sind:
- Betrieb auch im Winter effizient dank konstant hoher Bodentemperatur
- Im Sommer zur Kühlung nutzbar
- Emissionsfreie Heizungsart
- Verschiedene Systeme möglich (Sonde, Kollektoren)
- Nutzung einer kostenfreien Energiequelle, die zu jeder Tageszeit zur Verfügung steht
- Staatliche Fördermittel, die beansprucht werden können
- Unabhängigkeit bei Lieferkrisen bezüglich Gas
Die Nutzung der Erdwärme wird vor allem durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) unterstützt. Die Förderung ist seit dem 01.07.2021 in vollem Umfang in Kraft. Alle wichtigen Informationen über die möglichen Förderungen finden Sie in unserem Wissensblog: "Alles zur BEG-Förderung".
Erdwärmepumpe: Heizen und Kühlen mit der Tiefengeothermie
Erdwärmepumpen sind eine nachhaltige und wirtschaftliche Heizlösung. Sie nutzen Energie, die jederzeit kostenfrei verfügbar ist, um einen vollständigen Haushalt zu heizen. Die hochmodernen Systeme sind innovativ, umweltfreundlich und leistungsstark. Sie können nicht nur heizen, sondern dienen im Sommer sogar zur Kühlung.
Die Kosten für die Anschaffung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe erscheinen zwar hoch, können aber durch staatliche Fördermittel gesenkt werden. Da verschiedene Faktoren zu beachten sind, ist es ratsam, einen Experten für die Planung hinzuzuziehen. Wir beraten Sie gern und ermitteln mit Ihnen die beste Lösung für die Heizung Ihres Zuhauses. Zögern Sie deshalb nicht, unseren Kundendienst bezüglich einer Beratung zu kontaktieren.
