Erdwärmepumpe: Vorteile, Funktion und Kosten
Die warmen Bodenschichten unter Ihrem Haus sind eine kostenlose Energiequelle. Heizen mit Erdwärme bringt große Vorteile für Sie als Hauseigentümer und schont dabei Umwelt und Klima. Lesen Sie jetzt, wo sich Erdwärmepumpen als Heizsystem eignen und was Sie bedenken müssen, damit Sie die Vorteile einer neuen Erdwärmeheizung in vollem Umfang ausnutzen können!
Was ist eine Erdwärmepumpe?
Erdwärmepumpen, auch Sole-Wasser-Wärmepumpen genannt, nutzen vorhandene Wärme aus der Erde zum Heizen der Wohnräume. Sie funktionieren wie alle Wärmepumpenheizungen dabei nach dem Prinzip eines Kühlschranks – nur umgekehrt. Vereinfacht gesagt nimmt das Gerät vorhandene Wärme aus der Erde auf, verdichtet sie und transportiert sie an einen anderen Ort, wo Sie es gerne warm haben wollen – zum Beispiel in Ihren Wohnräumen.
Der Aufbau einer Wärmepumpenheizung lässt sich als System aus drei Kreisläufen beschreiben:
1. Der Sole-Kreislauf zur Gewinnung von Wärme aus dem Boden
2. Der Kältemittelkreislauf der eigentlichen Wärmepumpe
3. Der Heizkreis zur Wärmeverteilung im Wohnraum
Funktionsweise einer Erdwärmepumpe – Erdsonde und Erdkollektor
Der erste Kreislauf transportiert die thermische Energie aus der Erde zur Wärmepumpe. Erdwärme entsteht bis in eine Tiefe von etwa 15 Metern durch die gespeicherte Sonneneinstrahlung. In tieferen Schichten erwärmt sich der Boden und das darin gespeicherte Grundwasser durch aufsteigende Wärme aus dem Erdinneren.
Schon in wenigen Metern Tiefe liegt die Temperatur des Bodens konstant über 10 Grad und wird kaum noch durch die Jahreszeiten beeinflusst. Über tiefe Sondenbohrungen oder flächige Kollektoren lässt sich dieses Energiereservoir erschließen. Ein zirkulierender Wärmeträger (Sole) nimmt die Wärme des Bodens auf, fließt zu einem Wärmetauscher und gibt sie dort an den zweiten Kreislauf ab.
Der Wärmepumpenkreislauf hat die Aufgabe, das Temperaturniveau zu erhöhen. Dafür kommt ein Aufbau mit Verdampfer, Kompressor und Kondensator zum Einsatz.
Die höhere Temperatur überträgt ein Wärmetauscher schließlich auf den Heizkreis. Der versorgt über die Heizflächen den Wohnraum und kann auch ein Warmwasser-System versorgen.
Hier erfahren Sie mehr zu der Funktionsweise von Wärmepumpen.
Mit Geothermie eine Wärmepumpenheizung zu betreiben hat viele Vorteile. Allerdings müssen vier Voraussetzungen gegeben sein, damit sich die Investition wirklich auszahlt. Das betrifft einerseits die Energieeffizienz des Gebäudes und das Heizsystem und andererseits die Gegebenheiten am Standort.
1. Ist das Gebäude ausreichend energieeffizient und gut gedämmt?
Nur so erreicht die Wärmepumpe ihre höchste Effizienz mit Jahresarbeitszahlen von 4 und mehr.
2. Mit welchen Vorlauftemperaturen wird die beste Effizienz erreicht?
Die Vorlauftemperaturen sollten 50 °C nicht überschreiten, aus folgendem Grund: Je niedriger der Unterschied zwischen Bodentemperatur und Vorlauftemperatur, desto weniger Energie verbraucht die Wärmepumpe. Die höchste Effizienz erreichen Sie mit einer effizienten Wärmeverteilung über Flächenheizungen, Fußbodenheizung oder hochwertige, großflächige Heizkörper.
3. Ist der Boden geologisch für die Erdwärmenutzung geeignet?
Die Beschaffenheit des Bodens bestimmt den Erdwärmeertrag pro Meter. Feuchte, lehmige und sandige Böden liefern deutlich mehr Wärme, als trockenes, poröses Gestein. Ihr Bosch Wärmepumpenexperte kann den Standort für Sie beurteilen.
4. Ist das Grundstück geeignet, um Bohrungen oder Kollektorgräben anzulegen?
Schwere Geräte und umfangreiche Erdarbeiten sind nicht auf jedem Grundstück möglich. Vor allem bei der Sanierung müssen Sie abwägen, ob Sie zum Beispiel bestehende Gartenflächen aufgraben möchten.
Vor- und Nachteile einer Erdwärmepumpe
Die Vorteile einer Erdwärmepumpe sind sehr überzeugend. Sie stellen damit Ihr Heizsystem nachhaltig auf und sichern sich niedrige Heizkosten. Doch es gibt Punkte, die Sie genau beachten müssen, damit Sie keine Nachteile haben.
Vorteile
- Hohe Leistung mit Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4 und mehr
- Gute CO2-Bilanz, die sich mit Ökostrom bis zur CO2-Neutralität verbessern lässt
- Günstige Heizkosten mit preiswerten Wärmepumpentarifen und hoher Wärmeausbeute pro kWh eingesetztem Strom
- Zuverlässige und leistungsfähige Warmwassererzeugung
- Passive Kühlung im Sommer – sehr preiswerte und ökologisch nachhaltige Klimatisierung Ihres Wohnraums fast ohne Energieaufwand
- Mit Sonde oder Kollektor an vielen Standorten einsetzbar
- Ergänzt sich sehr gut mit Photovoltaik und erhöht die Rentabilität der PV-Anlage
- Wartungsarm, robust und langlebig
- Geräuscharm und platzsparend, da nur ein Gerät (keine Außenaufstellung) notwendig
- Hohe Fördermöglichkeiten
Nachteile
- Zu Beginn hohe Investitionskosten
- Im Vergleich zu anderen Wärmepumpen hoher Aufwand für Erschließung – dadurch im Altbau oft besondere Prüfung notwendig
- Exakte Planung notwendig, um die Vorteile voll auszunutzen
- In eng bebauten Gebieten schwer umsetzbar
- Kollektorflächen dürfen nicht durch Bauarbeiten, Pflanzen und ähnliches beschädigt werden
- Bohrungen genehmigungspflichtig
Wie umweltfreundlich ist das Heizen mit Geothermie?
Umwelt und Klima profitieren, wenn konventionelle Brennstoffe eingespart werden. Beim aktuellen Strommix vermeiden Wärmepumpen ab einer JAZ von 3,5 effektiv CO2. Erdwärmepumpen erreichen JAZ von 4 und mehr. Sie sind damit wesentlich klimafreundlicher, als beispielsweise Gas- oder Ölheizungen mit Brennwerttechnik. Ökostrom oder Photovoltaik-Strom vom eigenen Dach vervielfachen den ökologischen Wert.
Auch der Boden und das Erdreich werden bei korrekter Planung nicht in Mitleidenschaft gezogen. Nur, wenn durch falsche Planung pro Meter zu viel Energie entnommen wird, kann sich das Erdreich im Laufe der Jahre abkühlen. Doch das ist die absolute Ausnahme.
Kosten einer Erdwärmepumpe
Die Anschaffungs- und Installationskosten einer Erdwärmepumpe fallen höher aus, als zum Beispiel bei einer neuen Gasheizung. Das liegt vor allem an der aufwendigen Erschließung der Wärmequelle im Boden.
* Beispielgebäude Neubau: JAZ 4, 120 m² beheizte Fläche, Gesamtwärmebedarf 10.000 kWh im Jahr, Wärmepumpentarif mit 0,20/kWh
Mehr zu den Kosten einer Erdwärmepumpe erfahren Sie in unserem Ratgeber-Artikel Erdwärmepumpe Kosten.
Das sind die Fördermöglichkeiten
Nutzen Sie die Unterstützung der öffentlichen Hand. Förderungen erhalten Sie je nach Bundesland und Energieversorgungsunternehmen. Mehr dazu finden Sie auf unserer Seite
"Förderung für Wärmepumpen", sowie beim Wärmepumpenverband Österreich.