Mit einer Erdwärmeheizung die Wärme aus dem Erdreich nutzen
Eine Erdwärmeheizung ist für viele Bauleute ein zukunftsfähiges Heizsystem, das langfristige Kosteneinsparungen und Umweltschutz verbindet. Doch wie funktioniert das Heizen mit Geothermie? Wir zeigen Ihnen, welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen.
Wie funktioniert eine Heizung mit Erdwärme?
In Deutschland liegen die Bodentemperaturen in einem Meter Tiefe zwischen 7 und 13 Grad Celsius. Diese konstanten Temperaturen sind die Basis einer Erdwärmeheizung, die diese thermische Energie nutzt, um Heizenergie zu gewinnen. Eine Erdwärmeheizung funktioniert wie eine Art umgekehrte Klimaanlage: Sie entzieht dem Boden Wärme und gibt diese an das Gebäude ab. Die bekannteste Form ist die Erdwärmepumpe, deren Wärmegewinnung über Erdsonden, Erdkollektoren oder Grabenkollektoren erfolgen kann. Andere Varianten der Erdwärmeheizung sind folgende:
Geothermische Heizsysteme mit Tiefenbohrung: Sind die oberflächennahen geothermischen Ressourcen begrenzt, kann mittels tiefer Bohrungen auf heißere Gesteinsschichten oder heißes Wasser im Erdinneren zugegriffen werden. Die gewonnene Wärme wird über einen Wärmetauscher an das Heizsystem des Gebäudes übertragen. So lässt sich kontinuierlich Wärme für Heizzwecke bereitstellen.
Heizsysteme mit Direktnutzung geothermischer Energie: Diese Systeme nutzen zum Beheizen eines Gebäudes den Dampf oder das heiße Wasser, das aus geothermischen Quellen an die Oberfläche tritt. Direktnutzungssysteme werden in der Regel nur in der Industrie verwendet, aber nicht zum Heizen von Wohnhäusern.
Schematische Darstellung der Funktionsweise einer Erdwärmepumpe
Erdwärmepumpenbohrung erklärt
Obwohl beide Systeme die Wärme des Erdbodens nutzen, sind geothermische Heizsysteme mit Tiefenbohrung und Erdwärmepumpen mit Sondenbohrung nicht das Gleiche. Erstere sind komplexer aufgebaut und erfordern deutlich tiefere Bohrungen, um auf heiße Gesteinsschichten zuzugreifen. Die Tiefe liegt meist mindestens im Bereich von mehreren hundert Metern. Soll für den Betrieb einer Erdwärmepumpe eine Sondenbohrung vorgenommen werden, reicht diese meist etwa 70 bis 150 Meter in die Tiefe.
Vor- und Nachteile einer Erdwärmeheizung
Die Installation einer Heizung, die Erdwärme nutzt, hat einige klare Vor- und Nachteile. Daneben kursieren allerdings auch einige Bedenken, die sich bei näherer Betrachtung als falsch erweisen. So treffen zum Beispiel die Aussagen, dass allein mit Erdwärme kein ganzes Haus geheizt werden könne und dass herkömmliche Heizkörper für einen Erdwärmebetrieb ungeeignet seien, nicht zu. Auch die Vorstellungen, dass Erdkollektoren dem Boden zu viel Wärme entziehen würden, oder dass sich Erdwärme nicht mit Solarwärme verbinden ließe, sind nicht haltbar.
Wichtig ist, dass der Nutzung von Erdwärme immer eine genaue und fachgerechte Planung und Prüfung der jeweiligen Umstände vorausgeht. Wenn alle Komponenten des Heizungs- und Nutzungssystems perfekt aufeinander abgestimmt sind, kann eine Erdwärmeheizung problemlos ein ganzes Haus heizen. Sie kann mit herkömmlichen Radiatorheizkörpern und mit Solarwärme kombiniert werden und verursacht keine Schäden im Boden.
Voraussetzungen für die Installation einer Erdwärmeheizung
Wollen Sie sich Geothermie für Ihre Heizung zunutze machen, ist zuerst eine gründliche Standortanalyse notwendig. So kann erst ermittelt werden, ob sich diese Heizungsvariante überhaupt für den Standort eignet bzw. ob die Entscheidung für Siewirtschaftlich ist. Dabei müssen etwa die Bodenbeschaffenheit und die Verfügbarkeit von Grundwasser in Betracht gezogen werden. Je nach den geologischen Gegebenheiten kann die Entscheidung dann auf ein bestimmtes System wie Erdsonden oder Erdkollektoren fallen. Um das Heizungssystem passend zu dimensionieren, muss zudem der Wärmebedarf des Gebäudes ermittelt werden.
Die Planung einer Erdwärmeheizung dauert in der Regel mehrere Wochen bis zu einige Monate. Unvorhergesehene Umstände können sich auf die Installationsdauer auswirken.
Betrieb und Wartung von Erdwärmeheizungen
Um eine optimale Effizienz und Funktionalität der Erdwärmeheizung sicherzustellen, sind ein effektives Energiemanagement und eine regelmäßige Wartung nötig, allerdings sind die Wartungsanforderungen in der Regel gering. Typischerweise können dabei folgende Arbeiten anfallen:
Überprüfung des Wärmetauschers auf Verschmutzungen oder Ablagerungen
Überprüfung des Kältemittels und des Druckstands
Inspektion der Systemkomponenten, wie Pumpen, Ventile und elektrische Anschlüsse
Reinigung und Austausch von Filtern
Überprüfungen der Heiz- und Kühlleistung des Systems
Kosten, Amortisierung & Förderung der Heizsysteme
Wie viel eine Erdwärmeheizung kostet, hängt zu großen Teilen von den nötigen Vorarbeiten und von der Art des Heizsystems ab. Für Erdwärmepumpen, die in Wohnhäusern am häufigsten zum Einsatz kommen, sollten Sie etwa mit den folgenden Kosten einer Wärmepumpe rechnen:
Preis für die Anschaffung: zwischen 12.000 und 15.000 Euro
Kosten für die Erschließung und die Installation: zwischen 3.000 bis 13.000 Euro
Betriebskosten: etwa 500 bis 1.200 Euro pro Jahr
Eine Erdwärmepumpe mit Erdsonde, die inklusive Vorarbeiten 25.000 Euro kostet, amortisiert sich etwa nach sieben Jahren. Eine Wärmepumpe mit Erdkollektoren und einem Anschaffungspreis von 20.000 Euro kann sich bereits nach etwas mehr als zwei Jahren amortisieren. Dazu tragen vor allem die hohen Fördersummen, die Sie erhalten können, bei.
Da Erdwärme als besonders umweltfreundlich gilt, werden Erdwärmeheizungen staatlich unterstützt; beispielsweise über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Für den Austausch einer ineffizienten Heizung und den Einbau einer Wärmepumpe gilt aktuell ein maximaler Fördersatz von 40 Prozent. Ab 2024 ist im Rahmen der Erneuerung des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) eine Erhöhung der Fördersätze auf bis zu 70 Prozent geplant.
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Warum gilt Erdwärme als erneuerbare Energiequelle?
Erdwärme gilt als erneuerbare Energiequelle, weil sie sich kontinuierlich erneuert, denn sie basiert auf der natürlichen Wärme des Erdkerns. Die Ressource ist daher unerschöpflich.
Hat eine Heizung mit Erdwärme und Tiefenbohrung Nachteile?
Zu den Nachteilen einer Erdwärmeheizung mit Tiefenbohrung können die hohen Installationskosten und geologische Einschränkungen des Standorts sein. Ob sie wirtschaftlich ist, sollte ein Fachbetrieb mit Ihnen gemeinsam klären.
