Erdwärmepumpe: Kosten, Nutzen und Funktion

Lina Strauss

26. September 2023

Die Erdwärmepumpe ist eine effiziente und umweltfreundliche Methode, um ohne Öl und Gas zu heizen. Stattdessen nutzt sie die Wärme aus dem Erdreich für das Heizen eines Hauses. Erfahren Sie, wie die Geothermie-Technologie funktioniert, welche Vor- und Nachteile es gibt und wie viel Erdwärmepumpen kosten.

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Funktion der Erdwärmepumpe einfach erklärt

Die Erdwärmepumpe nutzt die im Boden gespeicherte Energie, um Wärme für das Heizen von Gebäuden zu gewinnen. Mithilfe eines Sole-Kreislaufs wird die Erdwärme über Rohrleitungen im Erdreich aufgenommen, die Temperatur in einem Kältemittel-Kreislauf erhöht und dann über das heimische Heizungssystem verteilt. Dazu braucht die Erdwärmepumpe nur wenig Strom als Antriebsenergie. Unterschieden werden drei Erschließungssysteme:

• Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor
• Erdwärmepumpe mit Sonde
• Erdwärmepumpe mit Grabenkollektor

• ARTIKEL: Mehr Details zur Funktion von Wärmepumpen

Erdwärmepumpe mit Erdkollektor

Erdkollektoren werden in einer Tiefe von 0,8 bis 1,5 Metern im Abstand von 60 bis 80 Zentimetern, ähnlich wie eine Fußbodenheizung, schlangenförmig verlegt. Die Erdarbeiten sind nicht tief, benötigen aber eine große Fläche im Garten, die nicht bebaut werden darf. Als Fausformel gilt:

Bei einem Einfamilienhaus mit 120 Quadratmetern würde also etwa eine 180 bis 240 Quadratmeter große Fläche für die Erdkollektoren benötigt werden.

Wichtig beim Erdkollektor-System:

• Voraussetzung ist ein ausreichend großes Grundstück, das nicht weiter bebaut oder bepflanzt wird.
• Die Wärmeenergie in dieser Erdtiefe stammt aus Sonneneinstrahlung, Niederschlägen und dem Erdinneren.
• Trockene Böden speichern weniger Wärme, weswegen eine größere Fläche erforderlich sein kann.
• Zu Wasserleitungen, Gebäuden und Bäumen müssen Sicherheitsabstände eingehalten werden.
• Gibt es viel Bepflanzung im Boden und ist kein Abstand möglich, müssen die Leitungen isoliert werden.

Erdwärmepumpe mit Sondenbohrung

Bei einer Erdwärmesonde werden die Leitungen etwa 70 bis 150 Meter tief vertikal in das Erdreich eingebracht. Dies ist zwar aufwendig, aber hocheffektiv. Schon ab 15 Metern Tiefe hat die Erde eine konstante Temperatur von um die 10 Grad. Je tiefer gebohrt wird, desto wärmer wird es. Die benötigte Tiefe hängt von der Heizlast des Hauses und der Bodenbeschaffenheit ab. Bei idealem Boden gilt:

Bei einem Einfamilienhaus mit einer Heizlast von 5.000 Watt wäre also eine Tiefenbohrung von 100 Metern erforderlich. Möglich wären auch zwei Erdsonden mit je 50 Metern Tiefe.

Wichtig bei Systemen mit Erdsonden:

• Für die Bohrungen bis 100 Metern sind Genehmigungen des Bauamts und der Wasserbehörde erforderlich.
• Eine Bohrung über 100 Meter Tiefe muss zusätzlich vom Bergbauamt genehmigt werden.
• Tiefenbohrungen sind in Trinkwasserschutzgebieten und in Bergbaugebieten meist nicht erlaubt.
• Zu Gebäuden muss ein Abstand von mindestens zwei Metern eingehalten werden.

Vorteile

Die Erdwärmepumpe ist besonders effizient. Sie hat eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von etwa 4. Das heißt, dass sie viermal mehr Wärme bereitstellen kann, als sie an Strom verbraucht. Dadurch verursacht sie geringe Betriebskosten. Erdwärme erzeugt zudem keine CO2- oder Feinstaub-Emissionen. Beim Einsatz von „grünem Strom“ ist die Anlage nahezu klimaneutral. Dabei ist sie robust und hat eine lange Lebensdauer.

Nachteile

Abschreckend können die hohen Anschaffungskosten und die aufwendige Installation wirken. Zum einen muss das Grundstück einen geeigneten Boden aufweisen, zum anderen muss es genug freie Fläche für die Kollektoren bzw. Platz für die Bohrungen geben. Darüber hinaus sollte das Gebäude im Idealfall gut gedämmt sein und über eine Flächenheizung oder Niedertemperatur-Heizkörper verfügen.

1. Standortanalyse

Bei Geothermie ist die Bodenbeschaffenheit entscheidend für die Effizienz. Die Fachfirma nimmt Bodenproben und berät Sie, welches System bei der vorhandenen Bodenqualität und Grundstücksgröße sinnvoll ist. Zudem werden Sicherheitsrisiken geprüft und Mindestabstände gemessen.

2. Passendes Modell und System wählen

Fachleute wählen genau das Erdwärmepumpen-System, das zu Ihrem Haus, Energiebedarf und Grundstück passt. Wird die Wärmepumpe zum Beispiel zu klein dimensioniert, reicht ihre Leistung im schlimmsten Fall nicht aus. In der Folge ist die Energieeffizienz ungenügend, während die Betriebskosten zu hoch sind.

3. Fachgerechter Einbau

Nicht nur die aufwendigen Erdarbeiten benötigen spezielles Fachwissen und Equipment, auch der Einbau ist komplex. Insbesondere die richtige Verbindung der Leitungen und die ordnungsgemäße Befüllung mit Sole und Kältemittel sind entscheidend für die optimale Funktion der Erdwärmepumpe.

4. Installation des Heizsystems

In älteren Häusern kann die Erdwärmepumpe mit einer bestehenden Öl-, Gas- oder Holzheizung kombiniert werden. Die Fachfirma stellt den Regler so ein, dass die Erdwärmepumpe nur bei zu großer Heizlast unterstützt wird. Zudem ist die Kombination Erdwärmepumpe und Photovoltaik optimal.

Erdwärmepumpe: Kosten und Förderungen

Je aufwendiger die Installation ist, desto höher sind in der Regel auch die Kosten. Erdwärmepumpen zahlen sich langfristig jedoch durch niedrigere Betriebskosten und Energieeinsparungen aus. Zusätzlich sind staatliche sowie regionale Fördermittel erhältlich, die die Kosten senken. Erdwärmepumpen erhalten einen zusätzlichen Förderbonus von 5 Prozent, weil sie besonders klimafreundlich sind.

• Anschaffungskosten: ca. 12.000–15.000 Euro
• Erschließungskosten Kollektoren: 3.000–5.000 Euro
• Erschließungskosten Erdsonde: 3.500–13.000 Euro
• Jährliche Betriebskosten: ca. 600–900 Euro
• Jährliche Wartungskosten: ca. 150 Euro