Erdwärmepumpe – eine langfristige Lösung für die Heizung

1. Was ist eine Erdwärmepumpe?

1.1 Die Erdwärmepumpe ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe

Wärmepumpen sind in den letzten Jahren ein echter Renner auf dem Markt für Heizungen. Grundsätzlich wird zwischen drei Arten von Wärmepumpen unterschieden: Luft-Wasser-Wärmepumpe, Wasser-Wasser-Wärmepumpe und Sole-Wasser-Wärmepumpe (besser bekannt als Erdwärmepumpe). Das erste Wort in der Bezeichnung bezeichnet die Quelle, aus der die Pumpe ihre Wärme bezieht, das Zweite hingegen nennt den Träger, auf den die Pumpe diese Wärme überträgt. Daraus wird ersichtlich, dass jede Wärmepumpenart eine andere Wärmequelle nutzt, während der Wärmeträger in allen drei Fällen der Gleiche ist.

Eine Erdwärmepumpe nutzt eine Erdwärmesonde (EWS), um Wärmeenergie aus tiefer gelegenen Erdschichten zu gewinnen.

1.2 Erdwärme – eine unerschöpfliche Energiequelle

Die Nutzung von Erdwärme bzw. geothermischer Energie wird als Geothermie bezeichnet. Wie das Wort bereits sagt, geht es dabei um die Nutzung der im Erdinneren gespeicherten Wärme. Erdwärme ist eine erneuerbare Energiequelle, die niemals ausgeht. Sie entsteht durch den Zerfall radioaktiver Teilchen in den tieferen Erdschichten, die auch durch den extrem heißen Erdkern beeinflusst werden, der so heiß ist wie die Oberfläche der Sonne.

Je tiefer die Erdschicht, desto konstanter wird die Temperatur, da äußere klimatische Einflüsse keine Rolle mehr spielen. Erdwärme ist eine erneuerbare Energiequelle, wie auch die Wärme des Grundwassers, die mithilfe von Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzbar gemacht wird. Somit bietet die Erdwärmepumpe die Möglichkeit zur energetischen Unabhängigkeit bzw. zur vollständigen Autarkie des Haushalts.

1.3 Die Erdwärmepumpe ist ein geschlossenes Heizsystem

Die Erdwärmepumpe oder Sole-Wasser-Wärmepumpe arbeitet nach dem Prinzip eines geschlossenen Systems. Das bedeutet, dass in den Rohren in einem geschlossenen Kreislauf immer ein und dieselbe Flüssigkeit zirkuliert. Dabei handelt es sich um ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, das Sole genannt wird. Die Sole wird zunächst in der Tiefe der Erde erhitzt und gelangt dann an die Oberfläche zum Innengerät der Wärmepumpe, wo sie im Wärmetauscher der Wärmepumpe auf das Wärmeträgermedium des Heizkreises (Wasser) übertragen und mithilfe von zusätzlicher elektrischer Energie noch weiter erhitzt wird. 

Dieses Wasser gelangt anschließend durch Heizungsrohre zu den Räumen, die es beheizt. Das empfehlenswerteste Heizsystem ist eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Fußbodenheizung, die nach dem Prinzip „Warme Füße, kühler Kopf“ die Räume beheizt und durch konstante Temperatur und große Wärmeakkumulation die Räume angenehm warm hält, obwohl sie mit einer vergleichsweise niedrigen Heiztemperatur arbeitet.

2. Die Erdwärmepumpe bietet viele Vorteile

2.1 Die Erdwärmepumpe ist so gut wie unverwüstlich

Jede Wärmepumpenart hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Die Erdwärmepumpe bietet zahlreiche Vorteile. Der erste Vorteil besteht darin, dass sie extrem langlebig ist, da ihre Lebensdauer auf mehr als 25 Jahre geschätzt wird (störungsfreier Betrieb vorausgesetzt). Weil die zur Wärmegewinnung benötigten Teile im Erdreich verborgen liegen, sind sie keinen Witterungseinflüssen ausgesetzt, was die Gefahr von Beschädigungen minimiert. Führen wir zum Vergleich an, dass die durchschnittliche Lebensdauer einer Luft-Wasser-Wärmepumpe auf etwas mehr als 15 Jahre geschätzt wird, danach treten relativ häufig Ausfälle auf. Eine Erdwärmepumpe ist praktisch unverwüstlich und fällt viel seltener aus als eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.

2.2 Verfügbarkeit der Wärmequelle

Der nächste Vorteil ist die überall verfügbare Wärmequelle: die Erdwärme. Anders als Grundwasser, das nicht auf jedem Grundstück vorkommt, kann Erdwärme überall genutzt werden. Zu den großen Vorteilen der Erdwärmepumpe zählt auch die Tatsache, dass die Erdwärmesonde eine extrem kleine Fläche auf dem Grundstück einnimmt, da sie tief in den Boden hineingelassen wird. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber der Grundwasserwärmepumpe, die horizontale Kollektoren nutzt.

Optisch ist die Erdwärmepumpe mit Erdwärmesonde völlig unauffällig, da nur ein kleiner runder Schacht auf der Oberfläche zu sehen ist, während bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ein großes Außengerät sichtbar auf dem Grundstück aufgestellt ist.

2.3 Kosten der Erdwärmepumpe

Der einzige Nachteil, den die Erdwärmepumpe besitzt, sind die etwas höheren Anschaffungs- und Installationskosten. Bei der Erdwärmepumpe handelt es sich um die teuerste Wärmepumpenart, denn sie kann bis zu 2x teurer sein als etwa eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Allerdings ist zu betonen, dass die Wartungs- und Reparaturkosten nur geringfügig ausfallen, da bei einer Erdwärmepumpe praktisch keine Schäden auftreten. Auch die lange Lebensdauer ist zu berücksichtigen, die viel länger ist als die Lebensdauer einer Luft-Wasser-Wärmepumpe.

3. Gebäudekühlung mit einer Erdwärmepumpe

So wie Sie Ihr Haus im Winter mit einer Erdwärmepumpe beheizen können, können Sie es im Sommer auch kühlen. Die Temperatur tief im Erdreich bleibt konstant, was bedeutet, dass sie im Winter viel höher liegt als die Temperatur der Atmosphäre, im Sommer ist sie dagegen niedriger. Im Innengerät der Wärmepumpe wird das Wasser noch zusätzlich leicht abgekühlt. Danach gelangt es in den Wohnraum, den es angenehm abkühlt. Gebäudeheizung und -kühlung sollte am besten als Flächenheizung bzw. -kühlung ausgeführt werden. Zum Heizen ist eine Fußbodenheizung die beste Wahl und die Kühlung erfolgt am besten über eine Kühldecke oder eine Wandkühlung. In all diesen Fällen fließt das Heizmedium durch mäanderförmig verlegte Rohre.

4. Die Erdwärmepumpe ist hocheffizient

Gebäudeheizung mithilfe einer Erdwärmepumpe ist sehr effizient. Die Erdwärmepumpe erreicht eine sehr hohe Jahresarbeitszahl von 3,8. Der geschlossene Kreislauf benötigt für die Zirkulation des Heizmediums (Wärmeträger - Wasser) sehr wenig Energie – nur etwa 100 W. Wie erwähnt, beträgt die Lebensdauer der Pumpe mehr als 25 Jahre, was sehr lang ist, und das System fällt selten aus, da das Gerät keinen Witterungseinflüssen ausgesetzt ist.

5. Erdwärmesonde (EWS)

Die Erdwärmepumpe gewinnt ihre Heizwärme mithilfe einer Erdwärmesonde, die tief ins Erdreich getrieben wird. Wie tief sie eingelassen werden muss, hängt von mehreren Faktoren ab, doch im Prinzip ist für eine Erdwärmesonde zum Beheizen eines Einfamilienhauses eine Tiefe von 50 - 200 m ausreichend. Zum Einlassen einer Erdwärmesonde wird eine Bohrung benötigt, die von einem Fachbetrieb durchgeführt werden muss. Die Fachleute berechnen die Anzahl der benötigten Erdwärmesonden und wie tief sie eingelassen werden müssen, um auf Ihrem Grundstück die erforderliche Wärmemenge zum Beheizen Ihres Hauses zu gewinnen.

Bevor die Bohrung angelegt werden kann, muss ein Bodengutachten ausgestellt werden. Auch dies übernimmt häufig der Erdwärmepumpen-Fachbetrieb.

6. Wie viel kostet eine Erdwärmepumpe?

Wir haben bereits viele Informationen aufgelistet, schauen wir uns zum Schluss noch an, wie viel eine Erdwärmepumpe kostet. Eine Erdwärmepumpe mit einer Erdwärmesonde für ein typisches Einfamilienhaus kostet 25.000 - 30.000 € (ohne die Kosten für das Verteilungssystem und eine Fußboden- oder Heizkörperheizung). Die Kosten hängen von den Anforderungen des Geländes und der daraus resultierenden Komplexität der Bohrlöcher sowie dem Heizwärmeverbrauch Ihres Hauses ab. Für Wärmepumpen stehen jedes Jahr Fördergelder von Bund und Ländern zur Verfügung.

Die Anfangsinvestition in eine Erdwärmepumpe ist zwar relativ hoch, doch aufgrund der langen Lebensdauer, der niedrigen Wartungskosten und der energetischen Autarkie rechnet sich die Investition langfristig. Sie amortisiert sich bereits nach etwa 10 Jahren. Unter Berücksichtigung des oben Geschriebenen stellt sich heraus, dass die Erdwärmepumpe gar nicht so teuer ist und dass sie sogar viel kosteneffizienter ist als viele alternative Lösungen.