Erdwärmepumpe

Als umweltfreundliches Heizsystem nutzt die Erdwärmepumpe Wärme aus oberflächennahen Erdschichten als Energiequelle. Immer mehr Hausbesitzer setzen auf Erdwärme, auch Geothermie genannt, und rüsten ihre Heizanlagen um. Wir haben für Sie die wichtigsten Informationen zu Voraussetzungen, Varianten und Kosten zusammengefasst.

Das Wichtigste im Überblick:

• Mit einer Erdwärmepumpe können Sie den Bedarf an Heizenergie eines Gebäudes ganzjährig decken.
• Für den effizienten Betrieb einer Erdwärmepumpe gibt es einige Voraussetzungen. Diese hängen von der Beschaffenheit des Bodens und dem Dämmstandard Ihres Hauses ab.
•  Erdwärmepumpen sind in der Anschaffung meist teurer als andere Heizungsarten. Hierfür sollten Sie zwischen 15.000 und 30.000 € einplanen.

Was ist eine Erdwärmepumpe?

Eine Erdwärmepumpe nutzt die Wärme aus den oberen Erdschichten zum Heizen von Gebäuden und zur Warmwasserbereitung.

• Erdwärmepumpen machen sich die oberflächennahe Geothermie zu Nutze: Schon wenige Meter unter der Oberfläche liegen die Temperaturen ganzjährig bei etwa 7 bis 12 Grad.
• Gut geplante Erdwärmepumpen können daher das ganze Jahr über den Energiebedarf für Wärme und Warmwasser eines Hauses abdecken.
• Sie haben die Wahl zwischen zwei verschiedenen Varianten: oberflächennah verlegte Flächenkollektoren oder in die Tiefe gebohrte Erdsonden.
• Als Energieträger wird Sole verwendet – mit Frostschutzmittel versehenes Wasser. Daher werden Erdwärmeheizungen auch Sole-Wasser-Wärmepumpen genannt.

Wärmepumpe mit Erdsonde

Besonders effizient ist die Wärmegewinnung über eine Erdsonde:

• Bei einer Tiefenbohrung verlegt eine Fachfirma senkrecht verlaufende Kunststoffrohre, die sogenannte Erdsonde.
• Tiefe und Anzahl der Bohrungen hängen vom Wärmebedarf und der Bodenbeschaffenheit ab; in der Regel reichen ein bis zwei Bohrungen von 40 bis 100 Metern Tiefe.

Wärmepumpe mit Flächenkollektoren

Daneben kann man Erdwärme über sogenannte Erdwärmekollektoren gewinnen:

• Flächenkollektoren werden unterhalb der Frostgrenze in einer Tiefe von rund 1,5 Metern horizontal verlegt.
• Die erforderliche Fläche beträgt in der Regel das Doppelte der beheizten Wohnfläche und sollte viel Sonnenlicht und/oder Niederschläge erhalten.

Unter besonderen Bedingungen können auch Grabenkollektoren (ringförmig verlegte Spiralkollektoren, geeignet für ungleichmäßige Grundstücksformen) und Erdwärmekörbe (kegelförmig gewickelte Rohre von etwa 1,5 x 2,5 Metern Größe) zum Einsatz kommen. Beide können mit geringerem Aufwand verlegt werden, erreichen aber meist weniger Ertrag und sind damit weniger effizient.

Wie funktioniert Erdwärme?

Die Erdwärmepumpe macht sich die gespeicherte Wärme aus den oberen Erdschichten zunutze. Das funktioniert so:

1. Durch im Boden verlegte Leitungen zirkuliert Sole (Wasser mit Frostschutzmittel) und nimmt dabei die Erdwärme auf. Sie transportiert sie zur Wärmepumpe, die meist im Keller aufgestellt ist.
2. Dort gibt die Sole im Verdampfer (Wärmetauscher) die Wärme an ein Kältemittel – oft teilfluorierte Kohlenwasserstoffe oder neuerdings Propan bzw. Ammoniak – ab, das dabei verdampft.
3. Der Dampf wird in einem Verdichter komprimiert, wodurch die Temperatur ansteigt.
4. Der heiße Dampf gibt seine Wärme über einen weiteren Wärmetauscher an den Heizkreis ab.
5. Dabei kondensiert das Kältemittel wieder – der Prozess beginnt von vorn.

In der Regel wird die benötigte Heizenergie zu drei Vierteln aus der Erdwärme bezogen, das letzte Viertel stellt die elektrische Energie für den Betrieb der Wärmepumpe dar.

Wann ist eine Erdwärmepumpe sinnvoll?

Dank Geothermie können Sie Ihr Haus im Idealfall kostengünstig und umweltschonend beheizen. Für einen effizienten Betrieb Ihrer Wärmepumpenheizung sollten aber einige Voraussetzungen erfüllt sein:

• Gute Dämmung
• Flächenheizung (z. B. Fußboden- oder Wandheizung)
• Geringe Vorlauftemperatur (notwendige Temperatur, auf die das Heizwasser zum Heizen erwärmt wird; abhängig von der Heizanlage), idealerweise 30 °C und maximal 50 °C, ansonsten verbraucht die Erdwärmepumpe zu viel Strom
• Hohe Wärmeleitfähigkeit des Bodens, z. B. in feuchten Böden aus Lehm oder Löss

Zudem sollte die angegebene Jahresarbeitszahl der Wärmepumpenheizung bei mindestens 3 liegen.

Wann ist Erdwärme nicht möglich?

Verschiedene Umstände können dazu führen, dass eine Erdwärmepumpe keine Option ist. Bei diesen Gegebenheiten kann Geothermie nicht genutzt werden:

• Bohrungen sind nicht erlaubt, wenn sich das Grundstück im Trinkwasserschutzgebiet, in bzw. nahe einer Bergbauregion oder im Bereich von Grundwasserstockwerksbau (übereinander verlaufende Grundwasserleiter) befindet.
• Bohrungen sind ebenfalls ausgeschlossen, wenn das Grundwasser stark mineralisiert ist (Gefahr für Füllung und Leitung durch aggressives Wasser) oder Kohlendioxideinschlüsse enthält (können durch Bohrungen ausbrechen).
• Flächenkollektoren können nicht verlegt werden, wenn das Grundstück ein zu starkes Gefälle hat.
• Das Grundstück ist zu klein für schwere Baumaschinen oder nicht tragfähig.
• Zu wenig Platz: Auch bei den platzsparenden Erdsonden gilt ein Mindestabstand von 5 Metern zwischen den Bohrungen.

Außerdem können je nach Bundesland und Region zusätzliche Vorschriften gelten.

Welche Vor- und Nachteile hat eine Erdwärmeheizung?

Eine Erdwärmepumpe bringt viele Vorteile mit sich, doch vor der Anschaffung sollten Sie sich auch über mögliche Nachteile im Klaren sein. 

Was ist besser – Luftwärmepumpe oder Erdwärmepumpe?

Im Gegensatz zur Erdwärmepumpe nutzt eine Luftwärmepumpe die Umgebungsluft als Energiequelle. Eine kleine Übersicht über die Unterschiede:

Wie hoch sind die Kosten bei einer Erdwärmepumpe?

Erdwärmepumpen kosten in der Anschaffung meist mehr als herkömmliche Gas- oder Ölheizungen. Auch im Vergleich zur Luftwärmepumpe fallen die Kosten in der Regel höher aus. Konkret heißt das:

1. Anschaffungskosten: abhängig von Leistungsklasse und Ausführung 10.000 bis 15.000 €
2. Erschließungskosten: abhängig von erforderlicher Tiefe und Bodenbeschaffenheit 4.000 bis 12.000 € für die Tiefenbohrung, 2.000 bis 6.000 € für die Kollektorverlegung
3. Installationskosten: 2.000 bis 3.000 €

Insgesamt fallen bei einer Erdwärmepumpe Kosten in Höhe von 20.000 bis 30.000 € für die Variante mit Sonde an. Bei Flächenkollektoren liegen sie in der Regel zwischen 15.000 und 25.000 €.

Wie hoch sind die Betriebskosten einer Wärmepumpenheizung?

Die Stromkosten für eine Erdwärmepumpe sind dank spezieller Wärmepumpentarife vergleichsweise gering. Ab 2023 sollen diese im Durchschnitt rund 7 Cent pro Kilowattstunde unter dem Haushaltsstromtarif liegen.

Beispiel:

• Für ein Haus von 120 m² sollten Sie mit einem jährlichen Stromverbrauch von rund 2.500 kWh rechnen.
• Bei einem Arbeitspreis von 35 ct/kWh wären das 875 € im Jahr zuzüglich Grundpreis.
• Zusätzlich sollten Sie etwa 100 bis 150 € für die jährliche Wartung einkalkulieren.

Auch Wärmepumpenstrom unterliegt der allgemeinen Strompreiserhöhung und ist 2022 deutlich teurer geworden. Für 2023 gilt auch für Wärmestromtarife die Energiepreisbremse, bei der die Kosten für 80 % des Verbrauchs bei maximal 40 ct/kWh gedeckelt sind.

Wird Geothermie 2023 gefördert?

Auch 2023 können Sie für Ihre neue Erdwärmepumpe Förderungen in Anspruch nehmen. Im Rahmen der „Bundesförderung für effiziente Gebäude“ unterstützt der Staat den Einbau der umweltfreundlichen und nachhaltigen Technologie bei Modernisierung von Altbauten. Konkret bedeutet das:

• Zuschuss in Höhe von 30 % der gesamten Anschaffungskosten
• Zusätzlich die Austauschprämie in Höhe von weiteren 10 %, wenn Sie dabei eine funktionsfähige Heizung (Öl, Kohle oder Nachtspeicher sowie Gas, wenn diese älter als 20 Jahre ist) ersetzen
• Insgesamt ist die Förderung auf maximal 60.000 € pro Haus/Wohneinheit und Jahr begrenzt

Wo kann man eine Erdwärmepumpe kaufen?

Erdwärmepumpen sind in vielen Ausführungen und Modellen erhältlich. Wichtige Kriterien beim Kauf sind beispielsweise der Heizbedarf und die Leistung. In der Regel erhalten Sie eine hochwertige Wärmepumpe bei speziellen Fachbetrieben. Eine Liste qualifizierter Fachhändler finden Sie auf der Internetseite des Bundesverbands Wärmepumpe.