Erdwärmepumpen gewinnen Energie aus dem Erdreich. Diese sogenannte oberflächennahe Geothermie gewinnen sie beispielsweise mit Erdkollektoren, Energiezäunen oder Erdsonden. Welche Möglichkeiten es gibt, was sie kosten sowie Vor- und Nachteile im Überblick.
Funktionsweise
Erdwärmepumpen nutzen die konstante Temperatur des Erdreichs, um Gebäude effizient zu beheizen und zu kühlen. Sie bestehen aus drei Hauptkomponenten: einem Erdwärmekollektor oder einer Erdsonde, der Wärmepumpe selbst und einem Verteilungssystem.
Der Erdwärmekollektor oder die Erdsonde entzieht dem Erdreich Wärme, indem ein Kältemittel durch unterirdische Rohre zirkuliert. Dieses Kältemittel verdampft aufgrund der Erdwärme und wird dann in der Wärmepumpe verdichtet, wodurch seine Temperatur weiter steigt.
Die gewonnene Wärme wird anschließend an das Heizsystem des Gebäudes abgegeben. Im Sommer kann der Prozess umgekehrt werden, um das Gebäude zu kühlen. Durch die Nutzung der stabilen Erdwärme bietet diese Technologie eine energieeffiziente und umweltfreundliche Möglichkeit zur Klimatisierung von Gebäuden.
Jaresarbeitszahl im Vergleich zu anderen Wärmepumpenarten
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt das Verhältnis von erzeugter Wärmeenergie zu eingesetzter elektrischer Energie über ein Jahr hinweg an und ist ein wichtiger Indikator für die Effizienz von Wärmepumpen. Luft-Wasser-Wärmepumpen haben eine durchschnittliche JAZ von 2,5 bis 3,5, da sie stark von den Außentemperaturen beeinflusst werden.
Sole-Wasser-Wärmepumpen, die Erdwärme nutzen, sind effizienter und erreichen eine JAZ von 3,5 bis 4,5. Wasser-Wasser-Wärmepumpen, die Grundwasser als Wärmequelle verwenden, bieten die höchste Effizienz mit einer JAZ von 4,0 bis 5,0, da Grundwasser eine konstante Temperatur aufweist.
| Wärmepumpenart | JAZ (durchschnittlich) |
|---|---|
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | 2,5 – 3,5 |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe | 3,5 – 4,5 |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | 4,0 – 5,0 |
Möglichkeiten zur Energiegewinnung und Kosten
Um an die Energie im Erdreich zu gelangen, bieten sich verschiedene Technologien. Welche die beste ist, hängt vor allem von den örtlichen Gegebenheiten sowie dem verfügbaren Platz ab:
Energiezäune
Energiezäune sind spezielle Zäune, die mit Solarmodulen ausgestattet sind und sowohl Energie erzeugen als auch als Abgrenzung dienen.
Kosten: 1.500 – 3.000 Euro pro installierte Kilowatt-Peak (kWp).
Erdkollektoren
Erdkollektoren nutzen horizontale Rohrsysteme, die in etwa 1-2 Metern Tiefe verlegt werden, um die Wärme des Erdreichs zu nutzen.
Kosten: 5.000 – 10.000 Euro für ein Einfamilienhaus (inklusive Installation).
Erdsonden
Erdsonden sind vertikale Rohrsysteme, die tief in den Boden gebohrt werden, um die Wärme aus tieferen Erdschichten zu nutzen. Sie sind effizienter als Erdkollektoren, benötigen jedoch mehr Platz und tiefere Bohrungen.
Kosten: 8.000 – 15.000 Euro für ein Einfamilienhaus (inklusive Bohrung und Installation).
Förderung 2024
Wer von einem fossilen Energieträger auf eine Erdwärmepumpe wechselt erhält eine Grundförderung von 30 Prozent sowie einen Innovationsbonus von 5 Prozent.
Diese Förderung lässt sich unter bestimmten Voraussetzungen weiter aufstocken. So erhalten Haushalte bis zu einem zu versteuernden Einkommen von 40.000 Euro zusätzliche 30 Prozent Förderung für Ihre Wärmepumpe.
Modelle im Check
| Modell | Leistung / COP Wert | Preis ab (Listenpreise) | Details |
Vaillant – flexoCOMPACT exclusive |
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Buderus – Logatherm WPS |
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Viessmann – Vitocal 200-G |
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Zur Erzeugung von Wärme, die Sie zum Heizen Ihres Gebäudes nutzen können, bedient sie sich einer Energie, die in unendlicher Menge zur Verfügung steht – der Erdwärme. Da das Interesse an regenerativen Energien immer stärker wird, haben wir für Sie im Folgenden alle wichtigen Fakten rund um Erdwärmepumpen kompakt zusammengestellt, sodass Sie sich schnell und übersichtlich informieren können.
Verschiedene Formen der Geothermie
Eine Wärmepumpe kann grob gesagt in zwei unterschiedlichen Varianten ausgeführt sein. Entweder mit einer Erdwärmesonde oder mit sogenannten Erdwärmekollektoren. Daher unterscheiden sich je nach Ausführung der Erdwärmepumpe auch die Preise sowie die Installationsvoraussetzungen. Bei einer Pumpe mit Erdwärmesonde wird deutlich weniger Platz benötigt, da die Sonde sehr tief in die Erde gebohrt wird und daher kaum Fläche benötigt.
Erdwärmekollektoren hingegen benötigen eine große Fläche, die auch in Nachhinein nicht überbaut oder versiegelt werden darf. Es handelt sich dabei um ein komplettes Rohrsystem mit Trägerflüssigkeit, das nur wenige Meter unter der Erdoberfläche installiert wird. Dort ist zwar die Temperatur nicht so hoch, aber durch die große Kollektorfläche wird dennoch eine große Menge Geothermie gewonnen. Daher ist mit einer Erdwärmepumpe mit Erdwärmekollektoren nur in den seltensten Fällen ein Zuheizen mit anderen Heizungsarten notwendig.
Was kosten Erdwärmepumpen und wie viel Strom verbrauchen sie?
Ein grober Richtwert für die Hardware, die Sie für die Installation benötigen sind etwa 8.000 bis 14.000 Euro, wenn man dabei von einer zu beheizenden Fläche von etwa 180 qm ausgeht. Dazu kommen dann natürlich noch die Kosten für die Wärmeverteilung, also Rohre, Heizkörper etc..
Dies scheinen zunächst sehr hohe Kosten zu sein. Jedoch amortisieren diese sich in der Regel sehr schnell, da der Energieträger für die Pumpe selbst, also die Erdwärme, kostenlos zur Verfügung steht. Selbstverständlich muss zur Kostenbetrachtung auch der Stromverbrauch der Erdwärmepumpe pro Jahr betrachtet werden. Dieser hängt von der Leistung der Pumpe ab.
Für eine Pumpe mit 12 kW Leistung und einer zu beheizenden Fläche von etwa 120 qm liegt der jährliche Verbrauch etwa bei 7.500 kWh. Im Einzelnen hängt der Verbrauch allerdings von vielen Faktoren ab und sollte vorab von einem unserer Experten berechnet werden.