Grabenkollektor: Verlegung, Vor- & Nachteile

Ein Grabenkollektor dient der Erdwärmepumpe als Energielieferant. Denn er fängt die Wärme des Erdreichs ein und gibt diese an die Wärmepumpe ab.

Grafische Darstellung von einem Grabenkollektor

Verlegung eines Grabenkollektors

Ein Grabenkollektor für die Wärmepumpe verläuft im Optimalfall rund um das Grundstück. Hierbei ist ein Abstand von mindestens einem Meter zur Grundstücksgrenze einzuhalten. Die Abstandsmaße variieren jedoch von Bundesland zu Bundesland.

Der Graben ist meist ein bis zwei Meter breit und bis zu zwei Meter tief. Nach erfolgreicher Aushebung und Verlegung erfolgt im Anschluss die Verfüllung. Mit einer Länge von 40 bis 100 Metern versorgt diese Kollektorart ein Einfamilienhaus mit ausreichend Wärme.

Die Slinky-Methode

Das ringförmige Kinderspielzeug Slinky ähnelt der Verlegung eines Ringgrabenkollektors. Auf dem Boden des Grabens werden je nach Bedarf bis zu vier Rohre mit 300 Metern Länge in Schlaufen, den sogenannten Slinkies, übereinander liegend verlegt. In der Regel ist es dafür nötig einen tief gefräste Rinne anzufertigen.

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Leistung

Eine gerade Verlegung der Rohre bringt lediglich ein Drittel der Leistung eines Slinky-Grabens. Zwar ist die Verlegung auf diese Art und Weise aufwendiger, jedoch platzsparender.

Besonders einfach ist die Slinky Methode für Neubauten, wenn diese gleichzeitig mit Keller- sowie Fundamentarbeiten ausgeführt werden. Bei kleineren Gärten und geeigneten Bodenbegebenheiten besteht die Möglichkeit den Kollektor senkrecht zu verbauen, sodass die Breite des Grabens lediglich 50 Zentimeter beträgt.

Weitere Methoden

Eine weitere Alternative ist das Anbringen von Rohren an den Wandflächen. Der nötige Abstand zwischen den Rohren beträgt dabei in etwa 10 Zentimeter. Die Montage erfolgt horizontal.

Heizlast berechnen

Maßgeblich für das Verlegen und die Auslegung von einem Grabenkollektor ist die Heizlastberechnung des Hauses. Letztere beschreibt jene Wärmeleistung, die ein Wohngebäude bei Norm-Außentemperatur verliert.

Um gesetzlichen Vorgaben und Normen wie der DIN 12831 zu entsprechen, sollten Sie die Heizlast Ihres Haushalts von einem professionellen Energieberater berechnen lassen.

Folgende Werte sind bei der Ermittlung einzuhalten:

  • Transmissionswärmeverluste: Wärme, die durch Wände, geschlossene Fenster und Türen sowie Dachflächen entweicht
  • Lüftungswärmeverluste: Durch die Lüftung entweichende Wärme
  • Warmwassererzeugungsverluste: Erzeugt die Wärmepumpenheizung auch Warmwasser für Küche, Bad und Dusche, so fließt dieser Wert in die Kalkulation ein (Richtwert sind 100 Watt pro Person oder 12,5 Kilowattstunden pro Jahr und Quadratmeter)

Vorteile

Ein großer Vorteil, den der Grabenkollektor gegenüber Erdwärmekollektoren bietet, ist der benötigte Platzbedarf. Eine Faustformel besagt, dass für den Erdkollektor im Garten mindestens das Doppelte der Wohnfläche vorhanden sein muss. Zudem darf diese Fläche weder bebaut noch bepflastert werden und ist somit nicht nutzbar. Hingegen ermöglicht der Grabenkollektor eine effiziente Wärmeerzeugung auch bei kleinen Grundstücken.

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Vorteile auf einem Blick:

  • kein Lautes Außengerät
  • effizienter, da weniger flächengreifend
  • günstigere Anschaffungskosten

Zudem besteht die Möglichkeit den Grabenkollektor mit einem Energiezaun zu kombinieren. Der Zaun liefert dabei zusätzliche Wärme aus der Außenluft oder der Sonne in das Erdreich. Auf diese Weise lässt sich die Bodentemperatur erhöhen, die einer Erdwärmepumpe als Wärmequelle dient.

Generell gilt: Je höher die Temperatur der Wärmequelle, umso weniger Strom benötigt die Wärmepumpe, um die gewünschte Vorlauftemperatur am Heizkörper zu erreichen. Dies gewährleistet einen günstigen Heizbetrieb.

Ringgrabenkollektoren werden in der Regel mit Sole betrieben, sodass keine Wartung erforderlich ist. So sparen Wärmepumpenbesitzer Wartungskosten ein. Zu beachten ist jedoch, dass jede Heizungsanlage regelmäßig einer Kontrolle zu unterziehen ist, um Energieverluste zu vermeiden. Ratsam ist auch die Kollektoren regelmäßig auf Undichtigkeiten zu überprüfen und die Druckverhältnisse zu kontrollieren. Versierte Heizungbauer sind in diesem Falle die richtigen Ansprechpartner.

Nachteile von einem Grabenkollektor

Vor allem bei Eigenleistung erfordern die Auslegung der Kollektoren sowie die Aushebung des Grabens hohen Arbeitsaufwand. Zwar kann dies Kosten sparen, jedoch können sich Fehler einschleichen, die später teure Reparaturen erfordern.

Aus diesem Grund ist es empfehlenswert, einen Fachmann zu Rate zu ziehen. Dieser kann die Ausrichtung der Kollektoren optimal an Ihre Bodenverhältnisse anpassen und berät Sie zu Ihren Fragen. Ferner ist es wichtig, die Leistung der Sole-Wasser-Wärmepumpe mit der Leistung der Kollektoren abzugleichen, da ansonsten die Gefahr besteht, dass in den Kollektoren fließende Sole einfriert.

Kosten für einen Ringgrabenkollektor

Der Ringgrabenkollektor wird als effiziente und günstige Alternative zu Erdsonde und Flächenkollektoren bezeichnet. Grund ist die Möglichkeit der Eigenleistung, die bei einer Verlegung des Grabenkollektors erbracht werden kann.

So ist es durchaus möglich, die Kosten für eine Erdwärmepumpe inklusive Kollektoren unter 12.000 Euro zu senken.