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Erdwärmepumpe: Wann sie sich lohnt und für wen sie geeignet ist
Die Erdwärmepumpe wird auch Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt. Sie nutzt die im Erdreich gespeicherte Wärme zum Heizen – die sogenannte Geothermie – und ist dadurch sehr energieeffizient und langlebig. Doch für wen lohnt sie sich und welche Voraussetzungen müssen für die Installation erfüllt sein?
31.05.2024
Lesedauer: 3 Minuten
Inhaltsverzeichnis
Heizen mit Erdwärmepumpe: So funktioniert Geothermie
Varianten der Erdwärmepumpe
Erdwärmepumpe-Kosten im Überblick
Förderungen für Erdwärmepumpen
JAZ, Lebensdauer und Amortisation
Effizienz der Erdwärmepumpe
Für wen eignet sich eine Erdwärmepumpe?
Erdwärmepumpe versus Luft-Wasser-Wärmepumpe
Diese Heizkörper eignen sich für Erdwärme
Vattenfall Fazit
Heizen mit Erdwärmepumpe: So funktioniert Geothermie
Geothermie gilt als erneuerbare Energiequelle, da sie kontinuierlich und dauerhaft zur Verfügung steht. Sie bezeichnet die Nutzung von Wärmeenergie aus dem Erdinneren. Die beiden in Deutschland am häufigsten vertretenen Formen sind die oberflächennahe und die tiefe Geothermie:
- Die oberflächennahe Geothermie nutzt die natürliche Wärme im oberen Teil der Erdkruste für private Haushalte bis zu einer Tiefe von 90-95 Metern. Bei dem Prozess wird die Erdwärme über eine Sole, eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel, dem Boden entzogen. Die Sole zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf durch Erdsonden oder Flächenkollektoren und nimmt dabei Wärme aus dem Boden auf. Anschließend wird die warme Sole zur Wärmepumpe geführt, wo die Wärme mithilfe eines Kältemittels auf ein höheres Temperaturniveau gebracht wird. Diese Wärme wird dann ins Heizungssystem eingespeist und an die Wohnräume abgegeben. Der Prozess kann übrigens auch umgekehrt werden, um das Haus im Sommer zu kühlen.
- Die tiefe Geothermie nutzt Wärmequellen, die sich in mehreren Kilometern Tiefe unter der Erdoberfläche befinden. Diese Energie wird in der Regel meist direkt, ggf. über Wärmetauscher, zur Einspeisung in Nah- und Fernwärmenetze, zur landwirtschaftlichen oder industriellen Wärmenutzung oder für Thermalbäder bzw. balneologische Zwecke (therapeutische Anwendung natürlicher Heilquellen) genutzt. Zur Nutzung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe im privaten Bereich eignet sie also eher nicht.
Varianten der Erdwärmepumpe
Es gibt verschiedene Varianten von Erdwärmepumpen bzw. Sole-Wasser-Wärmepumpen, darunter solche mit Erdsonden, Erdkollektoren und Erdwärmekörben, die individuell je nach Grundstücksvoraussetzungen eingesetzt werden. Ihre Funktionsweise ist gleich: Sie alle nutzen die konstante Temperatur im Boden, um kostengünstig Wärme und Warmwasser zu erzeugen.
Mit Sonde: Bei dieser Variante wird in der Regel vertikal in Tiefen von 50 bis 100 Metern gebohrt. Je tiefer die Bohrung, desto höher ist die Temperatur im Erdreich und desto mehr Energie kann gewonnen werden. Der am weitesten verbreitete Typ Erdwärmesonde besteht aus parallellaufenden Polyethylen-Kunststoffrohren. Bei dieser Variante ist der Platzbedarf auf dem Grundstück zwar geringer, für die Bohrarbeiten ist allerdings eine Genehmigung der Unteren Wasserbehörde erforderlich. Und: Bei größerem Wärmebedarf muss tiefer gebohrt werden, was sich auf die Kosten auswirkt. Hier muss zusätzlich eine Genehmigung des Tiefbauamts eingeholt werden. Die Arbeiten sollte nur ein erfahrenes und zertifiziertes Bohrunternehmen durchführen.
Gut zu wissen: Die richtige Dimensionierung einer Erdwärmesonde ist sehr wichtig. Ist sie zu klein, wird bei hohem Wärmebedarf zu viel Wärme entzogen. Die Erdsonde kann dann vereisen, was den Wirkungsgrad erheblich mindert.
Mit Flächenkollektor: Ein Flächenkollektor ist ein horizontal verlegter Erdwärmetauscher, der die Wärme über Soleleitungen zur Wärmepumpe transportiert. Er wird etwa 1,5 Meter unterhalb der Frostgrenze auf dem Grundstück verlegt. Das unterirdische Rohrsystem ähnelt den Rohrschlangen einer Fußbodenheizung und ist kostengünstiger als Erdwärmesonden. Allerdings wird eine große, unbebaute Fläche für die Verlegung benötigt: Laut Bundesverband Wärmepumpe sollte die Kollektorenfläche etwa 1,5- bis 2-mal so groß wie die zu beheizende Fläche sein. Bei Neubauten ist dies leichter zu realisieren, bei Bestandsbauten ist der Aufwand deutlich höher, da der bestehende Garten nach den Bauarbeiten neu gestaltet werden muss. Soll auch die Warmwasseraufbereitung mit der Sole-Wasser-Wärmepumpe erfolgen, muss die Fläche an den Energiebedarf angepasst werden. Zusätzlich darf sie später nicht bebaut werden.
Werden Bäume gepflanzt, besteht die Gefahr, dass die Kollektoren durch die Wurzeln im Laufe der Jahre beschädigt werden. Die Oberfläche dieses Erdwärmetauschers ist außerdem nur begrenzt belastbar, da die Kunststoffrohre des Kollektors wie oben erwähnt nur in einer Tiefe von etwa 1,5 Meter unter der Oberfläche verlaufen und daher bei zu hoher Belastung gequetscht werden könnten. Ein dichter Bewuchs mit Bodendeckern oder eine Versiegelung des Bodens, z. B. durch eine Terrasse, sollte daher grundsätzlich vermieden werden.
Mit Erdwärmekorb: Erdwärmekörbe werden unterhalb der Frostgrenze in einer Tiefe von etwa 1 bis 4 Metern vergraben. Ein Korb benötigt mindestens 20 m2 Fläche und entzieht dem Boden Wärme. Sie eignen sich als Alternative, wenn eine Sondenbohrung nicht möglich oder nicht erwünscht ist. Eine Bohrung ist für die Körbe nicht nötig, allerdings dürfen Sie auch hier die Fläche darüber danach nicht überbauen oder versiegeln. Je nachdem, wie groß Ihr Heizbedarf ist, können Sie auch mehrere Körbe einsetzen.
Erdwärmepumpe-Kosten im Überblick
Die Kosten für eine Erdwärmepumpe variieren, sind im Vergleich mit der Luft-Wasser-Wärmepumpe aber höher, denn zusätzlich zu den Geräte- und Installationskosten fallen Kosten für die Erschließung, Verlegung oder Bohrung an. Außerdem ist mindestens eine Genehmigung für die Bohrarbeiten nötig, je nachdem, wie tief gebohrt wird. Und auch die Kosten für die Baustelleneinrichtung (250-750 €) sowie die Genehmigung (150-500 €) sollten Sie mit einkalkulieren.
Anschaffungskosten
Die reinen Anschaffungskosten selbst liegen je nach Modell und Leistungsklasse zwischen 10.000 und 15.000 €. Hinzu kommen weitere Kosten für die Installation inkl. Speicher, die mit 10.000 € bis 15.000 € im ähnlichen Bereich liegen wie bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe.
Bohrungskosten
Die Kosten für eine 100 Meter tiefe Bohrung hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab und können variieren. Als Faustformel gilt: Pro Meter Bohrtiefe fallen 100 € an. Die Bohrungskosten hängen also immer von der Tiefe ab, die wiederum von der Wärmepumpenleistung und den geologischen Bedingungen vor Ort abhängt.
Erschließungskosten der Erdwärmequelle
Zu den Erschließungskosten zählen in der Regel bei den jeweils beauftragten Unternehmen als Serviceleistung auch das Einholen der Baugenehmigungen sowie die Grundstücksvermessung. Hinzu kommen die Kosten entweder für die Flächenkollektoren oder Erdsonden.
Für Flächenkollektoren können Sie in der Regel pro m2 mit 15 bis 25 € rechnen. Die Kosten sind abhängig von der benötigten Kollektorfläche. Da sie etwa 1,5- bis 2-mal so groß wie die zu beheizende Fläche sein soll, müssten Sie bei einem Einfamilienhaus mit 150 bis 180 m2 Flächenkollektoren von etwa 225 bis 300 m2 einplanen. Das wären Kosten von rund 3.400 bis 7.500 € für die Kollektoren, für die Verlegung selbst kommen etwa 3.500 € hinzu.
Bei höherem Heizwärmebedarf aufgrund von schlecht oder gar nicht gedämmten Häusern oder einer größeren Wohnfläche liegen die Kosten entsprechend höher.
Beispiele:
- Bei einer Bohrtiefe von 70 Metern können Sie mit 7.000 € rechnen.
- Für eine Erdwärmepumpe mit 2 x 100 Meter Bohrung müssen Sie für die Erdsondenbohrung etwa 20.000 Euro einkalkulieren. Darin sind Kosten wie Baustelleneinrichtung, Bohrung, Verpressen der Bohrung, Sondeneinbau, Entsorgung von Bohrschlamm, Gebühren der Bohrgenehmigung und ein geologisches Gutachten enthalten.
Gesamtkosten
Die Gesamtkosten für eine Erdwärmepumpe im Einfamilienhaus liegen ohne Förderung zwischen 28.550 und 51.250 €, abhängig von Kollektor oder Sonde und Ihrem Heizwärmebedarf. Für einen Vergleich schauen Sie gern auf unseren Artikel „Wärmepumpe Kosten im Einfamilienhaus“.
Stromverbrauch und Betriebskosten
Die Betriebskosten einer Erdwärmepumpe in einem durchschnittlichen Einfamilienhaus liegen zwischen 1.000 und 1.400 € pro Jahr. Den größten Anteil daran haben die Stromkosten, die je nach Vertrag und Wohnsitz ganz unterschiedlich ausfallen. Durch die Nutzung von Photovoltaik sinken die Stromkosten und Sie können sparen bei den Heizkosten. Hinzu kommen Wartungskosten von bis zu 300 € und evtl. Kosten für die Versicherung von 100 bis 200 €.
Förderungen für Erdwärmepumpen
Seit dem 1. Januar 2024 gilt die neue Förderrichtlinie „Bundesförderung für effiziente Gebäude“ (BEG). Diese bezuschusst Heizungen und individuelle Sanierungsmaßnahmen wie folgt:
- Einkommensunabhängiger Fördersatz von 30 % der Anschaffungs- und Investitionskosten
- Bis zu 20 % Geschwindigkeitsbonus für schnellen Heizungstausch, mit jährlichem Absinken ab 2029
- 5 % Effizienzbonus (Geothermie)
- Bis zu 30 % Zusatzförderung für Geringverdiener mit einem Haushaltseinkommen unter 40.000 € brutto
Die Gesamtförderung ist auf maximal 70 % der Gesamtkosten mit einer maximal förderfähigen Investitionssumme von 30.000 € für ein Einfamilienhaus begrenzt. Der höchstmögliche Zuschuss beträgt also 21.000 €. Liegt das Haushaltseinkommen über 40.000 €, erhalten Sie in der Regel 55 % Förderung.
Mehr zur Förderung erfahren Sie in unserem Artikel „Wärmepumpe Förderung ab 2024“.
Gut zu wissen: Seit Januar 2024 ist die KfW zuständig für Förderanträge.
Kostenbeispiel für ein Einfamilienhaus (ohne 19 % Mwst.)
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Posten |
Kosten |
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Erdwärmepumpe (JAZ 4,5), Anschaffung und Einbau |
24.000 € |
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Flächenkollektoren |
8.500 € |
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Bohrungskosten |
20.000 € |
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Sonstige Kosten |
1.000 € |
|
Gesamtkosten |
53.500 € |
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- Förderung 55 % |
- 29.425 € |
|
Endsumme |
24.075 € |
JAZ, Lebensdauer und Amortisation
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt das Verhältnis von gelieferter Wärme zu aufgenommener elektrischer Energie über ein ganzes Jahr. Sie wird wie folgt berechnet: JAZ = Heizenergie (kWh) : elektrische Energie (kWh)
Bei Erdwärmepumpen liegt die JAZ in der Regel mit Erdsonden zwischen 4,8 und 5,3, mit Erdkollektoren bei 4,5 bis 5. Allgemein gilt: Je höher die Jahresarbeitszahl, desto mehr Wärme wird aus einer kWh gewonnen und desto weniger Heizkosten fallen an. Daraus lässt sich errechnen, ob sich ein höherer Anschaffungspreis durch geringere laufende Betriebskosten wirtschaftlich rechnet. Außerdem können Sie anhand der JAZ ermitteln, nach wie vielen Jahren sich die Investition amortisiert hat.
Die Amortisationszeit hängt zusätzlich vom Wärmebedarf und der Vorlauftemperatur ab. In der Regel beträgt sie bei Erdwärmepumpen 10 bis 15 Jahre. Wann sich diese Wärmepumpenvariante rechnet, hängt auch von der Region ab, in der das Haus steht. Das größte Potenzial hat laut der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. der Südwesten Deutschlands aufgrund der dortigen geologischen Bedingungen und des Klimas.
Die Lebensdauer von Erdwärmepumpen liegt in der Regel bei durchschnittlich 20 Jahren. Bei regelmäßiger und fachgerechter Wartung können sie sogar 25 bis 30 Jahre laufen.
Effizienz der Erdwärmepumpe
Die Effizienz einer Erdwärmepumpe hängt immer auch von der Bodenbeschaffenheit ab. Da die Wärmeübertragung zwischen Erdreich und Wärmepumpe über Erdwärmesonden oder Flächenkollektoren erfolgt, wird die Leistung des Gerätes stark von der Wärmeleitfähigkeit des Bodens beeinflusst. Ein lockerer und gut durchlässiger Boden kann daher die effiziente Arbeit der Wärmepumpe erhöhen. Eine ungünstige Bodenbeschaffenheit, wie z. B. ein sehr dichter oder undurchlässiger Boden, verringert die Effizienz eher. Im Idealfall sollte vor der Installation eine Bodenanalyse durchgeführt werden.
Für wen eignet sich eine Erdwärmepumpe?
2022 wurden in Deutschland laut Statista 23.500 Erdwärmepumpen und 205.000 Luft-Wasser-Wärmepumpen installiert. Anhand der Statistiken lässt sich erkennen, dass die Hauptgründe für die im Vergleich geringe Anzahl die baulichen Voraussetzungen und die hohen Investitionskosten sind.
In der Regel eignen sich nur Ein- oder Mehrfamilienhäuser mit einer guten Wärmedämmung und einem ausreichend großen Grundstück, da Platz für die Verlegung von Sonden, Kollektoren oder Erdkörben benötigt wird. Auch der Platz für die nötigen Gerätschaften für die Bauarbeiten muss einkalkuliert werden. Bei Neubauten können Erdwärmepumpen von Anfang an in das Heizsystem integriert werden, wobei die Erdarbeiten gleichzeitig mit dem Hausbau durchgeführt werden können. Nach Verlegung der Kollektoren kann dann die Gartengestaltung stattfinden. Bei Bestandsbauten kann die Version mit Sonden sinnvoller sein, um die bereits vorhandene Gartengestaltung so wenig wie möglich durch die Bauarbeiten zu beeinträchtigen. Abhängig von den individuellen Gegebenheiten kann die Installation einer Erdwärmepumpe zwischen 2 Wochen und mehreren Monaten dauern.
Die Grafik zeigt, in welchen Gebieten das größte Potenzial für Erdwärmepumpen wäre.
Gut zu wissen: In Wasserschutzgebieten dürfen keine Erdwärmepumpen installiert werden.
Erdwärmepumpe versus Luft-Wasser-Wärmepumpe
Sowohl die Erdwärmepumpe als auch die Luft-Wasser-Wärmepumpe sind beide effiziente Heizsysteme. Was sind die jeweiligen Vor- und Nachteile?
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Art |
Erdwärmepumpe |
Luft-Wasser-Wärmepumpe |
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Wärmequelle |
Wärmequelle |
Umgebungsluft |
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Vorteile |
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Nachteile |
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Diese Heizkörper eignen sich für Erdwärme
Sollten Sie sich für eine Erdwärmepumpe entscheiden wollen, ist es gleichzeitig wichtig, einen Blick auf Ihre Heizkörper zu werfen. In der Regel eignen sich Modelle, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen optimal arbeiten, am besten.
Niedertemperatur-Heizkörper
Diese Heizkörper eignen sich besonders, da sie mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten. Sie können entweder eine große Heizfläche haben oder spezielle Heizkörper mit Ventilator sein. Letztere erwärmen sich schnell und verfügen über eine interne Temperaturregelung. Es ist jedoch zu beachten, dass sie hauptsächlich durch Strahlungswärme heizen und daher größere Flächen benötigen.
Fußbodenheizung
Eine weitere Möglichkeit ist die Fußbodenheizung, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeitet und eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum ermöglicht. Sie ist besonders in Neubauten beliebt.
Kompromiss im Altbau
In älteren Gebäuden mit höheren Vorlauftemperaturen können auch andere, möglichst großflächige Heizkörper eingesetzt werden. Sie bieten einen guten Kompromiss zwischen Effizienz und Komfort.
Vattenfall Tipp
Beachten Sie bei der Auswahl der Heizkörper für Ihre Erdwärmepumpe die spezifischen Anforderungen Ihres Gebäudes und Ihre persönlichen Vorlieben. Ein Fachbetrieb kann Sie bei der Auswahl und Installation unterstützen.
Vattenfall Fazit
Erdwärmepumpen sind umweltfreundlich, effizient und bieten eine langfristige Kostenersparnis sowie Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Bedenken sollte man allerdings die hohen Anschaffungskosten, die Standortabhängigkeit und nötigen, umfänglichen Erdarbeiten. Eine sorgfältige Planung und Installation sowie ausreichend Platz sind somit entscheidend, um die Vorteile optimal zu nutzen.
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