Sole-Wasser-Wärmepumpe – Heizen mit der Energie aus dem Erdreich


Sole-Wasser-Wärmepumpen heizen mit Hilfe von Energie aus dem Erdreich. Dabei wird die Wärme entweder durch einen Erdwärmekollektor in Bodennähe oder mit einer Sonde aus der Tiefe entzogen. Wie eine Sole-Wasser-Wärmepumpe im Detail funktioniert und ob sich die Anschaffung lohnt, erfahren Sie hier! 

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Was ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?

Sole-Wasser-Wärmepumpen sind Heizungen, die mit Hilfe von Strom Energie aus dem Erdreich entziehen. Denn während die Umgebungsluft im Verlauf des Jahres starken Temperaturschwankungen unterliegt, herrschen im Erdreich verhältnismäßig konstante Temperaturen. In einer Tiefe von 15 Metern herrschen dauerhaft ca. 10 Grad. Ab 50 Metern Tiefe steigt die Temperatur dann pro 100 Meter um etwa 3 Grad Celsius. Eine Wärmepumpe, die Erdwärme nutzt, muss so einen geringeren Temperaturunterschied zur nötigen Vorlauftemperatur überwinden und kann gleichmäßiger arbeiten. Das führt zu einer hohen Effizienz von Sole-Wasser-Wärmepumpen.

Bodentemperatur
Quelle: BWP

Um dem Erdreich Wärme zu entnehmen, können Erdsonden oder Erdwärmekollektoren eingesetzt werden. Während Erdsonden in tieferen Schichten des Erdreiches Wärme entziehen, wird bei Erdwärmekollektoren großflächig und oberflächennah Wärme abgegriffen. 

Vor- & Nachteile einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

VORTEILE

NACHTEILE

Höhere Effizienz

  Erdarbeiten notwendig

Günstiger Betrieb

Hoher Flächenbedarf im Garten

5 % Förderbonus bei Inanspruchnahme der  BEG-Förderung im Bestand

Höhere Anschaffungskosten als bei Luft-Wasser-Wärmepumpene

ggf. aufwendige Genehmigungsverfahren

Funktionsweise im Detail

Um die Funktionsweise einer Sole-Wasser-Wärmepumpe zu verstehen, muss zunächst das Grundprinzip einer Wärmepumpe erläutert werden. Wärmepumpen entziehen der Umwelt unter zuhilfenahme von Strom Wärme. Im Prinzip arbeitet eine Wärmepumpe also wie ein Kühlschrank, nur dass statt Kälte Wärme erzeugt werden soll. Da eine Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Strom ca. 4 Kilowattstunden Wärme erzeugen kann, wird beim Heizen mit einer Wärmepumpe deutlich weniger Strom benötigt als bei einer herkömmlichen Stromheizung. Wird die Wärmepumpe mit erneuerbarem Strom betrieben, ist sie sogar vollkommen umweltfreundlich. 

Innerhalb der Wärmepumpe passiert dann Folgendes. Die entzogene Wärme wird auf ein in den Leitungen zirkulierendes Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel (Sole-Flüssigkeit) übertragen. Diese gibt die Energie an ein Kältemittel, welches bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft. Im Verdichter der Wärmepumpe wird der entstandene Dampf dann verdichtet und somit auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. Ist die Temperatur auf einem ausreichenden Niveau, wird die Wärme in einem Wärmetauscher an den Heizkreislauf abgegeben. Das Kältemittel verflüssigt sich wieder und wird über ein Expansionsventil zurück in den Verdampfer geleitet.

Funktionsprinzip Wärmepumpe
Funktion einer Wärmepumpe

Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmekollektoren

Erdwärmekollektoren entziehen der oberflächennahen Erde Wärme und sind schlangenförmig und horizontal etwa 0,8 bis 1,5 Meter unterhalb der Erde verlegt. Für die Installation eines Erdwärmekollektors benötigen Sie eine Fläche, die in etwa doppelt so groß ist wie die Fläche, die beheizt werden soll. Haben Sie einen trockenen Boden, kann sogar noch mehr Fläche nötig sein. Damit eignen sich Erdwärmekollektoren nicht für jedes Haus. Da Erdwärmekollektoren lediglich oberflächennahe Erdwärme nutzen und diese den Wetterschwankungen unterliegt, kann der Wärmeertrag einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmekollektor stärker schwanken.

Der Aufbau einer Wärmepumpe mit Erdwärmekollektoren ist einfach. Die in der Sole-Flüssigkeit enthaltene Wärme aus dem Erdwärmekollektor wird über ein Ventil beziehungsweise eine Sammelstation zur Wärmepumpe geleitet. Dort wird sie auf das erforderliche Temperaturniveau gebracht, in Heizwasser umgewandelt und in einen Pufferspeicher geleitet. Von dort aus wird ein Teil des Heizwasser zur Beheizung der Innenräume genutzt. Ein anderer Teil wird für die Trinkwassererwärmung verwendet.

Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Sonde

Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Sonden nutzen statt der oberflächennahen Wärme die Wärme des tieferen Erdreiches. Hierbei werden die Sonden etwa 40 bis 100 Meter tief in die Erde eingelassen. In dieser Tiefe gibt es keine jahreszeitlichen Temperaturschwankungen und die Temperatur liegt bei ungefähr 10 Grad. Das macht Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Sonde noch effizienter als andere Wärmepumpenarten. 

Um die Sonden in die Erde einzulassen, müssen Erdbohrungen vorgenommen werden. Diese sind mit zusätzlichen Kosten verbunden. Ein Vorteil einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonde ist, dass der Platzbedarf durch den vertikalen Aufbau geringer ist. Bis auf die Erdwärmesonde haben Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Kollektoren den gleichen Aufbau.

Schaubild_Erdwärmesonde

Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Sonden nutzen statt der oberflächennahen Wärme die Wärme des tieferen Erdreiches. Hierbei werden die Sonden etwa 40 bis 100 Meter tief in die Erde eingelassen. In dieser Tiefe gibt es keine jahreszeitlichen Temperaturschwankungen und die Temperatur liegt bei ungefähr 10 Grad. Das macht Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Sonde noch effizienter als andere Wärmepumpenarten. 

Um die Sonden in die Erde einzulassen, müssen Erdbohrungen vorgenommen werden. Diese sind mit zusätzlichen Kosten verbunden. Ein Vorteil einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonde ist, dass der Platzbedarf durch den vertikalen Aufbau geringer ist. Bis auf die Erdwärmesonde haben Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Kollektoren den gleichen Aufbau.

Kosten & Förderung

Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Kollektor kosten etwa 20.000 € bis 35.000 €. Wärmepumpen mit Erdwärmesonde sind durch die erforderlichen Erdbohrungen etwas teurer und können bis zu 40.000 € kosten. 

Die gute Nachricht: Die hohen Kosten können durch Fördergelder etwas gesenkt werden. Wer eine Wärmepumpe im Altbau einbaut erhält 25 % Förderung. Tauschen Sie eine fossile Öl-, Kohle oder Nachtspeicherheizung oder eine mehr als 20 Jahre alte Gasheizung aus, erhöht sich der Zuschuss um 10 % auf 35 % Förderung. Für die hohe Effizienz der Sole-Wasser-Wärmepumpe erhalten Sie einen zusätzlichen Wärmepumpenbonus von 5 %. Insgesamt kann die Förderung so auf maximal 40 % steigen. 

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe im Vergleich zu anderen Wärmepumpenarten

Neben Sole-Wasser-Wärmepumpen sind auch noch Luft-Wasser-, Luft-Luft- und Grundwasser-Wärmepumpen erhältlich. 

Luft-Wasser- und Luft-Luft-Wärmepumpen nutzen, wie der Name bereits sagt, die Energie der Umgebungsluft. Dies ist durch die eingangs beschriebenen Temperaturschwankungen der Außenluft etwas weniger effizient. Dafür lassen sich Luft-Wärmepumpen einfach installieren und erfordern keine Erdarbeiten und Genehmigungen. Während eine Luft-Wasser-Wärmepumpe die entzogene Wärme über Heizkörper überträgt, gibt eine Luft-Luft-Wärmepumpe die Wärme direkt an die Raumluft ab. Mittels einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung wird hier zum Erwärmen der Raumluft auch die Wärme der Abluft genutzt. 

Grundwasser-Wärmepumpen nutzen die Wärmeenergie des Grundwassers. Auch hier herrschen höhere Temperaturen als bei der Nutzung von Außenluft und es gibt so gut wie keine Temperaturschwankungen. Das führt zu einer ähnlich hohen Effizienz wie bei einer Sole-Wasser-Wärmepumpe. Genau wie bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe sind aber auch hier Erdbohrungen nötig. Zudem muss bei einer Grundwasser-Wärmepumpe ausreichend Fläche für die Installation eines Saug- oder Förderbrunnens sein. Schließlich kann es zu Komplikationen bei der Genehmigung kommen. Schwierig wird es vor allem, wenn Grundwasser aus einem Naturschutz oder Heilquellengebiet angezapft werden soll. 

LUFT

SOLE-WASSER

GRUNDWASSER

Wärmequelle

Luft

Erdreich

Grundwasser

Typische JAZ

3,5

4

4

Risiken

keine

Auskühlrisiko, keine Bohrgenehmigung

Veränderung des Grundwasserspiegels

Installation

einfach

aufwendig, Erdarbeiten nötig

aufwendig, Erdarbeiten nötig

bürokratischer Aufwand

keiner

Anträge und Prüfverfahren

Anträge und Prüfverfahren

Fazit – Lohnt sich die Anschaffung?

Sole-Wasser-Wärmepumpen zeichnen sich durch ihre hohe Effizienz aus. Wer jedoch genau hinsieht merkt schnell, dass die Anschaffung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit erheblichem Zusatzaufwand und auch zusätzlichen Kosten verbunden ist. Nicht jeder hat eine ausreichende Gartenfläche für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe beziehungsweise möchte vor der Installation den halben Garten umgraben. Trotz zusätzlicher Förderung dieser Wärmepumpenart tendiert die Mehrheit der Hausbesitzenden zur Luft-Wasser-Wärmepumpe. Diese kann unkompliziert installiert werden und ist nur unmerklich weniger effizient.

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