Eine Erdwärmebohrung erlaubt es, Wärme tief aus dem Erdreich an die Oberfläche zu fördern und so für eine Erdwärmepumpe nutzbar zu machen. Die Bohrung ist zwar aufwendig, allerdings kann die Wärmepumpe danach günstig, energiesparend und über mehrere Jahrzehnte betrieben werden. Erfahren Sie hier mehr über Ablauf, Voraussetzungen und Kosten einer Tiefenbohrung für Erdwärme.
Das Wichtigste im Überblick:
- Erdwärme ist unabhängig von Jahreszeiten und Witterung eine zuverlässige und nachhaltige Wärmequelle.
- Eine Erdwärmebohrung ist auch auf kleinen Grundstücken möglich, jedoch müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein.
- Insbesondere sind die Bodenqualität und das Grundwasser bei der Planung und Durchführung zu berücksichtigen.
- Eine Erdwärmebohrung braucht eine behördliche Genehmigung und ist in Wasserschutzgebieten meist verboten.
- Die Kosten für Erdbohrung und Wärmepumpe belaufen sich insgesamt auf etwa 19.500–33.000 €, wobei staatliche Förderungen in Höhe von bis zu 70 % verfügbar sind.
Warum eine Bohrung für Erdwärme?
Wärmepumpen nutzen regenerative Energiequellen, um Wärme für Heizung und Warmwasser bereitzustellen. Sie entnehmen diese Energie der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich. Letzteres dient als Energiequelle für Sole-Wasser-Wärmepumpen , auch Erdwärmepumpen genannt.
Um die Wärme aus der Erde zur Wärmepumpe zu transportieren, werden im Erdboden sogenannte Erdkollektoren oder Erdsonden verlegt. Sie unterscheiden sich wie folgt:
- Waagerecht verlegte Erdkollektoren wie Grabenkollektoren oder auch Erdwärmekörbe werden über eine größere Fläche, aber nur wenige Meter tief verlegt.
- Erdsonden werden hingegen senkrecht oder schräg und sehr tief in das Erdreich eingelassen – bis zu 100 m tief.
Beide Verfahren machen sich die Geothermie zunutze. Ein wichtiger Unterschied liegt im Platzbedarf, der bei einer Erdwärmebohrung deutlich niedriger ausfällt. Somit kann durch eine Tiefenbohrung die Erdwärme auch auf eher kleinen Grundstücken erschlossen werden.
So bezieht die Wärmepumpe über die Erdbohrung Energie
In einer Tiefe von etwa 40 bis 100 m, die bei einer Erdwärmebohrung im Privatbereich erreicht wird, herrscht konstant eine Temperatur von etwa 10 Grad Celsius – unabhängig von Jahreszeit oder Wetter. Doch wie kommt diese Wärme an die Oberfläche und wie lassen sich damit die deutlich höheren Temperaturen für Heiz- und Trinkwasser erreichen?
So läuft der Wärmepumpenkreislauf mit Erdsonden ab:
- Eine Wärmepumpe benötigt für ihren Betrieb nur Strom. Der wird unter anderem dafür genutzt, Sole – ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel – durch Rohrleitungen zu pumpen. Diese Rohrleitungen sind in der Erdsonde tief in die Erde eingelassen.
- Dort nimmt die Sole Wärmeenergie aus dem Erdreich auf. Die angewärmte Sole wird durch den Pumpkreislauf an die Erdoberfläche gebracht.
- Hier geht die aufgenommene Wärme mithilfe eines Wärmetauschers auf ein Kältemittel über. Dieses hat einen sehr niedrigen Siedepunkt und verdampft daher schon bei niedrigen Temperaturen. Die abgekühlte Sole strömt weiter und zurück unter die Erde, um wieder Wärme aufzunehmen – der Kreislauf beginnt von vorn.
- Das nun gasförmige Kältemittel wiederum strömt durch einen Verdichter, wodurch sich der Druck des Kältemittels erhöht. Da komprimierte Gase heiß werden, steigt die Temperatur des Kältemittels noch weiter.
- Das heiße Kältemittel überträgt über einen weiteren Wärmetauscher seine Wärmeenergie auf den Heizwasserkreislauf. Das Heizwasser fließt durch das Wärmeverteilsystem, sodass Fußbodenheizung und Co. warm werden.
- Das Kältemittel kühlt hingegen ab und wird wieder verflüssigt. So kann es am Anfang des Kältemittelkreislaufs wieder Wärmeenergie von der Sole aufnehmen.
Noch mehr wissenswerte Details über die Funktion einer Wärmepumpe lesen Sie in unserem Ratgeber.
Wie tief muss eine Erdwärmebohrung reichen?
Die Frostgrenze liegt schon wenige Meter unter der Erdoberfläche. In wenigen Metern Bodentiefe herrscht das ganze Jahr über eine Temperatur von 10 °C. Sogenannte oberflächennahe Geothermie mit Erdkollektoren funktioniert schon ab einer Tiefe von etwa 1,5 m. Im Gegensatz dazu steht die Tiefengeothermie, die Erdwärme für Kraftwerke und andere große Anlagen nutzt, aus einer Tiefe von mehr als 400 m.
Eine Erdwärmebohrung für Erdsonden bewegt sich hingegen in einem Bereich von etwa 40 bis 100 m. Selten sind im privaten Bereich tiefere Erdbohrungen für eine Wärmepumpe notwendig. Wie tief die Erdwärmebohrung letztendlich sein muss, hängt stark von der Bodenbeschaffenheit ab: Je feuchter der Boden, desto besser funktioniert die Wärmespeicherung – und damit die Wärmeentnahme – und desto weniger tief muss die Bohrung sein.
Die Entzugsleistung gibt an, wie viel Energie ein Wärmetauscher dem Erdboden entziehen kann. Sie wird in Watt pro Meter (W/m) angegeben. Die folgenden Werte geben eine grobe Orientierung über die Entzugsleistung verschiedener Böden. Jedoch sollte immer eine Fachkraft die Bodenqualität vor Ort beurteilen.
- höchste Entzugsleistung: Gneis und Magmatite wie Basalt oder Granit sowie Sandstein: 35–70 W/m
- mittlere bis hohe Entzugsleistung: kalkstein-, ton- und lehmhaltige Böden, wasserführende Sand- und Kiesböden: 30–65 W/m
- geringe Entzugsleistung: trockene Sand- und Kiesböden: unter 20 W/m
Als Faustregel für die Länge der Erdsonde gilt: Teilen Sie die benötigte Heizleistung durch die Entzugsleistung des Erdbodens. Beispiel: Sie streben eine Heizleistung der Wärmepumpe von 5.000 W (5 kW) an und der sandsteinhaltige Boden weist eine Entzugsleistung von 60 W/m auf:
5.000 : 60 ≈ 83
Es ist möglich, diese Länge von 83 m auf mehrere Erdsonden zu verteilen, wenn eine einzelne Bohrung in dieser Tiefe sich schwierig gestaltet. Ein Fachbetrieb berücksichtigt dabei immer auch, ob beispielsweise Felsgestein im Boden weniger tiefe Bohrungen sinnvoller macht.
Ablauf einer Erdwärmebohrung
Für die vollständige Erdwärmebohrung sollten Sie mit einer Projektzeit von einigen Tagen rechnen. Das sind die einzelnen Schritte einer Bohrung für Erdwärme im Überblick:
- Vorbereitung: Zunächst bereiten die Fachkräfte die Baustelle vor. Sowohl die Bohranlage als auch die Erdwärmesonde(n) werden angeliefert. Dazu müssen Transportwege frei sein, zudem ist die Absicherung der Baustelle notwendig.
- Prüfung/Probebohrungen: Vor Beginn der Arbeiten prüfen die Installateure, ob die Erdsonde unbeschädigt ist. Bisweilen sind Probebohrungen nötig, wenn sich die Bodenqualität mittels Gutachten nicht abschließend beurteilen lässt.
- Bohrung: Nun beginnt die eigentliche Erdwärmebohrung. Während der Bohrung führen die Installateure immer wieder Bohrschlamm ab und entsorgen diesen fachgerecht.
- Setzen der Sonde: Das Team bringt die Erdwärmesonde in die Erde ein. Dabei kommen bisweilen ein Gewicht oder eine Einschubhilfe zum Einsatz.
- Druckprüfung: Die Installateure füllen die Erdsonde mit Wasser und unterziehen sie einer Druckprüfung. So stellen sie sicher, dass die Sonde korrekt installiert ist und über viele Jahrzehnte an Ort und Stelle verbleiben kann.
- Verschließen des Bohrlochs: Das Team füllt das Bohrloch nun, in der Regel mit einem Bentonit-Zement-Gemisch. Dieses Gemisch stabilisiert die Erdsonde und unterstützt die Wärmeaufnahme aus der Erde.
- Anschluss der Soleleitungen: Jetzt nehmen die Techniker die Soleleitungen in Betrieb, indem sie diese mit Sole füllen und mit der Erdwärmepumpe verbinden.
- Abschlussprüfung: Zum Schluss prüfen sie alle Rohrleitungen und die Sonde selbst noch einmal, insbesondere auf Druckbeständigkeit.
- Entsorgungsarbeiten: Funktioniert alles einwandfrei, entsorgen die Arbeiter die Abfälle und bauen die Baustelle ab.
Kooperation mit: Die Erdwärmebohrer.
Bei der Installation arbeitet Buderus mit dem Partner Die Erdwärmebohrer zusammen. So erhalten Sie innerhalb kürzester Zeit ein Erdwärme-Gesamtpaket:
Die Erdwärmebohrer werden ihrem Namen in jeder Hinsicht gerecht und sind eine Instanz auf diesem Gebiet. Sie zeichnen sich insbesondere durch einige Alleinstellungsmerkmale aus, z. B. durch eine Angebotserstellung für die Dienstleistung innerhalb von 24 Stunden, wobei die Planungsleistung sowie die Beratung kostenfrei bleiben. Zudem verfügen sie deutschlandweit über eine lokale Bohrerkompetenz. Bauträger, Planer, Architekten und Installateure profitieren von einer zertifizierten Bohrung für zuverlässige Erdwärme inklusive schneller Dokumentation. Das Ergebnis ist ein sorgenfreies Erdwärmeservice-Gesamtpaket für den Kunden.
Sprechen Sie hierzu gerne Ihren Heizungsfachbetrieb an oder die Buderus Niederlassung in Ihrer Nähe.
Voraussetzungen für eine Erdwärmebohrung
Grundsätzlich ist eine Tiefenbohrung für Erdwärme in fast allen Böden möglich, jedoch nicht überall sinnvoll oder erlaubt. Folgende Voraussetzungen sind für eine Erdwärmebohrung zu prüfen:
- Eignung für das Gebäude: Erdwärmepumpen arbeiten äußerst effizient, sind jedoch vergleichsweise hochpreisig. Zuerst sollte eine Fachkraft daher die Heizlast des Gebäudes berechnen – eventuell ist eine Luft-Wärmepumpe eine genügende (und etwas günstigere) Alternative.
- Bodenbeschaffenheit: Feuchte Böden eignen sich besser für die Wärmegewinnung mit Erdsonden. Sehr steinige Böden können zu aufwendigen Bohrarbeiten führen. Stark poröse Böden bieten möglicherweise nicht genug Halt für die Sonde.
- Größe des Grundstücks: Im Gegensatz zu Flächenkollektoren nehmen Erdsonden nur wenig Platz in Anspruch. Dennoch sollten etwa 50 m2 zur Verfügung stehen. Insbesondere sind Abstände zu Gebäuden und Nachbargrundstücken zu berücksichtigen.
- Grundwasser: Einige Eigenheiten des Grundwassers können einer Erdwärmebohrung entgegenstehen. Das ist beispielsweise bei stark mineralisiertem Grundwasser oder Kohlendioxideinschlüssen der Fall.
- Bergbaugebiet: Im Bergbaugebiet kann eine Bohrung für Erdwärme ausgeschlossen sein, sofern dadurch der Bergbau oder einzelne Stollen kompromittiert werden.
Außerdem sind je nach Tiefe der Erdwärmebohrung behördliche Genehmigungen notwendig.
Genehmigungen für eine Erdwärmebohrung
Eine Tiefenbohrung für Erdwärme kann sowohl dem Wasserrecht als auch dem Bergrecht unterliegen. Anzeigepflichtig ist die Bohrung immer – sie muss dem geologischen Landesamt gemeldet werden.
Das Wasserrecht dient unter anderem dem Schutz des Grundwassers. Daher sind Erdwärmebohrungen in Wasserschutzgebieten verboten oder an bestimmte Auflagen gekoppelt. In jedem Fall müssen Sie eine Erlaubnis der Wasserschutzbehörde einholen.
Bei Bohrungen von mehr als 100 m muss außerdem die Bergbehörde eine Genehmigung für das Vorhaben erteilen.
Hinweis: Welche Genehmigungen genau benötigt werden und wie Sie das Vorhaben melden müssen, unterscheidet sich regional. Ihr Fachbetrieb kümmert sich aber um die notwendigen Anträge und Meldungen.
Kosten für eine Erdwärmebohrung
Eine Erdwärmepumpe, insbesondere mit Erdsonden, gehört zu den höherpreisigen Ausführungen der Wärmepumpe. Den größten Teil der Kosten machen die Tiefenbohrung für die Erdwärme und die Anschaffungskosten selbst aus:
- Kosten für die Anschaffung der Wärmepumpe: ca. 15.000–20.000 € (einmalig)
- Kosten für die Erdwärmebohrung: ca. 3.500–10.000 € (einmalig)
- optional: Kosten für einen Pufferspeicher: ca. 1.000–3.000 € (einmalig)
Somit belaufen sich die einmaligen Kosten für eine Erdwärmepumpe mit Sonde auf insgesamt etwa 19.500–33.000 €.
Wichtig ist jedoch auch die Betrachtung der laufenden Kosten, denn sie bestimmen, wie schnell sich die Installation einer Erdwärmepumpe rentiert – das ist in etwa innerhalb eines Jahrzehnts der Fall.
Zu erwähnen sind unter den laufenden Kosten hauptsächlich die Stromkosten. Für ein Einfamilienhaus belaufen sie sich auf etwa 600 bis 1.000 € im Jahr, abhängig von der Wohnfläche, der Heizlast, der Anzahl Personen im Haus etc. Die Anschaffungs- und Erschließungskosten amortisieren sich im Laufe der Jahre.
Bei regelmäßiger Wartung, für die etwa 400 € jährlich anfallen, können Erdwärmepumpen problemlos 15 Jahre und länger betrieben werden. Die Erdsonden selbst haben eine Lebensdauer von über 50 Jahren und verbleiben bei einem Gerätetausch im Erdboden.
Tipp: Ermitteln Sie selbst den voraussichtlichen Stromverbrauch für Ihre Wärmepumpe .
Förderungen machen die Erdwärmebohrung noch erschwinglicher.
Staatliche Förderung für die Tiefenbohrung
Der Staat möchte den Ausbau regenerativer Energien vorantreiben. Vor allem veraltete, weniger effiziente Heizsysteme wie Gas- oder Ölheizungen sollen ausgetauscht werden. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) stellt im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) hohe Fördersummen bereit. Auch für eine Wärmepumpe, für die Sie eine Erdbohrung durchführen lassen, steht Ihnen die BAFA-Förderung zur Verfügung. Mehr erfahren Sie auf unserer Seite rund um die Förderung von Wärmepumpen.
Am besten lassen Sie sich bei einer Tiefenbohrung zur Förderung beraten – zum Beispiel durch den Buderus Förderservice. Buderus begleitet Sie auf Ihrem Weg zur passenden Förderung, unterstützt Sie bei der Antragstellung und bietet Ihnen sogar eine Garantie.
Erdwärmepumpen von Buderus
Die Erdwärmepumpen von Buderus eignen sich sowohl für den Einsatz in der Modernisierung als auch im Neubau von Ein- und Zweifamilienhäusern.
Mit der Baureihe der Logatherm WSW196i(T) setzen Sie beispielsweise auf eine zuverlässige Versorgung mit Raumheizungswärme und Warmwasser. Es ist kein zusätzlicher Wärmeerzeuger nötig und die Wärmepumpe arbeitet äußerst umweltfreundlich mit einer Energieeffizienzklasse von A+++. Über die passive Kühlstation ist außerdem die Kühlung des Gebäudes möglich.
Fazit: Der Aufwand für Erdwärmebohrung rentiert sich
Die Erdwärmebohrung gehört zu den aufwendigeren Verfahren, wenn es um die Erschließung einer Energiequelle für eine Wärmepumpe geht. Dafür arbeitet die Erdwärmepumpe dann über Jahrzehnte mit hoher Effizienz, umweltschonend und günstig. Die Tiefenbohrung für Erdwärme lässt sich auf vergleichsweise kleinen Grundstücken umsetzen.
Zuvor muss allerdings der Erdboden auf Eignung und Entzugsleistung geprüft werden. Außerdem sind Genehmigungen einzuholen – mindestens bei der Wasserschutzbehörde.
Empfehlenswert ist es in jedem Fall, sich zu möglichen Förderungen für die Tiefenbohrung zu informieren. Dadurch können Sie Ihre Kosten senken und die Rentabilität Ihres Heizungstausches noch weiter steigern.
Im privaten Bereich wird für Erdwärme etwa 40–100 m tief gebohrt. Wie tief die Erdwärmebohrung im Einzelfall wird, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab: der Heizlast des Hauses, der Bodenbeschaffenheit, eventuellen Hindernissen in Form von Felsgestein etc. Es ist auch möglich, die benötigte Länge der Erdsonde auf mehrere Sonden zu verteilen, sodass weniger tiefe Bohrungen ausreichen. Erdsonden können über etwa 5 Jahrzehnte und länger in der Erde verbleiben und dort zuverlässig arbeiten. In aller Regel überschreitet die Lebensdauer der Sonde somit bei Weitem die Lebensdauer der Wärmepumpe. Sie brauchen nicht zu befürchten, dass eine Erneuerung der Erdsonde allzu bald wieder nötig wird. Es ist in Deutschland nicht erlaubt, eine Erdwärmebohrung ohne entsprechende Qualifizierung durchzuführen. Voraussetzung ist dafür eine Zertifizierung nach DVGW W120, über die Ihr gewähltes Fachunternehmen auf jeden Fall verfügen sollte.
Häufig gestellte Fragen zur Erdwärmebohrung