Eine Wärmepumpe liefert bei entsprechendem Strombezug („Grünstrom“) fast emissionsfreie Wärmeenergie. Damit hat sie ein großes Potential beim Klimaschutz. Eine Erdwärmepumpe funktioniert analog zu einer Kühlanlage, die das Erdreich "kühlt" und die dabei anfallende Wärme in Ihren Wohnraum leitet.
Den Vorteilen niedriger Verbrauchskosten stehen allerdings zu Beginn hohe Kosten für die Erschließung der Erdwärmepumpe gegenüber: Die Erdwärmebohrung kann teurer sein, als das Heizgerät selbst. Nur mit ausreichender Sondentiefe erreichen Sie die Bereiche der oberflächennahen Erdkruste, wo auch bei kühler Lufttemperatur im eisigen Winter ein konstant hohes und praktisch unerschöpfliches Energieangebot herrscht.
Anstelle der kostenintensiven Erdbohrung können Sie eine Kollektorfläche einsetzen. Diese muss nicht so tief verlegt werden. Allerdings ist dafür eine große freie Fläche nötig. Gerade im Sanierungsfall bei einem bewohnten Grundstück ist das nur selten eine Alternative.
Erdwärmepumpen existieren in zwei Ausführungen: Die erste Variante nutzt sogenannte Erdwärmekollektoren, welche großflächig nahe der Erdoberfläche verlegt werden. Diese sind günstiger, benötigen jedoch viel Platz. In der Regel ist eine Fläche erforderlich, die ungefähr dem Eineinhalb- bis Dreifachen der zu beheizenden Wohnfläche entspricht. Die Flächenkollektoren werden in etwa 1,5 Metern Tiefe verlegt, beispielsweise in Schleifen oder Ringen. Je nach Bodenart entziehen sie Erdwärme in der Größenordnung zwischen 10 und 40 Watt pro Quadratmeter. Erdwärmekollektoren sind je nach Tiefe lediglich anzeigepflichtig.
Die Alternative zu den Kollektoren stellen Erdsonden dar, die bis zu 100 m tief in das Erdreich versenkt werden. Sie benötigen weniger oberirdische Fläche, sind effizienter und weisen in der Regel eine höhere Entzugsleistung auf, weil sie auf Tiefenwärme zurückgreifen. Für die Installation einer Erdwärmepumpe mit Erdsonde ist jedoch eine genehmigungspflichtige Bohrung notwendig. Hier entsteht also ein höherer Erschließungs- und Installationsaufwand für die Nutzung, sodass die anfänglichen Kosten für diese Art der Erdwärmegewinnung höher sind.
Im Rahmen des Klimapakets können regenerative Heizsysteme wie Wärmepumpen staatlich gefördert werden. Buderus informiert, berät und unterstützt Sie dabei. Alle aktuellen Informationen und Fördersätze finden Sie auf unserer Seite Bundesförderung für effiziente Gebäude .
Buderus Systemlösungen: Solide, modular und vernetzt.
Eine Erdwärme-Heizung von Buderus überzeugt durch hochwertige Serienausstattung und ist optimiert für verschiedene Anwendungsfälle im Neubau sowie bei der Altbausanierung einsetzbar. Sparsame Hocheffizienzpumpen auf Sole- und Heizungsseite senken die Verbrauchskosten. Die passive Kühlfunktion der Wärmepumpe kann den Wohnkomfort ohne Mehrkosten in den heißen Sommermonaten erhöhen.
Modelle mit integriertem Warmwasserspeicher punkten als leistungsstarkes Komplettpaket mit sehr geringer Aufstellfläche. Schwingungsentkopplung und optimierte Kompressortechnologie garantieren einen geräuscharmen Betrieb. Die integrierte Systembedieneinheit Logamatic RC310 sorgt für komfortable Bedienung. Kompakte Bauweise, eine komfortable Installation, intuitive Bedienung und ein attraktives Design machen unsere Erdwärme-Heizungen zur überzeugenden Systemlösung für das Einfamilienhaus.
Monovalent oder kombiniert: Erneuerbare Energien flexibel einbinden.
Nutzen Sie Ihre Erdwärme-Heizung monovalent oder in Kombination mit weiteren Wärmeerzeugern wie einem Gas-Brennwertkessel oder einem Pellet-Kaminofen. Von Haus aus erlauben unsere Erdwärme-Heizungen auch die flexible Einbindung regenerativer Energien über eine Solaranlage . Lassen Sie sich unverbindlich beraten: Unsere Systemexperten sind gerne persönlich für Sie da.
Lexikon Erdwärme:
Effiziente Heizungslösungen mit Geothermie
Geothermische Energie oder Erdwärme bezeichnet den Wärmegehalt der oberen Bodenschichten bis etwa 100 m Tiefe und in tieferen Schichten. In den oberen Schichten resultiert die Wärme aus gespeicherter Sonnenstrahlung. In größeren Tiefen stammt die Wärmeenergie vornehmlich aus dem Erdinneren.
Nur bis zu einer Tiefe von etwa 10 m prägt der Verlauf der Jahreszeiten die herrschende Temperatur im Erdreich. Ab ca. 15 m ist die Erdtemperatur über das Jahr hinweg nahezu konstant. Erdwärmepumpen nutzen die Geothermie zur Energiegewinnung für Heizung und Warmwasserbereitung . Diese umweltschonende Art der Erdwärmeheizung ist auch im Einfamilienhaus effizient einsetzbar. Über Erdwärmetauscher lässt sich die Wärmeenergie des Bodens ebenfalls zur Effizienzsteigerung von Lüftungsanlagen nutzen.
Wie funktioniert Erdwärme?
Erdwärmepumpen arbeiten nach dem Prinzip einer umgekehrten Kältemaschine. Die Energieaufnahme aus dem Boden erfolgt in der Erdwärmesonde oder im Kollektor. Darin zirkuliert zum Beispiel eine Sole, die Wärmeenergie über Wärmetauscher an den Kältemittelkreislauf der Erdwärmepumpe abgibt.
Das bei der Erwärmung verdampfte Kältemittel verflüssigt sich wieder im Kondensator. Dabei wird die aus dem Erdinneren gewonnene Energie als Kondensationswärme wieder frei, und ein weiterer Wärmetauscher überträgt sie auf den Heizwasserkreislauf.
Wie tief die Bohrung bei Erdwärmesonden sein soll, hängt von der benötigten Energiemenge und der Bodenbeschaffenheit ab. Die Tiefe kann bis zu 100 m betragen. Häufig sind mehrere Bohrungen nötig, um den erforderlichen Energiebedarf zu decken. Diese müssen einen ausreichenden Abstand voneinander haben.
Was ist Erdwärme?
Beim Heizen mit Geothermie kommt eine Erdwärmepumpe zum Einsatz, mit der sich die natürlich vorhandene Erdwärme nutzen lässt. Aber was bedeutet Erdwärme eigentlich? Als Erdwärme bezeichnet man in der Regel die in der Erdkruste gespeicherte thermische Energie. Erdwärme gehört damit zu den regenerativen Energieträgern und lässt sich in erster Linie zum Heizen, aber auch zum (passiven) Kühlen nutzen. In vielen Zusammenhängen bedeuten Erdwärme und Geothermie das Gleiche, häufiger spricht man bei der Untersuchung und Nutzung von Wärmeenergie aus der Erde jedoch von Geothermie.
Bei der Geothermie erfolgt die Gewinnung von Energie unter anderem mittels Tiefengeothermie und oberflächennaher Geothermie.
Was sind die Vorteile von Geothermie?
- Erdwärme ist eine regenerative Energiequelle und gilt als praktisch unerschöpflich.
- Geothermie lässt sich sowohl zur Erzeugung von Wärme als auch von Kälte und Strom nutzen. So können Sie eine Sole-Wasser-Wärmepumpe im Sommer auch zum passiven Kühlen Ihres Hauses verwenden.
- Erdwärmepumpen haben eine hohe Jahresarbeitszahl (JAZ) von etwa 3,5 bis 4,5. Sie gehören damit zu den effizientesten Wärmepumpen .
- Wärmeenergie aus der Erde ist immer verfügbar, sie lässt sich unabhängig von Tageszeit, Jahreszeit und Witterung gewinnen.
- Geothermie ist saubere Energie und macht Sie weniger abhängig von fossilen Energieträgern; so leistet sie einen Beitrag zur Energiewende.
- In Verbindung mit Ökostrom oder eigenem Solarstrom kann eine Erdwärmepumpe zumindest teilweise CO2-neutral arbeiten; im Vergleich etwa zu einer Ölheizung hat sie in jedem Fall eine wesentlich bessere CO2-Bilanz.
Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?
Eine Erdwärmepumpe ähnelt in ihrer Funktion der eines Kühlschranks, nur dass das Prinzip umgekehrt wird. Aber wie funktioniert das mit Erdwärme? Einfach erklärt, entzieht die Pumpe dem Erdreich Wärmeenergie, bereitet sie auf und überträgt sie anschließend auf das Wärmeverteilsystem (Leitungen, Heizkörper, ggf. Pufferspeicher).
So läuft das Ganze Schritt für Schritt ab:
- Durch im Boden verlegte Leitungen fließt Sole-Flüssigkeit (mit Frostschutzmittel versehenes Wasser). Die Sole nimmt die Erdwärme auf und übergibt sie an ein Kältemittel , das dabei verdampft.
- Das nun gasförmige Kältemittel gelangt in einen Verdichter, der es komprimiert. Durch das „Zusammendrücken“ des Gases steigt dessen Temperaturniveau weiter an.
- Im nächsten Schritt durchläuft der heiße Dampf einen Wärmetauscher und gibt seine Wärmeenergie an das Heizwasser ab – dieses fließt zu den jeweiligen Verbrauchern wie Heizkörpern, Pufferspeicher oder Fußbodenheizung , wo die Wärme an die Räume abgegeben wird. Das Kältemittel kondensiert wieder, ein nachgeschaltetes Entspannungsventil normalisiert außerdem den Druck.
- Anschließend beginnt dieser Kreislauf von vorn.
Warmwasserbereitung mit Erdwärme
Die Energie, welche die Erdwärmepumpe gewinnt, heizt auch das Warmwasser. Die Geräte arbeiten jedoch bei niedrigen Temperaturen deutlich effizienter. Eine hygienische Warmwasserbereitung mit Speicher benötigt allerdings mindestens 65 °C. Dieses Temperaturniveau erreicht eine bivalente Kombination meist effektiver, etwa ein System mit Heizstab, Solarthermie oder kombiniertem Gasbrennwertgerät .