Ratgeber Wärmepumpe

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Maximale Effizienz für Ihr Heim

Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe, auch Grundwasserwärmepumpe, entzieht dem Grundwasser Wärme, um diese zum Heizen und zur Warmwasserbereitung bereitzustellen. Buderus informiert über die Funktion der Wasser-Wasser-Wärmepumpe sowie ihre Vor- und Nachteile und erklärt, worauf beim Kauf zu achten ist.

Wie funktioniert die Wasser-Wasser-Wärmepumpe?

Wie alle Wärmepumpen bezieht die Wasser-Wasser-Wärmepumpe Wärme aus einem natürlichen Wärmevorkommen, in diesem Fall dem Grundwasser. Dieses macht sich die Wasser-Wasser-Wärmepumpe mittels Brunnen zugänglich. Warmes Wasser wird zu diesem Zweck über einen Saugbrunnen zur Wärmepumpe transportiert, gibt dort einen Teil seiner Wärmeenergie über einen Wärmetauscher ab und fließt anschließend über den Schluckbrunnen zurück ins Grundwasservorkommen.

Mit der aufgenommenen Wärmeenergie verdampft die Wasser-Wasser-Wärmepumpe in einem in sich geschlossenen Kreislauf ein Kältemittel. Der Dampf strömt in einen Verdichter, der seinen Druck und damit auch seine Temperatur unter Einsatz von Strom erhöht. An einem zweiten Wärmetauscher gibt er seine Wärme an den Heizkreislauf des Hauses ab. Anschließend verflüssigt sich der Dampf mithilfe eines Entspannungsventils, sodass das Kältemittel erneut zur Aufnahme von Wärme bereit steht.

Gegenüber anderen Wärmepumpen ist die Wasser-Wasser-Wärmepumpe in ihrer Funktion besonders effizient. Aufgrund der ganzjährig hohen Grundwassertemperatur von rund 10°C erreicht sie eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 5, gibt also pro eingesetzter Kilowattstunde Strom fünf Kilowattstunden Wärmeenergie zurück. Sie ist damit deutlich effizienter als Erdwärmepumpen (JAZ 4 bis 4,5) oder Luft-Wärmepumpen (JAZ 3 bis 4).

Grafische Darstellung der Funktionsweise

Welche Vor- und Nachteile bringt eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit sich?

Wie jedes andere Heizungssystem weisen auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen einige charakteristische Vor- und Nachteile auf, sowohl im Vergleich zu herkömmlichen Heizungen als auch gegenüber anderen Wärmepumpen. Buderus hat diese für Sie zusammengefasst:

Vorteile Nachteile
  • hohe Effizienz, die oft einem monovalenten Betrieb ohne z. B. zusätzlichen Heizkessel ermöglicht
  • stabile Wärmeversorgung durch geringe Temperaturschwankungen des Grundwassers
  • geringe Betriebs- und Wartungskosten
  • günstige Wärmepumpenstromtarife
  • unbegrenzte, kostenlos verfügbare Wärmemenge
  • geringer Platzbedarf
  • leise
  • umweltfreundlich, besonders in Kombination mit Ökostrom
  • Heizen und Kühlen möglich
  • Förderprogramme von BAFA
  • hohe Kosten für Erschließung und Anschaffung
  • genehmigungspflichtig
  • kein Einsatz in Wasserschutzgebieten
  • effizienter Betrieb setzt eine ausreichende Grundwassermenge und -qualität sowie einen hohen Grundwasserspiegel voraus
  • eventuell ist ein Vereisungsschutz notwendig

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Voraussetzungen für den Betrieb einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Grundsätzlich ist für die Nutzung des Grundwassers und somit auch für den Einsatz einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe eine Genehmigung der Unteren Wasserbehörde erforderlich. Damit die Wärmepumpe effizient arbeiten kann, müssen zudem einige weitere Voraussetzungen erfüllt sein.

Von zentraler Bedeutung sind die Verfügbarkeit und die Qualität des Grundwassers. Es sollte in Tiefen von nicht mehr als 20 Metern vorliegen, um eine Förderung mit geringem Energieaufwand zu ermöglichen. Auch setzt eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe eine ausreichende Wassermenge voraus: Je mehr Wasser ihr zur Verfügung steht, desto mehr Wärme kann sie daraus gewinnen. Vor Baubeginn empfiehlt sich zudem eine Überprüfung der Wasserqualität. Das Grundwasser sollte möglichst geringe Eisen- und Mangananteile aufweisen, da diese Mineralien im Wasser die Lebenszeit der Brunnen und des Wärmetauschers verkürzen können.

Auch das Gebäude, das die neue Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit Wärme versorgen soll, muss gewissen Anforderungen genügen. Entscheidend sind, wie bei allen Wärmepumpen, eine gute Wärmedämmung und eine möglichst niedrige Vorlauftemperatur der Heizungsanlage, wie sie beispielsweise mit einer Fußbodenheizung erreicht wird.

Wichtige Bestandteile von Wasser-Wasser-Wärmepumpen

Der Saugbrunnen (auch Zapfbrunnen) fördert warmes Grundwasser zur Erdoberfläche und liefert es an den Wärmetauscher der Wasser-Wasser-Wärmepumpe, der dem Wasser einen Teil seiner Wärmeenergie entzieht.

Der Schluckbrunnen (auch Sickerbrunnen) transportiert das abgekühlte Grundwasser zurück zum Grundwasservorkommen und führt es damit wieder dem natürlichen Wasserkreislauf zu. Um dabei nicht das Grundwasser um den Saugbrunnen herum abzukühlen, muss beim Einbau einer Grundwasserwärmepumpe der Abstand zwischen den beiden Brunnen mindestens 15 Meter betragen.

Wann lohnt sich eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?

Die Kosten einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe liegen bei rund 9.000 bis 12.000 Euro, hinzu kommen etwa 2.000 bis 3.000 Euro Installationskosten sowie 4.000 bis 7.000 Euro für die Bohrung der Brunnen, abhängig von den Bodengegebenheiten und der nötigen Bohrtiefe. Die gesamten Investitionskosten belaufen sich damit auf durchschnittlich 15.000 bis 22.000 Euro.

Dem gegenüber stehen geringe Wartungskosten von nur rund 150 bis 200 Euro pro Jahr sowie niedrige Betriebskosten, die sich lediglich aus dem Stromverbrauch der Anlage ergeben. Ob sich Ihre Wasser-Wasser-Wärmepumpe auch finanziell lohnt, können Sie übrigens ganz leicht selbst ausrechnen. Teilen Sie einfach den Strompreis (ca. 30 ct/kWh, günstiger Wärmepumpenstrom: ca. 20 ct/kWh) durch den Preis pro kWh etwa einer Gasheizung (Gaspreis: ca. 7 ct/kWh). Ist der Quotient (hier: 4,3 bzw. 2,9) kleiner als die JAZ der Wärmepumpe, dann sparen Sie Geld. Wasser-Wasser-Wärmepumpen, die bei guter Auslegung eine JAZ von 5 erreichen, lohnen sich also fast immer. BAFA sowie die KfW-Bank unterstützen die Anschaffung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe zudem mit großzügigen Krediten und Zuschüssen.

(Bei den angegebenen Kosten handelt es sich um Richtwerte, diese können regional unterschiedlich sein und nur beispielhaft angenommen werden.)

Welche Alternativen gibt es für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe?

  • Luft-Wasser-Wärmepumpe – Funktion und Einsatzgebiete

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Die häufigsten Fragen zur Wasser-Wasser-Wärmepumpe

  • Wärmepumpen wird gelegentlich eine erhebliche Geräuschentwicklung nachgesagt. Jedoch tritt diese meist nur bei Luft-Wärmepumpen auf, die eine Lautstärke von 40 bis 50 Dezibel erreichen. Grundwasserwärmepumpen und auch Erdwärmepumpen arbeiten hingegen sehr leise und geben im normalen Betrieb kaum hörbare Geräusche von sich. Informieren Sie sich hier über die Lautstärke einer Wärmepumpe.

  • Der Kältemittelkreislauf der Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist von der Außenwelt abgeschlossen, sodass eigentlich nur Grundwasserstand, Wasserqualität und Wasserfilter regelmäßig überprüft werden müssen. Eine jährliche Wartung der Wärmepumpe empfiehlt sich dennoch und zählt meist auch zu den Garantiebedingungen. Die Kosten dafür belaufen sich auf ca. 150 – 200 Euro pro Jahr.

  • Im Durchschnitt wird Ihre Wasser-Wasser-Wärmepumpe 20 Jahre Wärme bereitstellen, einige Modelle erreichen bei richtiger Auslegung aber auch eine Lebensdauer von 25 oder sogar 30 Jahren. Bei einer Amortisationszeit von oft unter zehn Jahren rentiert sich die Anschaffung der Wasser-Wasser-Wärmepumpe damit oft mehrfach.

  • Damit es insbesondere am Wärmetauscher und den beiden Brunnen der Wasser-Wasser-Wärmepumpe nicht zu Schäden kommt, die deren Lebenszeit verkürzen könnten, sollte das Grundwasser möglichst niedrige Eisen- und Mangananteile aufweisen.

  • Der größte Nachteil von Wasser-Wasser-Wärmepumpen ist die vergleichsweise aufwändige Erschließung und damit einhergehend höhere Anschaffungskosten. Dafür sind Wasser-Wasser-Wärmepumpen äußerst effizienz und Ihr Betrieb dadurch umso günstiger.

  • Verfügt Ihre Wasser-Wasser-Wärmepumpe über die nötige Funktion, können Sie damit im Sommer sogar kühlen! Die Wärmepumpe arbeitet dann in umgekehrter Richtung und nimmt Wärme im Haus auf, um sie ins Grundwasser zu leiten. Weil dabei nur die Regelungstechnik und die Umwälzpumpe aktiv sind, spart das Kühlen mit der Wasser-Wasser-Wärmepumpe im Vergleich zu einer herkömmlichen Klimaanlage Energie und Kosten.

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