Erdwärmepumpe: Funktionsweise, Vorteile und Förderung

Tief im Inneren unseres Planeten herrschen Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius – eine gewaltige, ständig verfügbare Energiequelle, die wir uns mit moderner Technik zunutze machen können. Das Erdreich dient uns dabei wie eine Art riesiger natürlicher Wärmespeicher, der uns das ganze Jahr über eine nahezu konstante Temperatur von rund 10 Grad Celsius bietet – sogar dann, wenn die obere Bodenschicht im Winter gefroren ist.

Im Vergleich zur Umgebungsluft, welche starken Schwankungen unterworfen ist, stellt das Erdreich damit eine deutlich stabilere Energiequelle dar. Genau hier setzen Erdwärmepumpen, auch Sole-Wasser-Wärmepumpen genannt, an. Sie nutzen die natürliche Erdwärme, um Wohn- oder Gewerbegebäude effizient, nachhaltig und nahezu emissionsfrei zu beheizen.

Als eine der zuverlässigsten und zugleich zukunftssicheren Heiztechnologien kommt der Erdwärmepumpe eine besondere Bedeutung auf dem Weg zur klimaneutralen Gebäudetechnik zu. In diesem Beitrag informieren wir Sie im Detail über Funktion, Vorteile und Förderungsmöglichkeiten.

Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?

Die grundlegende Funktion einer Erdwärmepumpe basiert auf folgendem Prinzip: Die Wärme aus dem Erdreich wird entzogen und auf ein Heizsystem im Gebäude übertragen. Dies erfolgt über ein geschlossenes Rohrleitungssystem, das entweder horizontal (als Erdkollektoren) oder vertikal (als Erdsonden) im Boden verlegt ist. In diesen Leitungen zirkuliert eine Sole – ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, welches die gespeicherte Erdwärme aufnimmt und zur Wärmepumpe im Inneren des Gebäudes transportiert.

Dort wird die thermische Energie auf ein höheres Temperaturniveau gebracht, und zwar über einen Verdichter, der ähnlich wie bei einem Kühlschrank funktioniert, nur umgekehrt. Das Resultat ist Heizwärme, die über Fußbodenheizungen oder Flächenheizsysteme im Gebäude verteilt wird. Diese Technologie ist sowohl für Neubauten als auch für energetisch sanierte Altbauten geeignet, vorausgesetzt, die Dämmung ist effizient und es steht ausreichend Platz für die Erschließung des Erdreichs zur Verfügung.

Kühlen mit der Erdwärmepumpe

Was viele nicht wissen: Eine Erdwärmepumpe kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen. Man unterscheidet dabei zwei Arten der Kühlung:

Passive Kühlung:
Bei der passiven Kühlung wird die kühle Temperatur des Erdreichs direkt genutzt. Die Sole nimmt überschüssige Wärme aus dem Gebäude auf und gibt diese an das kältere Erdreich ab – ganz ohne Betrieb des Verdichters. Diese Methode ist besonders energiesparend.

Aktive Kühlung:
Bei der aktiven Kühlung läuft der Kompressor wie beim Heizen, lediglich in umgekehrter Richtung. Die überschüssige Wärme wird aktiv abtransportiert. Diese Methode ist leistungsfähiger, aber energieintensiver.

Wichtig zu wissen: Die Kühlung funktioniert nur mit geeigneten Systemen, wie Fußbodenheizungen oder Gebläsekonvektoren – klassische Heizkörper hingegen eignen sich dafür nicht.

Wärmepumpe mit Erdkollektoren

Eine häufig verwendete Lösung ist die Wärmepumpe mit Erdkollektoren. Hier werden Rohre flächig und relativ nah zur Oberfläche (etwa 1,2 bis 1,5 Meter tief) im Garten oder auf Freiflächen verlegt. Die Sole zirkuliert in diesen Kollektoren und nimmt die gespeicherte Erdwärme auf.

Man unterscheidet zwei Varianten:

Flächenkollektoren:
Flächenkollektoren brauchen viel Platz und werden in großflächigen Schleifen unter der Frostgrenze im Boden verlegt. Sie eignen sich vor allem für Neubauten mit großen Grundstücken.

Ringgrabenkollektoren:
Sie werden spiralförmig entlang eines Grabens verlegt – in der Regel rund um das Haus. Hierbei wird weniger Fläche benötigt als bei Flächenkollektoren, bei ähnlicher Effizienz. Der Vorteil dieser Variante: Es ist keine Genehmigung für eine Bohrung erforderlich, was die Planung und Umsetzung deutlich vereinfacht.

Wärmepumpe mit Erdsonde

Ist der Platz auf dem Grundstück begrenzt oder sollen tiefere, konstant temperierte Bodenschichten genutzt werden, bietet sich eine Erdwärmepumpe mit Erdsonde an. Bei dieser Variante wird ein vertikales Bohrloch in Tiefen zwischen 40 und 100 Metern oder mehr eingebracht.

Die Sole wird dort durch Sonden geleitet und nimmt Wärme aus den tiefen Erdschichten auf. Der Vorteil: Es wird eine konstant hohe Effizienz gewährleistet – auch bei kalten Außentemperaturen.

Zu beachten ist, dass für Erdsondenbohrungen in Deutschland eine wasserrechtliche Genehmigung erforderlich ist. Bei KKL stehen wir Ihnen selbstverständlich bei der Einholung aller nötigen Genehmigungen beratend zur Seite.

Vor- und Nachteile einer Erdwärmepumpe

Lassen Sie uns im Folgenden einen Blick auf die Vor- und Nachteile von Erdwärmepumpen werfen.

Vorteile einer Erdwärmepumpe:

• Hervorragende Energieeffizienz: Erdwärmepumpen nutzen die ganzjährig konstante Temperatur des Erdreichs. Selbst bei winterlichen Minusgraden sind sie somit sehr effizient.
• Geringe Betriebskosten: Der Energieverbrauch einer Erdwärmepumpe ist vergleichsweise gering, da der Großteil der benötigten Energie aus dem Erdreich gewonnen wird. Somit sind die laufenden Kosten für Heizung und Warmwasser deutlich niedriger als bei konventionellen Heizsystemen.
• Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen: Mit einer Erdwärmepumpe machen Sie sich unabhängig von Öl, Gas und steigenden Energiepreisen. Die Wärmequelle ist natürlich, kostenlos und unbegrenzt verfügbar.
• Langlebigkeit und geringe Wartung: Die Lebensdauer einer Erdwärmepumpe liegt in der Regel bei etwa 20 bis 25 Jahren. Die im Boden installierten Sonden oder Kollektoren sind sogar für eine Nutzung von bis zu 50 Jahren ausgelegt. Zudem ist der Wartungsaufwand im Vergleich zu klassischen Heizsystemen sehr gering.
• Klimafreundlich: Im Betrieb produziert eine Erdwärmepumpe nahezu keine CO₂-Emissionen, vor allem beim Betrieb mit Ökostrom. Mit einer Erdwärmepumpe leisten Sie somit einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz.
• Ganzjähriger Komfort: Dank der konstanten Erdtemperatur sorgt die Erdwärmepumpe selbst bei eisigen Außentemperaturen für eine zuverlässige Wärmeversorgung. Im Sommer kann sie zudem zur Raumkühlung genutzt werden.
• Förderfähig: Der Staat unterstützt die Installation durch attraktive Förderprogramme wie die „Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG)“. So können die Anfangsinvestitionen deutlich reduziert werden.

Nachteile einer Erdwärmepumpe:

Ein wesentlicher Nachteil liegt in den vergleichsweise hohen Investitionskosten. Insbesondere bei Anlagen mit Tiefenbohrung (Erdsonde) kann die Installation je nach Bodenbeschaffenheit und Tiefe schnell sehr teuer werden. Auch die Variante mit Flächenkollektoren ist aufwendig. Diese Kosten relativieren sich allerdings durch die möglichen staatlichen Förderungen sowie durch die geringen laufenden Kosten im Betrieb.

Hinzu kommt, dass für Erdsondenbohrungen in vielen Bundesländern eine wasserrechtliche Genehmigung erforderlich ist, was den Planungsprozess verlängern kann. Nicht zuletzt ist die Installation an gewisse Voraussetzungen gebunden: Für Flächenkollektoren ist ausreichend Grundstücksfläche notwendig. Bei Erdsonden sind wiederum ein tragfähiger Untergrund sowie die technische Möglichkeit für tiefe Bohrungen erforderlich. Auch hier ist eine individuelle Standortanalyse entscheidend – die Experten von KKL beraten Sie dazu umfassend und transparent.

Trotz dieser Herausforderungen zeigt die Praxis: Wer langfristig denkt und ökologisch sowie ökonomisch handeln möchte, profitiert enorm von den Vorteilen der Erdwärmepumpe – sowohl im Einfamilienhaus als auch in größeren Gewerbeobjekten.

Ab wann lohnt sich eine Erdwärmepumpe?

Ob im privaten Eigenheim, im Bürogebäude oder in der Industrie – eine Erdwärmepumpe lohnt sich immer dann, wenn langfristige Energieeinsparung, Klimaschutz und Versorgungssicherheit im Fokus stehen. Vor allem in Neubauten, aber auch bei umfassend sanierten Bestandsgebäuden, entfaltet sie ihr volles Potenzial.

Die Investition rechnet sich oft schon nach wenigen Jahren durch niedrige Heizkosten, staatliche Förderprogramme und die Langlebigkeit der Technik. Während die Wärmepumpe selbst in der Regel eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren hat, können die Erdsonden sogar über 50 Jahre betrieben werden.

Gern beraten wir Sie individuell zur passenden Wärmepumpenlösung – ob für Ihr Zuhause, ein Bürogebäude oder ein ganzes Industrieareal. Besuchen Sie unsere Wärmepumpenseite und lassen Sie sich persönlich von unseren Experten unterstützen.

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Häufige Fragen zu Erdwärmepumpen