Erdwärmepumpen, auch als Sole-Wasser-Wärmepumpe bezeichnet, nutzen die im Erdreich gespeicherte Wärme, um Gebäude umweltfreundlich zu heizen und mit Warmwasser zu versorgen. Dabei handelt es sich um ein Heizsystem, das der natürlichen Geothermie Energie entzieht und sie auf ein höheres Temperaturniveau bringt. Für wen eine Geothermie-Wärmepumpe sinnvoll ist, was sie kostet, sowie Vor- und Nachteile im Überblick.
Funktionsprinzip einer Erdwärmepumpe
Eine Erdwärmepumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt. Sie entzieht dem Erdreich Wärme und hebt das Temperaturniveau mittels eines technischen Prozesses an, um damit heizen zu können. Technisch geschieht dies über einen geschlossenen Kältemittelkreislauf aus Verdampfer, Verdichter (Kompressor), Verflüssiger und Expansionsventil. Die im Boden aufgenommene Wärme lässt ein Kältemittel verdampfen. Durch elektrischen Strom wird dieses Gas im Verdichter komprimiert, wodurch seine Temperatur steigt. Anschließend kondensiert es im Verflüssiger und gibt die Wärme an das Heizungssystem des Hauses ab.
Sole-Wasser-Wärmepumpe ist ein anderer Begriff für die Erdwärmepumpe. Sole bezeichnet dabei die frostsichere Flüssigkeit, die in den Erdwärmekollektoren oder -sonden zirkuliert. Diese Sole nimmt im Erdreich die Umgebungswärme auf und transportiert sie zur Wärmepumpe im Gebäude, wo die Wärme an einen Wasserkreislauf (Heizung) übertragen wird.
Wärmequellen: Erdsonden, Erdkollektoren und Grundwasser
Zur Nutzung der Erdwärme gibt es drei Erschließungsarten:
- Erdkollektoren werden horizontal im Garten verlegt, etwa 1 bis 1,5 Meter tief. Sie benötigen rund doppelt so viel Fläche wie die zu beheizende Wohnfläche – also ca. 300 m² für ein 150-m²-Haus. Sie sind technisch einfach, aber flächenintensiv.
- Erdsonden werden senkrecht gebohrt, meist 50 bis 100 Meter tief. Sie benötigen kaum Platz an der Oberfläche, sind aber genehmigungspflichtig und teurer in der Erschließung. Dafür liefern sie ganzjährig konstante Temperaturen.
- Grundwasserbrunnen sind nur dort möglich, wo ausreichend Wasser mit guter Qualität verfügbar ist. Sie bieten die höchste Effizienz, sind aber genehmigungspflichtig und wartungsintensiver.
Heizung und Warmwasser mit der Erdwärmepumpe
Eine Erdwärmepumpe kann sowohl die Raumheizung als auch die Warmwasserbereitung übernehmen. Sie eignet sich ideal für Neubauten mit Flächenheizung, kann aber auch im Altbau eingesetzt werden, wenn dort z. B. größere Heizkörper installiert werden. Entscheidend ist die Heizlast des Gebäudes und die möglichst niedrige Vorlauftemperatur, um eine hohe Effizienz zu erreichen. In vielen Fällen kann eine Erdwärmepumpe allein den gesamten Wärmebedarf eines Hauses abdecken.
Kosten einer Erdwärmepumpe
Die Investitionskosten liegen bei einem Einfamilienhaus je nach System, Bohrtiefe und Gebäudezustand zwischen 20.000 und 50.000 Euro. Allein das Wärmepumpengerät kostet rund 12.000 bis 15.000 Euro. Für Flächenkollektoren fallen zusätzlich etwa 2.000 bis 5.000 Euro an, für eine Tiefenbohrung rund 5.000 bis 10.000 Euro. Förderprogramme können bis zu 70 % der Investition abdecken.
Beispiel: Für ein Einfamilienhaus mit 10 kW Heizleistung liegen die Gesamtkosten (inkl. Tiefenbohrung) bei ca. 35.000 Euro. Nach Förderung reduziert sich der Eigenanteil auf etwa 18.000 bis 25.000 Euro.
Stromverbrauch und monatliche Kosten
Die Betriebskosten hängen vom Strompreis und der Jahresarbeitszahl (JAZ) ab – also dem Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetztem Strom. Liegt der Wärmebedarf bei 20.000 kWh und die JAZ bei 4, verbraucht die Anlage 5.000 kWh Strom pro Jahr. Bei 25 Cent/kWh ergibt das rund 1.250 Euro jährlich oder etwa 105 Euro monatlich. Mit PV-Strom vom eigenen Dach kann dieser Betrag deutlich reduziert werden.
Effektivität – die Jahresarbeitszahl (JAZ)
Erdwärmepumpen erzielen mit JAZ-Werten zwischen 3,5 und 4,5 sehr gute Effizienzwerte – deutlich besser als Luftwärmepumpen, deren Werte besonders im Winter oft sinken. Je besser das Haus gedämmt und die Heizflächen dimensioniert sind, desto höher fällt die JAZ aus. Das senkt den Stromverbrauch und macht die Anlage wirtschaftlich.
Erdwärmepumpe vs. Luftwärmepumpe
Erdwärmepumpen sind im Betrieb effizienter, leiser und langlebiger. Dafür sind die Anschaffungskosten höher, die Installation aufwendiger und Genehmigungen nötig. Luftwärmepumpen sind günstiger und flexibler einsetzbar, haben aber einen höheren Stromverbrauch und erzeugen Geräusche über ein Außengerät. Wer genug Platz oder die Möglichkeit zur Bohrung hat, profitiert langfristig mehr von einer Erdwärmepumpe – gerade bei Neubauten oder umfassend sanierten Altbauten.
Vor- und Nachteile
Vorteile
- Sehr effizient
- Niedrige Betriebskosten
- Keine CO₂-Emissionen vor Ort
- Leise, kein Außengerät
- Ideal mit PV kombinierbar
- Wartungsarm
Nachteile
- Hohe Anfangsinvestition
- Platzbedarf bei Erdkollektoren
- Genehmigungen für Bohrung nötig
- Nicht jedes Grundstück geeignet
Markenbeispiele
Bewährte Hersteller von Erdwärmepumpen sind u. a. Wolf, Vaillant, Bosch, iDM, Dimplex und Solvis. Sie bieten Geräte verschiedener Leistungsklassen und Konfigurationen – für Heizung und Warmwasser, mit oder ohne Pufferspeicher. Die Preise variieren je nach Ausstattung, Effizienzklasse und Förderfähigkeit.
Wann ist eine Erdwärmepumpe sinnvoll?
Eine Erdwärmepumpe ist eine langfristige Investition, die sich durch niedrige Betriebskosten, stabile Energiepreise und hohe Unabhängigkeit rechnet. Besonders sinnvoll ist sie bei Neubauten mit Flächenheizung und ausreichend Grundstücksfläche oder Genehmigung zur Bohrung. Im Altbau kann sie ebenfalls wirtschaftlich betrieben werden, wenn Dämmstandard und Heizsystem angepasst werden. Trotz höherer Anschaffungskosten ist sie eine sehr effektive, wartungsarme und klimafreundliche Lösung für Heizung und Warmwasser.