Grundwasserbrunnen: Umweltwärme für die Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe nutzt Umweltenergie aus Luft, Erde oder Wasser für die Beheizung moderner Gebäude. Besonders effizient funktioniert das mit sogenannten Wasser-Wasser-Wärmepumpen, die die kostenfreie Wärme zum Beispiel aus dem Grundwasser gewinnen. Wie das funktioniert, worauf es bei der Bohrung von Grundwasserbrunnen ankommt und unter welchen Umständen diese nicht erlaubt sind, erklären wir in folgenden Abschnitten.

Bohrer für einen Grundwasserbrunnen

Eine Wärmepumpe mit Grundwasserbrunnen: Was ist das?

Eine Wärmepumpe mit Grundwasserbrunnen nutzt die Energie des Grundwassers für Heizung und Warmwasserbereitung in modernen Gebäuden. Dabei wird Wasser über eine Brunnenanlage zum Heizgerät transportiert, über einen Wärmeübertrager geführt und wieder in das Erdreich geschickt. Über einen technischen Prozess, den wir auf der Seite Wärmepumpe erklären, kann das Temperaturniveau der dabei gewonnenen Umweltwärme angehoben und für die Gebäudeheizung nutzbar gemacht werden.

Im Vergleich zu anderen Arten können Wärmepumpen mit Grundwasserbrunnen besonders effizient arbeiten, da das Wasser in der Tiefe ganzjährig Temperaturen von etwa 10 Grad Celsius und mehr haben kann.

Aus welchen Bestandteilen besteht ein Grundwasserbrunnen?

Als Grundwasser wird generell all das Wasser bezeichnet, das sich unter der Erdoberfläche befindet. Es stammt zum Beispiel aus Flüssen oder Seen und zählt zu den wichtigsten Trinkwasservorkommen in Deutschland. Soll das Grundwasser über eine Wärmepumpe für die Gebäudebeheizung genutzt werden, ist es daher besonders wichtig, die Qualität nicht zu beeinflussen.

Damit die Vorkommen des natürlichen Rohstoffs beibehalten werden können, besteht der Grundwasserbrunnen einer Wärmepumpe aus zwei Teilen. Diese sind:

  • der Saug- oder Entnahmebrunnen zur Gewinnung des Grundwassers
  • der Schluckbrunnen, über den das Grundwasser zurück ins Erdreich geführt wird

Der Entnahmebrunnen fördert Grundwasser aus der Erde

Der Saug- oder Entnahmebrunnen hat die Aufgabe, das warme Wasser aus dem Erdreich zur Wärmepumpe zu fördern. Dort angekommen wird es über den sogenannten Verdampfer geführt – ein Wärmeübertrager, der dem Grundwasser thermische Energie entzieht. Wie viel Wasser dabei entnommen werden muss, hängt unter anderem von der Wärmeleistung der Wärmepumpe ab. Je höher diese ist, desto mehr Wasser muss in der Regel auch entnommen werden.

Der Schluckbrunnen leitet das Grundwasser in das Erdreich

Der Schluckbrunnen hat die Aufgabe das abgekühlte Wasser zurück ins Erdreich zu leiten. Damit die natürlichen Vorkommen des Grundwassers dabei nicht beeinträchtigt werden, muss das Wasser dabei in der Regel genau der Tiefe zugeführt werden, der es auch entnommen wurde.

Worauf ist bei der Bohrung von Grundwasserbrunnen zu achten?

Ein Grundwasserbrunnen ist genehmigungspflichtig. Gebaut werden darf und kann er dabei nur, wenn neben den technischen auch die hohen gesetzlichen Vorgaben erfüllt werden. Wichtig ist es dabei zum Beispiel, dass:

  • ausreichend Grundwasser zur Verfügung steht
  • das Einzugsgebiet kein Wasser- oder Heilquellenschutzgebiet ist
  • das Grundwasser ganzjährig relativ konstante Temperaturen hat
  • bestimmte chemische Grenzwerte des Wassers eingehalten werden

Wird ein neuer Grundwasserbrunnen geplant, muss unbedingt auf die Strömungsrichtung der unterirdischen Wasservorkommen geachtet werden. Denn nur wenn Saug- und Schluckbrunnen im richtigen Abstand und in der richtigen Reihenfolge zueinander angeordnet werden, kann ein sogenannter Kurzschluss vermieden werden. Dabei würde die Wärmepumpe das bereits abgekühlte und über den Schluckbrunnen ins Erdreich geleitete Wasser ansaugen, wodurch ihre Leistung auf ein Minimum sinkt.

Ob eine Wärmepumpe mit Grundwasserbrunnen gebaut und betrieben werden kann, entscheidet in der Regel die untere Wasserbehörde der jeweiligen Landkreise.

Was kostet ein Grundwasserbrunnen?

Die Kosten für einen Grundwasserbrunnen können generell sehr stark schwanken, je nachdem in welcher Region und wie tief die Bohrung durchgeführt wird. Als Daumenwert können Hausbesitzer für eine etwa 15 Meter tiefe Bohrung mit Kosten von 6.000 bis 8.000 Euro rechnen.

Da effiziente Wasser/Wasser-Wärmepumpen nicht nur Heizkosten sparen, sondern auch die Umwelt entlasten, werden sie bei einer Sanierung zum Beispiel über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (kurz BAFA) gefördert. Erreicht die Anlage eine ausreichend hohe Effizienz -gemessen an Ihrer Jahresarbeitszahl – sind dabei Zuschüsse von über 4.000 Euro möglich.

Dieser Beitrag zeigt, wie Hausbesitzer die Förderung für eine Wärmepumpe beantragen.

Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Wärmepumpen mit Grundwasserbrunnen sind oft besonders effizient. Grund dafür sind die ganzjährig hohen Temperaturen der unterirdischen Energiequelle. Ob eine genehmigungspflichtige Brunnenanlage errichtet werden darf, hängt jedoch in erster Linie von der Qualität und dem Angebot des Grundwassers ab.

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