Grundwasserwärmepumpe nutzt Wasser als Wärmequelle

Die Grundwasserwärmepumpe ist eine besonders effiziente Art der Wärmepumpe. Sie macht die Wärme des Grundwassers für die Heizung nutzbar und erreicht somit ganzjährig einen hohen Wirkungsgrad. Wie eine Grundwasserwärmepumpe funktioniert, was die Technik kostet und welche Vor- und Nachteile es gibt, erklären wir in diesem Beitrag.

Funktionsweise der Grundwasserwärmepumpe

Eine Grundwasserwärmepumpe nutzt die thermische Energie des Grundwassers für Heizung und Warmwasserbereitung. Da die Wärmequelle im Gegensatz zur Luft und dem Boden oft ganzjährig hohe Temperaturen hat, erreicht die Technik hohe Wirkungsgrade. Damit das funktioniert, ist neben dem eigentlichen Wärmepumpenprozess auch eine Brunnenanlage erforderlich.

Brunnen für die Grundwasserwärmepumpe

Je nach Region befindet sich das Grundwasser in tiefen Erdschichten. Bevor es mit einer Grundwasserwärmepumpe zum Heizen genutzt werden kann, muss es also an die Oberfläche gefördert werden. Diese Aufgabe übernimmt eine Brunnenanlage, die aus einem Saug- und einem Schluckbrunnen besteht. Während das Wasser über den Saugbrunnen zur Anlage befördert wird, sorgt ein Schluckbrunnen dafür, dass es dem Erdreich nach dem Wärmeentzug wieder zugeführt wird. Das ist wichtig, um die natürlichen Vorkommen des Grundwassers nicht zu beinträchtigen.

Bereits bei der Planung der Brunnen ist darauf zu achten, diese in der richtigen Reihenfolge und mit einem ausreichenden Abstand zu installieren. Wird das nicht berücksichtigt, könnte Wasser, dessen Temperatur durch die Wärmepumpe bereits gesenkt wurde, erneut in die Anlage gesogen werden. Die Folge: Die Quelltemperatur fällt und die Effizienz der Wärmepumpe sinkt sehr schnell.

Brunnen liefert Grundwasser, das auch in einer Grundwasserwärmepumpe genutzt wird
© panthemedia.net / LianeM

Das Prinzip einer Grundwasserwärmepumpe

In der Grundwasserwärmepumpe wird die thermische Energie des Grundwassers auf ein Kältemittel übertragen. Das hat besondere physikalische Eigenschaften und verdampft bereits bei sehr niedrigen Temperaturen. Zum Vergleich: Trinkwasser wechselt seinen Aggregatzustand erst bei einer Temperatur von 100 Grad Celsius. Mit einer elektronischen Verdichtung wird der Druck des nun dampfförmigen Kältemittels erhöht, um die Temperatur des Mediums über die des Heizsystems zu heben. Ist das richtige Niveau erreicht, geht die Wärme über einen Wärmeübertrager an das Heizsystem über. Das Kältemittel kühlt dabei ab und wird allmählich flüssig. Nachdem die Regenerierung – unterstützt durch ein Entspannungs-Ventil – vollständig abgeschlossen ist, beginnt der Kreislauf von vorn. Mehr dazu finden Sie im Beitrag zur Funktionsweise einer Wärmepumpe.

Tipp: Da der Energieverbrauch einer Wärmepumpe sinkt, je niedriger die Temperaturdifferenz zwischen Heizsystem und Umweltquelle ist, arbeitet die Technik besonders effizient mit einer Flächenheizung. Diese nutzt große Flächen für die Übertragung der Raumwärme und kommt daher mit niedrigen Vorlauftemperaturen aus.

Voraussetzung für eine Grundwasserwärmepumpe

Damit eine Grundwasserwärmepumpe betrieben werden kann, hat das Grundwasser bestimmte Anforderungen zu erfüllen. So muss es zum Beispiel in ausreichender Menge, in einer günstigen Tiefe und mit einer hohen Qualität verfügbar sein. Ob das tatsächlich so ist, erfahren Hausbesitzer über einen Auszug aus dem Grundwasserkataster und eine Gewässerprobe. Da sich die Ergebnisse maßgeblich auf die Planung und Dimensionierung der Anlage auswirken, sind die Anfragen früh genug zu stellen. Ansprechpartner ist hier in der Regel die untere Wasserbehörde.

Wie bei einer Erdwärmepumpe mit Sondenbohrungen sind auch hier Genehmigungen nötig. Welche Anfragen Hausbesitzer dabei stellen müssen, kann abhängig je nach Bundesland variieren. Generell gilt aber: In Wasserschutzgebieten ist der Betrieb untersagt.

Kosten einer Grundwasserwärmepumpe

Die Kosten einer Wärmepumpe für Grundwasser gliedern sich in Verbrauchskosten, Erschließungskosten und die Investitionen für die Wärmepumpe selbst.

  • Die Ausgaben für den Strom zum Betrieb der Anlage hängen sehr stark von der Größe und der Qualität des Gebäudes sowie der Heizgewohnheiten der Nutzer ab. Eine zuverlässige Aussage über die zu erwartenden Kosten ist dabei nur bei einer individuellen Beratung möglich.
  • Die Grundwasserwärmepumpe selbst kostet für ein typisches Einfamilienhaus etwa 8.000 bis 12.000 Euro. Die Preise können je nach Leistung, Einbausituation und Region schwanken.
  • Hinzu kommen außerdem die Ausgaben für die Erschließung der Umweltenergiequelle: Die Bohrung der Brunnen. Auch dabei sind Daumenwerte nur schwer zu geben. Denn die Höhe der Investitionen hängt hier unter anderem von der Bodenbeschaffenheit und der Tiefe des Grundwasserspiegels ab. Bei zwei Bohrungen mit einer Tiefe von rund 15 Metern können Hausbesitzer überschlägig mit 5.000 bis 6.000 Euro rechnen.

Förderung für die Grundwasserwärmepumpe

Bei Neubau und Sanierung wird die Technik über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (kurz BAFA) gefördert. Entspricht die Anlage den BAFA-Anforderungen, sind Zuschüsse von 35 Prozent möglich. Ersetzen Sanierer eine Ölheizung durch eine Grundwasserwärmepumpe, bekommen Sie sogar einen Zuschuss in Höhe von 45 Prozent. Wichtig ist, dass sie die Mittel vor dem Einbau der Technik über die Webseite des BAFA beantragen. 

Weitere Informationen zu Voraussetzungen und zur richtigen Beantragung geben wir im Beitrag zur Förderung der Wärmepumpe.

Vor- und Nachteile der Grundwasserwärmepumpe

Die Grundwasserwärmepumpe arbeitet mit hoher Effizienz und sorgt für niedrige Heizkosten. In Wasserschutzgebieten oder bei unzureichender Grundwasserqualität kann sie jedoch nicht installiert werden.

Die Vorteile der Grundwasserwärmepumpe sind:

  • hoher Wirkungsgrad durch ganzjährig hohe Quelltemperatur
  • niedrige Heizkosten bei der Kombination mit Flächenheizung
  • Kombination mit Solarthermie für die Warmwasserbereitung sinnvoll
Die Nachteile der Grundwasserwärmepumpe sind:
  • hohe Anforderungen an Vorkommen und Qualität des Grundwassers
  • Technik ist nicht überall einsetzbar
  • Genehmigungen sind zu beantragen
Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Die Grundwasserwärmepumpe ist eine besonders effiziente Technik, die das Grundwasser für die Gebäudebeheizung anzapft. Mit dem passenden Heizsystem sorgt sie für niedrige Heizkosten, kann aber aufgrund hoher Anforderungen an das Wasser nicht überall eingesetzt werden.
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