Saug- und Schluckbrunnen für Wärmepumpen

Aufbau und Einsatz von Saug- und Schluckbrunnen 

Sprechen Experten von Saug- und Schluckbrunnen für die Wärmepumpe, geht es um eine Möglichkeit, Grundwasser an die Oberfläche zu befördern. Das Medium hat ganzjährig eine hohe Temperatur und ist somit ein optimaler Energielieferant für Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Diese entziehen dem Grundwasser Wärme, um die Räume oder das Trinkwasser im Haus mit Wärme zu versorgen.

Warum sind Förderbrunnen und Schluckbrunnen erforderlich?

Grundwasser ist ein wichtiger Rohstoff für Pflanzen, Tiere und Menschen, mit dem sorgsam umzugehen ist. Aus diesem Grund müssen Besitzer einer  Grundwasserwärmepumpe  das Medium nach der Nutzung wieder in das Erdreich zurück fördern. Der Kreislauf funktioniert dabei wie folgt:

1. Über den Förderbrunnen (auch Saugbrunnen) pumpen technische Anlagen Grundwasser an die Erdoberfläche.
2. Das Wasser strömt über den Verdampfer (Wärmetauscher) der Wärmepumpe und gibt thermische Energie ab.
3. Mit geringeren Temperaturen strömt das Grundwasser über den Schluckbrunnen von der Wärmepumpe zurück ins Erdreich.

Um zu verhindern, dass abgekühltes Wasser erneut in den Förderbrunnen gelangt, sind Saug- und Schluckbrunnen in der Regel etwa 15 Meter voneinander entfernt zu installieren. Außerdem ist dabei auch die Fließrichtung des Grundwassers zu beachten.

Wie lässt sich eine solche Brunnenanlage herstellen?

Zunächst bohren Spezialisten zwei Löcher in das Erdreich. Sie führen je ein Förder- und ein Fallrohr in die Bohrungen und bringen eine Kiesschüttung als Filter ein. Anschließend installieren sie eine Tauchpumpe im Förderbrunnen. Diese ist über Rohrleitungen und Armaturen mit dem Verdampfer der Wärmepumpe verbunden. Hat das Grundwasser diesen durchströmt, fließt es in den Schluckbrunnen, über den es wieder in die Grundwasser fördernde Schicht im Erdreich gelangt.

An den Oberflächen der beiden Bohrungen installieren die Fachhandwerker außerdem spezielle Abdeckungen. Diese schützen Saug- und Schluckbrunnen vor Schmutz, Oberflächenwasser oder kleinen Tieren.

Wie kann eine Wärmepumpe mit dem Grundwasser heizen?

Wasser-Wasser-Wärmepumpen übertragen die thermische Energie des Grundwassers über einen Wärmeübertrager auf ein spezielles Medium. Das sogenannte Kältemittel verdampft dabei. Es strömt anschließend durch einen  Scrollverdichter, der mit dem Druck auch die Temperatur des Mediums erhöht. Ist das Kältemittel warm genug, gibt es thermische Energie an das Heizungswasser ab. Das erfolgt an einem zweiten Wärmeübertrager (dem Verflüssiger). Hat der Kältemitteldampf Wärme abgegeben, verflüssigt er sich wieder. Das Kältemittel erreicht seinen Ausgangszustand und der Vorgang kann von vorn beginnen.

Übrigens:  Wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet, hängt von der Temperaturdifferenz zwischen der  Auslegungstemperatur  der Heizung und der Temperatur der Umweltwärmequelle ab. Da das Grundwasser ganzjährig etwa zehn Grad Celsius hat, muss der Verdichter vergleichsweise wenig leisten, um die Temperatur anzuheben. Er verbraucht weniger Strom und die Wärmepumpe arbeitet sparsamer.

Planung der Brunnenanlagen für eine Wärmepumpe 

Damit sich die Installation von Saug- und Schluckbrunnen lohnt, sind einige Voraussetzungen zu erfüllen. So muss zunächst sichergestellt sein, dass ausreichend Grundwasser vorhanden ist. Das Medium muss in einer oberflächennahen Schicht fließen und hohe Qualitätsanforderungen erfüllen. Ob das so ist, erfahren Interessenten in der Regel von einem Auszug aus dem Grundwasserkataster sowie durch eine Gewässerprobe.

Voraussetzungen klären und Genehmigungen einholen

Die örtlichen Voraussetzungen wirken sich sehr stark auf die Planung und Dimensionierung der Heizungsanlage aus. Daher sollten Interessenten frühzeitig abklären, ob das Grundwasser die entsprechenden Anforderungen erfüllt. Außerdem ist vor der Installation von Saug- und Schluckbrunnen eine Genehmigung der unteren Wasserbehörde einzuholen.

Übrigens:  Wer in einem Wasserschutzgebiet lebt, muss häufig auf Saug- und Schluckbrunnen für die Wärmepumpe verzichten. Denn hier gibt es in vielen Fällen keine Genehmigung. Experten raten allerdings, dennoch bei den Behörden nachzufragen. Eventuell ist die Installation mit gewissen Auflagen möglich.

Dimensionierung und Anordnung von Saug- und Schluckbrunnen

Wie viel Wasser die Brunnenanlage fördern muss, hängt neben der erforderlichen Heizleistung auch von den örtlichen Temperaturverhältnissen ab. Erfahrene Planer tragen die nötigen Informationen zusammen und übernehmen neben der Planung auch die Beantragung der Genehmigungen.

Bei der Anordnung der einzelnen Bohrungen müssen Experten die Fließrichtung des Grundwassers beachten. Ist diese bekannt, installieren sie zunächst den Förderbrunnen. In Fließrichtung dahinter kommt dann der Schluckbrunnen mit einem Abstand von mindestens 15 Metern. Das ist wichtig, um Kurzschlüsse (Ansaugen bereits abgekühlten Grundwassers) zu verhindern.

Saug- und Schluckbrunnen: Kosten und Fördermittel 

Wie viel Saug- und Schluckbrunnen kosten, lässt sich erst nach einer Begutachtung der örtlichen Situation feststellen. Ist viel Grundwasser in oberflächennahen Schichten verfügbar, müssen die Brunnen nicht so tief sein und die Preise fallen geringer aus. Ist das Bohren aufwendiger, kann auch das Gegenteil der Fall sein. Im Durchschnitt nennen Experten Kosten von rund 10.000 Euro. Günstiger wird es dabei auch, wenn bereits bestehende Brunnen vorhanden sind. Diese müssen dann jedoch ausreichend Grundwasser fördern können.

Förderung der Grundwasserwärmepumpe in Neu- und Altbau

Wer Saug- und Schluckbrunnen für eine Wärmepumpe installiert, bekommt hohe Zuschüsse über die  Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Diese gibt es in Form von Zuschüssen für eine Sanierung. Für neue Häuser können Bauherren die Effizienzhausförderung der BEG für sich nutzen. Welche Alternativen darüber hinaus bereitstehen und wie Sie die Mittel richtig beantragen, erklären wir im Beitrag zur Förderung der Wärmepumpe.

Eins vorweg: Möchten Sie Zuschüsse für sich nutzen, müssen Sie die Anträge unbedingt vor der Vergabe von Liefer- und Leistungsverträgen bei Ihrem Fördergeber einreichen. Nachträglich bleibt nur der geringere Steuerbonus für die Sanierung.