So funktioniert das Heizen mit Erdwärme

Sind Hausbesitzer auf der Suche nach einer umweltfreundlichen Heizung mit niedrigen Betriebskosten, ist das Heizen mit Erdwärme eine interessante Option. Die dafür nötigen Wärmepumpen nutzen dabei Geothermie, also die in der Erde gespeicherte Wärme, um Haus und Trinkwasser zu erwärmen.

Wärmepumpen heizen mit Erdwärme

Möchten Hausbesitzer die in der Erde gespeicherte Wärme zum Heizen nutzen, funktioniert das mit einer Wärmepumpe. Diese holt thermische Energie aus dem Boden und macht sie für den Einsatz im Haus nutzbar. Möglich ist das durch einen speziellen Aufbau und einen komplexen technischen Prozess.

Solekreis holt Energie aus dem Boden

Damit das Heizen mit Erdwärme gelingen kann, muss die kostenfreie Energie zunächst zur Wärmepumpe gelangen. Möglich ist das mit einem sogenannten Solekreis, der aus langen Kunststoffrohrleitungen besteht. Durch diese zirkuliert ein Gemisch aus Wasser und Frostschutz (Sole) zwischen Erdwärmequelle und Wärmepumpenanlage. Während die Sole durch die erdverlegten Leitungen strömt, nimmt sie thermische Energie auf und erwärmt sich. In der Wärmepumpenheizung angekommen, gibt sie die Energie wieder ab und ihre Temperatur sinkt.

Damit der Energiebedarf für die Solepumpen möglichst gering ist, teilt man den Solekreis in mehrere einzelne Abschnitte. Ein Sammler verbindet alle miteinander und leitet das Gemisch weiter zur Wärmepumpe.

Wärmepumpe hebt die Temperatur der Umweltwärme

Geht es um das Heizen mit Erdwärme, übernimmt die Wärmepumpe die Hauptfunktion. Denn sie hebt das Temperaturniveau der kostenfreien Umweltwärme und macht sie im Haus nutzbar. Möglich ist das mit dem Kältemittelkreislauf, bei dem ein spezielles Medium (Kältemittel) verdampft, verdichtet und wieder verflüssigt wird. Wie das im Detail funktioniert, erklärt der Beitrag „Funktionsweise der Wärmepumpe“.

Das richtige Haus zum Heizen mit Erdwärme

Umweltwärme lässt sich immer dann besonders effizient einsetzen, wenn ihr Temperaturniveau nur wenig angehoben werden muss. Am besten funktioniert das in neuen oder sanierten Gebäuden mit einer Flächenheizung. Denn diese benötigen durch eine gute Dämmung nur wenig Energie und kommen durch die großen Heizflächen auch mit besonders niedrigen Vorlauftemperaturen aus. In alten Gebäuden, in denen es nur mit hohen Vorlauftemperaturen gemütlich warm wird, kann das Heizen mit Erdwärme dagegen höhere Energiekosten verursachen.

Energiequellen zum Heizen mit Erdwärme

Die Geothermie lässt sich heute mit verschiedenen technischen Lösungen anzapfen. Möglich sind dabei zum Beispiel Sondenbohrungen, Flachkollektoren, Künetten oder Erdwärmekörbe.

Sondenbohrungen holen Wärme aus der Tiefe

Sondenbohrungen sind besonders typisch, wenn es um das Heizen mit Erdwärme geht. Sie bestehen aus Leitungen, die bis zu 100 Meter tief in die Erde eingebracht werden. Während das zwar aufwendig ist, können sie Umweltenergie ganzjährig mit etwa fünf bis zehn Grad Celsius an die Oberfläche befördern. Je nach Region lassen sich dabei je Bohrmeter etwa 50 Watt gewinnen. Für ein modernes Gebäude sollten Hausbesitzer dabei mit rund 150 Tiefenmetern rechnen, die sich jedoch auf mehrere Bohrungen aufteilen lassen.

Ein Nachteil der Sondenbohrungen sind die nötigen Genehmigungen, die die Installation in einigen Regionen untersagen.

Erdsondenbohrgerät zum Heizen mit Erdwärme
© schulzfoto | Fotolia

Flachkollektoren sind oberflächennah verlegt

Eine Alternative zu den Erdsonden sind Flachkollektoren. Sie ermöglichen das Heizen mit Erdwärme auch ohne Genehmigung und bestehen aus unterirdisch verlegten Rohrschlangen. Diese ähneln einer Fußbodenheizung und können jedem Quadratmeter etwa 25 Watt entziehen. Für ein modernes Haus sollten Verbraucher dabei eine Fläche von rund 300 Metern zur Verfügung haben. Damit sich die Erde mithilfe der Sonne regenerieren kann, sollten Flachkollektoren nicht überbaut werden.

Übrigens: Um die Entzugsleistung der Kollektoren zu erhöhen, können Hausbesitzer Regenwasser über den Flächen versickern lassen. Das erhöht die Wärmespeicherfähigkeit des Bodens und verbessert die Effizienz der Wärmepumpenheizung.

Künetten und Wärmekörbe zum Heizen mit Erdwärme

Ist der Platz auf dem eigenen Grundstück begrenzt, gibt es heute eine Reihe platzsparender Alternativen. Zwei Beispiele dafür sind Künetten und Wärmekörbe. Bei Künetten liegen die Leitungen des Solekreises in Form von Ringen in schmalen Gräben. Sie sind platzsparender als Flachkollektoren und einfach zu installieren. Erdwärmekörbe bestehen dagegen aus aufgewickelten Rohrschlangen. Diese sehen aus wie Sprungfedern und werden in etwa drei Meter tiefen Gräben installiert.

Kosten einer Erdwärmepumpe

Die Kosten einer Erdwärmepumpe gliedern sich in die Bereiche Erschließung und Technik. Die Erschließung beschreibt dabei das Material und die Montage der Erdkollektoren. Während Hausbesitzer für Tiefenbohrungen mit rund 60 bis 80 Euro pro Bohrmeter rechnen müssen, kosten Flachkollektoren und Künetten zehn bis 20 Euro pro Quadratmeter. Erdwärmekörbe schlagen dagegen mit rund 2.000 Euro pro Stück zu Buche. Die Wärmepumpe für das Heizen mit Erdwärmepumpe kostet zusätzlich noch einmal 10.000 bis 12.000 Euro.

Staat fördert das Heizen mit Erdwärme

Bauherren und Hausbesitzer bekommen hohe Fördermittel für die Installation einer Erdwärmeheizung. So zahlt das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) mehr als 4.500 Euro über das Programm Heizen mit erneuerbaren Energien. Wie Hausbesitzer die Gelder beantragen können und welche Voraussetzungen dabei gelten, erklärt der Beitrag „Förderung für eine Wärmepumpe“.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Das Heizen mit Erdwärme ist umweltfreundlich und günstig. Das gilt zumindest dann, wenn das betreffende Haus energieeffizient gebaut oder saniert wurde. Während die Nutzung der Umweltwärme einen technisch aufwendigen Prozess benötigt, gibt es mit Sondenbohrungen, Flachkollektoren, Künetten oder Wärmekörben zahlreiche Möglichkeiten, die Umweltwärme nutzbar zu machen. Fördermittel des BAFA federn die hohen Kosten der Technik ab.

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