Eine Erdwärme-Tiefenbohrung ist die ideale klimaneutrale Energiequelle für Einfamilienhausbesitzer, die ein kleines Grundstück besitzen. Die Bohrung reicht tief in das Erdreich und nimmt wenig Grundstücksfläche in Anspruch. Die eingesetzte Erdwärmesonde bietet eine konstante und zuverlässige Wärmeleistung. Alles, was Sie über Erdwärme-Tiefenbohrungen wissen müssen, erfahren Sie in diesem Ratgeber.
Und auf diese Fragen geht der Artikel genau ein:
- Was ist eine Erdwärme-Tiefenbohrung?
- Wie ist der Ablauf der Wärmepumpen-Tiefenbohrung?
- Was sind die Voraussetzungen?
- Vorteile der Erdwärme-Tiefenbohrung
- Nachteile der Erdwärme-Tiefenbohrung
- Was sind die Kosten der Erdwärme-Tiefenbohrung?
- Welche Genehmigungen werden benötigt?
- Welche Alternativen zur Tiefenbohrung gibt es?
- Häufig gestellte Fragen
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Was ist eine Erdwärme-Tiefenbohrung?
Eine Erdwärme-Tiefenbohrung bezeichnet eine tiefgreifende Bohrung durch mehrere Bodenschichten mit dem Zweck der Gewinnung der Wärme aus dem Erdreich. Dafür wird in das Bohrloch eine zweisträngige Erdwärmesonde eingelassen. Diese Erdwärmesonde dient als geothermische Energiequelle und kann in Verbindung mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe zum Beheizen von Häusern eingesetzt werden.
Erdwärme Tiefenbohrung (eigene Aufnahme)
Wie ist der Ablauf der Wärmepumpen-Tiefenbohrung?
Die Ausführung einer Erdwärme-Tiefenbohrung dauert mehrere Tage. Bevor es ans Eingemachte geht, muss eine ausführliche Planung vorgenommen und eine Genehmigung eingeholt werden.
Der Arbeitsablauf beginnt mit der Baustelleneinrichtung. Die Bohrmaschine muss an die Baustelle transportiert und am richtigen Ort aufgestellt werden. Zu diesem Zeitpunkt sollte auch die Erdwärmesonde auf der Baustelle eingetroffen sein.
Daraufhin wird die Tiefenbohrung mittels Spül- und Hammerbohrverfahren ausgeführt. Sie hat eine Tiefe von 50 bis 100 Meter.
Die Tiefe der Bohrung hängt vom Wärmebedarf ab. Als Faustregel gilt, dass 40 bis 55 Watt pro Meter aufgenommen werden können. Dieser Wert hängt stark von den Bodeneigenschaften abhängig. So könnte beispielsweise eine 100 Meter tiefe Bohrung eine Entzugsleistung von 4 bis 5,5 Kilowatt bringen.
Erdbohrung von Sonden (eigene Aufnahme)
Bevor die Erdwärmesonde in die Bohrung eingelassen wird, muss sie mit Wasser gefüllt werden. Pro Bohrung wird eine Erdwärmesonde eingesetzt, die aus vier Soleleitungen besteht: Zwei davon bilden einen Vorlauf- und die anderen zwei einen Rücklaufkreis.
Die Erdsonden werden als vorgefertigtes Bauteil an die Baustelle geliefert und werkseitig strengen Durchfluss- und Druckprüfungen unterzogen.
Als Nächstes wird die Erdwärmesonde samt Verfüllrohr in die Tiefenbohrung eingelassen. Das Verfüllrohr presst von unten nach oben ein Bentonit-Zement-Gemisch in die Tiefenbohrung. Dieses Gemisch besitzt eine hohe Leitfähigkeit, wodurch die Sonde die Erdwärme effizienter aufnimmt.
Danach werden alle Soleleitungen an einen außenliegenden Sammelschacht geführt und an einen Vor- und Rücklaufverteiler angeschlossen. Von da aus werden jeweils ein Vorlauf und ein Rücklaufkreis zum Technikraum im Gebäudeinneren verlegt. Im Technikraum befindet sich die Erdwärmepumpe, die die Erdwärme anschließend für die Heizung und die Warmwasseraufbereitung verwendet.
Zuletzt werden alle Rohrleitungen gefüllt, gespült und einer Druckprobe unterzogen, bis keine Luft mehr im System ist. Als allerletztes werden die Soleleitungen und der Sammelschacht vergraben.
Was sind die Voraussetzungen?
Die Voraussetzungen für eine Erdwärme-Tiefenbohrung sind vielfältig. Die Bodenbeschaffenheit hat einen großen Einfluss auf das System. Zum einen hängt die Entzugsleistung stark von den Eigenschaften des Erdreichs ab, da die Wärmeleitfähigkeit durch die Feuchtigkeit des Bodens beeinflusst wird. Zum anderen kann die Art des Gesteins die Tiefenbohrung erschweren.
Ob eine Erdwärme-Tiefenbohrung tatsächlich ausführbar ist, hängt außerdem von der Heizlast und dem Warmwasserbedarf Ihres Einfamilienhauses ab. Dieser Bedarf gibt die Leistung der Wärmepumpe und die Anzahl sowie die Tiefe der Bohrungen vor.
Um den Heizbedarf eines Einfamilienhauses zu decken, reichen in der Regel ein bis drei Tiefenbohrungen aus. Die Anzahl an Bohrungen ist dabei von der Bohrtiefe abhängig.
So könnte beispielsweise eine Bohrung von 300 Metern ausreichen, um den Heizbedarf eines 150 Quadratmeter großen Einfamilienhauses zu decken. Jedoch sind ab 100 Metern Tiefe zusätzliche gesetzliche Vorgaben aus dem Bergrecht zu beachten, was das Genehmigungsverfahren erschwert.
Aufgrund dessen wären drei Bohrungen je 100 Meter notwendig. Zwischen Bohrungen müssen mindestens sechs Meter Abstand eingehalten werden. Ebenso ist zu Grundstücksgrenzen ein Mindestabstand von drei Metern einzuhalten.
Letztlich ist die Lage Ihres Einfamilienhauses ausschlaggebend für die Durchführung einer Tiefenbohrung. Schließlich muss der Boden eine gewisse Regenerationsfähigkeit besitzen, die je nach Lage unterschiedlich ausfällt. Die Bodenbeschaffenheit beeinflusst, wie viel Wärme im Erdreich gespeichert werden kann und wie lange es dauert, mehr Wärme im Erdreich zu speichern. Ob diese Leistung zum Heizen Ihres Einfamilienhauses reicht, hängt von den jährlichen Betriebsstunden ab.
Das Erfüllen aller oben genannten Voraussetzungen reicht nicht in jedem Fall aus. Erdwärme ist zwar grundsätzlich überall verfügbar, jedoch müssen die Behörden für Erdwärme-Tiefenbohrungen eine Genehmigung erteilen. Zum Beispiel können Tiefenbohrungen nicht ausgeführt werden, wenn diese in Grundwasserschutzgebieten liegen. Auch in Erdbeben bedrohten Gebieten sind solche Arbeiten verboten.
Vorteile der Erdwärme-Tiefenbohrung
Die Anwendung von Erdwärme-Tiefenbohrungen hat viele Vorteile. Am meisten zeichnet sich dieses System durch die Nutzung einer klimaneutralen und größtenteils kostenlosen Energiequelle aus. Zur Übersicht listen wir Ihnen alle Vorteile tabellarisch auf.
| Vorteile der Erdwärme-Tiefenbohrung |
|---|
| kostengünstige und klimaneutrale Energiequelle |
| geringer Platzbedarf im Haus |
| komfortables, sicheres und effizientes System |
| umkehrbares System, sodass Heizen und Kühlen möglich ist |
| kann bei geringer Grundstücksfläche ausgeführt werden |
| ganzjährig konstante Entzugsleistung |
| kann bei bestehenden Bauten nachgerüstet werden |
| attraktive Förderungen beantragbar |
Mittels Erdwärme-Tiefenbohrung kann die in der Natur vorhandene Erdwärme kostengünstig und klimaneutral zum Heizen und Kühlen eines Einfamilienhauses angewendet werden.
Um das System der Erdwärme-Tiefenbohrung hundertprozentig klimaneutral zu gestalten, empfiehlt es sich die Installation einer Photovoltaikanlage. Auf diese Weise wird die systemzugehörige Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Strom aus einer erneuerbaren Energiequelle versorgt.
Ein weiterer Vorteil von Erdwärme-Tiefenbohrungen ist der geringe Platzbedarf. Dies bezieht sich einerseits auf die Grundstücksfläche und andererseits auf den Technikraum. Anders als bei Erdwärmekollektoren besteht der Flächenbedarf nicht an der Oberfläche des Grundstücks, sondern in der Tiefe. Außerdem wird bei einer Erdwärme-Tiefenbohrung die ganze Technik größtenteils im Außenbereich installiert, was zu einem geringen Platzbedarf im Technikraum führt.
Sehr attraktiv an einer Erdwärme-Tiefenbohrung ist zudem der Komfort des Systems. Es ist wartungsarm und sauberer im Vergleich zu herkömmlichen Energiequellen. Schließlich bedarf es nicht an einem Öltank, Palletsilo oder Gasanschluss. Dies wiederum macht das System sicherer, da keine Verbrennung zur Wärmegewinnung angewendet wird und somit keine Explosionsgefahr besteht.
Zudem können Sie die Investitionskosten anhand von staatlichen Förderungen deutlich reduzieren.
Nachteile der Erdwärme-Tiefenbohrung
Der größte Nachteil der Erdwärme-Tiefenbohrung ist die unzweckmäßige Bodenbeschaffenheit. Bei ungeeigneten Eigenschaften des Bodens reduziert sich die Entzugsleistung. Das führt oftmals dazu, dass eine höhere Anzahl an Bohrungen oder eine Bohrung in größeren Tiefen notwendig ist. Das wiederum führt zu Mehrkosten und Mehraufwand im Genehmigungsverfahren.
Ein weiterer Nachteil sind die hohen Investitionskosten. Im Vergleich zu anderen geothermischen Energiequellen wie Erdwärmekörben erfordern Erdwärme-Tiefenbohrungen aufwendige Erdarbeiten, die kostspielig sind (gleich mehr dazu).
Zudem muss für jede Erdwärme-Tiefenbohrung eine Genehmigung eingeholt werden. Dies erfordert einen höheren Aufwand als bei der oberflächennahen Geothermie, wo lediglich eine Mitteilungspflicht für Erdarbeiten besteht.
Was sind die Kosten der Erdwärme-Tiefenbohrung?
Erdwärme-Tiefenbohrungen kosten zwischen 3.000 und 7.000 € oder etwa 50 bis 100 € pro Bohrmeter. Um den Heizbedarf eines durchschnittlichen Einfamilienhauses zu decken, sind normalerweise zwei oder drei Tiefenbohrungen notwendig. So liegen die Gesamtkosten für Bohrarbeiten im Schnitt zwischen 9.000 und 21.000 €.
Die oben genannten Kosten setzen sich aus der Herstellung der Tiefenbohrung, dem Einbau der Erdwärmesonde und dem Verpressen des Bohrloches zusammen. Diese sind stark von der Bodenbeschaffenheit und örtlichen Gegebenheiten abhängig. Lassen Sie sich von Experten beraten, um die Einzelheiten zu überprüfen. Ein Fachunternehmen kann Ihnen Genaueres zu Ihrem Projekt darlegen und eine Kostenschätzung erstellen.
Neben den Kosten für die Ausführung der Bohrarbeiten müssen Sie mit weiteren Kosten rechnen:
| Genehmigung zur Durchführung der Tiefenbohrung | 250 bis 600 € |
|---|---|
| Baustelleneinrichtung | 300 bis 750 € |
| Anschluss der Erdwärmesonde an den Sammelschacht sowie an die Sole-Wasser-Wärmepumpe | 1.000 bis 1.250 € |
| Entsorgung oder Umverteilung der durch die Tiefenbohrung ausgegrabenen Erde | 400 bis 550 € |
Welche Genehmigungen werden benötigt?
Für die Genehmigung einer Erdwärme-Tiefenbohrung müssen die jeweiligen Wasser-, Berg- und Lagerstätten-Gesetze eingehalten werden. So ist zum einen eine wasserrechtliche Erlaubnis für den Einsatz einer Erdwärmesonde einzuholen und zum anderen die Tiefenbohrung bei der zuständigen geologischen Landesanstalt anzuzeigen. Eine Bergbauberechtigung ist nur für Bohrungen tiefer als 100 Meter notwendig.
Welche Alternativen zur Tiefenbohrung gibt es?
Sollten Sie über ein großes Grundstück verfügen, so bieten sich kostengünstige Alternativen wie Flächenkollektoren und Erdwärmekörbe an. Sollten Sie allerdings nicht viel Grundstücksfläche besitzen und keine Genehmigung für eine Erdwärme-Tiefenbohrung erhalten, können Sie auch eine Eisheizung in Betracht ziehen.
Häufig gestellte Fragen
Die Lebensdauer einer Erdwärme-Tiefenbohrung ist theoretisch unbegrenzt. Hersteller schätzen die Lebensdauer bei fachgerechter Ausführung auf über 100 Jahre. Dafür sollte die Tiefenbohrung sachgemäß erstellt, zertifizierte Erdsonden eingebaut und die Soleleitungen korrekt verlegt werden.
Bei der Durchführung einer Erdwärme-Tiefenbohrung kann es durchaus zu einer Grundwasserverschmutzung kommen. Jedoch unterliegen Tiefenbohrungen strikten Verpflichtungen seitens zuständiger Wasserbehörde, um die Verunreinigung des Wassers zu vermeiden.
Eine direkte Verschmutzung des Trinkwassers kann sich laut Wasserhaushaltsgesetz (WHG) nicht ergeben, da gemäß den jeweiligen Wasserschutzgebietsverordnungen Erdwärme-Tiefenbohrung in Trink- oder Heilquellenschutzgebiete strengstens untersagen.
Bei einer Erdwärme-Tiefenbohrung ist ein Abstand von mindestens drei Metern zur Grundstücksgrenze einzuhalten. Dieser Wert ist allerdings von Bundesland zu Bundesland unterschiedlich und kann unter Umständen bis auf fünf Meter erhöht werden.
Fazit
Die Erdwärme-Tiefenbohrung stellt eine kostengünstige und klimaneutrale Energiequelle dar. Sie ist ganzjährig verfügbar und konstant erhältlich, zumal Sie das System für die Heizung und für die Kühlung Ihres Einfamilienhauses verwenden können.
Weil das System die Erdwärme aus der Tiefe entzieht und nicht aus der Oberfläche, benötigt der Aufbau wenig Grundstücksfläche. Zudem werden die meisten Bauteile im Erdreich installiert, sodass der Platzbedarf für einen Technikraum überschaubar ist.
Sollte die Erdwärme-Tiefenbohrung in Verbindung mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe interessant für Sie sein, so lassen Sie sich von einem zertifizierten Fachunternehmen beraten.
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