Heizen mit Erdwärme: Funktion, Kosten, Vor- und Nachteile

Kai Janßen
Zuletzt aktualisiert: 28/01/2023
Kategorie: Wärmepumpe

Heizen mit Erdwärme stellt eine umweltfreundliche und kosteneffiziente Alternative zu konventionellen Heizmethoden dar. Es nutzt die in der Erde enthaltene Wärme, um Gebäude zu heizen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Funktionsweise, Kosten und Vor- und Nachteile des Heizens mit Erdwärme. 

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Was ist Erdwärme?

Erdwärme ist die Wärmeenergie, die im Boden und im Untergrund gespeichert ist. Sie kann durch folgende verschiedene geothermische Prozesse gewonnen werden:

  • durch Nutzung von Wärme im Boden und im Grundwasser,
  • durch Nutzung von Tiefengeothermie, bei der Wärme aus tiefen geothermischen Quellen gewonnen wird.

Wo kann man mit Erdwärme heizen?

Erdwärme kann zur Heizung von Ein- und Mehrfamilienhäusern, Wohngebäuden und in der industriellen Produktion genutzt werden. Diese Technologie ist besonders geeignet für Neubauten, da die Anlagen direkt in den Bau einbezogen werden können. Auf diese Weise reduziert man die Kosten im Vergleich zu einer späteren Nachrüstung. Dabei kann auch in bestehenden Gebäuden die Umrüstung auf Erdwärme sinnvoll sein, insbesondere wenn alte und ineffiziente Heizsysteme ersetzt werden.

Wie funktioniert das Heizen mit Erdwärme?

Für das Heizen mit Erdwärme benötigen Sie eine Wärmepumpe, und zwar eine Sole-Wasser-Wärmepumpe (auch Erdwärmepumpe genannt).

Der gesamte Prozess besteht aus mehreren Etappen: 

  • Aufbereitung der Wärmeenergie: Eine Wärmepumpe extrahiert die Wärmeenergie aus dem Boden oder dem Grundwasser und leitet sie in einen Wärmetauscher, wo sie auf eine höhere Temperatur angehoben wird;
  • Kompression: Die Wärmepumpe nutzt einen Kompressor, um die Wärmeenergie weiter zu erhöhen und sie für den Heizbetrieb bereitzustellen;
  • Heizung des Gebäudes: Die aufbereitete Energie wird dann in das Gebäude geleitet, um es zu heizen. Dies erfolgt direkt durch die Verteilung der Wärmeenergie oder indirekt durch die Erwärmung von Wasser oder eines anderen Mediums, das nachfolgend das Gebäude erwärmt;
  • Abkühlung des Kompressors: Der Kompressor erwärmt sich während des Betriebs, weshalb er abgekühlt werden muss. Dies geschieht entweder durch die Nutzung von Abwärme oder durch die Zufuhr von Kühlwasser;
  • Regelung: Eine Regelungstechnik stellt sicher, dass die Wärmepumpe automatisch den Wärmebedarf des Gebäudes erfasst und die Wärmeenergie dementsprechend bereitstellt;
  • Rückführung: Ein Teil der Energie wird zurück in den Boden oder das Grundwasser geführt, um die geothermischen Ressourcen zu schonen.

-> Erfahren Sie mehr: Wie funktioniert eine Wärmepumpe? 

Funktionsweise einer Erdwärmepumpe

Wie wird die Erdwärme angezapft?

Die Erdwärme wird in einem Wärmepumpensystem angezapft, indem Wärmetauscher in den Boden oder in das Grundwasser eingebaut werden.

Es gibt verschiedene Arten von Wärmetauschern, die zur Anzapfung der Erdwärme verwendet werden können, darunter: 

  • Erdsonden: Sie bestehen aus einer Reihe von Rohren, die in den Boden eingebaut werden. Sie nutzen die Wärmeenergie der Erde, um das Heizsystem zu versorgen.
  • Erdkollektoren: Diese Wärmetauscher bestehen aus einer Reihe von Rohren, die in das Grundwasser eingebaut werden. Sie nutzen die Wärmeenergie, die im Grundwasser gespeichert ist, um das Heizsystem zu versorgen.
  • Erdwärmekörbe: Sie werden in eine Grube eingebettet und können die Energie und Wärme direkt aus dem Boden aufnehmen. Erdwärmekörbe sind besonders geeignet für Gebäude, die auf kleinen Grundstücken oder in städtischen Gebieten stehen, da sie wenig Platz beanspruchen und eine einfache Installation ermöglichen.

Welche Art von Wärmetauscher eingesetzt wird, hängt von den geothermischen Ressourcen und den spezifischen Anforderungen des Projekts ab.

Was sind die Vorteile von Erdwärme?

Es gibt viele Vorteile bei der Nutzung von Erdwärme als Energiequelle. Diese sind unter anderem:

  • erneuerbare und umweltfreundliche Energiequelle
  • keine Emissionen
  • Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen
  • kosteneffizient
  • die im Erdreich enthaltene Wärme ist CO₂-arm
  • Erdwärme kann in Kombination mit anderen erneuerbaren Energiequellen genutzt werden
  • unerschöpflich vorhandene Ressource
  • unterschiedliche Anwendungen möglich, wie zum Beispiel Gebäudeheizung, Stromerzeugung, industrielle Prozesse
  • anwendbar in Neubauten und bestehenden Gebäuden
  • Fördermöglichkeiten 

Was sind die Nachteile von Erdwärme?

Es gibt auch einige Nachteile bei der Nutzung von Erdwärme als Energiequelle:

  • begrenzte Verfügbarkeit in bestimmten Regionen
  • hohe Investitionskosten
  • Abhängigkeit von geothermischen Ressourcen
  • erfordert Expertenwissen für die Installation und Wartung
  • Anfälligkeit für technische Störungen
  • regelmäßige Wartung erforderlich

Was kostet das Heizen mit Erdwärme?

Laut Angaben des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) liegen derzeit die Anschaffungskosten für eine Wärmepumpe mit Erdsonden oder Erdkollektoren bei ca. 20.000 bis 30.000 € und für eine Wärmepumpe mit Erdsonden bei ca. 15.000 bis 25.000 € (Stand: Februar 2023).

Die Kosten für das Heizen mit Erdwärme hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe des Gebäudes, dem Energiebedarf, der Art der Wärmepumpenanlage und der Verfügbarkeit von geothermischen Ressourcen in der Region. In der Regel sind die Anschaffungskosten für eine Wärmepumpe höher als die für ein konventionelles Heizsystem. Die laufenden Kosten fallen dagegen geringer aus, da Erdwärme eine kosteneffiziente und erneuerbare Energiequelle ist. Ferner gibt es Förderprogramme und steuerliche Vergünstigungen, die diese Kosten senken können.

Fazit

Die Nutzung von Erdwärme zum Heizen bietet viele Vorteile im Vergleich zu traditionellen Heizmethoden. Es handelt sich um eine erneuerbare und CO₂-arme Energiequelle, die in bestehenden und neuen Gebäuden eingesetzt werden kann. 

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