Erdwärmepumpen nutzen bis zu 80 % Erdwärme, um Wärmeenergie zum Heizen und zur Warmwasserbereitung zu erzeugen. Sie sind äußerst effizient und bieten hohen Komfort, gepaart mit Betriebssicherheit. Dafür bedürfen sie allerdings einer umfangreichen Erschließung der Erdwärme, was eine hohe wirtschaftliche Investition nach sich zieht. Alle Vor- und Nachteile erfahren Sie in diesem Ratgeber im Detail.
Und das ist der Inhalt des Artikels:
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Was sind die Vor- und Nachteile einer Erdwärmepumpe?
Erdwärmepumpen sind aufgrund der konstanten Temperatur im Erdreich äußerst effizient. Sie sparen Strom und benötigen nur minimale Wartung. Außerdem bieten sie den Vorteil der passiven Kühlung im Sommer. Nachteilig ist die aufwändige Erschließung der Wärmequelle, die sich in hohen Investitionskosten widerspiegelt.
| Vorteile Erdwärmepumpe | Nachteile Erdwärmepumpe |
|---|---|
| hoher Wirkungsgrad | hohe Investitionskosten |
| niedrige Betriebskosten | aufwändige Erschließung der Wärmequellen |
| wartungsarm | im Altbau schwer umsetzbar |
| Nutzung von natürlicher und erneuerbarer Energie | große Grundstücksflächen notwendig (für Erdkollektoren und Erdwärmekörbe) |
| geringere Emissionen | teure und genehmigungspflichtige Tiefenbohrungen (Erdsonde) |
| hohe Betriebssicherheit | |
| zukunftssicheres Heizsystem | |
| Förderung bis 40% möglich | |
| hohe Langlebigkeit | |
| passive Kühlung |
Vorteile einer Erdwärmepumpe
Hoher Wirkungsgrad
Die Erdwärmepumpe hat eine Jahresarbeitszahl zwischen 4 und 4,5, was einem Wirkungsgrad von 400 bis 450 % entspricht. Das heißt, sie erzeugt 4 bis 4,5 kWh Wärmeenergie pro verbrauchten kWh Strom. Somit bezieht die Erdwärmepumpe mindestens 80 % der Wärmeenergie aus dem Erdreich, die ferner mit elektrischer Energie auf die gewünschte Vorlauftemperatur gebracht wird. Das macht sie zu einer der effizientesten Arten von Wärmepumpen.
Geringer Stromverbrauch und Betriebskosten
Ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit einer Erdwärmepumpe verbraucht 2.500 bis 4.000 kWh Strom pro Jahr. Das sind 7 bis 11 kWh pro Tag. Der Stromverbrauch einer Erdwärmepumpe fällt bei der Nutzung von Erdkollektoren oder Erdwärmekörben etwa 10 bis 15 % höher aus als bei der Nutzung von Erdsonden.
Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe wird durch ihre Heizleistung und den Typ des verwendeten Erdwärmetauschers bestimmt. Hier finden Sie einen Überblick über den Stromverbrauch in Abhängigkeit von der Heizleistung und dem Typ von Erdwärmetauscher.
| Heizleistung | Stromverbrauch Erdwärmepumpe mit Erdkollektor | Stromverbrauch Erdwärmepumpe mit Erdsonde |
|---|---|---|
| 5 kW | 2.250 kWh | 2.000 kWh |
| 6 kW | 2.700 kWh | 2.400 kWh |
| 7 kW | 3.150 kWh | 2.800 kWh |
| 8 kW | 3.600 kWh | 3.200 kWh |
| 9 kW | 4.050 kWh | 3.600 kWh |
| 10 kW | 4.500 kWh | 4.000 kWh |
Die jährlichen Stromkosten, die eine Erdwärmepumpe verursacht, liegen zwischen 900 und 1.400 € und hängen von Faktoren wie Heizleistung, Jahresarbeitszahl und Heizstunden ab. Zusätzliche Stromkosten entstehen bei der passiven Kühlung im Sommer, diese sind allerdings mit 100 bis 200 € im Jahr marginal.
Die gesamten Betriebskosten der Erdwärmepumpe bestehen aus Strom- und Wartungskosten. Die Wartung kostet jährlich zwischen 150 und 300 €, je nach Umfang. Mit einem Durchschnitt von 1.500 € im Jahr sind die Betriebskosten verglichen mit anderen Arten von Wärmepumpen gering.
Wartungsarm
Die Wartung einer Erdwärmepumpe ist recht einfach und wird einmal im Jahr durch einen zertifizierten Fachmann durchgeführt. Dabei werden:
- das Kältemittel auf Verunreinigungen und den Kältemittelkreislauf auf Undichtigkeiten untersucht;
- elektrische und mechanische Teile auf Verschleiß überprüft und bei Bedarf ausgetauscht;
- der Systemdruck und die Systemtemperatur überprüft;
- die chemische Zusammensetzung der Sole überprüft;
- die Soleleitungen auf Kondenswasser geprüft.
Erdwärme als natürliche und erneuerbare Energiequelle
Eine Erdwärmepumpe nutzt frei erhältliche und erneuerbare Energie als Wärmequelle. Das Erdreich speichert Wärme auf natürliche Art und Weise, die im Winter kostenlos zum Heizen genutzt werden kann. Aufgrund der konstanten Temperaturen im Erdreich bietet das System ebenfalls kostenlose passive Kühlung im Sommer an. Das schafft eine angenehme Raumtemperierung und ist vorteilhaft für die Regeneration des Erdreichs und somit für den Wirkungsgrad der Erdwärmepumpe.
Geringere Emissionen
Die Emissionen einer Erdwärmepumpe liegen bei 100 g CO₂ pro kWh Strom und entstehen hauptsächlich bei der Erzeugung und dem Transport des Stroms. Die Emissionen können bei der Nutzung von Wärmepumpenstrom etwas reduziert werden, da hier der Anteil an Ökostrom höher ist. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage kann die Wärmepumpe sogar emissionsfrei operieren.
Hohe Betriebssicherheit
Durch konstante Temperaturen des Erdreichs über das ganze Jahr bietet eine Erdwärmeheizung hohe Betriebssicherheit. Zudem kann die Erdwärme bei sorgfältiger und genauer Planung nicht ausgeschöpft werden, sodass auch bei anhaltenden Minustemperaturen immer Wärmeenergie vorhanden ist.
Zukunftssicheres und langlebiges Heizsystem
Die Installation von Erdwärmetauscher ist aufwändig und teuer, dafür haben sie eine hohe Lebensdauer von über 50 Jahren. Die Wärmepumpe ist auf Strom angewiesen, dieser ist anders als Heizöl oder Gas in Zukunft weiterhin erhältlich. Wenn Sie Ihre Abhängigkeit vom Energieversorger reduzieren wollen, können Sie die Wärmepumpe mit anderen erneuerbaren Energien wie Photovoltaik oder Solarthermie kombinieren.
Förderungen senken die Anschaffungskosten
Wärmepumpen sind ein wichtiger Bestandteil der Erreichung der Klimaziele im Gebäudesektor, da sie auf erneuerbare Energien setzen. Aufgrund ihrer hohen Effizienz werden sie mit mindestens 30 % durch staatliche Förderungen subventioniert. Wird zum Einbau der Erdwärmepumpe ein alter, mit fossilen Brennstoffen betriebener Brennwertkessel ausgetauscht, steigt der prozentuale Fördersatz auf 40 %.
| Förderung | Fördersatz |
|---|---|
| Erdwärmepumpe | 30% |
| Austausch von alten Brennwertkesseln | extra 10% |
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Nachteile einer Erdwärmepumpe
Hohe Investitionskosten
Die Kosten für eine Erdwärmepumpe betragen je nach Art der Erschließung 15.000 bis 35.000 €. Die Erdwärmepumpe selbst kostet zwischen 10.000 und 12.000 €, zusätzlich 2.000 bis 3.000 € für die Installation. Dazu kommen die Erschließungs- und/oder Bohrkosten, die je nach Art von Erdwärmetauscher zwischen 3.000 und 20.000 € betragen.
| Kosten | Erdwärmepumpe mit Erdkollektoren | Erdwärmepumpe mit Körben | Erdwärmepumpe mit Erdsonden |
|---|---|---|---|
| Wärmepumpe | 10.000 - 12.000 € | 10.000 - 12.000 € | 10.000 - 12.000 € |
| Installation | 2.000€ | 2.000€ | 3.000€ |
| Erschließung | 3.000 - 8.000 € | 3.000 - 6.000 € | 8.000 - 20.000 € |
| Gesamt | 15.000 - 22.000 € | 15.000 - 20.000 € | 21.000 - 35.000 € |
Aufwändige Erschließung der Wärmequellen
Im Vergleich zu anderen Wärmepumpen ist die Erschließung und Installation umfangreicher. Die Planung und die Arbeiten sind deutlich aufwändiger. Zudem müssen Grabungsarbeiten bei den zuständigen Behörden angezeigt und Bohrungsarbeiten von der wasserrechtlichen Aufsicht genehmigt werden.
Umsetzung im Altbau ist schwierig
Das größte Hindernis von Erdwärmeheizungen im Altbau ist der große Platzbedarf, der zur Erschließung der Erdwärme notwendig ist. Unabhängig davon, ob es sich um Flächenkollektoren oder Erdsonden handelt, ist meist die notwendige Grundstücksfläche nicht verfügbar.
Hinzu kommt, dass Wärmepumpen im Allgemeinen einen geringen Wärmebedarf und geringe Vorlauftemperaturen benötigen, um effizient zu arbeiten. Viele Altbauten sind schlecht isoliert und erfüllen diese Voraussetzung nicht.
Große Grundstücksfläche notwendig
Für die Installation von Flächenkollektoren und Erdwärmekörben benötigen Sie eine große Grundstücksfläche. Oft ist sie zwei bis dreimal so groß wie die Wohnfläche. Solch eine Fläche ist in urbanen Gebieten jedoch selten verfügbar und daher ist eine Installation unmöglich.
Tiefenbohrungen sind teuer und genehmigungspflichtig
Erdsonden benötigen weniger Grundstücksfläche als andere Erdwärmetauscher. Ihre Installation erfordert allerdings eine oder mehrere Erdwärme-Tiefenbohrungen. Dabei müssen die jeweiligen Wasser-, Berg- und Lagerstätten-Gesetze eingehalten werden.
- Vor Ausführung der Tiefenbohrung benötigen Sie eine wasserrechtliche Erlaubnis;
- Die Tiefenbohrung müssen Sie bei der zuständigen geologischen Landesanstalt anzeigen;
- Bei einer Bohrung von mehr als 100 Meter benötigen Sie eine Bergbauberechtigung.
Die erforderliche Prozedur ist zeitaufwändig und kostenintensiv. Zudem werden Tiefenbohrungen von zertifizierten Fachunternehmen mit gesonderten Maschinen ausgeführt.
Welche Alternativen gibt es zu Erdwärmepumpen?
Alternativen zu einer Erdwärmepumpe stellen die Luftwärmepumpe und die Grundwasserpumpe dar. Die Luftwärmepumpe hat einen geringeren Wirkungsgrad, dafür ist sie schnell und einfach installiert. Sie eignet sich besonders zur Nachrüstung im Altbau. Die Grundwasserwärmepumpe wiederum ist die effizienteste Wärmepumpe und etwas günstiger als die Erdwärmepumpe. Allerdings kann sie nicht überall installiert werden und bedarf einer wasserrechtlichen Genehmigung.
Zur bessern Übersicht:
| Luftwärmepumpe | Erdwärmepumpe | Grundwasser- Wärmepumpe | |
|---|---|---|---|
| Wärmequelle | Umgebungsluft | Erdreich | Grundwasser |
| Wärmeabgabe via... | Heizungswasser oder Gebläsekonvektor | Heizungswasser | Heizungswasser |
| Nutzung | Heizung und Warmwasser | Heizung und Warmwasser | Heizung und Warmwasser |
| Am häufigsten im ... eingesetzt | Altbau | Neubau | Neubau |
| Aufstellort Wärmepumpe | Innen, Außen oder Split | Innen | Innen |
| Erschließung der Wärmequelle | einfach und kostengünstig | aufwändig und kostenintensiv | aufwändig und kostenintensiv |
| Flächenbedarf Wärmequelle | keine zusätzliche Fläche notwendig | Erdkollektor: 1,5- bis 2,5-mal die Wohnfläche, Kollektoren in 1,5 m Tiefe außen, keine Überbauung der Fläche möglich; Erdsonde: Sonden 30 - 200 m tief gebohrt | Brunnen in 10 - 20 m Tiefe |
| Effizienz | mittelmäßig | hoch | sehr hoch |
| Jahresarbeitszahl | 2,5 - 3 | 4 - 4,5 | 5 |
| Vorteile | günstigere Anschaffung, einfach aufzustellen | niedrige Stromkosten, äußerst effizient, auch zum kühlen geeignet | niedrige Stromkosten, sehr effizient, gut für hohe Heizleistung |
| Nachteile | höhere Stromkosten, eventueller Lärmpegel | Bohrung für Erdsonde oder Graben für Erdkollektoren, keine Versiegelung des Bodens möglich | es müssen 2 Brunnen gebohrt werden, standortabhängig |
Fazit
Wenn Sie ein Einfamilienhaus bauen oder renovieren, ist eine geothermische Heizung eine Überlegung wert. Sie ist eine effiziente Option für alle, die große Grundstücke besitzen. Obwohl die Anfangsinvestitionen hoch sind, handelt es sich um ein umweltfreundliches, wartungsarmes und kostengünstiges Heizsystem. Außerdem bietet die Regierung Zuschüsse, die einen Teil der Anschaffungskosten abdecken.
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