Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind zwar die effizienteste Wärmepumpenart, für eine Installation gibt es aber einige Voraussetzungen. Erfahren Sie, welche das sind, was die Anschaffung kostet, wie eine Wasser-Wärmepumpe funktioniert und welche Vor- und Nachteile sie hat.
Auf diese Punkte geht der Artikel ein:
- Was ist eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
- Wie funktioniert eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe
- Voraussetzungen für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe
- Kosten einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
- Vor- und Nachteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
- Alternativen zur Wasser-Wasser-Wärmepumpe
- Hersteller von Wasser-Wasser-Wärmepumpen
- Welche Förderungen gibt es für Wasser-Wasser-Wärmepumpen?
- Häufig gestellte Fragen
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Was ist eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe, auch Grundwasserwärmepumpe genannt, nutzt die Wärmeenergie im Wasser (zum Beispiel Grundwasser, Oberflächenwasser), um ein Gebäude zu heizen oder zu kühlen. Diese Art von Wärmepumpe ist besonders effizient und stellt eine gute Wahl für Häuser mit hohem Wärmebedarf dar.
Wie funktioniert eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe funktioniert, indem sie Wärmeenergie aus dem Grundwasser absorbiert. Diese Energie wird mittels eines Wärmetauschers an ein Kältemittel übertragen, welches verdampft. Ein Kompressor verdichtet den Dampf und erhöht so die Temperatur. Die Wärme des Kältemitteldampfs wird dann auf das Wasser im Heizkreislauf übertragen.
Hat das Kältemittel die Wärme abgegeben, wird es wieder flüssig. Um den Druck zu reduzieren, fließt es durch ein Entspannungsventil. Es liegt nun wieder in seinem Ausgangszustand vor und ist bereit für eine erneute Wärmeaufnahme. Der Kreislauf beginnt von vorn.
So funktioniert eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Für die Anzapfung der Wärme aus dem Grundwasser wird ein Saug- oder Förderbrunnen gebohrt. Die Tiefe der Bohrung richtet sich nach dem Grundwasserspiegel. Dabei sollte die Tauchpumpe zur Beförderung des Wassers nicht tiefer als sechs Meter im Brunnen hängen. Die Entnahmetemperatur des Grundwassers liegt das ganze Jahr über zwischen 7 und 10 °C. Mittels Rohrleitungen wird das warme Grundwasser ferner in die Wärmepumpe geleitet.
Zur Orientierung: Pro Kilowatt Heizleistung werden etwa 250 Liter Grundwasser pro Stunde für den Betrieb der Wasser-Wasser-Wärmepumpe benötigt. Bei einer Heizleistung von 10 kW sind das 2,5 Kubikmeter Wasser pro Stunde. Nicht überall ist solch eine Wassermenge vorhanden.
Hat die Wärmepumpe dem Grundwasser die Wärme entzogen, wird das abgekühlte Wasser durch einen Schluckbrunnen, häufig auch Sickerbrunnen genannt, zurück ins Erdreich geführt. Wichtig dabei ist, dass der Schluckbrunnen mindestens in einem Abstand von 10 bis 15 Metern vom Saugbrunnen entfernt und weiter in Richtung der Grundwasserströmung ist. Nur so wird verhindert, dass der Saugbrunnen bereits abgekühltes Wasser aufnimmt, das weniger als die 7 °C Mindesttemperatur hat.
Voraussetzungen für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Für den Betrieb einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe müssen einige Voraussetzungen erfüllt werden:
- hydrologisches Gutachten notwendig
- ausreichende Menge und Qualität des Wassers
- Mindesttemperatur von 7 °C
- Genehmigung der Wasserbehörde
- Tauchpumpe nicht tiefer als 6 Meter
- große Heizflächen und gute Wärmedämmung
Damit eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe betrieben werden kann, muss ausreichend Wasser mit guter Qualität vorhanden sein. Das Wasser darf nämlich kein Mangan oder Eisen enthalten. Außerdem darf das Grundwasser nicht zu tief im Erdreich sein und seine Temperatur muss mindestens 7 Grad betragen. Zusätzlich ist eine Genehmigung der Wasserbehörde Pflicht.
Um zu erfahren, ob ausreichend Grundwasser vorhanden ist, wird ein hydrologisches Gutachten durchgeführt. Dieses kostet in der Regel um die 2.000 €. Dabei wird auch getestet, ob die Qualität des Wassers ausreichend ist. Befinden sich zu viel Mangan oder Eisen im Wasser, kommt es zu Ablagerungen im Wärmetauscher. Die Mindesttemperatur kann hierbei auch festgestellt werden, wobei es selten vorkommt, dass diese unter 7 °C liegt.
Darüber hinaus sind die Bohrungen für den Saug- und den Schluckbrunnen genehmigungspflichtig bei der örtlichen Wasserbehörde. Grund für diese Pflicht ist, dass Grundwasser ein Lebensmittel ist und daher geschützt werden muss. In manchen Regionen sind Wasser-Wärmepumpen generell nicht erlaubt. Den Antrag für die Genehmigung müssen Sie in der Regel selbst stellen. Ihr Fachplaner bzw. Ihr Fachbetrieb helfen Ihnen jedoch gerne dabei.
Damit die Effizienz der Grundwasser-Wärmepumpe auch gewährleistet ist, sollte die Tauchpumpe nicht tiefer als 6 Meter im Saugbrunnen hängen. Die nötige elektrische Leistung zur Förderung des Grundwassers verringert sonst die Effizienz. Zudem sind große Heizflächen und eine gute Dämmung im Haus empfehlenswert. Diese ermöglichen eine niedrigere Vorlauftemperatur und tragen somit ebenfalls zur Effizienz und Wirtschaftlichkeit bei.
Kosten einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe kostet zwischen 9.000 und 12.000 €. Dazu kommen Kosten in Höhe von 2.000-3.000 € für die Installation. Die Bohrung und der Bau der beiden Brunnen liegen, je nach Beschaffenheit des Erdreichs, zwischen 4.000 und 7.000 €. Das hydrologische Gutachten kostet etwa 2.000 €.
Insgesamt kostet die Anschaffung und Installation einer Grundwasser-Wärmepumpe im Durchschnitt deshalb zwischen 17.000 und 24.000 €.
| Kostenstelle | Kosten |
|---|---|
| Wasser-Wärmepumpe | 9.000 - 12.000 € |
| Installation | 2.000 - 3.000 € |
| Brunnen + Bohrungen | 4.000 - 7.000 € |
| Hydrologisches Gutachten | 2.000 € |
| Gesamtkosten | 17.000 - 24.000 € |
Wann lohnt sich eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Die Investitionskosten für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe sind auf den ersten Blick sehr hoch. Dafür ist diese Art der Wärmepumpe extrem günstig im Betrieb. Mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von rund 5 hat die Grundwasser-Wärmepumpe einen Wirkungsgrad von 500%. Das bedeutet, mit einer zugeführten Kilowattstunde Strom erzeugt sie 5 kW Heizenergie. So können die Heizkosten im Vergleich zu einer Öl- oder Gasheizung mehr als halbiert werden.
Wie hoch das Einsparpotenzial ist und ob sich eine Grundwasser-Wärmepumpe für Sie lohnt, hängt von der Art Ihrer alten Heizung und Ihrem Wärmebedarf ab. Zur Veranschaulichung haben wir ein Beispiel für ein Einfamilienhaus mit einem Wärmebedarf von 20.000 kWh im Jahr erstellt.
| Heizungsart | Preis pro kWh (Durchschnitt 2022) | Jährliche Heizkosten Einfamilienhaus mit 20.000 kWh Heizbedarf |
|---|---|---|
| Gasheizung | 20 Cent | 4.000 € |
| Ölheizung | 13 Cent | 2.600 € |
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | 10,3 Cent | 2.060 € |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe | 7,8 Cent | 1.560 € |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | 6,3 Cent | 1.260 € |
| Pelletheizung | 8,6 Cent | 1.720 € |
| Elektroheizung | 32 Cent | 6.400 € |
Wie Sie sehen können, gehört eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe zu den günstigsten Heizarten. Tauscht man eine Ölheizung aus, spart man über 2.700 € an Heizkosten pro Jahr. Bei einer Gasheizung sind es etwa 1.300 € im Jahr. Selbst im Verhältnis zu einer Luftwärmepumpe oder Erdwärmepumpe spart die Grundwasserpumpe dank Ihrer hohen Effizienz 300 bis 800 € im Jahr ein.
Ob sich eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe lohnt, hängt daher entscheidend davon ab, wie groß Ihr Heizbedarf ist und welche Heizungsart Sie ersetzen. Fest steht: Alle Wärmepumpen-Arten bieten enorme Einsparmöglichkeiten.
Vor- und Nachteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Die Vorteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe sind Ihre enorm hohe Effizienz und die niedrigen Betriebskosten. Nachteilig sind die hohen Anschaffungs- und Erschließungskosten, die benötigte Genehmigung und der hohe Planungsaufwand. Zudem muss Grundwasser in ausreichender Qualität und Menge vorhanden sein, was nicht immer der Fall ist.
Vorteile einer Wasser-Wärmepumpe
Sehr hohe Effizienz
Die Effizienz einer Wasser-Wärmepumpe ist mit einer Jahresarbeitszahl von 5 sehr hoch. Luftwärmepumpen haben dagegen eher eine JAZ von 3 und eine Erdwärmepumpe eine JAZ von knapp 4.
Niedrige Betriebskosten und wartungsarm
Der hohe Wirkungsgrad der Wasser-Wasser-Wärmepumpe sorgt für niedrige Betriebskosten. Mit einem zusätzlichen Wärmepumpenstromtarif können diese sogar noch weiter gesenkt werden. Zudem sind Wasser-Wasser-Wärmepumpen wartungsarm. Die Wartung kostet nur knapp 150 € im Jahr.
Geringer Platzbedarf der Anlage
Wasser-Wasser-Wärmepumpen benötigen wenig Platz, da das Grundwasser über Brunnen angesaugt und abgelassen wird. Es müssen keine Erdkollektoren verlegt bzw. keine Außeneinheit wie bei Sole-Wasser-Wärmepumpen oder Luftwärmepumpen aufgestellt werden.
Umweltfreundlich
Eine Grundwasserwärmepumpe ist aufgrund ihrer hohen Effizienz umweltfreundlich. Außerdem werden im Betrieb keine fossilen Brennstoffe wie bei einer Öl- oder Gasheizung verbrannt. Verwendet man zusätzlich noch einen Ökostromtarif oder hat eine eigene Photovoltaik auf dem Dach, funktioniert die Wasser-Wärmepumpe 100% Emissions- und CO₂-frei.
Konstante Wärmebereitstellung ohne Schwankungen
Der Vorteil bei der Nutzung des Grundwassers als Energiequelle ist, dass die Temperatur des Wassers über das ganze Jahr konstant bleibt. So kann die Wärmepumpe im Sommer das Haus kühlen und im Winter heizen.
Bestehender Grundwasserbrunnen ist integrierbar
Besteht auf dem Grundstück bereits ein Grundwasserbrunnen, kann das Wärmepumpensystem in diesen eventuell integriert werden. So werden Kosten bei der Erschließung des Grundwassers und dem Bau des Brunnens gespart.
Fördermöglichkeiten
Das BAFA und die KfW bieten verschiedene Fördermöglichkeiten für die Anschaffung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe. So kann der hohe Anschaffungspreis reduziert und die Rentabilität gesteigert werden.
Nachteile einer Wasser-Wärmepumpe
Hohe Anschaffungs- und Erschließungskosten
Die Anschaffungskosten einer Wasser-Wärmepumpe sind aufgrund der teuren Bohrungen und des Brunnenbaus hoch. Nicht jeder kann diese Kosten stemmen.
Genehmigungspflichtig
Jede Wasser-Wasser-Wärmepumpe muss von der zuständigen Wasserbehörde genehmigt werden. Ohne eine Genehmigung darf keine Wasserwärmepumpe installiert werden.
Hydrologisches Gutachten notwendig
Ein hydrologisches Gutachten kostet zusätzlich Geld und Zeit. Sollte die Wassermenge oder -qualität nicht ausreichend sein, muss die Planung abgebrochen werden.
Hoher Planungsaufwand
Der Planungsaufwand für eine Grundwasserpumpe ist hoch. Die Antragsstellung, das Gutachten, die Effizienz-Berechnungen und Organisation sind sehr zeitintensiv.
In vielen Regionen nicht möglich
Die Installation einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist in vielen Regionen nicht erlaubt. Oft ist das Grundwasservorkommen besonders geschützt oder befindet sich in einem Wasserschutzgebiet.
Alternativen zur Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Eine Alternative zu Wasser-Wasser-Wärmepumpen bieten Erd- oder Luftwärmepumpen. Erdwärmepumpen haben ebenfalls eine hohe Effizienz. Dafür benötigen sie mehr Platz. Luftwärmepumpen haben eine niedrigere Effizienz, sind aber extrem flexibel und leicht zu installieren. Zudem sind die Anschaffungskosten deutlich geringer.
In unserer Tabelle können Sie sich einen Überblick über die unterschiedlichen Pumpenarten machen:
| Art der Wärmepumpe | Verwendung | Effizienz / jahresarbeitszahl | Aufstell-ort | Vorteile | Nachteile | Kosten für EFH |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Luft-Luft-Wärmepump | Wärmeabgabe direkt an die Innenluft, Passivhaus geeignet | Mittelmäßig / 3,1 | Außen oder gesplittet | Günstigere Anschaffung, einfach aufzustellen | Höhere Stromkosten, eventuell lauter | 8.000 - 16.000 € |
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | Wärmeabgabe an Heizkreislauf, Neubau geeignet | Mittelmäßig / 3,1 | Außen, innen (1,2 m²) oder gesplittet (0,5 m²) | Günstigere Anschaffung, einfach aufzustellen | Höhere Stromkosten, eventuell lauter | 8.000 - 16.000 € |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | Wärmeabgabe an Heizkreislauf, Neubau, Sanierungs und Altbau geeignet | Sehr hoch / bis 5 | Brunnen in 10 - 20 m Tiefe | Niedrige Stromkosten, sehr effizient, gut für hohe Heizleistung | Es müssen 2 Brunnen gebohrt werden, standort abhängig | 17.000 - 24.000 € |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Kollektoren | Wärmeabgabe an Heizkreislauf, Neubau und Sanierungs geeignet | Hoch / 4,1 | Kollektoren in 1,5 m Tiefe außen, keine Überbauung der Fläche möglich | Niedrige Stromkosten, sehr effizient, auch zum kühlen geeignet | Bohrung für Erdkollektoren, keine Versiegelung des Bodens möglich | 14.000 - 20.000 € |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Sonden | Wärmeabgabe an Heizkreislauf, Neubau und Sanierungs geeignet | Hoch / 4,5 | Sonden 30 - 200 m tief gebohrt | Niedrige Stromkosten, sehr effizient, auch zum kühlen geeignet, platzsparend | Bohrung für Sonden | 18.000 - 28.000 € |
Hersteller von Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Die folgenden Unternehmen gehören zu den größten Herstellern von Wasser-Wasser-Wärmepumpen.
| Hersteller | Land |
|---|---|
| Alpha Innotec | Deutschland |
| Buderus | Deutschland |
| Dimplex | Irland |
| Novelan | Deutschland |
| Ochsner | Deutschland |
| Stiebel Eltron | Deutschland |
| Viessmann | Deutschland |
| Weishaupt | Deutschland |
| Wolf | Deutschland |
Welche Förderungen gibt es für Wasser-Wasser-Wärmepumpen?
Förderungen für eine Wasser-Wärmepumpe gibt es vom BAFA, der KfW und den Ländern und Städten. Das BAFA fördert den Austausch einer Gas- oder Ölheizung durch eine Wasser-Wärmepumpe mit 35 bis 40% der kompletten Anschaffungskosten. Die KfW fördert den Neubau und die Sanierung zum Effizienzhaus, inklusive einer Wärmepumpe.
Die Förderhöhe des BAFA hängt von der Art und dem Alter der vorhandenen Öl- oder Gasheizung ab. Die Fördersumme der KfW bezieht sich auf den kompletten Neubau oder eine Sanierung. Die Fördersumme beträgt 150.000 € pro Wohneinheit in Kreditform mit Tilgungszuschuss bis zu 50%. Der Sanierungszuschuss beträgt 75.000 € pro Wohneinheit und der Neubauzuschuss 37.500 €.
Neben staatlichen Programmen bieten viele Städte und Kommunen Förderungen für die Installation einer Grundwasser-Wärmepumpe. Fragen Sie am besten bei Ihrer Stadt nach.
| Alte Heizung | BAFA Wärmepumpen Förderung |
|---|---|
| Gasheizung 20 Jahre oder älter | 40% der Anschaffungskosten |
| Gasheizung jünger als 20 Jahre | 35% der Anschaffungskosten |
| Ölheizung (Alter egal) | 40% der Anschaffungskosten |
Häufig gestellte Fragen
Die Bohrung für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe kostet im Schnitt zwischen 4.000 und 7.000 €. Dies gilt für die Bohrungen des Saug- und die des Schluckbrunnens zusammen. Die genauen Kosten hängen von der Tiefe des Grundwasserspiegels und der Zusammensetzung des Erdreichs ab.
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe benötigt einen Saug- oder Förderbrunnen. Dieser pumpt das Grundwasser nach oben. Das abgekühlte Wasser wird durch einen Schluckbrunnen zurück ins Grundwasser gelassen. Ist dies nicht möglich, eignet sich auch ein Sickerbrunnen. Dieser leitet das Wasser ins Erdreich oder einen Bach. Diese Variante ist jedoch selten zulässig.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen benötigen immer eine Genehmigung der zuständigen Wasserbehörde, da Bohrungen am Grundwasserspiegel vorgenommen werden. Grundwasser gilt in Deutschland als Lebensmittel und ist daher besonders schützenswert.
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe benötigt für 5 kW Heizenergie knapp eine Kilowattstunde Strom. Bei einem Einfamilienhaus liegt der Heizbedarf bei rund 20.000 kWh im Jahr. Mit einem Wärmepumpenstromtarif wären das etwa 1.000 € im Jahr. Bei einem Heizbedarf von 10.000 kWh liegen die Kosten bei knapp 500 €.
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe benötigt pro Kilowatt Heizleistung rund 250 Liter Wasser pro Stunde. Eine Heizleistung von 10 kWh würde demnach 2,5 m³ Wasser pro Stunde verbrauchen.
Fazit
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen und die effizienteste Heizungsart. Auf der Gegenseite sind die Anschaffungskosten hoch und der bürokratische Aufwand für die Anmeldung und Installation enorm.
Lassen Sie sich deshalb unbedingt von einem Fachmann beraten und vergleichen Sie mehrere Angebote, um Kosten zu sparen. Wir helfen Ihnen gerne dabei. Füllen Sie dafür einfach unser Formular aus und wir verbinden Sie mit qualifizierten Fachfirmen für Wärmepumpen aus Ihrer Region. Das Ganze ist kostenlos und unverbindlich.