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Sole-Wasser-Wärmepumpe – Mit Wärme aus dem Erdreich heizen

Mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe zapfen Sie die Erdwärme an und können damit Ihr Zuhause preiswert beheizen und Warmwasser bereiten. Mit Hilfe von Erdsonden oder -kollektoren entzieht die Sole-Wasser-Wärmepumpe, auch einfach nur Erdwärmepumpe genannte, dem Boden die Wärmeenergie und macht sie für Heizzwecke nutzbar. Wir klären für Sie wichtige Fragen rund um das Thema Sole-Wasser-Wärmepumpe.


Sole-Wasser-Wärmepumpe Vitocal 300-G von Viessmann

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe „Vitocal 300-G“ gewinnt die solar erzeugte Wärme aus dem Erdreich. Dafür wird auf dem Grundstück eine Erdsonde gebohrt, ein Eisspeicher-System eingebaut oder ein Erdkollektor verlegt. Foto: Viessmann

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Zusammenfassung:

  • Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Ersonden punktet durch ihre hohe Effizienz. Wärmepumpen mit Erdkollektoren sind dagegen etwas preiswerter in der Anschaffung.
  • Effiziente Sole-Wasser-Wärmepumpen verbrauchen eine Kilowattstunde Strom, um mindestens vier Kilowattstunden Heizenergie zu erzeugen.
  • Mit einer Erdwärmepumpe lässt sich nicht nur preiswert und klimafreundlich heizen, sondern auch kostengünstig kühlen.

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt das Erdreich als Wärmequelle und entzieht dieser die von der Sonne eingebrachte Wärme, um daraus kostengünstige und klimafreundliche Heizenergie zu gewinnen. Wie genau Sole-Wasser-Wärmepumpen funktionieren, erklären wir Ihnen jetzt.

Wärmepumpe mit Erdsonden oder Erdkollektoren?

Wenn Sie sich für das Heizen und die Warmwasserbereitung mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe entschließen, gilt es gleich zu Beginn eine Entscheidung zu treffen: Soll Ihre Sole-Wasser-Wärmepumpe die Erdwärme mittels vertikal in den Boden eingebrachter Erdsonden oder mittels horizontal und großflächig verlegter Erdkollektoren gewinnen?
Entscheiden Sie sich für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmesonde, dann wird hierfür ein Loch oder mehrere Löcher bis in eine Tiefe von zirka 100 Metern gebohrt. Die exakte Bohrtiefe ist abhängig vom späteren Heizwärmebedarf der Hausbewohner und der geologischen Beschaffenheit des Untergrunds. Grundsätzlich gilt, dass eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmesonden einen höheren Wirkungsgrad hat als eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren. Grund hierfür ist, dass sich das Temperaturniveau mit zunehmender Tiefe erhöht: im Schnitt alle 30 Meter um etwa ein Grad Celsius. Beachten Sie, dass Sie für die Tiefenbohrung eine Genehmigung benötigen! In der Regel kümmert sich aber das von Ihnen beauftragte Bohr-Unternehmen um die bürokratischen Hürden.
Bei einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren wird ein Rohrsystem mäanderförmig, ähnlich wie die Heizschlangen bei einer Fußbodenheizung, in einer Tiefe von etwa einem bis 1,5 Metern unter der Bodenoberfläche verlegt. Ein Nachteil von Erdkollektoren ist ihr erhöhter Platzbedarf. Über den Daumen gepeilt braucht es die doppelte Fläche der zu beheizenden Wohnfläche, damit die Wärmepumpe eine ausreichend hohe Wärmeleistung erzielt. Hinzu kommt, dass die Fläche, unter der die Kollektoren verlegt wurde, nicht überbaut oder mit tiefwurzelnden Pflanzen begrünt werden darf. Zum einen, weil die Sonne das Erdreich erwärmen können muss, damit sich dieses regenerieren kann, zum anderen weil das Wurzelwerk das Rohrsystem beschädigen könnte. Eine platzsparende Alternative ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Spiralkollektoren oder Erdwärmekörben. Diese haben einen deutlich geringeren Platzbedarf als flächig verlegte Erdwärmekollektoren.

Die Funktion einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe überzeugt im Vergleich zu einer Luft-Wasser-Wärmepumpe durch ihre gute Energieeffizienz. Sole-Wasser-Wärmepumpen entnehmen dem Erdreich die solar eingebrachte Wärme und nutzen diese, um damit zu heizen und Warmwasser bereitzustellen. Hierfür verbraucht die Wärmepumpe elektrische Antriebsenergie. Aus einem Teil elektrischen Strom gewinnen moderne Sole-Wasser-Wärmepumpen mindestens vier Teile kostengünstige und klimafreundliche Heizwärme. Oder anders ausgedrückt: Um vier Kilowattstunden Heizenergie bereitzustellen, benötigt eine effizient arbeitende Wärmepumpe eine Kilowattstunde Strom.
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe verfügt über drei voneinander getrennte Kreisläufe. Im ersten Kreislauf zirkuliert die sogenannte Sole. Dabei handelt es sich um ein Gemisch aus Frostschutzmittel und Wasser, das durch die Erdsonde oder die Erdkollektoren gepumpt wird und dabei die im Erdreich gespeicherte Wärme aufnimmt. Die durch das Solewasser aufgenommene Wärme wird anschließend innerhalb der Wärmepumpe mittels eines Wärmetauschers, dem sogenannten Verdampfer, auf ein im zweiten Kreislauf zirkulierendes Kältemittel übergeben. Das flüssige Kältemittel geht dadurch in einen gasförmigen Aggregatzustand über. Mit Hilfe elektrischer Antriebsenergie wird das Gas nun im sogenannten Verdichter komprimiert, wordurch sich dessen Temperatur stark erhöht. Anschließend strömt das Gas weiter zum sogenannten Verflüssiger, wo es die Wärme abgibt und wieder seine flüssige Form annimt. Die Wärmeenergie wird nun an den dritten Kreislauf, den Heizkreis des Hauses, übergeben und sorgt dadurch für angenehme Raumwärme und Warmwasser.

Mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe kühlen

Mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe können Sie Ihr Eigenheim nicht nur beheizen, sondern im Sommer auch kostengünstig kühlen. Bei der sogenannten passiven Kühlung, ein Verfahren, das nur mit Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen möglich ist, durchfließt etwa 18 Grad Celsius kaltes Wasser die Fußbodenheizung und nimmt dabei die sommerliche Raumwärme auf. Über einen Wärmetauscher der Wärmepumpe wird die Raumwärme an den Erdboden abgeben. Die Raumtemperatur lässt sich durch die passive Kühlung um etwa drei Grad Celsius absenken. Sieht man von der Steuereinheit und der Umwälzpumpe einmal ab, ist die Erdwärmepumpe beim passiven Kühlen außer Betrieb. Das begrenzt die Stromkosten auf ein Minimum. Wärmepumpen mit Kühlfunktion sind damit eine echte Alternative zu Klimaanlagen.

Was kosten Sole-Wasser-Wärmepumpen?

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe lässt sich nicht gerade als günstiges Heizsystem bezeichnen: Für eine Erdwärmepumpe mit Erdkollektor müssen Sie mit Kosten in Höhe von etwa 15.000 bis 20.000 Euro rechnen. Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonde kostet hingegen schon etwa 18.000 bis 27.000 Euro. Berücksichtigen Sie, dass mehrere Faktoren den Preis für Ihre Wärmepumpe beeinflussen. Zum Beispiel die Beschaffenheit des Erdreichs oder aber auch die Heizleistung der Erdwärmepumpe.
Unser Tipp: Nutzen Sie den Service und lassen Sie sich von mehreren Handwerkern Angebote erstellen. So gelangen Sie an das für Sie günstigste Angebot. Außerdem sollten Sie die Förderung für effiziente Wärmepumpen in Anspruch nehmen, die Ihnen das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) sowie die KfW-Bank in Aussicht stellen.

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Schematische Darstellung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektor und Erdsonde


Funktionsweise einer Sole-Wasser-Wärmepumpe:
Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonden (oberes Bild) und Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdkollektoren (unteres Bild).
Illustration: Weishaupt