Die Erdwärmepumpe mit Erdsonden ist die effizienteste Version der Erdwärmepumpen, denn sie hat eine Jahresarbeitszahl von 4,5. Durch die tief in der Erde verlegten Erdsonden kommt die Wärmepumpe an energiereiche und konstant warme Erdschichten. So kann sie die thermische Energie für die Heizung des Gebäudes nutzen.
In diesem Artikel erfahren Sie alles Wissenswerte zum Thema Erdsonden. Wie tief diese verlegt werden müssen, welche Kosten dabei entstehen und wie Sie am besten an die Planung herangehen.
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Was sind Erdsonden?
Erdsonden sind eine Art geothermisches Heiz- und Kühlsystem, das dazu dient, die Energie aus dem Erdinneren für das Gebäude zu nutzen. Dafür werden lange Rohre in den Boden eingelassen, die in einer U-Form angelegt werden. Innerhalb dieser Rohre zirkuliert eine Flüssigkeit, die die in der Erde gespeicherte Wärme absorbiert oder abgibt. Im Winter wird die Wärme aus dem Boden verwendet, um Gebäude zu heizen, während im Sommer die Wärme des Gebäudes in den Boden abgeführt werden kann, um es zu kühlen.
So funktionieren Erdsonden
Die Wärmepumpe pumpt das in den Rohren der Erdsonden zirkulierende Wärmeträgermedium nach oben und verdichtet es. So erhöht sich die Temperatur und die entstehende Wärme kann zum Heizen verwendet werden.
So funktioniert der Vorgang im Detail:
Aufnahme der Erdwärme: Die Erdsonden bestehen aus Rohren, die in den Boden eingebracht werden. Innerhalb dieser Rohre zirkuliert eine Flüssigkeit, die als Wärmeträgermedium dient. Das Erdreich hat eine relativ konstante Temperatur, die normalerweise zwischen 8 und 12 °C liegt. Die Flüssigkeit nimmt die Wärmeenergie aus dem Erdreich auf.
Verdichtung des Wärmeträgers: Die Flüssigkeit mit der aufgenommenen Wärme wird zur Wärmepumpe geleitet. Dort wird sie durch einen Verdichter auf höhere Temperatur und Druck erhitzt. Dies erhöht die Temperatur, sodass sie für die Raumheizung oder Warmwasserbereitung verwendet werden kann.
Abgabe der Wärmeenergie: Die erhitzte Flüssigkeit wird durch einen Wärmetauscher geleitet, wo die Wärmeenergie an das Heizsystem des Gebäudes übertragen wird. Hierbei kann es sich um eine Warmwasserheizung, eine Fußbodenheizung oder Heizkörper handeln.
Kreislauf des Wärmeträgers: Nach der Wärmeübertragung kühlt sich die Flüssigkeit wieder ab und fließt zurück zu den Erdsonden, um erneut Wärme aus dem Boden aufzunehmen.
Durch die Verwendung von Erdsonden in Verbindung mit einer Wärmepumpe wird die Wärmeenergie aus dem Boden effizient genutzt, um Gebäude energiesparend zu heizen oder zu kühlen.
Wie tief muss für eine Erdsonde gebohrt werden?
Im Schnitt genügt eine Bohrtiefe von 40 bis 100 Metern. Wie tief die Bohrung sein muss, die für eine Erdsonde notwendig ist, um genügend Energie zu generieren, ist allerdings sehr individuell. Dabei kommt es auch die Bodenbeschaffenheit und auf das Vorhandensein von Grundwasser an.
Alles über 200 Metern Tiefe ist meist nicht mehr rentabel, da die Bohrung recht kostspielig ist, umso tiefer sie geht.
Ist Grundwasser vorhanden, sollten Sie überlegen, ob Sie nicht lieber eine Grundwasserwärmepumpe möchten. Diese ist mit einer JAZ von 5 noch effizienter als eine Erdwärmepumpe mit Sonden. Auch für die Grundwasserwärmepumpe müssen 2 Bohrungen durchgeführt werden. Diese sind in der Regel 20 Meter tief und damit günstiger.
Braucht man für Erdsonden eine Genehmigung?
Grundsätzlich braucht man für die Bohrung von Erdsonden eine Genehmigung. Für Erdbohrungen schreiben die meisten Bundesländer nämlich Genehmigungen vor. Ab 100 Metern Tiefe greift ebenso das Bergbaurecht, im privaten Rahmen sind die Bohrungen aber eher selten so tief. Am besten informieren Sie sich in Ihrem zuständigen Landratsamt über die bestehende Gesetzeslage und die notwendigen Genehmigungen.
Was kostet eine Wärmepumpe mit Erdsonden?
Erdwärmepumpen mit Erdsonden kosten in der Regel zwischen 14.000 bis 30.000 €. Das teure ist dabei nicht die Anlage selbst, sondern die Bohrung und die Installation, deshalb können die Kosten stark variieren. Denn sie sind abhängig von den vorgefundenen Bedingungen des Standortes und der Bohrtiefe.
Allerdings amortisieren sich die hohen Anschaffungskosten der Erdsonden schnell, da sie eine hohe Effizienz und konstante Wärmeleistung garantieren.
Staatliche Förderungen für Erdwärme
Der Staat hat finanzielle Anreize für die Anschaffung einer Erdwärmepumpe geschaffen. So können Sie von finanziellen Zuschüssen durch das BAFA von bis zu 70 % auf maximal 30.000 € Investitionskosten für die Wärmepumpe profitieren.
Zuschussbezeichnung | Höhe des Zuschusses | Amt |
Grundförderung | 30 % | BAFA |
Geschwindigkeitsbonus | 20 % bis 01.01.29 (dann 17 %) | BAFA |
Einkommens-Bonus | 30 % (bei jährl. Eink. u. 40.000 €) | BAFA |
Effizienzbonus | 5 % für umweltfr. Kältemittel | BAFA |
Alternativ können Sie auch einen zinsgünstigen Kredit der KfW in Anspruch nehmen. Mehr dazu finden Sie hier.
Ausführliche Informationen dazu finden Sie in unserem Artikel zur Förderung von Wärmepumpen.
Vor- und Nachteile von Erdsonden
Der größte Vorteil der Erdsonden sind ihre hohe Effizienz und die konstante Leistung bei der Wärmegewinnung. Allerdings sind die Anfangskosten hoch und die Installation ist auch nicht überall möglich.
Vorteile von Erdsonden:
Hohe Effizienz und Energieeinsparungen
Geringe Umweltauswirkungen und CO₂-Emissionen
Geringe Betriebskosten und langfristige Kosteneinsparungen
Gleichmäßige Heiz- und Kühlleistung über das ganze Jahr
Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen
Langlebigkeit und geringer Wartungsaufwand
Möglichkeit der Kombination mit anderen erneuerbaren Energien
Nachteile von Erdsonden:
Hohe Anfangsinvestitionen für die Installation
Platzbedarf für die Bohrungen
Begrenzte Anwendungsmöglichkeiten in städtischen oder dicht bebauten Gebieten
Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit und geologischen Gegebenheiten vor Ort
Herausforderungen bei der Genehmigung und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften
Worauf Sie bei der Planung von Erdsonden achten müssen
Bei der Planung von Erdsonden sollten Sie verschiedene Faktoren beachten:
Standortanalyse: Eine detaillierte Standortanalyse ist wichtig, um den Bodentyp und die geologischen Bedingungen zu bewerten. Dies hilft bei der Bestimmung der optimalen Bohrtiefe und der Wahl des geeigneten Systems.
Wärmebedarf kalkulieren: Der Wärmebedarf des Gebäudes sollte sorgfältig berücksichtigt werden, um die richtige Größe des geothermischen Systems zu bestimmen. Eine genaue Wärmebedarfsberechnung ist wichtig, um die Anzahl und Länge der Erdsonden festzulegen.
Platzbedarf: Planen Sie den Platzbedarf für die Bohrungen und die Platzierung der Erdsonden. Stellen Sie sicher, dass ausreichend Raum vorhanden ist und keine baulichen Einschränkungen vorhanden sind. Gerade bei einer nachträgliche Installation einer Wärmepumpe im Altbau kann es mit den Bohrungen für Erdsonden schwierig werden. Hier eignet sich eventuell eine Luftwärmepumpe besser.
Genehmigungen: Informieren Sie sich über lokale Bauvorschriften und Genehmigungsverfahren für die Installation von Erdsonden. Stellen Sie sicher, dass alle erforderlichen Genehmigungen eingeholt werden, um mögliche rechtliche Probleme zu vermeiden.
Wartung und Überwachung: Denken Sie an eine regelmäßige Wartung und Überwachung des Systems. Periodische Inspektionen und Wartungsarbeiten sind wichtig, um Probleme frühzeitig zu erkennen und die Effizienz des Systems aufrechtzuerhalten.
Gibt es Alternativen zur Erdsonde
Wenn Sie keine geeigneten Voraussetzungen für eine Wärmepumpe mit Erdsonden auf Ihrem Grundstück vorfinden, müssen Sie deshalb noch lange nicht auf eine Wärmepumpe verzichten.
Als Alternative zur Wärmepumpe mit Erdsonden stehen Ihnen zum Beispiel Erdkollektoren zur Verfügung. Diese werden horizontal in geringer Tiefe im Boden verlegt. Wenn dafür kein Platz vorhanden ist, können Sie vielleicht auf ein Grabensystem mit Erdkollektoren oder Erdwärmekörbe setzen. Diese generieren ebenfalls viel Wärme und lassen sich platzsparend im Boden verankern, denn die Leitungen sind zylindrisch geformt und brauchen so weniger Platz.
