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Grundwasserwärmepumpe: Funktion, Voraussetzungen, Vorteile und Kosten

Die Wärmepumpe als umweltfreundliche Heizmöglichkeit für Ihr Zuhause gewinnt immer mehr an Beliebtheit. Mit einer Grundwasserwärmepumpe, auch Wasserwärmepumpe oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe genannt, sind Sie absolut unabhängig von fallenden Außentemperaturen. So können Sie Ihr Zuhause ganzjährig konstant und zu geringen Betriebskosten beheizen. Außerdem tun Sie gleichzeitig etwas für unsere Umwelt. 

Wir gehen auf die genaue Funktion und die Vor- und Nachteile dieser speziellen Wärmepumpe ein. Außerdem erklären wir die Voraussetzungen, denn nicht überall kann man eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe einbauen. Auch die staatlichen Fördermöglichkeiten beleuchten wir detailliert. 

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Was ist eine Grundwasserwärmepumpe?

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe bezieht die Energie für den Heizvorgang aus dem Grundwasser. Dieses Grundwasser ist durch die vielen Erdschichten sehr gut isoliert und hat so das ganze Jahr über eine Temperatur von mindestens 7 °C, meistens mehr. Auch bei tiefsten Temperaturen sinkt dieser Wert kaum. So kann die Grundwasserwärmepumpe das ganze Jahr über konstant mit Energie versorgt werden. 

Zudem ist die Grundwasserwärmepumpe mit einer JAZ (Jahresarbeitszahl) von bis zu 5 eine der effizientesten Wärmepumpen überhaupt. Erdwärmepumpen oder Luftwärmepumpen erreichen meist nur eine Jahresarbeitszahl von 3 bis 4. So können Sie also aus 1 kWh Strom bis zu 5 kWh Wärmeenergie gewinnen. 

Wie funktioniert eine Grundwasserwärmepumpe?

Die Grundwasserwärmepumpe bezieht ihre Energie aus dem Grundwasser. Durch eine Bohrung von etwa 20 Metern Tiefe wird das Grundwasser mit einer Sonde angezapft. Anschließend wird die Wärmeenergie mittels eines Kältemittels, einer Rohrleitung nach oben transportiert und dort weiter verarbeitet. 

Der Vorgang im Detail: 

  1. Die Wärmepumpe entzieht dem Grundwasser mithilfe von zwei Brunnen, einer Pumpe und dem Wärmetauscher die thermische Energie. Das Grundwasser hat ganzjährig eine relativ konstante Temperatur, die zwischen 7 und 13 °C liegt.

  2. Das Grundwasser wird durch einen Wärmetauscher geleitet, der in der Wärmepumpe installiert ist. Hier gibt das Grundwasser seine Wärmeenergie an ein Kältemittel ab. Durch die Aufnahme der Wärme erhitzt sich das Kältemittel und verdampft. Das geschieht bereits bei geringen Temperaturen. 

  3. Der Kältemitteldampf wird komprimiert, wodurch sich der Druck und die Temperatur weiter erhöhen. Dadurch steigt die Temperatur des Kältemittels auf einen höheren Wert als die des Grundwassers.

  4. Das warme Kältemittel wird dann durch einen zweiten Wärmetauscher geleitet, der im Gebäude installiert ist. Hier gibt das Kältemittel seine Wärmeenergie an das Heizungs- und Warmwassersystem ab.

  5. Durch den Wärmeaustausch im zweiten Wärmetauscher kondensiert das Kältemittel wieder zu einem flüssigen Zustand. Dabei gibt es seine gespeicherte Wärmeenergie an das Heizungssystem ab.

  6. Das abgekühlte flüssige Kältemittel wird durch ein Entspannungsventil geleitet, was den Druck wieder reduziert. DAnn beginnt der Kreislauf wieder von vorne.

Bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe gibt es zwei Brunnen, die zum Einsatz kommen:

Der Saugbrunnen/Zapfbrunnen

Mit dem Saugbrunnen oder auch Förderbrunnen genannt, wird das Grundwasser mithilfe einer Wasserpumpe, die im Grundwasser verlegt wird, nach oben gefördert. Anschließend wird ihm mittels Wärmetauscher die thermische Energie entzogen. 

Der Schluckbrunnen/Sickerbrunnen

Der Schluckbrunnen oder auch Sickerbrunnen genannt, ist dafür da, das nach oben geförderte Wasser, anschließend wieder dem Grundwasser zuzuführen. So entsteht kein Verlust und der Kreislauf schließt sich wieder.

Wasserwärmepumpe Funktion

Voraussetzungen für eine Grundwasserwärmepumpe

Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe kann nicht überall installiert werden, denn die Voraussetzungen müssen stimmen. Das Grundwasser muss erreichbar und von guter Qualität sein, außerdem benötigen Sie ausreichend Platz und eine amtliche Genehmigung.

Verfügbarkeit und Qualität des Grundwassers

Zum einen muss genügend Grundwasser verfügbar und erreichbar sein, zum anderen muss auch die Wasserqualität stimmen. Denn eine zu hohe Belastung des Grundwassers mit Mineralien wie Eisen, Mangan oder ähnlichem können zum Verschleiß der Pumpe führen. Eine vorhergehende, genaue Analyse ist also Pflicht. 

Der Grundwasserspiegel unter Ihrem Grundstück sollte nicht tiefer als 20 Meter liegen, denn sonst lohnen sich die Pumpen oft nicht mehr. Jeder Meter Bohrung ist teuer. 

Platz auf dem Grundstück und Positionierung der Brunnen

Um eine Grundwasserwärmepumpe zu installieren, benötigt man ein relativ großes Grundstück, denn die erforderlichen Brunnen sollten mindestens 15 Meter auseinander liegen. Sonst vermischt sich das geförderte Wasser zu sehr mit dem hineingepumpten. 

Auch die Positionierung der Brunnen ist wichtig, damit der Förderbrunnen nicht in Fließrichtung des Sickerbrunnens liegt. Sonst wird das bereits geförderte und gekühlte Grundwasser erneut herauf gepumpt und die Effizienz der Anlage sinkt stark. 

Genehmigungen

Nicht zuletzt benötigen Sie für die Bohrungen und den Aufbau der Brunnen eine Genehmigung der unteren Wasserschutzbehörde. Das muss der erste Schritt sein, bevor Sie mit den Planungen beginnen. 

Vor- und Nachteile einer Grundwasserwärmepumpe

Die größten Vorteile der Grundwasserwärmepumpe sind Ihre enorme Effizienz und die niedrigen Betriebskosten. Allerdings ist die Installation kostspielig und auch das benötigte Grundwasser findet sich nicht überall. 

Hier finden Sie eine Aufstellung der Vor- und Nachteile: 

Vorteile einer Grundwasserwärmepumpe

Sehr hohe und konstante Effizienz: Eine Grundwasserwärmepumpe bietet eine effiziente Möglichkeit zur Heizung und Kühlung von Gebäuden. Sie nutzt die konstante Temperatur des Grundwassers, um Wärme zu gewinnen und das Gebäude zu heizen. Das ist ganzjährig, ohne Leistungsverlust im Winter möglich.

Platzsparend: Im Vergleich zu anderen Wärmepumpen-Systemen benötigt eine Grundwasserwärmepumpe weniger Platz auf dem Grundstück, da sie im Keller und unterirdisch installiert wird.

Umweltfreundlich: Grundwasserwärmepumpen nutzen mit dem Grundwasser eine erneuerbare Energiequelle und reduzieren dadurch den CO₂-Ausstoß im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen.

Gleichzeitig kühlen möglich: Mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe können Sie Ihr Zuhause im Sommer auch kühlen. Dazu wird der Kreislauf einfach umgekehrt und überschüssige Wärme im Gebäude wird ins Grundwasser abgeleitet. 

Geringe Betriebskosten: Da die Grundwasserwärmepumpe den Großteil der benötigten Energie aus dem Grundwasser gewinnt, entstehen nur sehr geringe Betriebskosten. Zudem ist die Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit nur einer jährlichen Wartung sehr einfach zu handhaben, diese kostet ca. 150 €. 

Nachteile einer Grundwasserwärmepumpe

Hohe Installationskosten: Die Anschaffungskosten einer Grundwasserwärmepumpe sind etwas höher als bei anderen Heizsystemen. Die Kosten für die Erschließung des Grundwasserbrunnens und die Installation der notwendigen Pumpen und Rohrsysteme schlagen aber besonders zu Buche. Das kann fünfstellige Kosten bedeuten. 

Abhängigkeit vom Standort: Die Nutzung einer Grundwasserwärmepumpe erfordert bestimmte geologische Voraussetzungen, wie ein ausreichendes Grundwasservorkommen. Nicht in allen Regionen sind diese Voraussetzungen gegeben, zudem darf das Grundwasservorkommen nicht zu tief liegen. 

Genehmigungsverfahren: Bevor eine Grundwasserwärmepumpe installiert werden kann, muss die Erlaubnis der unteren Wasserschutzbehörde eingeholt werden. In Grundwasserschutzgebieten werden Sie keine Erlaubnis für eine Bohrung erhalten. 

Grundwasserwärmepumpe Kosten

Eine Grundwasserwärmepumpe kostet durchschnittlich 23.000 bis 27.000 € inklsuive Bohrungen und Installation. Die genauen Kosten hängen vom Modell und der Bohrtiefe ab. Die Wärmepumpe selbst kostet 8.000 bis 12.000 €, die Installation liegt bei 5.000 € und die Bohrung der Brunnen kostet etwa 10.000 €.

Kosten Wasser-Wasser-Wärmepumpe:

Kostenstelle 

Kosten

Wärmepumpe

8.000 – 12.000 €

Installation

5.000 €

Bohrung der Brunnen

10.000 €

Gesamt

23.000 – 27.000 €

Erfahren Sie hier mehr: Wärmepumpe Kosten – Aktuelle Preise im Überblick 2024

Förderungen für eine Grundwasserwärmepumpe

Wenn Sie sich für den Einbau einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe entscheiden, können Sie von direkten Zuschüssen des BAFA (Bundesamt f. Wirtschaft u. Ausfuhrkontrolle) zu den Investitionskosten profitieren. Aber auch zinsgünstige Kredite der KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) mit Tilgungszuschuss kommen in Betracht, wenn es um eine energetische Sanierung geht. Denn um den Einbau von Wärmepumpen zu fördern, hat der Staat für attraktive finanzielle Anreize gesorgt. 

Kreditangebot der KfW-Bank:

Kredit 261 – Wohngebäude Kredit – im Rahmen einer energetischen Sanierung.

  • Kredit bereits ab 0,24 % effektiven Jahreszins

  • bis zu 150.000 € pro Wohneinheit

  • zwischen 5 – 25 % Tilgungszuschuss möglich – je nach Effizienzklasse

  • zusätzliche Förderungen wie bezuschusste Baubegleitung möglich

Mögliche Ersparnis durch die KfW-Tilgungszuschüsse:

Effizienzhaus-Klasse

Tilgungszuschuss in &

Möglicher Betrag

Effizienzhaus 40

  20 % von max. 120.000 Euro Kreditbetrag

bis zu 24.000 Euro

Effizienzhaus 40 EE und NH

  25 % von max. 150.000 Euro Kreditbetrag

bis zu 37.500 Euro

Effizienzhaus 55

  15 % von max. 120.000 Euro Kreditbetrag

  bis zu 18.000 Euro

Effizienzhaus 55 EE und NH

  20 % von max. 150.000 Euro Kreditbetrag

  bis zu 30.000 Euro

Effizienzhaus 70

10 % von max. 120.000 Euro Kreditbetrag

bis zu 12.000 Euro

Effizienzhaus 70 EE und NH

15 % von max. 150.000 Euro Kreditbetrag

bis zu 22.500 Euro

Effizienzhaus 85

5 % von max. 120.000 Euro Kreditbetrag

bis zu 6.000 Euro

Effizienzhaus 85 EE und NH

10 % von max. 150.000 Euro Kreditbetrag

bis zu 15.000 Euro

Effizienzhaus Denkmal

5 % von max. 120.000 Euro Kreditbetrag

bis zu 6.000 Euro

Effizienzhaus Denkmal EE und NH

10 % von max. 150.000 Euro Kreditbetrag

bis zu 15.000 Euro

Zuschüsse der BAFA zur Grundwasserwärmepumpe:

Vorhaben

Zuschuss in Prozent

Einbau einer Wärmepumpe

25 

Bei Tausch gegen eine funktionierende Ölheizung, oder bei Tausch gegen eine mind. 20 Jahre alte Gasheizung

10

Bei Nutzung eines natürlichen Kältemittels, oder Wasser bzw. Erde als Energiequelle

5

 

Maximal 40 %

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Wie effizient ist eine Grundwasserwärmepumpe?

Die Wasserwärmepumpe ist die effizienteste Form der Wärmepumpen und das lässt sich auch an ihrer Jahresarbeitszahl ablesen. Während Luftwärmepumpen meist nur eine JAZ von 3 bis 3,5 erreichen, schaffen Erdwärmepumpen schon einen Wert von 4. Die Grundwasserwärmepumpe aber liegt mit einem Wert von 4,5 bis 5 deutlich darüber. Das liegt vor allem an der beständigen Temperatur des Grundwassers. 

Die Jahresarbeitszahl beschreibt, wie viel Energie die Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Strom gewinnen kann. Im Optimalfall erhalten Sie also aus 1 kWh Strom bis zu 5 kWh Wärmeenergie für Ihr Zuhause.

Lohnt sich eine Grundwasserwärmepumpe?

Das Heizen mit einer Grundwasser-Wärmepumpe lohnt sich, weil die Betriebskosten im Vergleich zu anderen Wärmepumpen äußerst gering sind. Im Vergleich zu einer Ölheizung sparen Sie über 50 %. Die Betriebskosten setzen sich lediglich aus den Stromkosten und den Wartungskosten zusammen.

Beispiel zu den Betriebskosten: 

Jahresenergiebedarf zum Heizen: 20.000 kWh

JAZ: 4,7 

Strompreis pro kWh: ca. 0,28 €

Ölpreis pro kWh: ca. 0,15 €

 

20.000 kWh x 0,15 € = 3.000 € Heizkosten mit Ölheizung

20.000 kWh : 4,7 = 4.255 kWh

4.255 kWh x 0,28 = 1.191 € Stromkosten pro Jahr mit Wasserwärmepumpe

Sie sparen also im Vergleich zu einer Ölheizung mehr als die Hälfte an Betriebskosten ein. 

Beachten Sie, dass die Betriebskosten für die Wärmepumpe auch von der Bausubstanz und der Dämmung des Hauses sowie dem Heizverhalten abhängt. Um die Kosten noch weiter zu reduzieren, lohnt sich auch die Kombination Wärmepumpe mit Photovoltaik.

Für Wärmepumpen gibt es oft vergünstigte Stromtarife. In der Regel sparen Sie dann zwischen 1 und 4 Cent pro kWh.

Wann lohnt sich eine Grundwasserwärmepumpe nicht?

Eine Wasserwärmepumpe eignet sich nicht für Gebäude ohne eigenen Garten oder umliegendes Grundstück, denn für die Brunnen wird Platz benötigt. Außerdem darf der Grundwasserpegel nicht unter 20 Meter Tiefe liegen, da die Bohrungen sonst meist zu teuer werden. 

Zudem muss das Haus für eine Wärmepumpe passend ausgestattet sein. Die Wärmedämmung der Wände und Fenster darf nicht zu viel Wärmeverlust gestatten, sonst ist die Heizleistung der Wärmepumpe nicht ausreichend.

Außerdem sollte für die effektive Verteilung der Wärme im Haus eine großflächige Heizung wie eine Fußboden- oder Wandheizung vorhanden sein. 

Alternativen zur Grundwasserwärmepumpe

Sollte eine Grundwasser-Wärmepumpe für Sie aufgrund fehlender Voraussetzungen nicht infrage kommen, müssen Sie noch lange nicht den Kopf in den Sand stecken. 

Auch eine Erdwärmepumpe bietet eine sehr hohe Effizienz und lässt sich platzsparend im Haus installieren.

Wenn Sie kein Grundstück um Ihr Gebäude herum besitzen, bleibt immer noch die Möglichkeit einer Luftwärmepumpe. Eine solche Wärmepumpe lässt sich fast in jedem Haus installieren und das mit wenig Aufwand. Zudem ist eine Luftwärmepumpe die günstigste Variante und bietet Ihnen die Möglichkeit, ihr Zuhause nachhaltig zu beheizen. Mit einer Jahresarbeitszahl von mindestens 3 erhalten Sie immer noch dreimal so viel Energie wie sie aufwenden. Besser als jede Gas- oder Ölheizung. 

Eine Wärmepumpe kann man außerdem auch für die Aufbereitung von Warmwasser nutzen, das ist dann eine Brauchwasserwärmepumpe.

Hersteller von Grundwasserwärmepumpen

Viele Hersteller bieten in Ihrem Portfolio auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen an, auch wenn dieser Typ nicht so weit verbreitet ist. 

Hier finden Sie eine Liste mit allen Herstellern:

Hersteller

Herkunftsland

Buderus

Deutschland

Dimplex

Irland

Ochsner

Deutschland

Stiebel Eltron

Deutschland

Vaillant

Deutschland

Waterkotte

Deutschland

Weishaupt

Deutschland

Wolf

Deutschland

Wasserwärmepumpe Angebot

Wasserwärmepumpe FAQs

Wenn Sie die Wartungsintervalle einhalten und die Filter regelmäßig wechseln lassen, dürfen Sie von einer hohen Lebenserwartung zwischen 20 bis 30 Jahren ausgehen. Denn die Technik befindet sich gut geschützt unter der Erde und ist keinen Witterungsbedingungen ausgesetzt. Im Vergleich zu einer Luftwärmepumpe hat die Wasser-Wasser-Wärmepumpe die Nase vorn, denn diese hat nur eine Lebensspanne von 15 bis 20 Jahren.
Der Abstand zwischen Saugbrunnen und Sickerbrunnen sollte mindestens 15 Meter betragen. Dieser Abstand ist nötig, damit sich das abgepumpte und abkühlte Wasser nicht mit dem Wasser vermischt, das herauf gepumpt wird. Ansonsten beeinträchtigt das die Effizienz der Anlage enorm. Wichtig für die Positionierung der Brunnen ist außerdem auf die Fließrichtung des Grundwassers zu achten. Der Saugbrunnen muss in Fließrichtung zum Sickerbrunnen liegen, nicht umgekehrt.
Eine Wasserwärmepumpe ist genehmigungspflichtig, wenn sie mit dem Grundwasser in Kontakt kommt. Denn dann besteht die theoretische Gefahr einer Verunreinigung. Deshalb müssen Sie vor Beginn der Planungen mit der unteren Wasserbehörde in Kontakt treten und ihre Vorhaben genehmigen lassen. In Gegenden, die als Schutzzone für das Grundwasser ausgewiesen sind, gibt es keine Genehmigungen für Grundwasserwärmepumpen.
Eine Grundwasserwärmepumpe ist äußerst geräuscharm, da die Pumpe, die das Grundwasser nach oben fördert, tief in der Erde liegt. Der Rest des Prozesses ist sehr leise im Vergleich zu einer Luftwärmepumpe, die ständig Luft ansaugen muss. Wenn die Anlage im Keller oder einem eigenen Raum steht, ist im Rest des Gebäudes kein Geräusch wahrzunehmen.
Eine einmalige Wartung der Wasser-Wasser-Wärmepumpe pro Jahr ist ausreichend. Bei dieser Überprüfung werden auch die Filter der Anlage gewechselt, damit Verunreinigungen des Grundwassers nicht den Betrieb der Anlage gefährden. Diese Wartung kostet etwa 150 €.
Der Brunnen muss etwa 0,5 Liter Wasser pro Sekunde fördern, um ein mittleres Eigenheim ausreichend mit Energie zu versorgen. Faustregel: Eine Grundwasserwärmepumpe benötigt ca. 2 Kubikmeter Grundwasser pro Stunde für 10 kW Heizleistung. Deshalb sollten Sie vorher von einem Fachmann wie einem Geologen abklären lassen, ob genügend Grundwasser vorhanden ist. Das macht man mit einer Probebohrung. So lässt sich feststellen, inwiefern der Wasserstand durch die Entnahme absinkt und wie die Wasserqualität beschaffen ist.
Grundsätzlich ist eine Grundwasserwärmepumpe auch für einen Altbau gut geeignet. Die einzigen Voraussetzungen sind die örtlichen Gegebenheiten, wie das Grundstück und die Lage. Denn das Grundwasser muss erreichbar sein und es muss genug Platz für zwei Brunnen auf dem Gebiet sein. Außerdem sollte das Haus gut gedämmt sein und über ein passendes Heizungssystem wie eine Fußboden- oder Wandheizung mit großflächigen Heizkörpern verfügen.
Bei einem jährlichen Heizbedarf von 15.000 kWh werden mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe nur noch 3000 kWh Strom benötigt. Denn eine Grundwasserwärmepumpe ist sehr sparsam, was die Stromkosten betrifft, sie generiert oft fünfmal so viel Energie wie sie benötigt. Wie hoch der tatsächliche Bedarf ist, hängt von Ihrem Heizverhalten und der Heizdauer ab.