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Grundwasserwärmepumpe – Kosten und Funktion

Wärmepumpen können Sie mit verschiedenen Energiequellen betreiben. Neben Luft und Erdwärme kommt auch der Betrieb mit Wasser infrage. Solche mit Grundwasser betriebenen Wärmepumpen werden als Grundwasserwärmepumpen oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen bezeichnet. „Wasser-Wasser“ bedeutet, dass die Wärme aus dem Grundwasser auf das Heizungswasser im Gebäude übertragen wird.

Kosten für Anschaffung und Installation

Die Kosten für eine Grundwasserwärmepumpe setzen sich aus den Anschaffungskosten für die Wärmepumpe sowie aus den Kosten für die etwas aufwendigeren Installationsarbeiten und die Erschließungsarbeiten zusammen.

Für eine Grundwasserwärmepumpe müssen Sie im Schnitt mit Anschaffungskosten in Höhe von 9.000 bis 12.000 Euro rechnen. Hierbei sind alle benötigten Materialien mit inbegriffen. Abgesehen von der Anschaffung stellen die eigentliche Installation der Wärmepumpe sowie die benötigen Erschließungsarbeiten in Form von Brunnenbohrungen den etwas komplizierten Teil dar. Daher sollten Sie diese Arbeiten auch nicht von Laien, sondern von erfahrenen Fachbetrieben durchgeführt werden. Geeignete Fachbetriebe in Ihrer Umgebung finden Sie ganz einfach auf Blauarbeit. Preislich liegen die Erschließungskosten bei circa 4.000 bis 7.000 Euro. Allerdings sind die entstehenden Erschließungskosten stark vom individuellen Planungsaufwand, der benötigten Bohrtiefe des Brunnens und der Bodenbeschaffenheit vor Ort abhängig. So können die Kosten je nach Situation auch deutlich höher liegen. Um am Ende nicht vom Preis überrascht zu werden, ist es ratsam, sich vor der eigentlichen Umsetzung einen Kostenvoranschlag einzuholen. Zusätzlich zu den Erschließungskosten für die Bohrung und den Bau des Brunnens kommen noch weitere Kosten für die Installation der Grundwasserwärmepumpe hinzu. Diese Installationskosten belaufen sich im Schnitt auf 2.000 bis 3.000 Euro. Somit beläuft sich der Gesamtpreis für die Anschaffung, Erschließung und Installation einer Grundwasserwärmepumpe je nach örtlichen Gegebenheiten im Schnitt auf etwa 15.000 bis 22.000 Euro.

Anschaffungskosten 9.000 – 12.000 Euro
Installationskosten 2.000 – 3.000 Euro
Erschließungskosten 4.000 – 7.000 Euro
Gesamt 15.000 – 22.000 Euro

Vor- und Nachteile einer Grundwasserwärmepumpe

Wie andere Heizungsarten oder Wärmepumpenarten besitzen auch Grundwasserwärmepumpen verschiedene Vor- und Nachteile:

Vorteile einer Grundwasserwärmepumpe

Die Grundwasserwärmepumpe ist aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades die effizienteste Wärmepumpenart. In einem gut gedämmten Raum erreicht die Wasser-Wasser-Wärmepumpe eine sehr gute Jahresarbeitszahl von fünf. Diese Zahl bedeutet, dass Sie mit einer Grundwasserwärmepumpe lediglich eine Kilowattstunde Strom benötigen, um daraus 5 Kilowattstunden Wärme zu erzeugen. Dank dieser guten Jahresarbeitszahl und den geringen Betriebskosten, können Sie eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe kostensparend und energieeffizient betrieben. Außerdem erzeugen Sie mit einer solchen Wärmepumpe keine Emissionen und verbrauchen zudem keinerlei fossile Brennstoffe. Im Gegenteil können Sie die Grundwasserwärmepumpe sogar gut mit Fotovoltaikanlagen kombinieren. Hinzu kommt, dass eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe einen geringen Platzbedarf aufweist und somit auch auf kleineren Grundstücken gut eingesetzt werden kann.

Nachteile einer Grundwasserwärmepumpe

Für die Einrichtung einer Grundwasserwärmepumpe ist ein hoher Planungsaufwand erforderlich, denn eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe darf nicht an jedem beliebigen Standort aufgestellt werden. Es müssen verschiedene Bedingungen erfüllt werden, damit eine Grundwasserwärmepumpe errichtet werden darf. So müssen im Rahmen der Planung unter anderem die Qualität, die Fließgeschwindigkeit sowie die Tiefe des Grundwassers überprüft werden. Nur, wenn diese Parameter den Richtlinien entsprechen, darf eine Grundwasserwärmepumpe errichtet werden. Somit scheitert es bei vielen Grundstücken bereits an diesen grundlegenden Voraussetzungen. Hinzu kommt das aufwendige Genehmigungsverfahren, das für die Errichtung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe erforderlich ist. Im Zuge dessen werden mehrtägige Wasseranalysen durchgeführt, die einiges an Geld kosten. Allerdings müssen Sie diese Analysen im Rahmen der erforderlichen Genehmigung durchführen lassen. Weitere Kosten entstehen für die Bohrungen, die für die Errichtung der Brunnen notwendig sind. Abgesehen von diesen hohen Installations- und Errichtungskosten verfügt die Grundwasserwärmepumpe wie alle anderen Wärmepumpenarten über eine niedrige Heiztemperatur. Daher sollten Sie für eine bestmögliche Ausnutzung der Heiztemperatur die Wärmepumpe mit einer Flächenheizung wie beispielsweise einer Fußbodenheizung kombinieren. Hinzu kommt, dass bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen aufgrund von Grundwasserveränderungen über die Jahre ein Effizienzverlust möglich ist. Sollte sich der Grundwasserspiegel bei Ihnen absinken, kann es sein, dass die Wärmepumpe irgendwann zu wenig Wasser ziehen kann und somit nicht mehr voll funktionsfähig ist. Dies kommt aber nur selten vor.

Wenn diese grundlegenden Nachteile, die vor allem in der Genehmigung und der Errichtung der Grundwasserwärmepumpe liegen, überwunden sind, überwiegen auf Dauer die zahlreichen Vorteile deutlich.

Funktion und Varianten von Grundwasserwärmepumpen

Beim Grundwasser handelt es sich um einen sehr guten Wärmespeicher, dessen Temperatur das ganze Jahr über konstant zwischen sieben und 12 Grad liegt. Und genau diese konstanten Temperaturen machen sich diese Wärmepumpen zunutze. Jedoch reichen die durchschnittlichen zehn Grad des Grundwassers nicht aus, um eine Heizung oder Dusche betreiben zu können. Daher muss die Temperatur des Grundwassers erhöht werden. Dies geschieht mithilfe eines Verdichters, der die Wärmeenergie des Grundwassers mithilfe von Druck erhöht. Durch diesen Vorgang können Temperaturen zwischen 40 und 60 Grad erzeugt werden, die sich optimal für den Betrieb einer Fußbodenheizung eignen.

Varianten des Wärmeentzuges

Die Wärme kann dem Grundwasser bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen grundsätzlich auf zwei verschiedene Varianten entzogen werden:

  • Direktbetrieb: Beim Direktbetrieb befindet sich im Grundwasser eine Sonde, die das Wasser über einen Brunnen, den sogenannten Saugbrunnen, nach oben zur Wärmepumpe leitet. Da das Wasser in der Wärmepumpe direkt verwendet wird, geht bei dieser Methode keine Wärme verloren. Allerdings muss hierfür die Grundwasserqualität ausgezeichnet sein. Ist dies nicht der Fall, können an der Wärmepumpe teure Schäden entstehen.

Da eine ausgezeichnete Grundwasserqualität aber eher selten ist, wird in den meisten Fällen auf einen Zwischenwärmetauscher zurückgegriffen.

  • Zwischenwärmetauscher: Bei dieser Variante zirkuliert in der Sonde ein Kältemittel. Das Kältemittel nimmt die Wärme des Grundwassers, das aus dem Saugbrunnen zur Wärmepumpe transportiert wird, auf und verdampft. Dieser Dampf wird anschließend durch einen Verdichter komprimiert, wodurch die Dampftemperatur ansteigt. Der warme Dampf wird dann über einen Wärmetauscher geführt. Hier gibt der Dampf seine Wärme dann an das Warmwasser beziehungsweise an das Heizwasser ab. Infolge dieser Wärmeabgabe kondensiert das Kältemittel, wodurch es wieder flüssig wird. Das flüssige Kältemittel fließt wieder zum Grundwasser zurück, wo es sich erneut erwärmt. Der Kreislauf, der in sich geschlossen ist, beginnt somit wieder von vorne. Auch das abgekühlte Grundwasser wird mithilfe eines zweiten Brunnens, dem sogenannten Sickerbrunnen, wieder in den Boden zurückgeleitet.

Somit holt sich die Grundwasserwärmepumpe ihre Wärmeenergie aus dem Grundwasser. Um eine stetige Entnahme und Rückführung des Grundwassers sicherzustellen, werden ein Saugbrunnen und ein Sickerbrunnen benötigt. Für einen optimalen Betrieb sollten die beiden Brunnen in Fließrichtung des Grundwassers mit einem Abstand von mindestens 15 Metern errichtet werden. Der Sickerbrunnen folgt dabei auf den Saugbrunnen.

Voraussetzungen und nötige Genehmigungen

Das Grundwasservorkommen ist nicht überall gleich und gilt an manchen Orten sogar als besonders schützenswert. Daher müssen verschiedene Bedingungen erfüllt werden, um eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe auf dem eignen Grundstück errichten zu dürfen.

Ob bei Ihnen die Installation einer Grundwasserwärmepumpe möglich ist, wird im Rahmen einer wasserrechtlichen Genehmigung geklärt. Diese Genehmigung müssen Sie bei Ihrem zuständigen Landratsamt bei der Wasserbehörde einreichen. Ist die Genehmigung eingereicht, werden im Zuge dessen mehrtägige Pumpversuche durchgeführt. Hierbei wird überprüft, ob bei Ihnen vor Ort ausreichend Grundwasser für den Betrieb einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe vorhanden ist. Zudem wird sichergestellt, dass das Grundwasser bei Ihnen über eine passende Fließgeschwindigkeit verfügt und nicht zu schnell fließt. Außerdem wird die Wasserqualität analysiert und geschaut, ob diese zu Ihrer Anlage passt. Grundsätzlich darf das Grundwasser nicht zu viel Mangan oder Eisen enthalten, da sich sonst Ablagerungen im Wärmetauscher bilden könnten. Diese mehrtägige Wasseranalyse kostet einiges an Geld, das bei unzureichenden Grundwassereigenschaften im Zweifel verloren ist. Allerdings bewahrt Sie diese Analyse auch davor, dass der spätere Betrieb der Wärmepumpe unrentabel ist oder das Gerät durch schlechte Wasserinhaltsstoffe geschädigt wird. Um Kosten für eine unnötige Grundwasseranalyse zu sparen, ist es ratsam, dass Sie sich vor der Genehmigungsbeantragung bei Nachbarn informieren und erkundigen, ob bei Ihnen eine solche Genehmigung eventuell schon einmal durchgeführt worden ist. Außerdem können Sie sich die Kosten der Analyse ersparen, wenn sich Ihr Grundstück in einem Wasserschutzgebiet befindet. Eine Genehmigung ist in diesem Fall nicht notwendig.

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