Heizen mit Erdwärme – Funktion, Arten und Kosten

Letzte Aktualisierung am 16. November 2021 von Max Lehmann

In Zeiten steigender Rohstoffpreise und eines erhöhten Umweltbewusstseins entscheiden sich immer mehr Menschen dafür, ihre Energie aus umweltfreundlichen Alternativquellen zu beziehen. Die weitaus größte Energiemenge im Haushalt wird für das Heizen aufgewendet (je nach Isolation etwa 70 % des Gesamtjahresenergieverbrauches). Hier besteht also erhebliches Einsparpotenzial.

Eine umweltfreundliche und innovative Art des Heizens ist die Erdwärmeheizung. Bei dieser wird die im Erdreich gespeicherte Erdwärme in das Haus transportiert, dort verdichtet und damit der Heiz- und Warmwasserbedarf gedeckt. Hier erfahren Sie, wie Wärmepumpen funktionieren, welche Arten von Wärmepumpen es gibt und ob sich diese für Ihr Haus eignen. Zusätzlich finden sie eine klare Aufstellung der Kosten sowie Vor- und Nachteile. Der Einbau einer Erdwärmepumpe wird wegen der aufwendigen, modernen Technik nur von spezialisierten Firmen ausgeführt. Diese beraten Sie auch gerne zu allen weiteren Fragen und prüfen im Zweifelsfall die Eignung Ihres Hauses.

Arbeitsprinzip der Wärmepumpe

Eine Eigenschaft des Erdreichs ist, dass es unabhängig von der Lufttemperatur ab einer bestimmten Tiefe über eine konstante Temperatur verfügt. Während in der Nähe der Erdoberfläche die hohe Wärmespeicherfähigkeit die Temperatur auch im Winter konstant hält, erhitzt in größeren Tiefen die Wärme des geschmolzenen Erdkerns das Gestein. Eine Erdwärmeheizung macht sich diese großen, im Boden vorhandenen Energiemengen zunutze und transportiert sie ins Haus.

Das Grundprinzip entspricht dabei dem Wirkprinzip eines Kühlschranks. Ein Gas, beispielsweise Butan, wird im Erdreich auf eine Temperatur von etwa zehn Grad Celsius erhitzt. Danach wird es im Haus durch einen Kompressor verdichtet. Dabei verflüssigt sich das Gas und heizt sich stark auf. Diese Hitze wird nun an einen Warmwasserspeicher abgegeben, der den Heizkreislauf und das Brauchwasser speist. Der Druck des Leitmediums wird daraufhin wieder verringert, wobei es sich abkühlt, gasförmig wird und zurück in die Erde geleitet wird.

Durch dieses Wirkprinzip kann das Wasser im Warmwasserspeicher erheblich aufgeheizt werden. Da sich der Wirkungsgrad ab einer bestimmten Temperatur jedoch deutlich verschlechtert, ist das Wasser im Heizkreislauf weniger warm als bei einer Heizung mit fossilen Energieträgern. Um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen ist es deswegen notwendig, eine große Heizfläche auszunutzen. Eine Erdwärmeheizung wird deswegen üblicherweise mit Fußbodenheizungen kombiniert. Zusätzlich muss das Gebäude sehr gut gedämmt sein, um den Wärmeverlust gering zu halten.

Arten der Erdwärmegewinnung

Während alle Erdwärmepumpen über einen Kompressor verfügen, der nach dem beschriebenen Wirkprinzip funktioniert, unterscheidet man zwei Typen von Erdwärmeheizungen anhand der Erhitzung des Leitmediums. Diese beiden Varianten werden als Sondenbohrung und Erdwärmekollektoren bezeichnet. Jede Variante stellt eigene Ansprüche an die Erschließung und ist nicht für jedes Grundstück geeignet.

Bei der Sondenbohrung wird ein etwa 50 bis 100 Meter tiefes Loch in das Erdreich und das darunterliegende Gestein gebohrt. Das Rohr mit dem Leitmedium wird nun als Schlaufe in dieses Loch gelegt. Auf diese Weise wird die in der Tiefe vorhandene, durch den Erdkern erzeugte Hitze erschlossen und nutzbar gemacht. Ab 50 Meter Tiefe erhitzt der Erdkern messbar das Erdreich. Zusätzlich spielt in dieser Tiefe die Lufttemperatur keine Rolle mehr. Für Bohrungen dieser Art bedarf es eines amtlichen Genehmigungsverfahrens, das sich über mehrere Monate erstrecken kann. Bei diesem Verfahren werden Aspekte wie die Beschaffenheit des Untergrundes und wasserschutzrechtliche Aspekte geprüft. Der genaue Ablauf dieser Prüfung ist von Bundesland zu Bundesland unterschiedlich. Ein erfahrener Experte für Erdwärme wird sie beraten und meistens bereits eine erste Abschätzung über die Erfolgsaussichten aussprechen können.

Bei Erdwärmekollektoren ist kein amtliches Genehmigungsverfahren notwendig, denn diese werden in der Nähe des Erdbodens ausgelegt. Ähnlich der Wendel in einer Fußbodenheizung wird in einer Tiefe zwischen 0,8 und 1,6 Metern ein Rohr verlegt, durch welches das Leitmedium geleitet wird. Die Fläche der Erdwärmekollektoren sollte der Fläche der beheizten Wohnung entsprechen, um ausreichende Wärme zur Verfügung zu stellen. Da mit erheblichen Erdarbeiten zu rechnen ist, werden Heizungen dieser Art vor allem während eines Neubaus eingebaut.

Kosten einer Erdwärmeheizung

Obwohl Erdwärme an sich ein Allgemeingut ist und kostenlos genutzt werden kann, fallen bei der Erdwärmeheizung dennoch Kosten an. Diese teilen sich in die Einbaukosten und die Betriebskosten auf. Der Einbau ist dabei der deutlich größere Kostenfaktor, denn Erdwärmeheizungen sind technisch moderne Maschinen. Je nach Modell und zu beheizender Fläche müssen Sie mit Kosten zwischen 8000 und 16000 Euro rechnen. Hinzu kommen die Erschließungskosten für die Verlegung der Kollektoren. Bei Erdwärmekollektoren sind die Erschließungskosten mit 3000 bis 8000 Euro relativ günstig, während eine Sondenbohrung mit 8000 bis 20000 Euro zu Buche schlägt. Die große Preisspanne resultiert aus dem Arbeitsaufwand, der je nach Aufbau des Erdbodens sehr unterschiedlich sein kann. Hinzu kommen die Kosten für das Genehmigungsverfahren und eventuelle Gutachten. Erdwärmeheizungen sind jedoch ökologisch sinnvoll und werden deshalb staatlich durch das BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) gefördert. Die Förderung beträgt 35 % der Einbaukosten, beim Austausch einer alten Ölheizung sogar 45 %.

Während die Beschaffung relativ teuer ist, sind die Kosten für den Betrieb einer Erdwärmeheizung deutlich geringer. Der Kompressor und die Pumpe des Leitmittels erfordern zwar Strom. Die Erdwärmeheizung hat jedoch einen Wirkungsgrad von 400 % bis 500 %. Dies bedeutet, dass für jede Kilowattstunde Strom vier bis fünf Kilowattstunden Heizenergie zur Verfügung gestellt werden. Der für die Erdwärmepumpe erforderliche Strom wird zusätzlich gefördert, weswegen es spezielle Tarife für Erdwärmepumpen mit besonders günstigem Strom gibt. Wird solch ein Tarif in Anspruch genommen, so muss ein zweiter Stromzähler eingebaut werden, was ebenfalls Kosten verursacht. Zusätzlich muss ein Energiespeicher eingebaut werden, denn viele Stromtarife für Erdwärmepumpen nutzen Strom aus erneuerbaren Energien. Da diese Energieformen nicht über den Tag verteilt konstant zur Verfügung stehen, enthalten Stromtarife dieser Art üblicherweise eine Klausel, dass der Strom für einige Stunden am Tag gedrosselt werden kann. Noch günstiger ist natürlich Strom aus der eigenen Fotovoltaikanlage. Wird diese installiert, was ebenfalls staatlich gefördert wird, kann man sich über beinahe kostenlose Wärme freuen.

Wartungskosten fallen beim Einsatz einer Erdwärmepumpe ebenso wenig an wie Kosten für den Schornsteinfeger. Die geschätzte Lebensdauer einer heute verbauten, modernen Erdwärmeheizung beträgt 20 Jahre.

Vorteile und Nachteile

Wie jede Art von Heizung hat auch das Heizen mit Erdwärme seine Vorteile und Nachteile. Damit Sie entscheiden können, ob eine Erdwärmeheizung für Ihr Haus das Richtige ist, hier die Vorteile und Nachteile im Überblick.

Vorteile

  • Günstige Heizenergie durch geringe Betriebskosten und Unabhängigkeit vom Rohstoffmarkt
  • Gut für die Umwelt, besonders in Kombination mit Fotovoltaikanlage
  • Keine Wartungsarbeiten
  • Staatliche Förderung
  • Große Verlässlichkeit

Nachteile

  • Anschaffung ist kostenintensiv und mit großen Erdarbeiten verbunden
  • Erdwärmekollektoren benötigen für ihren Einbau eine große, unbepflanzte Gartenfläche
  • Sondenbohrungen sind sehr kostenintensiv und benötigen eine amtliche Genehmigung
  • Wegen geringer Heiztemperatur nur für gut isolierte Häuser geeignet
  • Benötigen eine Fußbodenheizung

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