Sole-Wasser-Wärmepumpe - Energie aus der Erde

Die Wärme der Erde, auch kurz als Geothermie bezeichnet, ist die Energie, die in der Erde selbst gespeichert ist. Eine Wärmepumpe kann diese nutzen. Während die Temperatur auf der Erdoberfläche in Abhängigkeit von Jahreszeiten und Wetter schwankt, ist sie weiter unten konstant. Sie beträgt in zwanzig Metern Tiefe beispielsweise zwischen 10 und 12 Grad, in hundert Metern sogar zwischen 15 und 17 Grad. Die Wärmepumpe nutzt diese Energie aus der Tiefe der Erde. Dafür wird ein Kältemittel in die Erde geleitet. Die damit gewonnene Energie wird dabei nicht nur für die Heizung, sondern auch für die Bereitung des Warmwassers genutzt. Im Sommer kann die Wärmepumpe an heißen Tagen sogar kühlen.

Die Wärmepumpe nutzt die in der Erde vorhandene Energie. Das funktioniert selbst dann, wenn die obere Schicht im Winter kalt oder gefroren ist. Sie funktioniert ähnlich wie der Kühlschrank in der Küche, nur umgekehrt. Mit Hilfe der Sole wird die Wärme aus dem Erdreich über einen Wärmeverteiler in das Haus transportiert. Die Wärme aus der Erde bringt dabei die Sole als Kältemittel zum Kondensieren. Die Wärme wird in dem Moment gewonnen, wenn das Kältemittel wieder verflüssigt wird. Ein Verteiler verteilt schließlich die gewonnene Wärme im Haus. Dabei gibt es mit den Erdsonden und Erdkollektoren zwei Varianten, wie sich die Wärme aus der Erde gewinnen lässt.

• Erdkollektoren: Diese werden bis zu 1,50 Meter tief in Rohren schlangenförmig mit einem Abstand von etwas mehr als einem halben Meter in der Erde verlegt. Wie groß das Kollektorfeld angelegt wird, hängt vom Wärmebedarf ab. Es gibt aber auch sogenannte Grabenkollektoren, die senkrecht verlegt werden können und damit weniger Platz benötigen.
• Erdsonden: Erdsonden holen die Wärme aus 40 bis 100 Metern Tiefe. Daher brauchen sie weniger Platz als Kollektoren. Die Bohrung für eine Erdsonde muss den Vorgaben des Wasserhaushaltsgesetzes genügen und darf nicht das Grundwasser gefährden. Daher ist eine Genehmigung durch die untere Wasserbehörde notwendig.

Neben Sole-Wasser-Wärmepumpen gibt es auch die Luft-Luft-Wärmepumpen, Luft-Wasser-Wärmepumpen und die Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Diese nutzen entweder die Luft, das Grundwasser oder das Erdreich zur Wärmegewinnung.

Luft-Luft-Wärmepumpen

saugt kalte Frischluft und warme Abluft in zwei getrennten Ansaugsystemen an. Ein Plattenwärmetauscher sorgt für den Wärmeaustausch und damit die Heizung. Da die Wärmedifferenz und damit ein möglicher Wärmegewinn relativ gering ist, eignet sich diese Wärmepumpe nur für sehr gut gedämmte Häuser mit Lüftung.

Luft-Wasser-Wärmepumpen

nutzen die Energie der Luft, übertragen sie per Wärmetauscher auf ein gasförmiges Kühlmittel. Mit einem Kompressor wird das Gas verdichtet. Dabei wird es wärmer und gibt diese Wärme schließlich über einen zweiten Wärmetauscher an die Heizung ab.

Wasser-Wasser-Wärmpumpen

gewinnen die Wärme aus dem Grundwasser. Im Ansaugbrunnen wird das Wasser nach oben befördert, liefert die Wärme über Wärmetauscher an ein Kältemittel und fließt durch den Sickerbrunnen wieder in die Erde.

Was diese Wärmepumpen schließlich kosten, hängt von der Leistung, aber auch von der Art der Energiegewinnung ab. Die Sole-Wasser-Wärmepumpen als solche kosten zwischen 8.000 Euro und 12.000 Euro.Dazu kommt beispielsweise der Erdkollektor inklusive Installation mit 3.000 Euro bis 8.000 Euro, je nachdem, wie groß dessen Leistung ist. Weil Erdsonden mit Hilfe von Spezialfirmen eingebracht werden müssen, kosten diese zwischen 7.000 Euro und 13.000 Euro. Dazu addieren sich noch zwischen 4.000 und 5.000 Euro für die Rohrleitungen und die gesamte Installation der Anlage. Die jährlichen Betriebskosten betragen dagegen nur zwischen 400 und 500 Euro und sind daher relativ günstig.