Die Erdwärmepumpe: Funktion, Kosten und Vor- und Nachteile

Die Preise für Strom steigen. Da wundert es nicht, dass Erdwärmepumpen immer attraktiver werden. Denn Hausbesitzer können die Wärme aus dem Erdreich direkt anzapfen und den Geldbeutel schonen. Wie genau eine Erdwärmepumpe funktioniert, welche Kosten entstehen können und welche Vor- und Nachteile diese Pumpe hat, erfahren Sie in diesem Artikel.

Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?

Die Erdwärmepumpe wird auch Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt und pumpt Wärme aus der Erde. Entweder mithilfe von Sonden, die in einer Tiefe von bis zu 100 Metern angebracht werden oder mithilfe von Erdkollektoren. Diese werden großflächig an der Oberfläche bzw. unterhalb der Erde angebracht. Die Leitungen enthalten ein Wasser-Frostschutz-Gemisch, das die Wärme aus dem Boden aufnimmt und zur Erdwärmepumpe transportiert.

Wie funktioniert Erdwärme? Die vier Schritte: 

Wie bereits erwähnt, funktioniert die Erdwärmepumpe mittels Wärme, die sich im Erdinneren befindet. Diese Wärme wird in den folgenden vier Schritten an ein lokales Heizungssystem gegeben:

  1. Aufnahme:

    Kollektoren oder Sonden nehmen die Erdwärme auf und übertragen sie mit einem Wärmeübertrager an die Wärmepumpe. Dort erwärmt sie ein Kältemittel, das dadurch verdampft.
  2. Verdichtung:

    Der Verdichter wird meistens mit Strom betrieben und komprimiert den Kältemitteldampf. Dabei wird die Temperatur und der Druck erhöht.
  3. Abgabe:

    Ein zusätzlicher Wärmeübertrager leitet die Wärme des Kältemittels an das Heizsystem weiter. Dadurch sinkt die Temperatur des Kältemitteldampfes.
  4. Entspannung:

    Das abgekühlte Kältemittel wird durch ein Entspannungsventil regeneriert. Dadurch nehmen Temperatur und Druck ihren Ausgangszustand wieder an. Der Effekt: Der Prozess kann nun wieder von vorn beginnen.

Wie wird die Wärmequelle Erde angezapft?

Generell nutzt man Kunststoffrohrleitungen, um die Wärmequelle in der Erde anzuzapfen. Diese werden von der Sole durchflossen. Die Sole ist, wie oben bereits genannt, ein Wasser-Frostschutz-Gemisch. Sie nimmt die Energie aus der Erde auf und transportiert sie zur Pumpe. Hierbei unterscheidet man zwischen: 

  • Sondenbohrungen,
  • Flächenkollektoren und
  • Grabenkollektoren (Künetten).

Erdwärme über Sondenbohrungen gewinnen

Die Kunststoffleitungen werden bei der Sondenbohrung senkrecht in die Erde gebohrt. Das ist praktisch, da die Temperatur steigt, je tiefer die Sonden im Boden liegen. Je Bohrmeter gewinnt die Erdwärmepumpe circa 50 Watt. Für ein Einfamilienhaus benötigt man eine Länge von 150 Metern. Diese Länge wird auf verschiedene Bohrungen aufgeteilt. Achtung: Hierbei handelt es sich um eine Sonderbohrung, die genehmigungspflichtig ist.

Erdwärme über Flachkollektoren gewinnen

Bei Flachkollektoren werden die Rohrleitungen flächenmäßig wie bei einer Fußbodenheizung verlegt – in einer Tiefe von ein bis zwei Metern. Je nachdem, wie die Bodenverhältnisse sind, können pro Quadratmeter 25 Watt gewonnen werden. Für die Beheizung eines Einfamilienhauses muss dafür eine Fläche von 350 Quadratmetern verfügbar sein.

Erdwärme über Grabenkollektoren gewinnen

Grabenkollektoren werden auch Künetten genannt und ähneln den Flachkollektoren, mit dem Unterschied, dass die Rohre nicht flächig, sondern in Gräben von etwa einem Meter verlegt werden. Das ist platzsparend und hilft, eine Entzugsleistung von bis zu 100 Watt zu gewinnen, sofern die Qualität des Bodens entsprechend ist. Für ein Einfamilienhaus werden Gräben mit einer Gesamtlänge von rund 80 Metern benötigt, die nicht überbaut werden dürfen.

Was sind die Voraussetzungen für eine Erdwärmepumpe?

Die besten Voraussetzungen erfüllt ein Neubau, denn für die Installation einer Erdwärmepumpe muss die Energiesparverordnung (EnEV) besonders streng eingehalten werden. Das bedeutet auch, dass eine gute Wärmedämmung vorausgesetzt wird. Eine Flächenheizung ist hier als Heizungssystem ideal. Dazu gehören Wandheizungen, Deckenheizungen und Fußbodenheizungen.

Die niedrige Vorlauftemperatur und der durchgängige Betrieb verhelfen der Erdwärmepumpe zu einer höheren Jahresarbeitszahl – dem sogenannten JAZ-Wert, den Sie hier ausrechnen können. Dies wiederum führt zu einer generellen Effizienzsteigerung.

Bei Altbauten werden erst einige Modernisierungen fällig, bevor sich eine Erdwärmepumpe lohnt. Ansonsten sind die Betriebskosten sehr hoch und die Erdwärmepumpe benötigt deutlich länger, bis sie amortisiert ist. Die Wärmedämmung steht daher an erster Stelle bei der Modernisierung. Danach kann das Heizsystem aufgerüstet werden.

Die Erdwärmepumpe ist ebenso platzsparend wie ein herkömmlicher Heizkessel. Lediglich die Anbringung der Flächenkollektoren könnte bei der Aufrüstung eine Herausforderung werden.

Kann die Erdwärmepumpe auch als Klimaanlage verwendet werden?

Ja, auch als Klimaanlage kann die Erdwärmepumpe eingesetzt werden. Dazu muss der Wärmepumpenprozess lediglich umgedreht werden. Das klappt durch die Umgehung des Verdichters, der für die Gaserwärmung zuständig ist. Beim Einsatz einer Erdsonde wird anstatt Wärme Kühle aus der Erde mithilfe von Gebläsekonvektoren in das Haus geleitet. Auch bei einer Fußbodenheizung klappt das. Nutzt man Erdkollektoren, muss zusätzlich ein Wärmeaustauscher installiert werden, der die Wärme entzieht. 

Welche Vor- und Nachteile hat die Erdwärmepumpe?

Das sind die Vorteile der Erdwärmepumpe: 

  • Sowohl Heizen als auch Kühlen ist möglich.
  • Erdwärme ist eine regenerative Energiequelle.
  • Bei hoher Bodentemperatur ist die Pumpe besonders effizient.
  • Geringer CO₂-Ausstoß, da keine Verbrennung stattfindet.
  • Erdwärme ist fast überall verfügbar (Genehmigungen erforderlich).
  • Wartungsarme Heizung.

Die Nachteile einer Erdwärmepumpe sind:

  • Hohe Investitionskosten und dadurch nicht für jeden finanzierbar.
  • Als Nachteil kann auch die schlechte Ökobilanz aufgrund der Abhängigkeit von Strom gesehen werden.
  • Eine gute Dämmung und ausreichend Platz sind zwingend notwendig.
Gut zu wissen: Die obigen Nachteile lassen sich teilweise aushebeln, denn es gibt eine Förderung, die Eigentümer nutzen können. Zudem kann auf Ökostrom gesetzt werden.

In welchen Fällen lohnt sich eine Erdwärmepumpe?

Eine Erdwärmepumpe lohnt sich, wenn der Unterschied zwischen der Umwelt- und der Heiztemperatur gering ist, denn dadurch reduziert sich der Strombedarf des Verdichters. Das klappt am besten, wenn das Heizgerät in energiesparenden Gebäuden installiert wird. Hierbei ist die Kombination mit einer Flächenheizung ideal, da diese mit niedrigen Temperaturen auskommt. Ebenfalls lohnt sich die Verbindung mit einer Solaranlage zur Warmwasseraufbereitung, denn dadurch werden weitere Heizkosten eingespart.

Was kostet eine Erdwärmepumpe?

Die Anschaffungskosten einer Erdwärmepumpe teilen sich in mehrere Bereiche auf: Zunächst muss die Wärmequelle unter dem Erdboden erschlossen sein. Zudem muss die Wärmepumpe gekauft und von einem Fachbetrieb installiert werden. Hierbei entstehen Kosten für die Pumpe und den Fachbetrieb.

Benötigtes Zubehör und Kleinteile schlagen ebenfalls zu Buche. Soll die Erdwärmepumpe im Sommer zum Kühlen verwendet werden, muss auch hier mit weiteren Zusatzkosten gerechnet werden.

Erdwärmeheizung: Kosten im Detail

Bereits das Erschließen und Finden des geeigneten Platzes unter der Erde kostet Geld. Zudem sind Sonden für Hauseigentümer normalerweise teurer. Hier ist mit 6.000 bis 12.000 € zu rechnen. Kollektoren sind etwas günstiger – sie kosten zwischen 8.000 bis 9.000 €. Die Erdwärmepumpe an sich liegt bei ungefähr 6.000 bis 11.000 €.

Für die Montage müssen Sie 2.000 bis 3.000 € bezahlen, und für das Zubehör fallen nochmals rund 500 bis 1.500 € an. Wenn Sie Ihre Erdwärmepumpen im Sommer als Klimaanlage nutzen möchten, benötigen Sie ein Lüftungsmodul. Dieses kostet zwischen 4.000 bis 8.000 €.

Glücklicherweise ist die Wärmepumpe fast wartungsfrei und hat eine Lebensdauer von rund 20 Jahren. Die Stromkosten variieren je nach Nutzerverhalten und Größe des Gebäudes.

AnschaffungsbereicheKosten
Erdkollektoren8.000 bis 9.000 €
Erdsonden6.000 bis 12.000 €
Erdwärmepumpe 6.000 bis 11.000 €
Montage2.000 bis 3.000 €
Lüftungsmodul (bei Klimaanlage)4.000 bis 8.000 €
Kleinteile500 bis 1.500 €

BAFA-Förderung, um die Kosten für die Erdwärmeheizung zu reduzieren

Die Zuschusshöhe für eine Erdwärmeheizung bestimmt das Bundeswirtschaftsministerium. Seit 2020 wird ein bestimmter Prozentsatz der Kosten zurückgezahlt. Folgende Punkte müssen dabei beachtet werden:

  • 35 % sind bei Wärmepumpen förderfähig.
  • Beim Ersetzen einer Ölheizung werden 45 % der förderfähigen Kosten erstattet.
  • 5 % gibt es obendrauf, wenn der Einbau aufgrund eines individuellen Sanierungsfahrplans erfolgt. Dieser Plan muss vorab bei der BAFA angefordert werden und mit einem Energieeffizienz-Experten erstellt worden sein. 
  • Die Bruttokosten können inklusive MwSt. angesetzt werden.

Maximal können Sie sich 60.000 € brutto pro Wohneinheit fördern lassen. Unbewohnte Gebäude lassen sich bis 3,5 Mio. € brutto fördern. Achtung: Bei vorsteuerabzugsberechtigten Personen werden nur die Nettokosten kalkuliert. Dadurch werden maximal 42.016,81 € zurückgezahlt.

Den Antrag können Sie unkompliziert online stellen. Damit Ihre Antragsstellung erfolgreich ist, müssen Sie allerdings einen detaillierten Kostenvoranschlag einreichen. Hierbei ist es sehr wichtig, dass alle Kosten im Antrag dokumentiert sind, denn nachträgliche Änderungen sind nicht möglich.

Gehen Sie daher alles in Ruhe durch und fragen Sie ggf. bei der Installationsfirma nach, ob auch tatsächlich alle Kosten aufgelistet wurden. Achten Sie auch darauf, dass Sie erst Handwerker beauftragen, wenn Sie den Zuwendungsbescheid der BAFA erhalten haben. Denn nur dann ist die Förderung gewährleistet. Auch wenn sich die Bearbeitungszeit der BAFA manchmal etwas hinzieht, beugen Sie dem eigenen finanziellen Risiko dadurch vor.

Fazit: Erdwärmepumpe: Funktion, Kosten und Vor- und Nachteile

Sie haben jetzt eine ganze Reihe von Informationen über die Erdwärmepumpe, ihre Funktionsweise sowie ihre Kosten erhalten. Sollten weiterhin Fragen offen sein, freuen wir uns, von Ihnen zu hören. Sie können uns telefonisch unter +49 (0) 206 4778 8510 oder über unser Kontaktformular erreichen. 
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