Die Erdwärmeheizung

« Effizientes und nachhaltiges Heizsystem »

Die Heizung gilt vielen – so auch dem Gesetzgeber – als der Ansatzpunktschlecht hin für die Verminderung der privaten CO2-Emissionen. Allen anderen Systemen voran gilt heute die Wärmepumpe als nachhaltige. Ein seit langem bekanntes System ist die Erdwärmeheizung. Aber was sind Sole-Wasser-Wärmepumpen und was haben sie mit Erdwärmekollektoren gemein? Und kann ein solches System ohne umfassende Förderung überhaupt wirtschaftlich sein? Erfahren Sie mehr darüber.

Was ist eine Erdwärmeheizung?

Aus technischer Sicht gibt es gleich mehrere Formen an Erdwärmeheizungen. Ganz allgemein betrachtet handelt es sich dabei jedoch um ein Wärmepumpensystem. Diese Heiztechnik nutzt Umgebungswärme, um sie an Hand des umgekehrten Kühlschrankprinzips in technisch nutzbare Heizwärme umzuwandeln. Dabei wird der Mechanismus von Kompression und Dekompression und entsprechender Energiefreisetzung eingesetzt, um selbst niedrige Temperaturniveaus auf die für typische Heizsysteme verarbeitbaren Wärmebereiche anzuheben.

Im Falle einer Erdwärmepumpe kommt als Energiequelle nicht das Grundwasser oder die Außenluft zum Einsatz, wie es bei anderen Pumpentypen der Fall ist. Stattdessen wird Geothermie, also die Wärme des Erdreichs, eingesetzt. Man spricht bei einer Erdwärmeheizung deshalb auch von einer sogenannten Geothermie-Heizung.

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe kurz erklärt

Die wohl am weitesten verbreitete Erdwärmeheizung ist die so genannte Sole-Wasser-Wärmepumpe. Diese Heizungen nutzen eine schachtförmige Tiefbohrung, um große Erdtiefen von mehreren zehn bis sogar hundert Metern zu erreichen. Dort sind die Voraussetzungen für Geothermie besonders vorteilhaft, da sowohl gleichbleibende als auch hohe Temperaturen vorherrschen. Sole-Wasser-Wärmpumpen von Dimplex und anderen renommierten Herstellern nutzen ein Transportmedium, die so genannte Sole, um die Energie aus dem Boden zum Heizsystem zu transportieren. Die Energie wird über einen Wärmetauscher entzogen und die abgekühlte Sole in den Untergrund zurückgeführt. Da dem Untergrund durch die Erdwärmepumpe permanent Wärme entzogen wird und die Schächte den Schichtaufbau des Untergrunds durchstoßen, sind die dafür nötigen Erdbohrungen nicht überall möglich und in allen Fällen genehmigungspflichtig.

Erdwärmekollektoren – die Alternative zur Geothermie-Bohrung

Neben der Sole-Wasser-Wärmepumpe gibt es allerdings noch weitere Systeme, die die Erdwärme für eine Erdwärmepumpe nutzbar machen. So bieten Erdkollektoren eine Möglichkeit, bereits in geringer Tiefe und ohne aufwendige Schachtbohrung Geothermie zur Heizung zu befördern und die nachhaltige Wärmeerzeugung so zu lösen. Typisch ist das Einbringen der Kollektorflächen unter dem Gebäude oder in sonstigen Aushubbereichen. Der erforderliche Mehraufwand für die nötige Bodentiefe wird so minimiert. Da die erzielbaren Tiefen so nur knapp unter der Oberfläche liegen, fällt die Ausbeute für die Erdwärmeheizung zwar geringer aus. Mit weit weniger Aufwand wird aber auch über die Erdwärmekollektoren ein konstantes, wenn auch geringeres Temperaturniveau erschlossen.

Grundlagen für die Effizienz einer Geothermie-Heizung

Damit die Nutzung von Erdwärme nicht nur ideellen Werten genügt, sondern auch tatsächlich wirtschaftlich eingesetzt werden kann, müssen einige Grundvoraussetzungen gegeben sein. Denn nur dann, wenn eine Erdwärmeheizung effizient ist, wird sie auch dauerhaft genutzt und kann ihre Vorteile in Sachen Umweltschutz und Nachhaltigkeit voll und ganz ausspielen:

Die Energiequelle der Erdwärmeheizung – konstant und leistungsfähig

Erdwärmeheizungen sind dann besonders effizient, wenn sie eine gleichförmige Funktionalität im optimalen Leistungsbereich aufweisen. Für eine einzelne Heizung bedeutet das, dass sie auf den Heizwärmebedarf des Gebäudes abgestimmt und auch die Versorgung mit Erdwärme über eine Sonde oder Kollektorfläche auf die Anlagendimension zugeschnitten ist. Werden außerdem alle nötigen Erdtiefen und sonstigen Parameter eingehalten, wird ein konstantes Energieniveau erschlossen, von dem aus das System optimal funktionieren kann. Das Ergebnis ist ein maximaler Einsatz von Erdwärme unter Zuhilfenahme der geringstmöglichen Hilfsenergie in Form von elektrischem Strom. Gut eingeregelt erweist sich eine Erdwärmeheizung damit allgemein als effizient, da sie keinen eigentlichen Brennstoff benötigt. Und damit erfordert sie nach der erfolgten Installation außer Hilfsenergie- und Unterhaltungskosten keine weiteren Betriebsaufwendungen. Technisch betrachtet weisen moderne Anlagen heute Effizienzgrade von deutlich über 90% auf, so dass sowohl in Sachen Kostenaufwand als auch Emissionsausstoß kaum mehr zu übertreffende Werte erzielt werden.

Mehr Installationsaufwand – mehr Energieausbeute

Im Vergleich zu einer Sondenbohrung bedeuten Erdwärmekollektoren weniger technischen und finanziellen Aufwand. Allerdings erweist sich auch die Energieausbeute wegen der oberflächennah niedrigeren Erdtemperaturen geringer. Zwar lässt sich keine allgemeinverbindliche Aussage treffen. Allerdings zeigt sich tendenziell, dass eine Erdwärmeheizung im Betrieb dann besonders effizient und leistungsfähig ist, wenn eine Umsetzung gewählt wurde, die beim erstmaligen Aufbau mehr Aufwand bedeutet. Erdwärmepumpen sind in der Anschaffung zwar eine sehr aufwändige Technik, ermöglichen aber nachfolgend nahezu kostenneutrales Heizen. Eine Berechnung der Amortisation lässt sich daher ausgehend vom Anschaffungspreis und dem Heizwärmebedarf recht einfach vornehmen. Meist zeigt sich innerhalb der mittleren Lebenserwartung der Komponenten eine Kostendeckung, so dass der ökologische Aspekt dieser Heiztechnik auch finanziell echte Vorteile nach sich zieht.

Die Förderung von Erdwärmepumpen – ein günstiger Einstieg in eine nachhaltige Heizung

Noch effizienter zeigt sich eine Erdwärmeheizung, wenn entsprechende Fördergelder in Anspruch genommen werden. Vor allem die sehr leistungsfähigen Sole-Wasser-Wärmepumpen werden finanziell noch interessanter, wenn die hohen Anschaffungskosten der Heizungen über eine entsprechende Förderung, beispielsweise durch die KfW, reduziert werden. Zwar wird die Anlage durch die Unterstützung auf finanzieller Ebene nicht leistungsfähiger, allerdings sinkt die Amortisationszeit deutlich, da der Kostenaufwand der Rechengleichung reduziert wird, wohingegen das Heizen weiterhin nahezu kostenneutral umgesetzt werden kann.

Mit einer Erdwärmeheizung nachhaltig und auf Dauer günstig heizen

Geothermische Heizsysteme erfreuen sich dem Ruf einer hohen Effizienz und Nachhaltigkeit. Zu Recht! Ganz gleich, ob Erdwärmekollektoren oder echte Tiefbohrungen zum Einsatz kommen – eine Geothermie-Heizung erschließt besonders leistungsfähige Reservoirs nachhaltiger Wärme. Die Geothermiepumpe übertrifft hierbei sogar die besonders verbreiteten Luftwärmepumpen und positionieren in Sachen Nachhaltigkeit, aber auch Effizienz ganz vorne. Wird darüber hinaus eine Förderung für die Erdwärmeheizung in Anspruch genommen, ergibt sich eine durchaus mit günstigeren Systemen vergleichbare Amortisationsspanne. Letztlich ist somit ein technischer und ökologischer Mehrwert mit nur geringen finanziellen Mehraufwendungen einhergeht.