Wärmequellen aus Erdreich und Grundwasser

Bei der Entscheidung für eine Heizung kann es vor allem bei Passivhäusern oder Niedrigenergiehäusern sinnvoll sein, neben einer Solaranlage auch die Nutzung von Wärmequellen aus Erdreich und Grundwasser in Betracht zu ziehen. Dabei macht man sich das Prinzip der Wärmepumpen zunutze. Diese Wärmepupen funktionieren im Prinzip wie ein Kühlschrank: Sie nutzen die Wärme des sie umgebenden Mediums und geben diese über Wärmetauscher dann für Heizzwecke ab.

Zu unterscheiden sind dabei Wärmepumpen, die das Grundwasser als Wärmespeicher nutzen und solche, welche die Geothermie, also die Erdwärme nutzen. Beide Arten sind sehr effektiv.

Grundwasserwärmepumpen

Bei einer Grundwasserwärmepumpe werden zwei Brunnen gebohrt. Aus dem sogenannten Förderbrunnen wird das Grundwasser zum Wärmeentzug entnommen. Über den Schluckbrunnen wird das abgekühlte Grundwasser dann wieder zurückgeführt. Grundwasserwärmepumpen sind besonders effizient und haben einen sehr hohen Wirkungsgrad, weil das Grundwasser über das ganze Jahr eine gleichbleibende Temperatur von rund sieben bis zehn Grad aufweist. Wegen der notwendigen Bohrung der beiden Brunnen ist der Installationsaufwand allerdings sehr hoch. Außerdem sind Grundwasserwärmepumpen immer genehmigungspflichtig. In Grundwasserschutzgebieten ist die Nutzung eher eingeschränkt möglich. Zwischen den beiden Brunnen muss zudem ein bestimmter Mindestabstand eingehalten werden, sodass auch bestimmte Voraussetzungen auf dem Grundstück eingehalten werden müssen.

Erdwärmepumpe

Bei einer oberflächennahen Geothermienutzung durch eine Erdwärmepumpe werden in einer Tiefe von rund einem Meter großflächig im Erdreich Kollektoren verlegt. In diesen zirkuliert dann ein Wärmeträger, der dem Erdreich Wärme entzieht. Dieses System ist relativ preiswert und kann je nach den örtlichen Gegebenheiten auch eine gute Effizienz aufweisen. Ein Risiko besteht jedoch darin, dass dem Erdreich zu viel Wärme entzogen wird und es im Winter länger kühl bleibt. Damit reduziert sich dann der Wirkungsgrad deutlich. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Nutzung einer Erdwärmesonde. Dabei wird eine Tiefenbohrung durchgeführt, was mit erheblichen Kosten verbunden ist. Andererseits hat das Erdreich ab rund zehn Metern Tiefe eine gleichbleibende Temperatur. Daher kann eine Erdwärmepumpe mit Erdsonde auch hohe Wirkungsgrade erreichen. Tiefenbohrungen um rund 100 Meter Tiefe sind dabei üblich. Je nach geologischer Situation können aber auch deutlich tiefere Bohrungen notwendig sein. Bergrecht und Gewässerschutz verteuern diese Wärmepumpen dann unter Umständen noch weiter.

Effizienz

Erdwärmepumpen sind von der Effizienz her ähnlich zu bewerten wie Grundwasserwärmepumpen, wobei oberflächennahe Erdwärmepumpen etwas abfallen. Andererseits sind sie deutlich preiswerter als die beiden anderen Bauweisen. Es ist auf jeden Fall sinnvoll, eine genaue Kosten-Nutzen-Analyse durchzuführen. Wärmepumpen können den gesamten Wärmebedarf eines Hauses decken, wenn sie eine entsprechende Arbeitszahl erreichen. Wird zum Betrieb der Wärmepumpe dann auch Strom aus erneuerbaren Energien genutzt, so fällt die Ökobilanz positiv aus.

Der Artikel wurde verfasst von Angelika Schmid.