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GEOTHERMIE:Heizen mit Bodenhaftung


Das Einfamilienhaus - epaper ⋅ Ausgabe 4/2020 vom 19.02.2020

Wärmepumpen heizen mit Energie aus der Umwelt, hocheffizient, sofern die Bedingungen stimmen. Wie bei den Erdwärmepumpen - ihre Quelle „sprudelt“ das ganze Jahr über.


Artikelbild für den Artikel "GEOTHERMIE:Heizen mit Bodenhaftung" aus der Ausgabe 4/2020 von Das Einfamilienhaus. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Das Einfamilienhaus, Ausgabe 4/2020

Zum Eigenheim gibt’s heute als Heizung oft gleich die Wärmepumpe mit dazu, sie hat den Gas-Brennwertkessel endgültig von Rang Eins verdrängt. Meistens handelt es sich um eine Außenluft-Wärmepumpe, schnell zu installieren. Doch die hat eine Verwandte, die die Energie anstatt aus der - im Winter kalten - Umgebungsluft aus dem Erdboden holt. Und die damit deutlich effizienter arbeitet.

Wärme - verdichtet

Im Erdreich herrschen ab einer Tiefe von ...

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... etwa zwölf Metern beständig um die zehn Grad plus. Nicht gerade behagliche Temperaturen, aber es handelt sich ja um sozusagen verdünnte, über einen relativ großen Raum verteilte Wärme. Die wird von der Erdwärmepumpe eingesammelt, in der Regel mittels einer oder mehrerer senkrechter Sonden, in denen in einer U-Leitung die Sole kursiert, die Wärmeträgerflüssigkeit (ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel). Das Aggregat selber, im Keller oder im Technikraum aufgestellt, verfügt wie ein Kühlschrank über einen Kühlkreis. Bereits die nur leicht angewärmte Sole lässt das Kältemittel im Kühlkreis verdampfen. Der Dampf wird im Verdichter unter Druck gesetzt und dadurch erhitzt, mühelos werden so die circa 45 Grad für die Warmwasserbereitung und die circa 30 Grad für die Fußbodenheizung bereitgestellt. Eine weitere Möglichkeit, dem Erdboden Energie zu entziehen, stellen Sole-Kollektoren dar, Leitungsnetze, die waagerecht in circa anderthalb Metern Tiefe verlegt werden.

Heizen und Kühlen mit der Wärmepumpe

Heizen im Winter - und im Sommer klimatisieren: Erdwärmepumpen können „passiv“ kühlen, ohne ihren Kühlkreis zu aktivieren: Sie schicken überflüssige Wärme, die von den Heizflächen aufgenommen wurde, einfach über z. B. die Sonden ins Erdreich. BWP

Bedarf berechnen

Wie effizient das System läuft, verrät die Jahresarbeitszahl, die JAZ, das Verhältnis des eingesetzten Betriebsstroms zur Wärmeproduktion im Jahresdurchschnitt: Erdwärmepumpen können die 4 überschreiten, das heißt, sie können mit einer Kilowattstunde Strom vier oder mehr Kilowattstunden Nutzwärme erzeugen. Aber nicht nur deswegen würde Stefan Materne von der Energieberatung der Verbraucherzentrale sie den weitaus beliebteren Außenluftgeräten vorziehen, auch wenn sie in der Anschaffung teurer und aufwendiger in der Montage sind (u. a. aufgrund der Bohrungen für die Sonden). Mit ihnen habe man die Möglichkeit, sein Haus im Sommer auf energiesparende Weise zu kühlen. Es wird einfach die Richtung umgekehrt: Über die Fußbodenheizung wird überflüssige Wärme aus den Räumen aufgenommen und in den Erdboden geleitet. Ideal für diese Verwendung sind indes sogenannte Klimadecken.

Aggregat (rechts) und Pufferspeicher mit fast 400 Litern Fassungsvermögen: Das Gerät verfügt gemäß Hersteller über einen Wärmemengen- und Stromzähler. Stiebel Eltron


Wärmepumpe im edlen Schwarz, mit 190-Liter-Brauchwasserspeicher: Sie arbeitet modulierend, passt sich dem aktuellen Bedarf an. Buderus


Erdwärmepumpen sind teurer in der Anschaffung und werden seltener eingesetzt als Außenluft-Wärmepumpen, sind allerdings deutlich effizienter. VdZ


Zu Maternes Alltag gehören allerdings Stromfresser, Anlagen, die unter den Erwartungen bleiben, und das gar nicht selten, weil sie falsch geplant wurden. „Im Zuge der Planung und Auslegung muss unbedingt der Wärmebedarf von Gebäude und Bewohnern berechnet werden“, so der Experte. Das geschehe offenbar nicht immer, jedenfalls seien viele Wärmepumpen zu groß dimensioniert. Häufig fehle außerdem der Wärmemengenzähler, sodass sich die JAZ nur sehr umständlich ermitteln lasse. Dabei koste der mit Montage lediglich um die 150 Euro.

Für die Kühlfunktion in der heißen Jahreszeit eignen sich Raumklimadecken am besten. Sie wirken wie ein kühler Abendhimmel. IGR Raumklimasysteme


Regelmäßige Kontrolle

Natürlich sind nicht alle Grundstücke gleich ergiebig. Ob und wie gut das Erdreich vor Ort als Wärmequelle geeignet ist, darüber kann man sich vorab online im Geothermie-Kataster des jeweiligen Bundeslandes informieren (siehe Kasten). Liefert jedoch der Untergrund genug und wurde das Aggregat einigermaßen exakt aufs Haus zugeschnitten, hat man eine verlässliche Heiztechnik mit niedrigen Betriebskosten. Ein regelmäßiger Blick auf den Wärmemengenzähler und den Stromzähler wird trotzdem nicht schaden. ◗ ab

Erdwärmepumpe samt Puff erspeicher: Die Wärmepumpe aus der Serie BSE Neo läuft nach Herstellerangaben extrem leise und effi zient. Brötje


Dieses kompakte Aggregat benötigt eine Stellfl äche von nicht einmal einem halben Quadratmeter. Mitsubishi Electric


Komfort im Griff: Regeleinheit für Heizung, Lüft ung, Kühlung und Warmwasserbereitung. Vaillant


Kosten und Planung

KOSTEN:

Erdwärmepumpe: Aggregat 9.000 - 11.000 €; Sonde 50 - 100 €/Meter Bohrtiefe; Kollektoren ca. 25 €/m2

• Grundwasser-Wärmepumpe: Aggregat 9.000 - 12.000 €, Brunnen (2 Stck.) 4.000 - 7.000 €

• Wartung: ca. 100 €/Jahr (inkl. Montage; Angaben: Verbraucherzentrale)

FÖRDERUNG:

• im Neubau nur für innovative oder besonders effi ziente Systeme (www.bafa.de, „Innovations- und Zusatzförderung“)

PLANUNG:

• Vorplanung: im Zuge der Hausplanung zuerst unabhängigen Energieberater hinzuziehen (www. energie-effi zienz-experten.de; verbraucherzentrale- energieberatung. de), dann den Installateur

• Grundwasser-Wärmepumpen: hohe JAZ möglich (bis 5), Voraussetzung ist eine ausreichend Grundwasser führende Schicht (nicht tiefer als 20 Meter), 2 Brunnen erforderlich (Entnahme und Rückspeisung)

• Genehmigungen: vor Sonden- bzw. Brunnenbohrung Genehmigung der Unteren Wasserbehörde erforderlich

• Installation: nach VDI 4640 Blatt 2; Betriebsstrom: Wärmepumpen-Tarif nutzen, ca. 22 Cent/kWh

• Flächenheizung: bei zusätzl. Kühlfunktion Heizschlangen ggf. enger verlegen; vor Inbetriebnahme: hydraulischer Abgleich durch den Installateur

• Qualitätssiegel: „Quality Label“ der ehpa, der European Heat Pump Association

INFO-ADRESSEN:

• www.infogeo.de - Staatliche Geologische Dienste, Menüpunkt „Erdwärme / Geothermie“, Links zu den Geothermie-Katastern der Bundesländer

• www.agenda-energie-lahr.de - Gruppe „Energie“ der Lokalen Agenda 21 Lahr, Ergebnisse eines herstellerunabhängigen Wärmepumpen-Feldtests

• www.verbraucherzentrale.nrw - „Heizen mit Wärmepumpe…“ (unter Menüpunkt „Energie“, dann „Heizen und Warmwasser“)

• www.waermepumpe.de - Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V., u. a. Infos zur Technik, Adressen von Fachbetrieben