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Kinder messen Erdwärme.

Erdwärmepumpen

Geothermie: Erdwärme-Heizung für zuhause

Geht es um „Erneuerbare Energien“ denken viele nur an Sonnen-, Wind- und Wasserkraft. Die Wenigsten bedenken die Gratis-Wärme aus dem Inneren der Erde: Geothermie.

Bereits ein bis zwei Meter „unter der Erde“ liegt die Temperatur im Winter bei 10 Grad Celsius. Ob es sich für Hauseigentümer lohnt, das Erdreich als Wärmequelle „anzuzapfen“, hängt vom Wärmebedarf des Hauses und von den geologischen Bedingungen vor Ort ab. Bei der Nutzung der Wärme aus den oberen Erdschichten (bis zu 400 Metern Tiefe) sprechen Fachleute von oberflächennaher Geothermie.

Erdwärmepumpe: So funktionierts

Das Einsammeln der natürlichen Erdwärme übernehmen entweder Erdwärmesonden oder -kollektoren: Kollektoren sind Kunststoffrohre, die großflächig in etwa eineinhalb Metern Tiefe verlegt werden.

  • Sonden werden bis zu 150 Meter tief in die Erde gebohrt.
  • Kollektoren sind Kunststoffrohre, die großflächig in etwa eineinhalb Metern Tiefe verlegt werden. Sie nehmen also weit mehr Platz ein.

Die Erdwärme bringt ein Wasser-Sole-Gemisch in den Sonden, beziehungsweise Kollektoren auf etwa zehn Grad.

Dann kommt die Wärmepumpe ins Spiel: Hier nimmt ein Kältemittel die Wärme der nach oben beförderten Flüssigkeit auf und verdampft sie. Die nachgeschaltete elektrische Pumpe (= der Kompressor oder Verdichter) erhöht den Druck und verdichtet den Dampf des Kältemittels. Dabei steigt die Temperatur, weil sich Gase unter Druck erwärmen. In einem Pufferspeicher wird die Wärme gesammelt und an die Heizung abgegeben.

Effizienz und Stromverbrauch

Ohne Stromzufuhr ist Erdwärme nicht nutzbar: Der elektrische Kompressor überbrückt die Differenz zwischen der Temperatur der Wärmequelle und der Vorlauftemperatur, die die Heizungsanlage benötigt. Je höher der Wärmebedarf im Haus, desto mehr muss die Pumpe schuften – und desto höher steigt der Stromverbrauch. Eine gute Energiebilanz erreicht die Erdwärmepumpe deshalb nur in gut gedämmten Gebäuden. Optimal ist es, sie mit Flächenheizungen zu kombinieren, denen Heizwasser mit niedriger Vorlauftemperatur (35 Grad) genügt.

Maßstab für die Energieeffizienz von Wärmepumpen ist ihre Jahresarbeitszahl (JAZ), die das Verhältnis von Stromverbrauch und Wärmeproduktion angibt. Erzeugt die eingesetzte Menge Strom (1 Kilowattstunde) mindestens vier mal so viel Wärme (4 Kilowattstunden Wärme), arbeitet das Gerät effizient und klimafreundlich: Das entspricht der JAZ 4.

Fast kostenlose „Klimaanlage“

Ein Vorteil der Erdwärmeheizung besteht darin, dass sie im Sommer auch als Klimaanlage funktioniert – ohne Kosten für ein weiteres Gerät. Das Wasser aus dem Erdreich ist in der warmen Jahreszeit kühler als die Lufttemperatur und fließt (ohne den Umweg über die Wärmepumpe) direkt in die Heizkörper oder in die Rohre der Flächenheizung. Die Erdwärmeanlage kühlt nicht so effektiv wie eine Klimaanlage, kann die Raumtemperatur aber durchaus um sechs, sieben Grad senken. Und: Anders als der Energie-Schluckspecht Klimaanlage benötigt sie dafür nur ein wenig Betriebsstrom für das Umwälzen des Wassers.

Was kostet eine Erdwärmeheizung?

Das lässt sich nur grob schätzen – etwa 18.000 bis 22.000 Euro – , weil bei dieser Sorte Heizung die Installationskosten eine große Rolle spielen und sehr unterschiedlich ausfallen können. Die oft sehr aufwändigen Bohrungen für Erdwärmesonden stellen ein Kostenrisiko dar: Wie tief gebohrt werden muss, hängt nicht nur vom Energiebedarf ab. Sondern auch davon, wie der Untergrund beschaffen ist (Gestein, Grundwasserstand, Oberflächentemperatur). Die geologischen Bedingungen muss ein Fachmann beurteilen.

In Trinkwasserschutzzonen sind keine Bohrungen zulässig: Zuallererst muss man daher das Vorhaben bei der kommunalen Wasserbehörde melden und rechtliche Aspekte abklären. Darf nicht gebohrt werden, kann man Erdwärmekollektoren verwenden – vorausgesetzt, das Grundstück ist dafür groß genug. Mindestens die Wohnfläche des Hauses wird benötigt, um Kollektoren zu verlegen. Und diese „Zone“ muss „baumfrei“ bleiben.

Die Installation ist also aufwändig. Sind jedoch die geologischen Bedingungen günstig und das Gebäude gut gedämmt, kann eine Erdwärmepumpe die Energiekosten laut Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen dauerhaft um die Hälfte senken.

Fördermittel

Im August 2012 hat die Bundesregierung die Förderkonditionen für Wärmepumpen im Marktanreizprogramm (MAP) erneut verbessert. Sie gelten nach wie vor nur für Bestandsgebäude, nicht für Neubauten. Der Kauf einer Erdwärmepumpenanlage bis 10 Kilowatt Leistung wird jetzt mit 2.800 Euro gefördert (vorher 2.400 Euro). Bei steigender Leistung erhöht sich die Summe. Wer einen Pufferspeicher (mindestens 30 Liter pro Kilowatt Wärmeleistung) installiert, erhält obendrein eine Speicherprämie von 500 Euro.

Fördermittel gibt’s nur für Wärmepumpen, die zugleich zum Heizen und zur Warmwasserbereitung dienen. Sie müssen außerdem eine Mindest-JAZ erreichen: Erdwärmesysteme in Wohngebäuden JAZ 3,8, in Nichtwohngebäuden JAZ 4,0. Auf der Website des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Rubrik „Erneuerbare Energien“) finden Interessierte eine Liste von Anlagen, die diese Bedingung erfüllen, und weitere Informationen zur Förderung: www.bafa.de


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