Wärme­pumpe und Tiefen­bohrung – Eine energetisch gute Kombi­nation

So funktioniert die Erdwärme­pumpe

Eine Wärmepumpenheizung kombiniert mit Tiefensonden ist vielen eher unter dem Namen Erdwärmeheizung geläufig – und das aus gutem Grund.

Die Erdwärmeheizung nutzt, wie der Name schon sagt, die Wärmeenergie aus der Erde. Um zu dieser Erdwärme zu gelangen, wird bis zu 100 Meter tief in die Erde gebohrt. In diese Tiefenbohrung wird dann eine sogenannte Tiefensonde verlegt. Eine Tiefensonde besteht aus zwei Kunststoffleitungen, die in diese Bohrung eingeführt werden. Der Raum der Bohrung wird anschließend mit Beton ausgefüllt und möglichst luftdicht abgeschlossen. Luft würde nämlich als Isolator wirken und die Wärmeübertragung vom Erdreich auf die Kunststoffleitungen verlangsamen oder gar verhindern.

Normalerweise werden mindestens zwei oder sogar mehrere Tiefensonden bei einem Projekt verlegt, je nachdem wie groß der Leistungsbedarf ist und, ob die Erdwärmeheizung auch als Kühlung im Sommer vorgesehen ist.

Das Erdreich steht also stetig mit den Tiefensonden in Verbindung und gibt unentwegt Wärmeenergie an die einbetonierten Leitungen ab. Ab 20 Meter herrscht bis in 100 Meter Tiefe eine konstante Temperatur. Eine Kunststoffleitung in der Tiefensonde verläuft abwärts, die andere aufwärts. Die Wärmepumpe pumpt kaltes Wasser beziehungsweise Frostschutzmittel in die Tiefensonde. Auf dem Weg nach unten wird die Flüssigkeit vom Erdreich erwärmt und anschließend über die andere Leitung wieder nach oben in die Wärmepumpe befördert. Mit dieser Energie aus der Erde wird die Wärmepumpe betrieben, eine Energie die tatsächlich gratis ist! Die Wärmepumpe und der Pufferspeicher benötigen etwas zusätzlichen Strom, und schon heizt man sein Zuhause ressourcenschonend.

Alle Vorteile einer Erdwärme­pumpe mit Tiefen­bohrung nutzen

Im Sommer hat die Erdwärmepumpe den genau umgekehrten Effekt wie im Winter. Die Erdwärmeheizung kann auch zum Kühlen verwendet werden. Dabei dreht man den Spieß einfach um und lässt das nach unten gepumpte Wasser vom Erdreich nicht mehr aufheizen, sondern abkühlen.

Weitere Vorteile der Tiefensonde sind, dass sie nicht viel Platz benötigt und das Gebäude ohne Weiteres darüber gebaut werden kann.
Energetisch ist die Erdwärmeheizung die ideale Heizlösung, allerdings macht sie aufgrund des Bauaufwandes vor allem bei Neubauten wirklich Sinn.

Weitere Wärmepumpen-Heiz­varianten

Abgesehen von der Erdwärmeheizung mit Tiefensonden, deren Wirkungsgrad mit Abstand am besten ist, gibt es noch drei andere Heizvarianten mit Wärmepumpen, allesamt alternative Energiequellen, die umweltfreundlich arbeiten und keinen eigenen Heizraum benötigen.

Flächen­kollektor

Ein Flächenkollektor funktioniert im Grunde genommen gleich wie eine Tiefensonde. Allerdings werden die Leitungen hier, wie der Name schon sagt, auf großer Fläche flach in der Erde verlegt (bis zu 1,5 Meter Tiefe). Nachteile gegenüber der Erdwärmeheizung mit Tiefensonden sind, dass der Flächenkollektor mehr Platz beansprucht. Ein großer Vorteil ist, dass bei Flächenkollektoren keine ebene Verlegefläche notwendig ist, sondern auch auf abschüssigem Gelände gearbeitet werden kann. Für die Errichtung von Flächenkollektoren ist zudem keine behördliche Genehmigung nötig.

Grundwasser-Wärme­pumpe

Bei der Grundwasser-Wärmepumpe wird das Grundwasser als Energieträger verwendet. Diese Form der Wärmeenergiegewinnung ist noch stromsparender, denn Grundwasser hat bereits eine Eigentemperatur von 10 Grad Celsius, in manchen Gegenden sogar 20 Grad. Das reduziert den Strombedarf der Wärmepumpe und ist somit effizienter. Auf der einen Seite befindet sich ein sogenannter Saugbrunnen, aus dem das Grundwasser gewonnen wird. Das Grundwasser wird anschließend über einen Sicherheits-Wärmetauscher geleitet und auf der gegenüberliegenden Seite im sogenannten Schluckbrunnen dem Grundwasserstrom zurückgegeben. Genau dazwischen befindet sich bei dieser Heizlösung die Wärmepumpe.

Luftwärme­pumpe

Die Luftwärmepumpe nutzt die Energie aus der Außenluft, sie nutzt also kostenlose Umweltenergie. Luftwärmepumpen arbeiten ohne Emissionen und brauchen auch keinen eigenen Heizraum. Die Energie aus der Außenluft wird mit elektrischem Strom für das Heizsystem nutzbar gemacht. Sogar bei eisigen Außentemperaturen schafft es die Luftwärmepumpe der Umgebungsluft Wärmeenergie zu entziehen.

Ist eine Wärmepumpenheizung fachmännisch berechnet und konzeptioniert, sind die Betriebskosten sehr niedrig.

Tipp:

Egal ob Tiefensonde, Flächenkollektor, Grundwasser- oder Luftwärmepumpe: Eine Wärmepumpe ist vor allem dann die ideale Lösung für Ihr Projekt, wenn Sie Niedertemperaturheizungen, auch Passivheizungen genannt, wie Fußboden- oder Deckenheizungen, in Ihrem Gebäude vorgesehen haben. Diese halten Ihr Gebäude mit niedrigen Heiztemperaturen kontinuierlich und schonend warm. Das ist gut für Sie und die Natur.

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