Die Sole-Wasser-Wärmepumpe: Unser Erdwärmepumpen Guide für die Schweiz
Tauchen Sie ein in die Welt der Sole-Wasser-Wärmepumpen und entdecken Sie eine Heizlösung für Ihr Zuhause. Funktion, Installation und Vorteile.
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe stellt eine effektive und verlässliche Heizlösung dar. Dieser Artikel vermittelt Ihnen deshalb alles Wissenswerte über Erdwärmepumpen, von der Funktionsweise bis hin zu den Kosten. Mit diesem nötigen Hintergrundwissen können Sie dann entscheiden, ob dieses Heizungsystem für Sie eine gute Option ist.
Aber zuerst ein bisschen technischen Hintergrund zur Funktion einer Sole-Wasser-Wärmepumpe.
Die Funktionsweise einer Sole-Wasser-Wärmepumpe
Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt die konstante Temperatur des Erdreichs, um Gebäude zu heizen oder zu kühlen. Eine Sole-Lösung fliesst durch unterirdische Rohre, nimmt Erdwärme auf und gibt diese an ein Heizsystem ab. Ein Kompressor und weitere Komponenten sorgen dann dafür, dass die Wärme nutzbar gemacht wird.
Doch wie sieht diese Funktionsweise technisch betrachtet aus?
Das Grundprinzip und die Komponenten
Das Grundprinzip einer Erdwärmepumpe funktioniert wie folgt:
Energiequelle: Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen die im Erdreich gespeicherte Wärme als Energiequelle.
Wärmeträger: Eine Sole-Lösung (Wasser-Glykol-Gemisch) dient als Wärmeträger, der die Erdwärme aufnimmt.
Heizkreislauf: Die Sole fliesst durch ein unterirdisches Rohrsystem und nimmt dabei Wärme auf.
Und hierzu benötigt die Sole-Wasser-Wärmepumpe die folgenden Komponenten:
Verdampfer: Die Sole-Lösung gibt die aufgenommene Wärme an den Verdampfer der Wärmepumpe ab.
Kompressor: Ein Kompressor verdichtet das Kältemittel, wodurch dessen Temperatur steigt.
Kondensator: Das erhitzte Kältemittel gibt seine Wärme an das Heizsystem ab.
Entspannungsventil: Das Kältemittel entspannt sich, kühlt ab und der Kreislauf beginnt von vorn.
Was macht die Erdwärmepumpe so effektiv?
Drei Aspekte machen die Erdwärmepumpe zur wahrscheinlich effektivsten Heizlösung:
Konstante Erdtemperatur: Im Erdreich herrscht eine konstante Temperatur, was die Effizienz erhöht.
Geringe Betriebskosten: Durch die hohe Effizienz sind die Betriebskosten relativ niedrig.
Umweltfreundlich: Keine CO2-Emissionen, da die Energie aus dem Erdreich kommt.
Jetzt wissen Sie, wie eine Sole-Wasser-Wärmepumpe funktioniert und warum sie so effektiv ist. Aber welche verschiedenen Arten von Erdwärmepumpen gibt es eigentlich?
Die verschiedenen Erdwärmepumpenarten
Erdwärmepumpen sind nicht alle gleich. Je nach Bedarf und Gegebenheiten vor Ort gibt es verschiedene Arten, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Diese unterscheiden sich in ihrem Wärmetauscher:
einige nutzen hierzu eine tief in der Erde gelegene Sonde
andere breit gefächerte und vergrabene Kollektoren.
Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen.
1. Erdwärmepumpe mit Sonde
Hier werden Sonden (Erdsonden-Wärmespeicher) vertikal in den Boden eingebracht, durch die die Sole-Lösung fliesst.
Diese Lösung benötigt nur eine Fläche von 20 Quadratmetern und deshalb bietet sie sich für Grundstücke und Häuser an, bei denen der Platzbedarf minimal ist. Um trotz mangelnder Fläche eine gleichbleibende Temperatur von rund 10 Grad Celsius das ganze Jahr über zu gewährleisten, sind jedoch Bohrungen in Tiefen von 100 bis 300 Metern erforderlich.
Die genaue Tiefe der Bohrungen hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Wärmebedarf Ihres Hauses und der Bodenbeschaffenheit und somit dessen Wärmequellen-Eignung in Ihrer Region. Ebenfalls ist eine kantonale Genehmigung notwendig.
Aufgrund der Tiefenbohrungen sind die Installationskosten für Erdwärmepumpen mit Erdwärmesonden nicht zu unterschätzen. Zusätzlich zur Bohrung müssen die Sonden mit Beton umhüllt werden, was den Preis weiter ansteigen lässt.
Zusammenfassend lässt sich das Folgende über diese Art der Wärmepumpe sagen:
Tiefe: 100 – 300 Meter tiefes Bohrloch
Vorteile:
Hohe Effizienz
Geringer Platzbedarf notwendig
Nachteile:
Höhere Installationskosten
Genehmigung erforderlich
Mehr über eine Wärmepumpe mit Erdsonde erfahren Sie in unserem Artikel: Erdsonde
2. Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor
Die Sole-Lösung fliesst bei dieser Lösung durch horizontale Rohre, die knapp unter der Erdoberfläche verlegt sind.
In der Regel wird für die Installation von Flächenkollektoren die doppelte Quadratmeterzahl der zu beheizenden Wohnfläche benötigt. Das heisst, bei einem Wohnraum von 200 Quadratmetern sollten Sie etwa 400 Quadratmeter Gartenfläche für die Flächenkollektoren einplanen.
Zu beachten ist, dass diese Fläche weder bebaut noch gepflastert sein darf, da der Boden Zugang zu Regenwasser für die thermische Energiegewinnung benötigt.
Flächenbedarf: Ca. 1,5- bis 2-fache der zu beheizenden Fläche.
Vorteile:
Geringere Installationskosten
Keine Tiefenbohrung erforderlich
Nachteile:
Benötigt viel Platz
Geringere Effizienz bei Frost
Mehr über Kollektoren erfahren Sie in unserem Artikel: Erdwärme-Kollektoren: Unterschiede, Kosten und Förderungen.
3. Erdwärmepumpe mit Erdwärmekorb oder Grabenkollektoren
Hier werden spiralförmige Rohre oder Grabenkollektoren in geringer Tiefe verlegt. Diese werden in einen etwa 1,50 bis 2 Meter breiten Graben um das Gebäude oder den Garten verlegt. Wie bei den Flächenkollektoren sollte die Installationstiefe ein gutes Stück unterhalb der Bodenfrostgrenze liegen.
Wie lang dieser Graben sein muss, hängt von Ihrem Wärmebedarf ab, in der Regel sind es zwischen 40 und 80 Metern. Die Kollektoren werden dann ringförmig in den Graben gelegt, was der Erdwärmepumpe auch ihren Namen gibt. Da auch hier die Tiefe der Ausbaggerung recht gering ist, können Sie durch Eigenleistung etwas an den Baukosten sparen.
Tiefe: Ca. 1,5 bis 2 Meter.
Vorteile:
Platzsparend
Einfache Installation
Nachteile:
Geringere Effizienz
Frostgefahr
Nachdem wir die Grundlagen zu den drei Typen der Erdwärmepumpe kennengelernt haben, sehen wir uns die jeweiligen Merkmale nochmal im Überblick an.
Jetzt haben Sie einen Überblick über die verschiedenen Arten von Erdwärmepumpen. Je nach Ihren Bedürfnissen und den Gegebenheiten vor Ort können Sie die für Sie passende Option wählen.
Im nächsten Abschnitt sprechen wir über die Vor- und Nachteile der Sole-Wasser-Wärmepumpe im Vergleich zu anderen Heizlösungen.
Vorteile und Nachteile der Sole-Wasser-Wärmepumpe
Wie bei jeder Technologie gibt es auch bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe Licht und Schatten. Bevor Sie sich für diese Heizmethode entscheiden, sollten Sie die Vor- und Nachteile kennen.
Vorteile
Die Vorteile der Sole-Wasser-Wärmepumpe sind die Folgenden:
Energieeffizienz: Durch die Nutzung der konstanten Erdtemperatur ist die Effizienz besonders hoch.
Umweltfreundlich: Keine CO2-Emissionen und geringer Stromverbrauch.
Vielseitig: Kann sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwendet werden.
Wartungsarm: Weniger bewegliche Teile bedeuten weniger Wartung.
Langlebigkeit: Mit einer Lebensdauer von bis zu 25 Jahren ist es eine langfristige Investition.
Nachteile
Die Nachteile der Erdwärmepumpe sind diese:
Hohe Anschaffungskosten: Die Installation kann teuer sein, besonders bei Tiefenbohrungen.
Genehmigungen: Meist sind behördliche Genehmigungen erforderlich.
Platzbedarf: Je nach Art der Erdwärmepumpe kann viel Platz erforderlich sein. Beachten Sie auch, dass der Mindestabstand zur Grundstücksgrenze eingehalten werden muss, sowie ein Mindestabstand zum nächsten Bohrloch.
Energieverbrauch: Obwohl effizient, wird immer noch Strom für den Betrieb benötigt.
Aber wie sollte eine Sole-Wasser-Wärmepumpe eigentlich geplant werden?
Wie plant man eine Sole-Wasser-Wärmepumpe richtig?
Die Entscheidung für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe ist nur der erste Schritt. Die eigentliche Herausforderung liegt in der Planung und Umsetzung. Hier sind einige wichtige Punkte, die Sie beachten sollten.
Schritt 1: Bedarfsanalyse
Zuerst müssen Sie Ihren Wärmebedarf ermitteln. Dies kann durch eine professionelle Energieberatung oder eine GEAK Analyse geschehen. Der Berater oder die Beraterin wird Faktoren wie die Grösse des Gebäudes, die Isolierung und die Anzahl der Bewohner berücksichtigen, um eine genaue Schätzung abzugeben.
Damit Sie dennoch eine Idee bekommen, wie eine solche Analyse aussieht, haben wir Ihnen hier ein Beispiel zusammengestellt:
Annahmen:
Ein Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von 150 Quadratmetern
Durchschnittliche Raumhöhe von 2,5 Metern
Das Haus ist gut isoliert
4 Bewohner im Haushalt
Berechnung:
Raumvolumen berechnen: 150 m² (Wohnfläche) x 2,5 m (Raumhöhe) = 375 m³
Heizlast pro Kubikmeter festlegen: Für gut isolierte Häuser liegt die Heizlast bei etwa 25-30 Watt pro m³. Nehmen wir den Durchschnitt von 27,5 Watt/m³.
Gesamte Heizlast berechnen: 375 m³ (Raumvolumen) x 27,5 Watt/m³ (Heizlast) = 10.312,5 Watt oder etwa 10,3 kW.
Ergebnis: Für das Beispielhaus wäre eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit einer Heizleistung von etwa 10,3 kW erforderlich.
Zusätzliche Faktoren:
Anzahl der Bewohner: Mehr Menschen bedeuten mehr Wärmequelle und möglicherweise weniger Heizbedarf.
Geografische Lage: In kälteren Regionen könnte die Heizlast höher sein.
Sonneneinstrahlung: Grosse Fenster zur Südseite können den Heizbedarf reduzieren.
Schritt 2: Standortwahl
Der nächste Punkt auf der Liste ist die Standortwahl. Hierfür sollten Sie ein Bodengutachten durchführen lassen, um die Bodenbeschaffenheit zu prüfen. So können Sie auch feststellen, ob Ihr Grundstück gross genug für die notwendigen Erdbohrungen ist.
Auch für diesen Schritt haben wir ein Beispiel für Sie zusammengestellt:
Annahmen:
Einfamilienhaus mit Garten (identische Masse wie zuvor)
Grundstücksgrösse: 800 Quadratmeter
Bodenbeschaffenheit: Lehmiger Boden
Keine unterirdischen Wasserleitungen oder Kabel im vorgesehenen Bereich
Der Prozess der Standortwahl:
Bodengutachten: Dies gibt Aufschluss über die Bodenbeschaffenheit. In unserem Beispiel ist der Boden lehmig, was gut für die Wärmeleitung ist.
Platzbedarf: Basierend auf der Bedarfsanalyse und der Heizleistung der Wärmepumpe (z.B. 10,3 kW), ermitteln Sie den Platzbedarf für die Erdsonden oder Kollektoren.
Abstand zu Gebäuden und Grenzen: Stellen Sie sicher, dass der gewählte Standort die gesetzlichen Mindestabstände zu Gebäuden und Grundstücksgrenzen einhält. In der Regel sind das mindestens 3 Meter zur Grundstücksgrenze und 6 Meter zur nächsten Sonde.
Zugänglichkeit: Der Standort sollte gut zugänglich sein, um die Installation zu erleichtern. In unserem Beispiel könnte eine Ecke des Gartens, die leicht zugänglich ist, ideal sein.
Genehmigungen: Überprüfen Sie, ob der gewählte Standort mit den örtlichen Bauvorschriften und Zonierungsplänen übereinstimmt. Stellen Sie gegebenenfalls die erforderlichen Anträge.
Endgültige Entscheidung: Nachdem alle Faktoren berücksichtigt wurden, können Sie den Standort final auswählen. In unserem Beispiel wäre das eine gut zugängliche Ecke des Gartens, die die erforderlichen Abstände und Vorschriften einhält.
Ergebnis: Der ideale Standort in diesem Beispiel wäre eine freie Ecke im Garten, die alle technischen und gesetzlichen Anforderungen erfüllt.
Schritt 3: Genehmigungen
Wie zuvor schon bemerkt, stellt eine Genehmigung womöglich eine weitere Hürde für die Installation einer Wärmepumpe dar. Diese müssen Sie bei ihrem zuständigen Kanton anfragen und einen Antrag stellen. Ein Experte oder eine Expertin kann aber dabei helfen.
Schritt 4: Experten und Expertinnen konsultieren
Im nächsten Schritt ist es wichtig, eine qualifizierte Fachperson für die Installation der Wärmepumpe zu finden. Holen Sie hierzu mehrere Angebote ein und vergleichen Sie diese sorgfältig. Achten Sie dabei nicht nur auf den Preis, sondern auch auf die Qualität der Arbeit und die Erfahrung des Anbieters.
Wir bei Buildigo können Ihnen hierbei helfen, denn wir überprüfen all unsere Partner und vermitteln Sie deshalb nur zu den Besten im Wärmepumpenbereich.
Schritt 5: Installation
Die Installation sollte von einer qualifizierten Fachperson durchgeführt werden. Vereinbaren Sie im Vorfeld einen Termin für die Installation und stellen Sie sicher, dass alle notwendigen Materialien und Werkzeuge vorhanden sind. Nach der Installation ist eine Qualitätskontrolle unerlässlich, um sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäss funktioniert. All dies wird aber von einem zuverlässigen Partner übernommen.
Schritt 6: Inbetriebnahme und Wartung
Nach der Installation folgt die Inbetriebnahme der Wärmepumpe. Ihr Installateur oder Ihre Installateurin wird Ihnen dabei helfen, die Anlage in Betrieb zu nehmen und die ersten Tests durchzuführen. Erstellen Sie im Anschluss einen Wartungsplan. Regelmässige Inspektionen und Wartungen sind wichtig, um die Langlebigkeit und Effizienz der Anlage zu gewährleisten.
Die richtige Planung ist entscheidend für den Erfolg Ihrer Sole-Wasser-Wärmepumpe. Von der Wahl des richtigen Standorts bis hin zur Einholung aller erforderlichen Genehmigungen gibt es viel zu beachten.
Aber für was kann eine Sole-Wasser-Wärmepumpe eigentlich neben dem Heizen noch genutzt werden?
Für welche Nutzungsbereiche bietet sich die Sole-Wasser-Wärmepumpe an?
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe ist ein echtes Multitalent. Sie ist nicht nur für das Heizen geeignet, sondern kann auch in verschiedenen anderen Bereichen eingesetzt werden.
Zum Beispiel:
Zum Kühlen
Zur Warmwasserbereitung
In Kombination mit einer Fussbodenheizung
Kühlen mit Erdwärme
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe kann auch für die Kühlung eingesetzt werden. Im Sommermodus nimmt die Pumpe Wärme aus dem Gebäude und führt sie ins Erdreich zurück. Das Verfahren ist als "passive Kühlung" bekannt und ist besonders energieeffizient. Sie nutzen dabei die konstante, kühle Temperatur des Erdreichs, um Ihr Haus angenehm zu kühlen. Ein zusätzlicher Bonus: Da die vorhandene Infrastruktur der Wärmepumpe genutzt wird, entstehen keine zusätzlichen Kosten für eine separate Klimaanlage.
Warmwasseraufbereitung
Die Wärmepumpe kann auch zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Sie nimmt Wärme aus dem Erdreich und nutzt diese, um das Wasser in einem integrierten oder externen Speichertank zu erhitzen. Einfach gesagt: Erdwärme wird genutzt, um Ihr Dusch- und Spülwasser warm zu machen.
Fussbodenheizung
Die Erdwärmpumpe ist ideal für die Kombination mit einer Fussbodenheizung. Die Pumpe zieht Wärme aus dem Erdreich und erhöht die Temperatur des Wassers, das dann durch die Fussbodenheizungsrohre zirkuliert. Das Ergebnis: Ein angenehm warmes Zuhause, energieeffizient und komfortabel.
Von der Kühlung im Sommer bis zur Warmwasserversorgung bietet die Erdwärmepumpe eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten.
Neben dem Nutzen sind aber auch die Kosten ein entscheidender Faktor und deshalb sprechen wir im nächsten Abschnitt darüber.
Preise und Kosten einer Erdwärmepumpe
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe mag zwar ein Wunderwerk der Technik sein, aber sie kommt natürlich nicht kostenlos. Bevor Sie sich für diese Heizmethode entscheiden, sollten Sie einen genauen Blick auf die Kosten werfen.
Diese teilen sich in drei Faktoren auf:
Erschliessungskosten
Anschaffungskosten
Wartungs- und Betriebskosten
Erschliessungskosten
Die Erschliessungskosten sind der grösste Kostenblock der Erdwärmepumpe und in ihnen werden die folgenden Dinge summiert:
Bodengutachten
Bohrungen
Rohverlegung
Die Kosten für ein Bodengutachten liegen zwischen 600 und 1'500 CHF und variieren je nach Beschaffenheit des Grundstücks und Art der Wärmepumpe.
Die Kosten für die Bohrungen hängen von der Art der Erdwärmepumpe ab. Für eine Erdsondenbohrung liegen die Kosten bei 70 – 100 CHF pro Meter, was sich im Durschnitt auf 20'000 CHF beläuft. Erdwärmepumpen mit Ringgraben- oder Flächenkollektoren sind etwas günstiger, hier belaufen sich die Bohrungskosten nur auf 6'000 bis 9'000 CHF.
Besondere Rohrverlegungen sind meistens bei Altbauten notwendig und diese erhöhen die Erschliessungskosten, wenn eine alte Gas- oder Ölheizung nachgerüstet werden muss.
Somit liegen die Kosten für die Erschliessung einer Erdwärmepumpe zwischen 7'000 – 25'000 CHF.
Anschaffungskosten
Die Anschaffungskosten für eine Erdwärmepumpe belaufen sich in der Summe auf 15'000 - 25'000 CHF und setzten sich wie folgt zusammen:
Die Wärmepumpe selbst: Die Pumpe kostet je nach Grösse und Leistung zwischen 9'000 und 16'000 CHF.
Die Installation: Die Installationskosten variieren, liegen aber oft bei rund 4'000 bis 6'000 CHF.
Zusatzkomponenten: Thermostate, Pufferspeicher und andere Extras können notwendig sein und die Kosten ebenfalls noch erhöhen.
Wartungs- und Betriebskosten
Die jährlichen Wartungskosten belaufen sich in der Regel auf 250 CHF, stellen aber nur einen kleinen Block der laufenden Kosten dar.
Viel entscheidender sind die Betriebskosten und diese hängen von Ihrem Haus ab. Im folgenden zeigen wir Ihnen aber beispielhaft, wie Sie diese berechnen können:
Als Berechnungsgrundlage nehmen wir ein Einfamilienhaus mit 150 m² Fläche, in diesem liegt der Wärmebedarf bei 20'000 kWh thermischer Energie (eine normale Raumgrösse von 2,5 Metern wird ebenfalls vorausgesetzt). Die durchschnittliche Jahresarbeitszahl einer Erdwärmepumpe beträgt 4, was den Stromverbrauch auf 5'000 kWh reduziert.
Ergebnis: Die Betriebskosten der Erdwärmepumpe belaufen sich auf 1607 CHF.
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe ist sicherlich eine Investition, aber eine, die sich langfristig auszahlen kann, sowohl für die Umwelt als auch für Ihr Portemonnaie.
Und damit sich diese Investition schnell amortisiert, müssen wir noch über Fördermöglichkeiten sprechen.
Förderung einer Erdwärmepumpe
Die hohen Anfangsinvestitionen für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe können durch verschiedene Förderprogramme abgemildert werden. Werfen wir einen Blick auf die Möglichkeiten, die Ihnen zur Verfügung stehen.
EnergieSchweiz: Einige Kantone bieten eigene Förderprogramme an, die sich in der Höhe und den Bedingungen unterscheiden.
Abschreibung: In einigen Fällen können die Kosten für die Installation einer Wärmepumpe steuerlich abgesetzt werden.
Energieversorger: Einige lokale Energieversorger bieten ebenfalls Förderungen oder Rabatte an.
Mehr über dieses Thema erfahren Sie in unserem Artikel Fördergelder Wärmepumpe.
Fazit
Nach diesem tiefen Einblick in die Welt der Erdwärmeheizung sollten Sie nun ein gutes Verständnis für diese nachhaltige Heizmethode haben. Lassen Sie uns die wichtigsten Punkte noch einmal zusammenfassen:
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe ist eine zukunftsfähige und nachhaltige Lösung für die Raumheizung und -kühlung. Sie ist zwar nicht billig in der Anschaffung, aber die langfristigen Einsparungen und Umweltvorteile machen sie zu einer lohnenden Investition. Wenn Sie also nach einer Heizung suchen, die nicht nur Ihren Geldbeutel, sondern auch den Planeten schont, dann könnte die Sole-Wasser-Wärmepumpe genau das Richtige für Sie sein.
Sie sollten aber immer auf Expertenhilfe zurückgreifen, wenn Sie ernsthaft überlegen, eine Wärmepumpe einzubauen. Diese sparen Ihnen nämlich kurzfristig und langfristig Geld.