Mit der Erdwärmepumpe Energie aus dem Erdreich zum Heizen nutzen und sparen

Nutzen Sie die Erdwärme Ihres Grundstücks – ganz einfach mit einer Erdwärmepumpe. Ob mit Sonden oder Bodenkollektoren, entzieht sie dem Erdreich Wärme und heizt damit Ihr Haus. Wie das genau funktioniert, erfahren Sie in diesem Artikel. Natürlich auch, was so eine Erdwärmepumpe kostet und was Sie mit ihr einsparen können. Auch gut zu wissen: Wann sich eine Erdwärmepumpe wirklich gut im Altbau eignet.
Gina Doormann
Gina Doormann 28 Mai 2024
Wärmepumpe Erdwärmepumpe
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Erdwärmepumpe: Keyfacts

➽ Die Erdwärmepumpe ist effizient: Mit einer kWh Strom stellt sie etwa 4 kWh Heizwärme bereit. Das nennt man Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4. 

➽ Das Heizen mit der Wärmequelle Erdreich ist sparsam und senkt die Heizkosten gegenüber Öl oder Gas. Es ist also im Betrieb eine kostengünstige Alternative. 

➽ Hohe staatliche Fördermittel senken die Anschaffungskosten um bis zu 70 Prozent.

➽ Wie jede Wärmepumpe schützt das Heizsystem das Klima durch geringe CO2-Emissionen. 

➽ In Kombination mit einer PV-Anlage und einem Stromspeicher lassen sich noch mehr Heizkosten sparen.

Erdwärmepumpe im Überblick: der Inhalt

Was ist eine Erdwärmepumpe?

Jede Wärmepumpe kann Umweltenergie erschließen und in Heizwärme umwandeln. Aber um dem Erdreich die Umweltenergie zu entziehen, kommt die Erdwärmepumpe zum Einsatz: entweder flächig mithilfe von Erdkollektoren oder durch Tiefenbohrung. Der Vorteil jeder Variante ist die gleichbleibende Temperatur im Erdreich. Deshalb ist die Effizienz einer Erdwärmepumpe zum Beispiel im Vergleich mit Luft-Wasser-Wärmepumpen recht hoch.

  • Übrigens: Die Nutzung der Erdwärme wird auch Geothermie genannt.

➽ Erdwärme hat viel Potenzial. Eine Wärmepumpe, die Erdwärme nutzt, arbeitet mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4 sehr effizient – und bietet deshalb ein langfristiges Einsparpotenzial. Nicht zu vergessen: Die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) senkt den Anschaffungspreis und die Installationskosten seit 2024 um 30 bis 70 Prozent!

Aufbau und Funktion einer Erdwärmepumpe

Funktion einer Erdwärmepumpe

Die Funktionsweise einer Erdwärmepumpe gliedert sich in drei Schritte. | Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e. V.

➽ Der Aufbau der Erdwärmepumpe gliedert sich in drei Teile: die Quellenanlage, die eigentliche Wärmepumpe und letztlich das Verteil- und Speichersystem.

Demnach läuft auch die Erdwärmepumpen-Funktion in drei Schritten ab:

  1. In der Erdwärmequellenanlage entnehmen Kollektoren oder Sonden dem Erdreich Umweltenergie. 
  2. Umweltenergie wird zur eigentlichen Wärmepumpe transportiert. Mithilfe verschiedener physikalischer Prozesse entsteht im Verdichter, Verdampfer und Verflüssiger aus der vergleichsweise niedrigen Temperatur der Umweltwärme angenehme Heizwärme. 
  3. Im Wärmeverteil- und Speichersystem gelangt die nachhaltig erzeugte Heizungswärme in die Heizkörper beziehungsweise in den Pufferspeicher.

➽ Erfahren Sie in unserem Artikel zum Funktionsprinzip der Wärmepumpe detaillierter, wie dieser Prozess funktioniert. Erfahren Sie außerdem, warum eine Flächenheizung wie eine Fußbodenheizung gar nicht unbedingt notwendig ist.

Effizienz der Erdwärmepumpe in Zahlen

Die Erdwärmepumpe hat eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4. Das bedeutet, dass sie im Betrieb eine Kilowattstunde Strom in vier Kilowattstunden Heizenergie umwandelt. 

Zum Vergleich: Die Luftwärmepumpe hat eine JAZ von 3. Eine höhere Effizienz als die Erdwärmepumpe hat lediglich die Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit einer JAZ von 5.

Gut zu wissen: Neben der JAZ gibt es als Leistungskennzahl noch den  Coefficient of Performance (COP). Dieser wird unter Laborbedingungen, also nicht im alltäglichen Betrieb, gemessen. Er wird im technischen Datenblatt einer Wärmepumpe angegeben. Eine Erdwärmepumpe hat eine COP von 4 bis 5.

Was eine Erdwärmepumpe kostet

Die Kosten einer Erdwärmepumpe bestehen aus AnschaffungskostenInstallationskosten und Betriebskosten. Die Erdwärmepumpe selbst kostet etwa 10.000 bis 12.000 Euro. Hinzu kommen Erschließungskosten: mit Erdwärmekollektoren etwa 2.000 bis 5.000 Euro und mit Erdsonden etwa 3.000 bis 8.000 Euro. Die Erdwärmepumpe kostet insgesamt etwa 12.000 bis 25.000 Euro. Diese Wärmepumpen-Kosten sind damit höher als beispielsweise die einer Luft-Wärmepumpe. Dafür ist sie aber effizienter. Das heißt, auf lange Sicht sparen Sie an den Heizkosten mehr ein.

Staatliche Förderung senkt die Kosten um bis zu 70 Prozent

Der Staat fördert die Anschaffung der klimafreundlichen Wärmepumpen großzügig. Das geschieht über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Je nach Ihrem Haushaltseinkommen und dem Anschaffungszeitpunkt liegt die Heizungsförderung bei 30 bis 70 Prozent der Anschaffungskosten.

Das kostet die Erdwärmepumpe im laufenden Betrieb

Neben den Anschaffungskosten sollten Sie bedenken, was eine Erdwärmepumpe im Verbrauch kostet. Hierfür ist unter anderem der Wirkungsgrad relevant. Ist Ihnen die JAZ bekannt, so können Sie mithilfe folgender Faustformel die jährlichen Stromkosten berechnen:

(Wärmebedarf im Jahr / JAZ) x Stromtarif = Stromkosten der Wärmepumpe pro Jahr

Rechenbeispiel:

Das Beispielhaus ist ein Einfamilienhaus mit 120 qm. Es hat einen Heizwärmebedarf von 166 kWh pro qm/Jahr, also insgesamt 19.920 kWh/Jahr. Der Strompreis liegt, Stand Mai 2024, bei 36,12 Cent pro Kilowattstunde (Verivox ). In diesem Beispiel wird aber ein Wärmepumpenstromtarif von 28 Cent angenommen. 

In diesem Beispiel lautet die Rechnung also:

(19.920 kWh / 4) x 0,28 EUR = 1.394 EUR/Jahr

  • In diesem Rechenbeispiel kostet die Erdwärmepumpe rund 1.394 Euro an Strom im Jahr.

Tipp: Kombinieren Sie Ihre Wärmepumpe mit Photovoltaik und senken Sie mithilfe Ihrer PV-Anlage die Heizkosten deutlich!

Voraussetzungen für eine Erdwärmepumpe

Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Erschließungsart: Erdkollektoren und Erdsonden haben unterschiedliche Ansprüche, wenngleich beide Varianten die Wärmeenergie des Erdreichs nutzen. Was immer gilt: Aus bürokratischer Sicht ist in der Regel vor der Erschließung für die Erdwärmeheizung eine Mitteilung an die Untere Wasserbehörde notwendig. Sie brauchen erst eine Genehmigung, wenn die Erdsondenbohrung tiefer als 100m reicht.

Das sind die Voraussetzungen für Erdwärme-Kollektoren

Grafik zum Aufbau einer Erdwärmepumpe mit Erdkollektoren

Darstellung zum Aufbau einer Erdwärmepumpe mit Flächenkollektoren. | Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e. V.

Um eine Erdwärmepumpe mithilfe von Erdkollektoren zu betreiben, muss das Grundstück gewisse Bedingungen erfüllen. Das betrifft vor allem die Grundstücksgröße. Denn laut Faustformel sollte die Fläche der Erdwärme-Kollektoren das 1,5- bis 2-Fache der zu beheizenden Wohnfläche betragen. Sollen also 140 Quadratmeter mithilfe von Erdkollektoren beheizt werden, so muss die Kollektorfläche rund 210 bis 280 qm groß sein. Außerdem sollte der Boden eine eher feuchte Beschaffenheit haben und das Geländeprofil sollte möglichst eben sein.

➽ Was Hausbesitzer für eine Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor noch beachten sollten: Das flächige Verlegen von Erdwärmekollektoren wirkt sich auf die Gartengestaltung aus. Denn wo Kollektoren zur Wärmegewinnung verlegt wurden, dürfen Hausbesitzer den Boden nicht mehr überbauen, verdichten oder versiegeln.

Energiegewinnung mit Erdsonden: worauf Sie achten müssen

Grafik Tiefenbohrung

Darstellung einer Erdwärmepumpe mit Sondenbohrung. | Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e. V.

Um mittels Erdsonden die Erdwärme aus Tiefen von rund 30 bis 100 Metern nutzen zu können, sind Tiefenbohrungen notwendig. Doch vor der Erdwärmebohrung ist zunächst ein Gutachten über die Bodenbeschaffenheit erforderlich: über Schichtenfolge, Grund- und Schichtenwasser-Vorkommen sowie die Entzugsleistung.

Tipp: Einen gesammelten Überblick über die Voraussetzungen verschiedener Erschließungsarten finden Sie in der Checkliste zur Machbarkeit einer Wärmepumpe.

Bohrungsarbeiten auf dem Hof vor einem Gelbklinker-Altbau.

Bohrungsarbeiten für Erdwärmesonden | Bild: Bundesverband Wärmepumpe e. V.

Erdkollektoren oder Erdsonden? Vorteile & Nachteile im Überblick

 Erdkollektoren/ErdwärmekörbeErdwärmesonden
Vorteile

- genehmigungsfrei 

- konstantes Temperaturniveau der Wärmequelle 

- sicherer und langjähriger Betrieb - geeignet für monovalenten Betrieb 

- kombinierbar mit Solarthermie

- geringe Aufstellfläche 

- für kleinere Grundstücke geeignet 

- konstantes Temperaturniveau der Wärmequelle

 - sicherer und langjähriger Betrieb

- geeignet für monovalenten Betrieb

- kombinierbar mit Solarthermie

Nachteile

- große Fläche notwendig

 - hohe Anforderungen an Grundstücksprofil 

- optischer Eingriff in die Grundstücksgestaltung

- Bodengutachten notwendig 

- Informieren der Unteren Wasserbehörde notwendig

- bei über 100 m Genehmigung der Unteren Wasserbehörde notwendig

 - Zugänglichkeit des Grundstücks für Bohrgerät notwendig

 - hohe Erschließungskosten

- mehrere Bohrungen notwendig 

Die Absatzzahlen von Luft-Wasser-Wärmepumpe und Erdwärme im Überblick.

Die Absatzzahlen von Luft-Wasser-Wärmepumpe und Erdwärme im Überblick. | Grafik: Heizungsfinder

Was Sie bei der Planung beachten müssen

Bei der Planung von Erdwärmeheizungen müssen verschiedene Aspekte Beachtung finden. Geht man dabei von außen nach innen vor, so muss zunächst das Grundstück gründlich geprüft werden. Ist es für die Erdwärmegewinnung geeignet? Was ist hinsichtlich des Grundwasserspiegels zu beachten?

Als Nächstes sollte ein Fachbetrieb für Wärmepumpen das Haus beurteilen. Denn eine Erdwärmepumpe im Altbau macht eine genauere und umfassendere Planung notwendig. Das trifft insbesondere dann zu, wenn die Erdwärmepumpe im Altbau ohne Dämmung angedacht ist. Denn dann muss die Wärmepumpe eine besonders hohe Vorlauftemperatur liefern.

Im Planungsprozess müssen Hauseigentümer beziehungsweise der Fachbetrieb alle notwendigen Genehmigungen einholen. Denn ohne diese ist die Installation einer Erdwärmepumpe und die Nutzung der Wärme aus dem Erdreich gar nicht erst möglich. Nicht zuletzt gehört zur umfassenden Planung die Auseinandersetzung mit den Kosten und mit möglichen Fördergeldern der KfW.

Das Beste aus zwei Welten: die Hybrid-Erdwärmepumpe

Es kann sinnvoll sein, eine Wärmepumpe mit einem fossilen System als Hybrid-Wärmepumpe zu betreiben. Ob mit Öl oder Gas, ob Erdwärmepumpen oder Luftwärmepumpen – ein solches System kann viele Vorteile bergen. Im schlecht gedämmten Altbau etwa, wo das Heizen mit der Wärmepumpe bei Minusgraden zeitweise unwirtschaftlich werden könnte, springt die fossil betriebene Heizung ein. Andersherum können Hausbesitzer die zusätzliche Wärmepumpe einfach als Aufwertung begreifen. Zum Beispiel, um die Anforderungen aus dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) zu erfüllen. Denn das verlangt grundsätzlich einen Erneuerbaren-Anteil von mindestens 65 Prozent. Und den erfüllt die Sole-Wasser-Wärmepumpe problemlos.

Vorteile und Nachteile von Erdwärmepumpen im Vergleich

VorteileNachteile
  • hohe Effizienz
  • hohe Anschaffungskosten
  • für Altbau geeignet
  • hoher Platzbedarf
  • als Hybridwärmepumpe möglich
  • Bohrtiefe nicht überall möglich
  • mit Erdwärmesonde auch für kleine Grundstücke möglich
 
  • förderfähig
 
  • ganzjährig verlässliche Energiequelle Erde
 

Diese Hersteller und Modelle von Erdwärmepumpen gibt es

Hier ist eine Auswahl:

Hersteller und Modelle

NIBE: Der Heizungshersteller NIBE hat mehrere Sole-Wasser-Wärmepumpen im Programm. Sie heißen:

  • NIBE S1255
  • NIBE S1155
  • NIBE S1255 PC
  • NIBE S1155 PC
  • NIBE F1345
  • NIBE F1355

Vaillant: Der Heizungshersteller Vaillant bietet nur eine Erdwärmepumpenheizung an, die zudem nur für Mehrfamilienhäuser oder Gewerbe geeignet ist. Die Vaillant geoTHERM perform erreicht eine Leistung von bis zu 624 kW.

Alpha Innotec: Der deutsche Hersteller hat mehrere Erdwärmepumpen im Programm. Sie heißen WZSV Serie, WZS Serie, SWP Serie, SW Serie, SWC Serie und SWCV Serie. 

Bosch: Der deutsche Traditionshersteller bietet folgende Wärmepumpen, die thermische Energie nutzen, an: Compress 7800i LW mit 2 kW bis 25 kW, Supraeco STE-1 mit 6 kW bis 17 kW, Supraeco STM-1 mit integriertem Warmwasser-Speicher und das Modell Supraeco T-2 mit 22 bis 48 kW, das sich vor allem für Mehrfamilienhäuser und Industriebauten eignet.

DAIKIN: Die Wärmepumpenheizung auf Basis von Geothermie namens DAIKIN Altherma 3 GEO ist nach Herstellerangaben auch bei Temperaturen unter 0 Grad Celsius effizient.

Stiebel Eltron: Hier finden Sie die Sole-Wasser-Wärmepumpe WPE-I 06 HW 230 Premium für den  Neubau und das Modell WPE-I 15 H 230 Premium compact duo Set für die Sanierung im Altbau.

  • Hinweis der Redaktion: Diese Liste ist beispielhaft und daher nicht abschließend.

FAQ

Wann lohnt sich eine Erdwärmepumpe?
Eine Erdwärmepumpe lohnt sich vor allem, wenn die Heizkosten mithilfe der Wärmepumpe geringer sind als mit der alten Vorgängerheizung. Mit Blick auf die verringerten CO2-Emissionen und die Energiewende lohnt sie sich immer.
Was kostet eine komplette Erdwärmeheizung?
Die Anschaffungs- und Installationskosten liegen für das komplette Heizsystem bei etwa 12.000 bis 25.000 Euro. Können die vorhandenen Heizkörper nicht weitergenutzt werden, kommen Kosten für den Austausch der Heizkörper hinzu.
Wie tief muss eine Erdwärmepumpe?
Während Erdwärmekollektoren etwa 1,5 Meter tief im Boden verlegt werden, werden Erdwärmesonden bis zu etwa 100 Meter Tiefe im Erdreich versenkt.
Wie teuer ist die Bohrung für eine Erdwärmepumpe?
Rechnen Sie für die Bohrarbeiten mit Investitionskosten von etwa 10.000 Euro.
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