Erdwärmeheizungen – Funktionsweise und Vorteile von Wärmepumpensystemen

Der jährlich ansteigende Energiebedarf bringt viele deutsche Haushalte dazu, preiswertere und erneuerbare Energien zu nutzen.

Geothermie schont Umwelt &
Geldbeutel
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Eine der populärsten Möglichkeiten ist die Nutzung geothermaler Wärme mittels Erdwärmepumpen, denn laut Thomas Hanschke von der H.S.W. GmbH, einem Ingenieurbüro für Angewandte und Umweltgeologie, bewirken Erdwärmepumpen die „Halbierung der Heizkosten“.

Obwohl die Investitionskosten für die Energiegewinnung aus Erdwärme noch recht hoch sind und Erdwärme nicht in jeder Region Deutschlands genutzt werden kann lohnt es sich, diese Alternative zur Abhängigkeit der Öl- und Gaspreise in Betracht zu ziehen. Denn Geothermie ist eine saubere, leistungsstarke und erneuerbare Energie, die uns immer zur Verfügung stehen wird um uns mit Strom und Heizwärme zu versorgen.

Bereits 150.000 Haushalte und Gewerbe nutzen in Deutschland bereits die oberflächennahen Geothermiesysteme, so der Bundesverband Erneuerbare Energien e.V. (BEE). So liegt der Anteil der Geothermie an der regenerativen Versorgung mit Wärme bei 2% der Bestandsgebäude aber 25% der neu gebauten Einfamilienhäuser, Tendenz steigend, so Thomas Hanschke. Seiner Einschätzung nach werden Erdwärmepumpen aber inzwischen nicht nur privat sondern auch gewerblich für Industrie, Kliniken, Universitäten sowie Ministerien und Museen genutzt.

Wie funktioniert eine Erdwärmeheizung?

Geothermische Flächenkollektoren
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Geothermie ist die Gewinnung von Energie aus Erdwärme. Für diese Energiegewinnung müssen in der Erde Rohre zur Verbindung mit der Geotherme verlegt werden. Dies kann durch zwei verschiedene Verfahren ermöglicht werden. Einerseits durch Flächenkollektoren (oberflächennahe Geothermie), die als großes Netzwerk in ca 1,30 m Tiefe im Garten verlegt werden. Diese System steht in Verbindung mit Sonnenkollektoren, wo die Energie gewonnen wird und in den unterirdischen Rohren dann warm gehalten wird.

Andererseits kann man auch Energie für ein einzelnes Haus durch Tiefenbohungen (tiefe Geothermie) in 50-150 m Tiefe gewinnen. Diese Bohrung erfordert nur wenig Platz aber da die Wärme dem Grundwasser entnommen wird sind eine wasserrechtliche Bewilligung sowie zwei Brunnen nötig. Außerdem wird hierzu eine Stromquelle für die Wärmepumpe benötigt. Beim Neubau kann durch frühzeitige Planung auch direkt unter dem geplanten Haus gebohrt werden um Leitungswege zu verkürzen.

Auf diese Weise kann, ähnlich der Funktion eines herkömmlichen Kühlschrankes, nur umgekehrt, an kalten Tagen Wärme aus der Erde in die Wohnräume bzw. an warmen Tagen kann mit dem umgekehrten Prinzip überschüssige Wärme aus den Wohnräumen durch das Rohrsystem in die Erde gepumpt werden. Mit Hilfe von Thermostaten kann dieser Prozess einfach geregelt werden. Fachmann Hanschke fügt hinzu: „Für die oberflächennahe Geothermie (bis 400m) gibt es eigentlich kaum Gebiete ohne Eignung, aber alternativ ist Umweltwärme aus Gewässern und Luft nutzbar.“

Vor- und Nachteile von Erdwärmeheizungen

Erdwärmeheizungen werden mit steigender Tendenz in deutschen Haushalten eingebaut. In Ländern wie Japan, Schweden und Frankreich sind sie längst etabliert und in vielen Häusern vorzufinden. Dies basiert vor allem auf den vielen Vorteilen, die Erdwärmeheizungen mit sich bringen:

Einfache Installation, Montage und Bedienung
Geringer Wartungsaufwand (somit niedrige Wartungskosten)
Rohrleitungssysteme haben Haltbarkeit von 25-50 Jahre
Heizboiler und Klimaanlagen werden überflüssig
Pflegeleicht und leise im Betrieb
Umweltfreundlich – keine Emission vor Ort
CO2-neutral bei Verwendung von regenerativem Strom
Sicher und gesundheitsfreundlich
Nicht nur für Heizung sondern auch für Warmwasserbereitung nutzbar
Schnelle Armortisierung des hohen Kostenaufwandes
Hohe Rentabilität der Erdwärmeanlagen

Kontrollierte Lüftung und Heizung durch das Erdwärmepumpen-Prinzip nutzt erneuerbare Energien und leistet so einen erheblichen Beitrag zum Energiesparen. Somit ist die Erdwärmeheizung in Bezug auf CO₂- Ausstoß und Energieverbrauch den konventionellen Heizungen bereits deutlich überlegen, umweltfreundlicher und eine überzeugende Alternative. Größter Vorteil ist der ökologische Nutzen.

Die Erdwärmeheizung erfordert aber auch verschiedene Voraussetzungen, um eingebaut zu werden, die als deutliche Nachteile gewertet werden können:

Nicht jeder Haushalt ist qualifiziert für Erdwärmeheizungen
Es ist ein Garten nötig, in dem die Roheitungen verlegt/ Tiefenbohrung durchgeführt werden können (Platzaufwand)
In der Region des Hauses muss Erdwärme verfügbar sein (dies ist in einigen Gegenden Nord- und Mitteldeutschlands ist nicht der Fall)
In Altbauten zusätzlich energetische Sanierung nötig (hohe Kosten)
Hohe Anfangsinvestitionskosten (bes. Wärmedämmung und/ oder Tiefenbohrung)
Effizienz ist Standortabhängig (sog. Warmschächte kommen in der Erde nicht so oft vor)
Einschränkungen und Auflagen beim Betrieb von Erdwärmesonden in Trinkwasser- und Wasserschutzgebieten (Infos beim Landesamt für Natur und Umwelt)

Die genannten Nachteile lassen sich nach ausfühlicher Beratung und Begutachtung durch qualifiziertes Fachpersonal mindern bzw. garantiert der erfolgreiche Einbau einer effizienten Erdwärmeheizung die vergleichsweise schnelle Amortisierung der Investitionskosten. Diese hohen Anschaffungskosten sieht Firma GSA GmbH aus Berlin als gravierendsten Nachteil. Die vielen Vorteile überwiegen dann aber sobald die Wärmepumpe erst mal läuft.