Energieeffizienz ist im Bauwesen eines der wichtigsten Themen geworden während der letzten Jahre. Immer stärker versucht man, Energie einzusparen und möglichst ökologisch zu gewinnen. Dabei ist Heizen ein besonders schwieriges Feld. Doch die Erdwärme verspricht hier einiges. Wir betrachten diese Heizart näher und wollen untersuchen, ob sie eine echte Alternative darstellt.
Was ist Erdwärme überhaupt?
Während fossile Brennstoffe endlich sind, gibt es einige, wenige alternative Energiequellen, die nahezu unerschöpflich sind. Dazu gehört auch die sogenannte Erdwärme. Denn tief im Kern unseres Planeten herrschen enorme Temperaturen von bis zu 6.500°C. Da der Erdkern aber mehr als 6.000 km tief unter uns liegt, kommen wir natürlich nicht ohne weiteres an diese Energie heran.
Doch auch in höheren Schichten ist unsere Erde noch immer sehr warm. Etwa 99% des Erdvolumens misst um die 1.000°C. Die Temperatur nimmt nach außen hin immer weiter ab, beträgt irgendwann nur noch weniger als 100°C. In etwa 1 km Tiefe ist der Boden noch immer zwischen 30-40°C warm. Und bei 90 bis 100 m beträgt die Temperatur noch immer um die 10°C. Dieses Wissen kann man inzwischen gewinnbringend nutzen, in Form einer Erdwärmeheizung, auch Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt.
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Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Das Prinzip einer Erdwärmeheizung ist folgendes: Dem Boden wird Wärme entzogen, mit der im Haus wiederum das Trinkwasser erhitzt und die Heizung betrieben werden. Dazu ist es nötig, den Erdboden anzubohren und dort ein spezielles System zu installieren: die sogenannte Sole-Wasser-Wärmepumpe.
Drei Formen der Sole-Wasser-Wärmepumpe
Es gibt mehrere Varianten, wie dem Boden die Wärme entzogen wird. Die drei gängigsten sind Erdwärmekörbe, Erdwärmekollektoren und Erdwärmesonden. Sie alle funktionieren zunächst auf die gleiche Weise. Sie stellen einen geschlossenen Kreislauf aus Röhren dar, der mit einer speziellen Trägerflüssigkeit (einer Mischung aus Wasser und Sole, daher der Name) gefüllt wird. Diese wird durch eine spezielle Pumpe in das Erdreich geleitet, wo sie sich durch die Umgebungstemperatur erwärmt und langsam verdampft.
Das entstandene Gas steigt dann wieder empor, wo es anschließend verdichtet wird. Durch diesen höheren Druck steigt die Temperatur nochmals an. Im sogenannten Wärmetauscher wird die Energie schließlich zur Erhitzung des Verbrauch- und Heizwassers eingesetzt. Hier kühlt sich das Gas also wieder ab und wandelt sich dadurch wieder in die Flüssigkeit um. Der Kreislauf kann dann von vorn beginnen.
Doch es gibt auch Unterschiede zwischen den drei Formen. Diese betreffen vor allem die Verlegung. Die Erdwärmekollektoren dürfen beispielsweise nicht tiefer als 140 cm verlegt werden und kommen horizontal auf einer relativ großen Fläche zum Einsatz. Diese darf später auch nicht überbaut werden. Erdwärmekörbe können hingegen tiefer verlegt werden und sind auch platzsparender, da sie wie eine Art Spirale geformt sind. Die Erdwärmesonde wird am weitesten im Boden verlegt: bis zu 100 m werden hier meist angestrebt. Dadurch benötigt sie zahlreiche Genehmigungen, ist die aufwendigste und kostenintensivste, aber auch die effizienteste Lösung.
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Was muss noch beachtet werden?
Wer sich für eine Erdwärmeheizung interessiert, muss drei wichtige Punkte beachten. Zum einen sollte das Haus an sich möglichst gut gedämmt sein und bestenfalls noch eine Flächenheizung nutzen, da so die Vorlauftemperatur niedrig gehalten werden kann. Je mehr eine solche Heizung nämlich leisten muss, desto ineffektiver bzw. kostspieliger wird sie wieder. Dazu aber später noch mehr, wenn wir über die Vor- und Nachteile sprechen.
Der nächste Punkt ist der passende Boden. Im Prinzip darf bis auf in Wasserschutzgebieten überall eine solche Sole-Wasser-Wärmepumpe installiert werden. Allerdings können die geologischen Bedingungen hier stark einschränken. Wenn das Erdreich nicht für eine bestimmte Bohrtiefe optimal ist, kann die Anlage auch nicht wie geplant umgesetzt werden. Dazu gibt es übrigens für die meisten Regionen sogenannte “Potentialkarten”, auf denen sich orientiert werden kann und entsprechende Informationen zur Verfügung stehen.
Und schließlich ist die Bohrtiefe sowie der Platz dafür auch ein wichtiger Faktor. Gerade Erdwärmesonden benötigen fast immer zunächst eine wasserrechtliche, ab 100 m Tiefe auch eine bergrechtliche Genehmigung. Nur in sehr wenigen Fällen ist eine Anzeige der Bohrung beim zuständigen Landratsamt ausreichend. In Sachen Platz muss zudem noch berücksichtigt werden, dass Bohrungen zueinander meist 5 m und zur Grundstücksgrenze mind. 3 m Abstand haben sollten. Wer beengt in der Großstadt wohnt, kann darum vielleicht nicht wie gewünscht eine solche Heizung nutzen. Viele Bundesländer haben inzwischen Leitfäden herausgegeben, in denen genau dargelegt wird, was bei der Errichtung einer solchen Anlage zu beachten ist.
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Vorteile und Nachteile zum Heizen mit Erdwärme
Wie eine Erdwärmeheizung im Groben funktioniert, haben wir nun erklärt. Doch lohnt sich dieser Aufwand überhaupt? Ist eine solche Installation nicht auch extrem teuer? Im Folgenden wollen wir darum einmal die Vorteile den Nachteilen gegenüberstellen und vergleichen.
Pro: Das spricht für die Erdwärme
Sie wird immer als besonders ökologisch angepriesen: die Erdwärmeheizung. Stimmt das denn? Welche Vorteile bringt die Geothermie wirklich mit sich?
- Sie ist unabhängig von anderen Energieträgern, das heißt es braucht keinerlei fossile Brennstoffe und keinerlei Verbrennung mehr.
- Die Erdwärme ist frei von Emissionen, da wie gesagt keine Verbrennungsvorgänge mehr stattfinden.
- Die Heizart ist sehr sicher, da zum einen keine gefährlichen Gase und so auch keine Brände entstehen können.
- Die Heizung hat einen geringer Platzbedarf im Gebäude, denn es braucht z.B. keine Öltanks oder Lagerstätten von Pellets mehr.
- Die Förderungsbeteiligungen ist hoch, da sich die Heizart so positiv auf die Energieeffizienz auswirkt.
- Neben oder noch besser zusammen mit Photovoltaik-Anlagen ist es die ökologischste Heizart, da der benötigte Strom ebenfalls nachhaltig und emissionslos produziert wird.
- Es fallen keine laufenden Heizkosten mehr an, da die Erdwärme frei zugänglich ist.
- Eine zusätzliche Nutzung als Klimaanlage ist möglich, dabei wird im Sommer die Kühle des Erdbodens weitergeleitet.
- Die Erdwärmeheizung kann auch nachgerüstet werden.
Contra: Diese Probleme bringt sie mit sich
Wie immer im Leben hat alles auch seine Kehrseite. Könnte der gute Ruf der Erdwärmeheizung also vielleicht nur ein Trugbild sein? Welche Nachteile lassen sich feststellen?
- Eine solche Anlage hat wirklich hohe Anschaffungskosten, die man sich kaum ohne einen Kredit leisten können wird. Außerdem ist auch der Aufwand durch die Bohrungen nicht zu unterschätzen.
- Die Erdwärmepumpe ist enorm abhängig von den Geländegegebenheiten (Platz an der Oberfläche, Bodenqualität, Grad der Versiegelung der Oberfläche, klimatische Einflüsse), weswegen sie unter bestimmten Umständen gar nicht installiert werden kann.
- Es braucht ein wirklich sehr gut gedämmtes Gebäude, damit die Heizung so effizient arbeiten kann, wie es versprochen wird. Darum eignet sie sich eigentlich fast nur für Neubauten oder wenn ohnehin umfangreiche Renovierungsarbeiten geplant sind.
- Die Pumpen können nur bis zu einem bestimmten Temperaturbereich effizient allein arbeiten. In besonders kalten Phasen braucht es unter Umständen immer noch eine zusätzliche Heizoption.
- Der bürokratische Aufwand durch die genehmigungspflichtigen Bohrungen ist ebenfalls sehr hoch.
- Wird konventioneller Strom genutzt, ist die Klimaneutralität der Heizung nicht mehr gegeben. Es braucht also entweder teureren Ökostrom oder eigenen Strom aus ebenfalls preisintensiven Anlagen (z.B. Photovoltaik).
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Sonderfall Kosten – lohnt sich eine Erdwärmeheizung?
Bei der Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile war dieser Punkt besonders präsent, weswegen wir ihn gern noch einmal etwas ausführlicher betrachten wollen. Denn die Frage ist ja immer: Lohnt sich eine bestimmte Investition?
Anschaffungskosten vs. Betriebskosten
Zugegeben, eine 5-stellige Summe klingt erst einmal abschreckend. Je nachdem, welche Art der Erdwärmepumpe man wählt und was die Anlage später leisten können muss, um die errechnete Wärmelast zu tragen, können durchaus mit 15.000 bis 30.000 Euro Anschaffungskosten gerechnet werden. So sind zum Beispiel die Erdwärmesonden besonders preisintensiv, weil die Bohrungen sehr tief gehen müssen und dafür auch schwere Gerätschaften nötig werden.
Doch hat man diesen Punkt einmal hinter sich, beeindruckt die Erdwärmeheizung wirklich mit ihren nahezu nicht vorhandenen Betriebskosten. Denn letzten Endes fallen keine Heizkosten in dem Sinne an. Es muss lediglich eine gewisse Menge Strom für die Betreibung der Pumpe eingerechnet werden sowie ein kleiner Aufwand für die Instandhaltung pro Jahr. Es gibt keine zusätzlich Abgasanlage, keinen Schornsteinfeger und auch keine sonstigen Aufwendungen beim Unterhalt. Dadurch betragen die Kosten der Erdwärmeheizung nur ca 30% von denen einer vergleichbaren Gas- bzw. Ölheizung.
Nach etwa 5 bis 10 (manche Quellen sprechen auch von 8 bis 12) Jahren hat sich eine solche Anlage bereits wieder amortisiert. Die Mindestlaufdauer beträgt zudem 20 Jahre. Experten schätzen aber, dass auch eine deutlich längere Zeitspanne möglich ist. Wer im Übrigen durch z.B. eine Photovoltaik-Anlage seinen eigenen Öko-Strom herstellt, senkt die Kosten zusätzlich noch, zumal ein eventuell entstandener Überschuss in das lokale Stromnetz eingespeist werden kann, was meist noch eine Vergütung in irgendeiner Form nach sich zieht.
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Erdwärme Förderung – was können Sie erwarten?
Die nicht zu verachtenden Anschaffungskosten sind sicherlich für kaum jemanden aus der Portokasse bezahlbar. Doch es gibt Optionen, um sich solche Anlagen fördern zu lassen. Zwei große Institute auf Bundesebene und deren Erdwärme Förderung wollen wir hier stellvertretend einmal kurz beleuchten: die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) und das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).
Bei der BAFA ist eine direkte Förderung für das Heizen mit erneuerbaren Energien – und dazu gehört die Erdwärme auf jeden Fall – möglich. Hier ist es abhängig von den einzubauenden Arten der Sole-Wasser-Wärmepumpen. Aber Bauherren können häufig mit einem Zuschuss in Höhe von 4.000 bis 4.500 Euro rechnen.
Bei der KfW hingegen gibt es keine explizite Förderung für ein ökologisches Heizen. Es gibt aber Programme, die dafür mit eingesetzt werden können, wie zum Beispiel jenes zum Bau oder Ersterwerb eines Effizienzhauses. Hier beträgt die Summe häufig mehr als 100.000 Euro, ist aber dafür auch auf mehrere Bereiche anzuwenden. Nähere Informationen zu einer möglichen Förderung sollte man sich aber am besten immer individuell geben lassen.
Heizen mit Erdwärme – eine Alternative?
Die sogenannte Geothermie ist eine spannende Option, die viele Vorteile mit sich bringt, aber sicherlich auch noch einige Probleme beinhaltet. Ein Mehrfamilienhaus mitten in der Stadt wird kaum auf eine solche Heizart umschwenken können. Wird jedoch ein neues Haus auf einem ausreichend großen Grundstück gebaut, sollte man sich diese Möglichkeit genauer anschauen.
Wichtig ist, dass während der Planungsphase unbedingt eine umfangreiche Verbrauchskalkulation mit zusätzlichem Puffer erstellt werden sollte. Es empfiehlt sich zudem, diese Werte mit den Fakten anderer Energieträger zu vergleichen, damit Sie eine gute Ausgangssituation haben, um sich zu entscheiden. Holen Sie sich hierfür am besten Fachpersonal an die Seite, denn die Erdwärme mit ihren Bohrungen und der komplexen Funktionsweise ist ein anspruchsvolles Thema. Doch es lohnt sich, sich damit zu beschäftigen.
Quellen
www.kesselheld.de/erdwaermeheizung/
www.kesselheld.de/heizen-mit-erdwaerme/
www.energieheld.de/…/sole-wasser-erdwaerme
www.heizung.de/…/so-funktioniert-das-heizen-mit-erdwaerme/
www.energie-experten.org/…/erdwaermeheizung/nachteile.html
www.erdwaerme-zeitung.de/bohrarbeiten-was-zu-beachten-ist/
