Kapitel 4: Arten von Wärmepumpen
Sole-Wasser-Wärmepumpe & Wasser-Wasser Wärmepumpe
Arian Elezkurtaj
Stand:
17.10.25
Sole-Wasser & Wasser-Wasser Wärmepumpen sind die stabilsten Systeme, denn im Erdreich und Grundwasser herrschen gleichmäßigere Temperaturen als die der Außenluft. Zudem erreichen sie die höchsten JAZ-Werte.
Zusammenfassung
Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, auch Erdwärmepumpe genannt, nutzt die Wärme aus dem Erdreich über Erdsonden oder Erdkollektoren und arbeitet sehr effizient, da die Bodentemperatur das ganze Jahr über relativ konstant bleibt.
Bei der Variante mit Erdsonden werden bis zu 100 Meter tiefe Bohrungen durchgeführt, wodurch wenig Platz benötigt wird, während Erdkollektoren flacher verlegt werden und eine größere Grundstücksfläche erfordern.
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt Grundwasser als Wärmequelle und erreicht mit einer Jahresarbeitszahl von bis zu 5 eine besonders hohe Effizienz, benötigt dafür aber zwei Brunnen und eine behördliche Genehmigung.
Beide Systeme verursachen hohe Investitionskosten und erfordern eine aufwendige Planung, sind jedoch sehr langlebig, wartungsarm und ermöglichen zusätzlich eine passive Kühlung.
Wenn Grundstück, Platzverhältnisse und Genehmigungen gegeben sind, bieten Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen langfristig eine effiziente und umweltfreundliche Heizlösung mit niedrigen Betriebskosten.
Was ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, auch Erdwärmepumpe genannt, nutzt die stabile Temperatur des Erdreichs als Wärmequelle. Diese Art gibt es in 2 verschiedenen Varianten:
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Flächen-/Ringgrabenkollektoren
Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?
Die Erdwärmepumpe nutzt die Erdwärme im Erdreich. In einem geschlossenen Kreislauf, zirkuliert Sole, eine Mischung aus Wasser mit Frostschutzmittel. Diese Sole nimmt die Wärme aus dem Boden auf, bringt sie zur Anlage und gibt diese an das Kältemittel weiter. Dort durchläuft das Kältemittel den standartmäßigen Prozess, wie im vorherigen Kapitel bereits erklärt.
Kurze Wiederholung: Es verdampft und wird verdichtet. Dadurch wir es heißer und im Verflüssiger gibt das heiße Kältemittel die Wärme an das Heizungswasser ab.
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonde
Bei der Erdwärmepumpe mit Erdsonden wird meist zwischen 40 bis 100 Meter tief in die Erde gebohrt, je nach Bedarf sogar tiefer. Dort werden die Rohre mit der Sole verlegt. Oft reicht ein kleinerer Garten, denn der Platzbedarf für die Bohrungen ist nicht so groß, da sie senkrecht in die Erde gehen. Für die Installation ist dennoch eine behördliche Zustimmung notwendig.
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektor
Die Erdkollektoren, auch Flächen- oder Ringgrabenkollektoren genannt, liegen nicht so tief wie Erdsonden im Boden. Die Tiefe beträgt ca. 1 - 1,5 Meter und werden waagerecht im Boden verlegt. Der Abstand zwischen den Rohren beträgt zwischen 0,6 bis 0,8 Meter, weshalb ein großer Garten mit lockerer Erde ideal für die Installation ist. Für ein Einfamilienhaus, sollte etwa die 1,5 bis 2-fache Wohnfläche als Kollektorfläche eingeplant werden.
Was sind die Vor- und Nachteile einer Erdwärmepumpe?
Erdwärmepumpen arbeiten sehr effizient, weil das Erdreich ganzjährig eine relativ gleichbleibende Temperatur hat. Das spart Strom und die Technik ist wartungsarm, zudem ist im Sommer eine passive Kühlung möglich. Aufwendig ist vor allem die Erschließung der Quelle über die Erdsonden oder Erdkollektoren. Die Installation kostet daher deutlich mehr als bei Luftsystemen.
Vorteile | Nachteile |
|---|---|
Niedrige Betriebskosten | Aufwendige Erschließung der Wärmequelle |
Passive Kühlung möglich | Tiefenbohrungen für Sonden teuer und genehmigungspflichtig |
Hoher Wirkungsgrad | Hohe Investitionskosten |
Hohe Langlebigkeit | Große Fläche nötig bei Erdkollektoren |
Zukunftssicheres Heizsystem | Im Altbau oft schwer umsetzbar |
Hohe Betriebssicherheit | |
Nutzung natürlicher, erneuerbarer Energie | |
Geringe Emissionen | |
Wartungsarm |
Was ist eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe, auch Grundwasser-Wärmepumpe genannt, nutzt Grundwasser als Wärmequelle. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von ca. 10 °C, arbeitet die Wasser-Wasser-Wärmepumpe sehr effizient. Die Grundwasser-Wärmepumpe braucht zwei Brunnen. Beide Brunnen liegen etwa in einer Tiefe von 10 bis 20 Metern. Manchmal beträgt die Tiefe auch bis zu 50 Meter.
Für die Installation wird ebenfalls eine Genehmigung der Behörde benötigt.
Wie funktioniert eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Es gibt zwei Brunnen. Der Saugbrunnen fördert das „warme“ Grundwasser zur Wärmepumpe. Im Wärmetauscher geht die Wärme auf das Kältemittel über und der Kältemittelkreislauf startet. Das abgekühlte Wasser fließt daraufhin über den Schluckbrunnen wieder ins Grundwasser zurück.
Wichtig dabei ist die Fließrichtung des Grundwassers: Der Schluckbrunnen muss stromabwärts vom Saugbrunnen liegen, damit das abgekühlte Wasser nicht wieder angesaugt wird.
Was sind die Vor- und Nachteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist sehr effizient. Sie erreicht eine JAZ von bis zu 5 und senkt damit die Heizkosten. Dafür sind Anschaffung und Erschließung teuer und zusätzlich brauchen Sie eine behördliche Genehmigung sowie in der Regel ein hydrologisches Gutachten, also eine Prüfung von Menge, Qualität und Fließrichtung des Grundwassers.
Vorteile | Nachteile |
|---|---|
Niedrige Betriebskosten | Genehmigungspflicht durch die Behörden |
Passive Kühlung möglich | Aufwendige Planung |
Hohe Langlebigkeit | Hydrologisches Gutachten erforderlich |
Sehr hohe JAZ von bis zu 5 | Hohe Investitionskosten |
Geringer Platzbedarf im Gebäude | Umsetzung kann aus Umweltschutzgründen eingeschränkt sein |
Zukunftssicheres Heizsystem | |
Wartungsarm | |
Nutzung natürlicher, erneuerbarer Energie | |
Geringe Emissionen im Betrieb | |
Hohe Betriebssicherheit |
Fazit
Beide Wärmepumpenarten arbeiten sehr effizient, brauchen jedoch eine aufwendige Planung und eine höhere Investition. Nicht jedes Grundstück ist für diese Systeme ausgelegt, da oft genügend Platz oder Genehmigungen vorausgesetzt werden.
Wenn Grundstück, Genehmigungen und Budget jedoch passen, können Sie mit Erdwärmepumpen und Grundwasserwärmepumpen auf lange Zeit effizient heizen und Geld sparen.
