Wer plant einen Altbau zu sanieren oder ein Haus zu bauen, steht häufig vor der Entscheidung, welchen Energieträger er für die Heizung und Warmwassergewinnung nutzen möchte. Neben fossilen Rohstoffen wie Erdgas, Erdöl oder Holz, kann Erdwärme eine sinnvolle Alternative sein und punktet in Sachen Klimaschutz, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz. Die staatliche Förderung für nachhaltige und energieeffiziente Heizlösungen ist so hoch wie nie.
Erdwärme als natürliche Energiequelle
Bei der Energiegewinnung durch Erdwärme macht man sich die thermische Energie der Erde zunutze, die entweder aus dem Erdinneren stammt, oder aus der Sonnenenergie gewonnen wird. Erdwärme gehört zu den regenerativen und somit erneuerbaren Energien und ist daher eine nachhaltige und zukunftsorientierte energetische Lösung. Sie kommt ohne fossile Rohstoffe aus und damit ist diese moderne Heiztechnik unabhängig von den endlichen Ressourcen der Erde. Eine Erdwärmepumpe benötigt lediglich Strom zum Betreiben des Verdichters.
Erdwärmepumpen, auch Sole-Wasser-Pumpen genannt, machen sich die Wärme im Erdinneren zunutze. Es gibt verschieden Möglichkeiten Erdwärme zu gewinnen.
Wie gewinnt man Erdwärme?
Eine Variante ist die Gewinnung der Erdenergie über eine Sonde. Ab etwa zehn Metern Bodentiefe bleibt die Erdtemperatur konstant und unterliegt keinen jahreszeitlichen Schwankungen, daher ist diese Methode auch besonders effizient. Des Weiteren kann Energie über sogenannte Erdkollektoren gewonnen werden, die in etwa 1,50 Metern Bodentiefe großflächig angebracht werden. Die dritte Variante stellt die Energiegewinnung über Erdwärmekörbe oder Grabenkollektoren dar. Erdwärmekörbe werden etwa ein bis 4 Meter tief in die Erde eingebaut und die Grabenkollektoren sind Leitungen, die in einen 2,5 bis 3 Meter tiefen Graben eingelegt werden.
Welche Technologie man am besten verwendet, entscheidet nicht zuletzt die Fläche, die um das Haus herum verfügbar ist. Für eine Sonde muss tief gebohrt werden, wofür sich Hausbesitzer eine behördliche Genehmigung einholen müssen. Jedoch handelt es sich hier um die effizienteste Form der Gewinnung von Erdwärme. Für Erdkollektoren benötigen Hausbesitzer eine recht große Fläche, je nach Größe der zu beheizenden Fläche. Diese darf dann weder bebaut noch versiegelt werden. Grabenkollektoren oder Erdwärmekörbe nehmen eine kleinere Fläche in Anspruch, dürfen aber ebenfalls weder bebaut noch versiegelt werden.
Technologie der Erdwärmepumpe
Die Funktion einer Erdwärmepumpe basiert auf dem Prinzip eines Kühlschranks, nur umgekehrt. Ein solches Heizsystem verfügt über drei verschiedene Kreisläufe. Der erste Kreislauf dient der Energiegewinnung aus der Erde und zapft die Wärmeenergie im Erdreich an. In den Leitungen der sogenannten Wärmequellanlage fließt Sole, mit Frostschutz versetztes Wasser. Die Sole nimmt die Wärme aus der Erde auf und leitet sie zur eigentlichen Wärmepumpe weiter.
In der Wärmepumpe verläuft der zweite Kreislauf. In diesem zirkuliert ein Kältemittel. Über einen Wärmetauscher wird die thermische Energie aus dem Erdreich auf das Kältemittel übertragen. Dieses verdampft und der entstandene Dampf wird einem Verdichter zugeführt, was die Temperaturen noch einmal ansteigen lässt. Ein weiterer Wärmetauscher sorgt dafür, dass das heiße Gas nun verflüssigt wird, also kondensiert, und dabei Wärme wieder abgibt.
Die dabei entstandene Wärme wird an das Heizsystem weitergegeben. In der Regel zirkuliert Wasser in den Heizungsrohren als Heizmedium und transportiert die Wärme zu den Heizkörpern, der Flächenheizung oder dem Warmwasserspeicher.
Voraussetzungen für die Installation einer Erdwärmepumpe
Die Installation dieses modernen Heizsystems ist an bestimmte bauliche Bedingungen geknüpft, die sie unbedingt von einem Fachmann überprüfen lassen sollten. Für das Bohren einer Erdsonde ist es unerlässlich die Bodenbeschaffenheit des Grundstückes auf die notwendigen Anforderungen hin überprüfen zu lassen. Die Beschaffenheit entscheidet auch über die notwendige Tiefe der Bohrung, die sich in der Regel zwischen 40 und 100 Metern bewegt. Für eine Bohrung benötigen Sie außerdem eine Genehmigung der Wasserbehörde des Landkreises. In Trinkwasserschutzgebieten ist es nicht genehmigt, Erdsonden zu installieren. Ein weiterer wichtiger Punkt, den es zu beachten gilt, ist die Zugängigkeit des Grundstückes für das schwere Gerät, das für die Erdbohrung benötigt wird.
Diese äußerst effiziente Variante Erdwärme nutzbar zu machen ist sehr kostenintensiv, bietet sich jedoch gerade für kleinere Grundstücke an. Bei einem Grundstück, das kaum Gefälle aufweist, kann der Einbau von Erdkollektoren in Betracht gezogen werden. Diese werden großflächig in 1,5 Metern Tiefe ins Erdreich eingebracht. Hierfür wird allerdings eine Grundstücksgröße benötigt, die eine Fläche etwa 1,5 bis 2 mal so groß wie die zu beheizende Fläche aufweist. Diese Fläche darf anschließend weder verbaut, verdichtet noch versiegelt werden. Auch bei dieser Variante muss die Bodenbeschaffenheit zunächst von einem Fachmann überprüft werden. Der Einbau von Erdkollektoren muss der Wasserbehörde des Landkreises lediglich gemeldet werden und ist nicht genehmigungspflichtig.
Bei Erdwärmekörben oder Grabenkollektoren handelt es sich um eine spezielle Form von Erdkollektoren. Sie werden in ein bis vier Metern Tiefe installiert und die Fläche darüber darf ebenfalls nicht überbaut, verdichtet oder versiegelt werden. Ihre Installation ist meldepflichtig an die zuständige Wasserbehörde. Vor der Installation muss die Eignung des Grundstückes ebenfalls vom Fachmann überprüft werden. Erdwärmekörbe und Grabenkollektoren verbrauchen weniger Platz als herkömmliche Erdkollektoren.
Energieeffizienz einer Erdwärmepumpe
Eine Erdwärmepumpe arbeitet dann am effizientesten, wenn der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Heizkreislauf möglichst niedrig ausfällt. Daher ist es sinnvoll Erdwärmepumpen mit einem Flächenheizsystem zu kombinieren. Der Verdichter wird mit Strom betrieben. Um den Stromverbrauch niedrig zu halten lohnt es sich sich auf die Suche nach einem vergünstigten Stromtarif zu machen. Solche Tarife sind jedoch häufig mit Sperrzeiten verbunden. Daher empfiehlt es sich ebenso einen Heizpufferspeicher einzubauen, der entsprechend Platz braucht, und mehr Kosten verursacht. Die Mehrkosten können sich jedoch über die Laufzeit der Heizanlage amortisieren. Wenn Heizkörper zum Einsatz kommen, sollten sie so beschaffen sein, dass sie eine möglichst geringe Vorlauftemperatur brauchen. Die benötigte Vorlauftemperatur sollte 40 Grad Celsius nicht überschreiten.
Ein absolut entscheidender Faktor für die Effizienz einer Erdwärmepumpe ist eine gute Wärmedämmung des zu beheizenden Hauses. Die Effizienz steigert sich, wenn möglichst viel Heizenergie aus der eingesetzten elektrischen Energie erzeugt werden kann und entscheidet über die Leistungszahl der Heizung. Diese Leistungszahl nennt sich COP (coefficient of performance). Idealerweise befinden sich elektrische Energie und die daraus gewonnene Heizenergie in einem Verhältnis von 1 zu 4 zueinander. Dieser Umstand bedeutet, dass ein Teil elektrische Energie vier Teile Heizenergie erzeugt. Es werden spezielle Stromtarife für den Bedarf einer Erdwärmepumpe angeboten. Um möglichst umweltschonend zu arbeiten, sollte der Strom zum Betreiben der Wärmepumpe zumindest teilweiser aus erneuerbaren Energien stammen.
Vor- und Nachteile einer Erdwärmepumpe
Es gibt natürlich auch Nachteile dieser Technologie. Als erster großer Punkt sind hier die hohen Investitionskosten zu nennen. Des Weiteren muss sowohl das Gebäude, als auch das Grundstück die gewissen oben genannten Grundvoraussetzungen bieten, dass eine Erdwärmepumpe installiert werden kann. Die Vorlauftemperatur bei diesem Heizsystem ist begrenzt, weswegen für Warmwasser häufig noch ein zusätzliches System benötigt wird, was dann noch einmal die Kosten steigen lässt. Doch die Vorteile überwiegen die Nachteile in den meisten Fällen.
Die moderne Heiztechnologie einer Erdwärmepumpe stößt bis zu 90 Prozent weniger CO2 aus als eine herkömmliche Anlage. Sie ist unabhängig von fossilen Rohstoffen und ist damit eine sehr umweltschonende und zukunftsorientierte energetische Lösung. Natürliche Erdwärme ist ein umweltschonender und nahezu unbegrenzter Energielieferant. Wenn Erdwärmepumpen energieeffizient betrieben werden, erzielen sie hohe Erträge bei laufend niedrigen Betriebskosten. Dabei müssen Erdwärmepumpen kaum gewartet werden und haben eine sehr hohe Betriebssicherheit. Sie sind sehr langlebig, wodurch sich die hohen Installationskosten schnell amortisieren. Ein weiterer entscheidender Vorteil dieser Technologie ist, dass sie nicht nur zum Heizen, sondern auch zum Kühlen eines Hauses verwendet werden kann.
Kosten für eine Erdwärmeheizung
Die Kosten für dieses Heizsystem setzen sich aus verschiedenen Faktoren zusammen. Sie bestehen aus den Installationskosten des Gerätes an sich und der Erschließung der Wärmequelle und den laufenden Betriebskosten. Die Installation einer Erdwärmepumpe vom Fachbetrieb kostet je nach Modell zwischen 12000 und 15000 EUR. Je nach Nutzungsart der Erdwärme unterscheiden sich die Kosten für die Erschließung. Der Einbau von Erdkollektoren ins Erdreich kann zwischen 2000 und 5000 EUR kosten. Für die Bohrung einer Sonde können jedoch schon 3500 und 10000 EUR anfallen, je nach Bodenbeschaffenheit und Bohrtiefe. Hinzu kommen eventuell noch Kosten für den Einbau eines Heizpufferspeichers. Die jährlichen Betriebskosten für den Strom belaufen sich im Durchschnitt auf 100 bis 900 EUR. Hinzu kommen noch die jährlichen Wartungskosten für das Heizsystem, die mit 100 bis 150 EUR jedoch vergleichsweise niedrig ausfallen.
Staatliche Förderung für Erdwärme
Im Zuge der Bundesförderung für energieeffiziente Gebäude (BEG) belohnt der Staat die Umstellung auf erneuerbare Heiztechnologien mit bis zu 50% Förderung. Eine Förderung beantragt man entweder beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) in Form eines Zuschusses oder bei der KfW-Bank in Form eines Kredites mit Niedrigzinsen. Die Zuständigkeit für die Förderung von Einzelmaßnahmen liegt beim BAFA, die Zuständigkeit für die Förderung von Effizienzhäusern liegen bei der KfW- Bank. Ab dem Jahre 2023 soll dies neu geregelt werden. Von da an sollen alle Kreditvarianten von der KfW- BAnk geregelt werden und alle Zuschussvarianten vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle.
Ganz grundsätzlich sind Anträge auf staatliche Förderung vor Beginn des Vorhabens zu stellen. Unter Vorhabensbeginn versteht man den Abschluss eines Lieferungs- oder Leistungsvertrages mit einem entsprechenden Unternehmen. Beratungs- und Planungsmaßnahmen dürfen bereits vor Antragstellung ergriffen werden. Der Zuschuss zum Einbau einer Wärmepumpe kann noch mit anderen staatlichen Bonuszahlungen kombiniert werden. Die ideale Kombination und Hilfe bei der Antragsstellung bekommt man über spezielle Förderrechner im Internet. In etwa 12 Millionen Heizungsanlagen sind mittlerweile veraltet. Wenn Immobilienbesitzer eine alte Ölheizung austauschen, fördert der Staat dies mit zusätzlichen 10%. Die staatliche Unterstützung für klimafreundliche Heizlösungen ist im Zuge des Klimapaketes so hoch wie noch nie. Es lohnt sich daher jetzt über eine Modernisierung des Heizsystems nachzudenken.
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