Die Erdwärmepumpe gibt es in verschiedenen Bauarten. Das Grundprinzip bleibt hierbei immer gleich, die Unterschiede liegen sozusagen „in der Tiefe“, nämlich in der Art der Wärmegewinnung.
Hierfür können Erdsonden, Erdwärmekollektoren, Erdwärmekörbe oder Ringgrabenkollektoren eingesetzt werden, die sich in Aufbau, Effizienz und Installationsaufwand voneinander unterscheiden. Sonden sind die effizienteste Lösung, aber auch am aufwendigsten, am teuersten sowie genehmigungspflichtig.
Bauart |
Besonderheiten |
Erdsonde |
Tiefenbohrung genehmigungspflichtig; nicht überall möglich |
Besonders effizient, aber auch teuer |
Erdwärmekollektoren |
Braucht viel Platz auf dem Grundstück, aber keine Genehmigung |
Weniger teuer, aber auch weniger effizient |
Erdwärmekörbe |
Zwischenlösung in einer mittleren Tiefe |
Auch für kleinere Grundstücke geeignet |
Ringgrabenkollektor |
Gut an Größe und Form des Grundstücks anpassbar |
Sehr günstige Lösung dank möglicher Eigenleistung |
Erdsonde
In der Erdsonde zirkuliert in einem Kunststoffrohr die sogenannte Sole. Das ist eine frostsichere Flüssigkeit, die die Energie aus dem Erdreich aufnimmt und sie zur Wärmepumpe transportiert. Die entzogene Wärme fließt aus der Umgebung nach. Die Erdsonde ist besonders effektiv - gerade im Winter -, weil die Temperatur ab etwa 10 Meter Tiefe das ganze Jahr hindurch nahezu konstant bei rund 10 Grad Celsius liegt.
Wie lang die Sonde sein muss, hängt von zwei Faktoren ab: Dem Wärmebedarf des Gebäudes und der Wärmeleitfähigkeit des Untergrunds. Für ein neues Einfamilienhaus müssen Sie mit einer Länge von rund 100 Metern kalkulieren; die genaue nötige Länge ermittelt der Fachbetrieb individuell. Ein weiterer Vorteil der Erdsonde, neben der ganzjährigen Effizienz: Man kann sie im Sommer zusätzlich sehr gut zur passiven Kühlung verwenden.
Außerdem benötigen Erdsonden nur sehr wenig Platz und eignen sich daher auch für kleine Grundstücke. Allerdings belastet die Bohrung das Grundstück. Leider lassen sich im Vorfeld keine verlässlichen Angaben zur tatsächlichen Entnahmeleistung machen - die steht erst nach der Bohrung endgültig fest.
Bodennahe Kollektoren
Bodennahe Erdwärmekollektoren liegen dicht unter der Erdoberfläche und arbeiten mit einem waagerechten, in Schlangen verlegten Rohrsystem. Sie nutzen die Wärme, die das Erdreich durch Sonneneinstrahlung und Regenwasser aufnimmt. Wichtig ist, dass sie unterhalb der Frostgrenze, also in einer Tiefe von etwa 1,5 m liegen.
Außerdem darf die Fläche über ihnen weder versiegelt noch asphaltiert, geschweige denn bebaut werden - sonst könnte sich der Boden nicht erneut erwärmen. Auch tiefwurzelnde Pflanzen sollten in ihrer Nähe vermieden werden, da diese das Rohrsystem beschädigen könnten. Welche Fläche benötigt wird, hängt - neben der Regenwasserdurchlässigkeit des Bodens - vor allem von der zu beheizenden Fläche ab. Meist ist ungefähr das 1,5- bis 2-fache der Heizfläche nötig.
Bodennahe Kollektoren sind (im Gegensatz zu Erdsonden) nicht genehmigungs-, sondern nur anzeigepflichtig. Sie sind daher eine gute, unkomplizierte und preisgünstige Alternative, wenn Sonden keine Option darstellen - zumindest wenn das Grundstück ausreichend geeignete Fläche zur Verfügung stellt.
Erdwärmekörbe
Eine Alternative zu bodennahen Kollektoren sind Erdwärmekörbe. Es handelt sich hierbei um Kollektoren, die nicht flach verlegt werden, sondern zylindrisch aufgewickelt sind. Sie messen etwa 2 - 3 m im Durchmesser und 1 - 2 m in der Höhe und werden in 1 - 4 m Tiefe verlegt. Erdwärmekörbe ähneln von der Optik her einer Feder - oder eben einem Korb. Durch die besondere Form nehmen sie deutlich weniger Platz ein als Flachkollektoren, so eignen sie sich auch für kleinere Grundstücke.
Wie viele Erdwärmekörbe benötigt werden, um ein Haus zu beheizen, hängt - neben der Fläche des Hauses - von der Größe der Körbe sowie von der Bodenbeschaffenheit ab. Den genauen Bedarf ermittelt der Fachbetrieb individuell. Vom geringeren Platzbedarf abgesehen, gelten für Erdwärmekörbe die gleichen Hinweise wie für Erdwärmekollektoren: die Fläche nicht versiegeln, keine tiefwurzelnden Pflanzen und vor allem nicht bebauen!
Grabenkollektor
Eine weitere Alternative zum Flächenkollektor ist der Ringgrabenkollektor. Wie der Name schon sagt, wird dieser nicht auf einer größeren Fläche, sondern innerhalb eines Grabens verlegt, der im Idealfall einmal ums Haus herum führt. So benötigt er deutlich weniger Platz als die anderen Kollektortypen. Hierbei werden Sole führende Rohre in einem Graben verlegt; meist in Schlaufen und waagerecht, mit ungefähr 2 m Breite und 1,5 m Tiefe. Es gibt aber auch Lösungen ohne Schlaufen (die dann natürlich einen deutlich längeren Graben benötigen) oder mit senkrechter Verlegung (dann muss der Graben tiefer, dafür jedoch nicht mehr so breit sein).
Außerdem lassen sich die drei Varianten auch kombinieren und so an praktisch jedes Grundstück optimal anpassen. Der Grabenkollektor ist eine preiswerte Alternative zu Flächenkollektoren und Erdwärmekörben, da weniger Aushub nötig ist. Zudem ist es möglich, ihn in Eigenleistung zu planen und umzusetzen (obwohl es selbstredend sicherer ist, einen Fachbetrieb hinzuzuziehen). Auf diese Weise ermöglicht der Ringgrabenkollektor die Erschließung der Wärmequelle Geothermie für bereits 2.000 - 3.000 €.