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Sole/Wasser-Wärmepumpe: Wärme aus der Erde – mit drei Möglichkeiten

Funktionsprinzip der Sole/Wasser-Wärmepumpe

Bei einer Sole/Wasser-Wärmepumpe wird dem Erdreich Wärme entzogen, um Haus und Wohnung effizient zu heizen. Ab einer Tiefe von etwa einem Meter herrschen konstante Temperaturen zwischen 7 und 12 °C und sind damit völlig ausreichend, um über die Wärmepumpe für Raumwärme und Warmwasser in Ihrem Haus zu sorgen.

Diese Geothermie funktioniert sehr zuverlässig: In einem Rohrleitungssystem, das an die Wärmepumpe angeschlossen ist, zirkuliert eine frostsichere Sole. Sie nimmt im Erdreich Wärme auf und überträgt diese auf dem Weg durch die Wärmepumpe per Wärmetauscher an einen getrennten Kältemittelkreislauf. Hier zirkuliert ein spezielles Kältemittel, das schon bei Minusgraden verdampft. Das nun gasförmige Kältemittel wird durch Kompression auf eine höhere Temperatur gebracht. Diese Energie überträgt die Wärmepumpe an das Heizsystem. Danach kühlt das Kältemittel wieder ab, wird flüssig und kann über den Wärmetauscher erneut Wärme aus dem Erdreich aufnehmen. Um Geothermie zu nutzen, gibt es drei verschiedene Möglichkeiten. Welche Alternative für Ihr Haus die beste ist, hängt vom Grundstück und der Geologie des Bodens ab.

Info: Was ist die Sole bei Erdwärmepumpen?

Zur Aufnahme der Erdwärme zirkuliert im Boden Wasser. Damit es frostsicher ist, wurden in der Vergangenheit verschiedene Salze beigemischt. Daher der Begriff „Sole“. Heute werden überwiegend Alkohole der Glykol-Familie verwendet, die im Gegensatz zu reinen Salzlösungen nicht mehr korrosiv wirken.

Eine Sole/Wasser-Wärmepumpe holt sich also über die Sole Wärme aus der Erde und überträgt diese auf das Heizwasser.

Die drei verschiedenen Möglichkeiten, der Erde Wärme zu entziehen.

Erdsonde

Um eine Erdsonde in den Boden einzubringen, wird 40 bis über 100 Meter in die Tiefe gebohrt. Das ist sehr platzsparend und insbesondere bei kleinen Grundstücken von Vorteil. Allerdings muss dazu die Wasserbehörde eine Genehmigung erteilten. Da tief im Boden die höchsten Erdtemperaturen herrschen, ist diese Wärmequelle besonders effektiv.

Erdkollektoren

Erdkollektoren werden im Gegensatz zu Erdsonden horizontal im Erdreich verlegt und benötigen dadurch deutlich mehr Fläche. Die schlangen- und mäanderförmig verlaufenden Kollektoren (ähnlich angelegt wie eine Fußbodenheizung) müssen unter der Frostgrenze im Erdreich verlegt werden, also etwa 1,5 Meter im Boden. Da hier die Erdtemperatur nicht so hoch ist wie in größeren Tiefen, benötigen Erdkollektoren eine große Fläche, um die erforderliche Wärmeenergie „einzusammeln“. Als Faustregel ist die benötigte Kollektorfläche etwa doppelt so groß wie die Wohnfläche Ihres Hauses. Diese Fläche darf nicht bebaut oder bepflanzt sein, da die Sonne das Erdreich sonst nicht oder nur unzureichend erwärmt.

Erdwärmekörbe

Vorgefertigte Erdwärmekörbe mit etwa zwei Meter Durchmesser werden auf dem Grundstück in Gruben bis zu vier Meter Tiefe eingelassen. Durch ihre Bauart beanspruchen sie weniger Platz als Erdkollektoren. Das kann für kleinere oder teilbebaute Grundstücke eine ideale Lösung sein, um eine kostenintensive Tiefenbohrung für eine Erdsonde zu vermeiden oder wenn die Wasserbehörde eine solche nicht zulässt. Auch bei Erdwärmekörben gilt: Die darüber liegende Fläche sollten Sie nicht bebauen oder bepflanzen, damit der Boden möglichst direkt von der Sonne beschienen wird, um so Wärme zu speichern.

Vorteile und Nachteile von Geothermie

Sole/Wasser-WärmepumpeVorteileNachteile
Geothermie allgemeinHohe Effizienz: Relativ konstante Erdtemperatur über das ganze Jahr hinweg. Hoher Planungsaufwand.
 Uneingeschränkte Nutzung des Gartens, da keine Außeneinheit aufgestellt werden muss. 
 Lange Lebensdauer, hohe Betriebssicherheit. 
 Passive Kühlung möglich. 
ErdsondeBeste Effizienz durch höhere Erdtemperatur in der Tiefe.Genehmigungspflichtig: Bohrungen sind bei der Wasserbehörde zu beantragen.
 Geringere Geräuschemision.Höhere Kosten: Tiefenbohrungen sind teurer als konventionelle Erdarbeiten.
ErdkollektorNicht genehmigungspflichtig. Nicht genehmigungspflichtig. Hoher Flächenbedarf: Große Freifläche erforderlich, die nicht bebaut oder intensiv bepflanzt werden sollte.
  Passive Kühlung nur eingeschränkt möglich.
ErdwärmekörbeNicht genehmigungspflichtig.  
 Gute Flächennutzung: Die Fläche darüber kann zum Teil bepflanzt werden. Einbringung auch in Hanglagen möglich.Verfügbare Energiemenge ist von der Anzahl der Erdwärmekörbe abhängig.

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