Tief verborgen, aber hoch effizient: Die Vorzüge einer Erdwärmepumpe

Erdwärmepumpen nutzen die konstante Temperatur des Erdinneren, um Wärme zu gewinnen. Sie können dabei für die Heizung und Kühlung Ihres Hauses sowie für die Bereitung von Warmwasser verwendet werden. Hier erfahren Sie, wann sich eine Erdwärmepumpe lohnt und mit welchen Kosten Sie rechnen müssen.

Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?

Die Erdwärmepumpe macht sich die natürliche Wärme der Erdkruste zunutze. Die Temperatur der sogenannten Erdwärme ist relativ konstant und liegt in etwa zwischen 8 und 12 Grad Celsius. Sie variiert nur minimal über das Jahr und ist unabhängig von den saisonalen Schwankungen an der Erdoberfläche. Die konstante Temperatur im Erdreich ermöglicht eine gleichmässige und effiziente Aufnahme von Wärme durch die Erdwärmepumpe.
 
Die Funktionsweise einer Erdwärmepumpe lässt sich grob in folgenden sechs Schritten zusammenfassen:
 

1. Entnahme von Erdwärme: Mithilfe von Erdsonden oder Flächenkollektoren entzieht die Erdwärmepumpe die im Erdreich gespeicherte Wärme. Erdsonden werden dazu in Bohrlöchern im Boden platziert, während Flächenkollektoren in flachen Gräben verlegt werden.
   
   
2. Zirkulation des Kältemittels: Ein geschlossenes Rohrsystem, gefüllt mit einem speziellen Kältemittel, wird durch die Erdsonden oder Flächenkollektoren geleitet.
   
   
3. Aufnahme von Erdwärme durch das Kältemittel: Das Kältemittel nimmt die im Erdreich gespeicherte Wärme auf. Durch die natürliche Erdwärme erwärmt sich das Kältemittel während des Durchlaufs durch die Erdsonden oder Flächenkollektoren.
   
   
4. Kompression des Kältemittels: Das erwärmte Kältemittel wird in die Erdwärmepumpe geleitet, wo es zusammengepresst wird. Diese Kompression erhöht die Temperatur des Kältemittels erheblich.
   
   
5. Wärmeübertragung ins Heizsystem: Jetzt ist das Kältemittel hochtemperiert. Die gespeicherte Wärme wird nun an das Heizsystem des Hauses abgegeben. Diese Wärme wird genutzt, um das Haus zu heizen oder Warmwasser bereitzustellen.
   
   
6. Rückführung des Kältemittels: Das abgekühlte Kältemittel kehrt zu den Erdsonden oder Flächenkollektoren zurück. Dort nimmt es erneut Wärme auf. Jetzt beginnt der Kreislauf von neuem.

Diese drei Arten von Erdwärmepumpen gibt es

Erdwärmepumpe ist nicht gleich Erdwärmepumpe. In der Praxis unterscheidet man zwischen den folgenden drei Modellen: Erdwärmepumpen mit Flächenkollektoren, Erdwärmepumpen mit Ringgrabenkollektoren sowie Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdwärmesonden.

Erdwärmepumpen mit Flächenkollektoren

Bei dieser Variante werden flache Erdkollektoren in Gräben verlegt, die in der Regel etwa 1,2 bis 1,8 Meter tief sind. Die Kollektoren bestehen aus einem geschlossenen Rohrsystem, das mit einer Wärmeträgerflüssigkeit gefüllt ist. Die Flächenkollektoren nutzen die im Erdreich gespeicherte Wärme, die durch Sonneneinstrahlung und atmosphärische Einflüsse aufgeheizt wird.

Erdwärmepumpen mit Ringgrabenkollektoren

Ringgrabenkollektoren stellen eine Variante der Flächenkollektoren dar. Der Unterschied: Hierbei werden Rohre in Form eines geschlossenen Rings horizontal um das Gebäude in einem Graben verlegt. Der verfügbare Platz kann so effizient genutzt werden. Auch hier beträgt die Tiefe etwa 1,2 bis 1,8 Meter. Ähnlich wie bei den Flächenkollektoren entziehen die Ringgrabenkollektoren dem Boden die Wärme, die dann in der Wärmepumpe genutzt wird.

Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdwärmesonden

Bei dieser Variante werden vertikale Erdsonden genutzt. Die Erdsonden sind 100 bis 300 Meter tief in den Boden gebohrt und mit einer Wärmeträgerflüssigkeit gefüllt. Der Vorteil von Erdsonden ist, dass sie unabhängig von der verfügbaren Grundstücksfläche genutzt werden können. Die Erdwärmesonden entziehen dem Boden die gespeicherte Wärme, die dann durch die Wärmepumpe genutzt wird.
 
Der Begriff «Sole» bezieht sich hier auf eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel. Sole-Wasser-Systeme nutzen diese Sole als Übertragungsmedium, um die im Erdreich gespeicherte Wärme aufzunehmen und an die Wärmepumpe weiterzuleiten. Die Sole verhindert, dass das Wasser in den Rohren bei niedrigen Temperaturen einfriert, was die Effizienz der Wärmepumpe beeinträchtigen könnte.

Was ist der Unterschied zwischen Salz und Sole?

Bei Salz handelt es sich um eine feste, kristalline Substanz, während Sole eine wässrige Lösung von Salzen ist. Sole ist in anderen Worten Wasser, das eine beträchtliche Menge an gelösten Salzen enthält.

Welche Art von Erdwärmepumpe sich für Ihr Haus eignet

Wann lohnt sich eine Erdwärmepumpe? Jede der drei obengenannten Optionen hat Vor- und Nachteile. Die folgenden Empfehlungen geben Aufschluss, welche Art von Erdwärmepumpe sich am besten für Ihr Haus eignet.

• Erdwärmepumpen mit Flächenkollektoren
  
  Empfehlung für: Grössere Grundstücke mit ausreichend verfügbarer Fläche
  
  Warum? Flächenkollektoren benötigen mehr Platz an der Oberfläche, sind jedoch kostengünstiger in der Installation. Sie sind ideal für ländliche Gebiete oder grossflächige Gärten.
  
  
• Erdwärmepumpen mit Ringgrabenkollektoren
  
  Empfehlung für: Kleinere Grundstücke mit Platzbeschränkungen
  
  Warum? Ringgrabenkollektoren benötigen weniger Fläche als Flächenkollektoren und bieten dennoch eine stabile Effizienz. Sie sind gut geeignet für städtische Umgebungen oder kleinere Grundstücke.
  
  
• Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdwärmesonden
  
  Empfehlung für: Gebiete mit begrenztem Platz an der Oberfläche und konstanter Tiefe des Grundwassers
  
  Warum? Erdwärmesonden erfordern wie bereits erwähnt Bohrungen, sind aber platzsparend und weniger anfällig für saisonale Witterungsschwankungen. Sie sind gut geeignet für städtische Umgebungen oder Grundstücke mit begrenztem Platz.

Was kostet eine Erdwärmepumpe komplett?

Die Kosten einer Erdwärmepumpe hängen von verschiedenen Faktoren ab. Die folgenden Zahlen bieten daher lediglich eine erste Orientierung:
 
Eine Erdwärmepumpe kann bis zu 22'000 Franken kosten. Die Installationskosten einer Erdwärmepumpe betragen mindestens 20'000 Franken. Bedenken Sie auch den Unterschied, den eine Bohrung verursachen kann: Die Bohrkosten für Erdwärmepumpen liegen bei etwa 70 bis 100 Franken pro Meter.
 
Vergleicht man dies mit den Anschaffungskosten anderer Wärmepumpen, so ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe die günstigste Option: Die Anschaffungskosten einer Luft-Wasser-Wärmepumpe betragen um die 20'000 Franken. Hinzu kommen Installationskosten in ähnlicher Höhe.
 
Der Preisunterschied zwischen der Luft-Wasser-Wärmepumpe und der Erdwärmepumpe kann somit mehrere tausend Franken betragen.

Wann eine Erdwärmepumpe eine Genehmigung erfordert

Die Installation einer Erdwärmepumpe mit Erdsonde erfordert in der Schweiz eine behördliche Genehmigung. Grund dafür sind mögliche Auswirkungen auf das Grundwasser. Für Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Flächen- oder Ringgrabenkollektoren sind in der Regel keine speziellen Genehmigungen erforderlich.

Diese Fördermöglichkeiten stehen Ihnen bei einer Erdwärmepumpe zu

Im Zuge des Gebäudeprogramms stehen Ihnen entsprechend Ihrem Kanton unterschiedlich hohe Fördermittel zur Verfügung. Einige Gemeinden unterstützen ebenfalls finanziell energetische Sanierungsmassnahmen, einschliesslich dem Einbau einer Wärmepumpe. Auf dem nationalen Informationsportal «Energiefranken» erhalten Sie durch Eingabe Ihrer Postleitzahl detaillierte Informationen über die verfügbaren Förderungen in Ihrer Gemeinde. Ebenfalls finden Sie Informationen zu Anlaufstellen für Beratungsdienste.