Wohnhaus Höfler Pinggau
In ihrem Zuhause genießen Kathrin und Patrick Höfler und umweltfreundliche Energie für Heizung und…
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Erdwärmepumpen zählen zu den angesagtesten Heiz- und Kühllösungen im Neubau. Sie sind umweltfreundlich, platzsparend und günstig im Betrieb. Und wenn rund ums neue Haus ohnehin gebaggert wird, gräbt man die nötigen Erdkollektoren gleich mit ein. Erfahren Sie, auf welchen Wegen die Erdwärme ins Eigenheim kommt – und holen Sie sich einen guten Überblick über Funktion, Vor- und Nachteile, Kollektoren und mehr.
Die Temperaturen im Erdreich sind über das Jahr gesehen relativ konstant. Deshalb erzielen Erdwärmepumpen auch sehr gute Effizienzwerte (Jahresarbeitszahl JAZ). Sie arbeiten sparsam, umweltfreundlich und völlig emissionsfrei. Und auch im Vergleich mit anderen Wärmepumpen-Arten schneiden sie gut ab.
Doch wie funktioniert das mit der Erdwärme? Im Prinzip arbeiten alle Erdwärmepumpen gleich. Zuerst wird im Erdboden gespeicherte Sonnenenergie gewonnen. Das geschieht mit Hilfe von Erdwärmekollektoren, die auf dem Grundstück unterirdisch eingebracht sind. Dort entziehen sie dem Boden Umweltwärme und leiten sie zum Wärmepumpengerät im Haus weiter.
Im Wärmepumpengerät wird diese Umweltwärme auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. So wird sie für den Betrieb der Erdwärmeheizung nutzbar. Für diesen Vorgang braucht die Wärmepumpe elektrischen Strom. Verteilt wird die Heizwärme dann idealerweise über Flächensysteme wie Fußboden- oder Wandheizungen.
Eine detaillierte Darstellung finden Sie in unserem Artikel zur Funktion von Wärmepumpen.
Vor der Installation einer Wärmepumpe lohnt es sich, eine Förderung zu beantragen. In Österreich fördern nämlich sowohl Bund als auch Bundesländer den Einbau von Wärmepumpen. Unsere Übersicht zu Förderungen für die Wärmepumpe in Österreich zeigt Ihnen, wie Sie die Investitionskosten senken können!
Damit eine Erdwärmepumpe ihre Leistungsfähigkeit voll ausspielen kann, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein:
Erdwärmepumpen sind im Neubau so beliebt, weil sie als
genau den Nerv der Zeit treffen. Sie eignen sich ausgezeichnet für gut gedämmte Gebäude. Häuser der Energieklassen A+ (Niedrigstenergiehaus) bis C (Gebäude unter 30 Jahren oder sanierter Altbau) erfüllen die Voraussetzungen für eine Erdwärmepumpe dabei am besten. Details dazu finden Sie in der klimaaktiv-Heizungsmatrix.
Zudem benötigt eine Erdwärmeheizung im Haus nicht mehr Platz als ein Kühlschrank. Brennstofflager, Heizraum und Kamin sind nicht nötig. Die Luft rund ums Haus bleibt sauber, weil es keine Emissionen gibt. Auch werden in den meisten Neubauten standardmäßig Fußbodenheizungen verlegt, was ideal zur Wärmepumpe passt. Wird auf dem Grundstück ohnehin gebaggert, können die zusätzlichen Grabungsarbeiten für die Verlegung der Erdkollektoren preiswert miterledigt werden.
Ob sich eine Erdwärmepumpe auch für ältere Bestandsgebäude eignet, ist von Fall zu Fall genau zu prüfen. Bei der Heizungssanierung mit der Wärmepumpe müssen viele Faktoren berücksichtigt werden – von der Erschließung der Wärmequelle bis zur optimalen Temperaturverteilung mit Wärmepumpenheizkörper oder Flächenheizung. Die wichtigsten Punkte beleuchten wir in unserem Artikel: Die Wärmepumpe als Alternative im Altbau.
Flächensysteme wie Fußboden- oder Wandheizungen arbeiten mit relativ niedrigen Vorlauftemperaturen. Diese liegen standardmäßig zwischen 25 °C und. 35 °C. Das kommt der Wärmepumpe im Heizbetrieb sehr entgegen. Sie kann in ihrem idealen Leistungsbereich laufen und ihre volle Effizienz entfalten. Deshalb ist die Kombination von Wärmepumpe und Fußbodenheizung sehr beliebt.
Besonders praktisch: Dieselben Flächensysteme können im Sommer zum Kühlen mit der Wärmepumpe verwendet werden. Extrem sparsam ist die passive Kühlung. Die Wärmepumpe wird dabei auf Natural Cooling umgeschaltet und verwendet die niedrigen Temperaturen aus dem Erdreich zum Kühlen. Bis auf die Regelung und den Betrieb der Umwälzpumpe bleibt die Wärmepumpe inaktiv, was den Betrieb sensationell günstig macht. So punktet die Erdwärmepumpe mit ganzjährig niedrigem Stromverbrauch.
Die Erdwärmepumpe hat einen geringen Platzbedarf im Inneren des Hauses. Das Wärmepumpengerät ist in etwa so groß wie ein Kühlschrank.
Weitaus mehr Fläche braucht man für die unterirdische Installation der Erdwärmekollektoren, die zur Gewinnung der Erdwärme im Boden vergraben werden. Wie groß ihr Flächenbedarf ist, hängt vom Kollektortyp ab. Die gängigsten Systeme sind Erdwärme-Flächenkollektoren, Ringgrabenkollektoren, Erdwärmekörbe und Erdwärmesonden mit Tiefenbohrung.
Mit unserem kostenlos nutzbaren Online-Heizungsplaner finden Sie es in ein paar Klicks heraus! Ein Kostenbeispiel: Bei einem Neubau (Niedrigenergiehaus in Klosterneuburg) mit 150 m² Wohnfläche müssen Sie für eine neue Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor mit ca. 24.470 bis 33.110 Euro Investitionskosten und ca. 1.024 Euro Betriebskosten pro Jahr rechnen.
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Erdwärmekollektoren gibt es in vielerlei Arten und Formen. Sie bestehen aus Kunststoffrohren, in denen ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel zirkuliert. Dieses Gemisch wird auch Sole genannt und leitet die Wärmeenergie aus der Erde zur Erdwärmepumpe.
Die Mindesttiefe für die Verlegung der Kollektoren liegt 20 cm unter der Frostgrenze. Welcher Kollektortyp zum Einsatz kommt und in welcher tatsächlichen Tiefe er vergraben wird, hängt in erster Linie von der Beschaffenheit des Grundstücks ab.
Die Wärmepumpe mit Erdwärmesonde bzw. Tiefensonde zählt zu den effizientesten Wärmepumpensystemen. Bei der Installation ist zur Nutzung der Erdwärme eine Tiefenbohrung bzw. Erdwärmebohrung nötig.
Erdwärmesonden kommen insbesondere dort zum Einsatz, wo rund um das Haus nur wenig Grund bzw. freie Fläche vorhanden ist. Die Sonde selbst besteht in der Regel aus zwei U-förmigen Rohren, durch die ein Kühlmittel fließt. Diese Rohre werden bis zu 150 m tief senkrecht in den Boden versenkt und dienen dazu, die Wärme aus dem Erdreich aufzunehmen. In diesen Tiefen liegen ganzjährig stabile Bodentemperaturen von ca. 8 bis 10 °C vor – die beste Voraussetzung für einen effizienten Wärmepumpenbetrieb.
Die hier gewonnene Wärme wird dann an das eigentliche Erdwärmepumpengerät weitergeleitet. Je größer die beheizte Wohnfläche, desto länger muss die Sonde sein. Bei Bedarf sind auch mehrere Sonden möglich. Zudem bieten Anlagen mit Tiefenbohrung mehr Potential für die Gebäudekühlung mit der Wärmepumpe als Flächenkollektoren.
Erdwärmesonden auf einen Blick:
Flächenkollektoren werden in einer Tiefe von 1,2 bis 1,5 m und mit einem Abstand von 50 bis 80 cm zumeist mäander- oder schneckenförmig verlegt. Das Grundstück muss dabei ausreichend groß sein; die benötigte Kollektorfläche ist ca. zwei- bis dreimal so groß wie die zu beheizende Wohnfläche. Der Kollektor selbst besteht aus Rohren, durch die ein Kühlmittel fließt. Er entzieht dem Boden Wärme und leitet ihn an die Wärmepumpe weiter.
Nach dem Ausheben der Kollektorfläche wird der Boden von größeren Steinen befreit und bei Bedarf eine Sandschicht aufgetragen. Danach werden die Rohre ausgelegt, fixiert und anschließend mit Sand oder steinfreiem Erdmaterial abgedeckt bzw. eingeschlämmt. Die Rohrleitungen werden an den Verteiler angeschlossen und mit Sole gefüllt. Erst nach der erfolgreichen Druck- und Dichtheitsprüfung wird der Kollektor mit Erde bedeckt.
Über der Kollektorfläche kann der Garten wie gewünscht angelegt werden. Der Pflanzenwuchs wird praktisch nicht beeinträchtigt. Nur auf tiefwurzelnde Bäume und Sträucher sollten Besitzer einer Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor verzichten. Auf eine Versiegelung des Bodens muss verzichtet werden, damit das Regenwasser ungehindert eindringen kann.
Flächenkollektoren auf einen Blick:
Wer auf seinem Grundstück nur wenig Platz hat und trotzdem einen Erdwärmekollektor nutzen möchte, kann als Alternative auch Energiekörbe verwenden. Diese werden auch als Erdwärmekörbe oder vertikale Spiralkollektoren bezeichnet und benötigen nur halb so viel Platz wie Flächenkollektoren.
Ein Energiekorb besteht aus einem zu einer stabilen Spirale geformten Kunststoffrohr mit einem Durchmesser von etwa zwei Metern. Durch dieses Rohr fließt ein Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch. Zum Versenken der Körbe muss etwa 4,5 m tief gebaggert werden. Dafür ist keine wasserrechtliche oder geologische Genehmigung erforderlich.
Energiekörbe auf einen Blick:
Der Grabenkollektor wird in Gräben entlang der Grundstücksgrenze bzw. rund um das Grundstück (Ringgrabenkollektor) verlegt. So bleibt im Garten genug Platz für Swimmingpool und tiefwurzelnde Pflanzen. Die Kunststoffrohre des Kollektors werden in Schleifen z.B. entlang der Grundstücksgrenze eingegraben. Die Tiefe beträgt dabei in etwa 1,5 m. Je nach Art des Hauses wird üblicherweise ein Graben mit einer Länge von 40 bis 80 Metern benötigt. Beim nachträglichen Einbau kann so der gepflegte Hausgarten unberührt bleiben und mit dem Kollektor auf einen weniger sensiblen Bereich ausgewichen werden.
Grabenkollektoren auf einen Blick:
Das kommt ganz darauf an, wie groß ihr Haus ist, welches Wärmepumpensystem dazu passt, welche Kollektoren infrage kommen und vieles mehr. Grobe Richtwerte zu möglichen Erdwärmepumpen-Kosten liefert Ihnen unser Online-Heizungsplaner. Nach nur ein paar Klicks bietet er Ihnen einen guten Überblick über Investitionskosten und Betriebskosten für Ihr Zuhause. Zudem gibt es aktuell interessante Förderungen für Wärmepumpen, die Ihre Investitionskosten reduzieren.
Bei einer Erdwärmepumpe ist Lautstärke kein Thema. Die Geräuschentwicklung des Wärmepumpengerätes ist vergleichbar mit jener eines Kühlschranks.
Ja, Erdwärmepumpen können gut mit anderen Heiztechnologien verbunden werden. Sehr gefragt und besonders sparsam ist die Kombination von Erdwärmepumpe mit Solarthermie.
Eine fachkundig geplante und dimensionierte Photovoltaikanlage kann einen guten Teil des für die Erdwärmepumpe benötigten Stroms liefern. Vor allem im Sommer und in der Übergangszeit ist in der Regel reichlich Sonnenstrom für den Kühlbetrieb und die Warmwasserbereitung vorhanden.
Im Winter ist die Sache etwas spannender, weil die Sonnenerträge nicht so hoch sind und eventuelle Schneefälle die Module abdecken können. Eine clever installierte PV-Anlage kann aber auch in der kalten Jahreszeit bis zu zwei Drittel der Antriebsenergie für den Heizbetrieb der Wärmepumpe decken. Einen Erfahrungsbericht dazu lesen Sie hier: Wärmepumpe und PV-Anlage: Wie viel leistet die Sonne wirklich?
Die Lebensdauer einer Erdwärmepumpe hängt vor allem von der Qualität des Sole-Wasser-Wärmepumpengerätes und von der fachgerechten Dimensionierung, Einstellung und Wartung ab. Das wohl wichtigste Kriterium ist dabei nicht die Betriebsdauer, sondern die Anzahl der Startvorgänge des Verdichters, die möglichst gering sein sollten. (Details zum Verdichter im Artikel Funktion der Wärmepumpe). Dann ist mit einer Lebensdauer von ca. 20 bis 30 Jahren zu rechnen, im Optimalfall auch länger. Die Kollektoren sind mit ca. 50 Jahren und mehr weitaus langlebiger.
Erdwärmepumpen bieten durch den Verzicht auf fossile Brennstoffe bereits gute Voraussetzungen für einen umweltfreundlichen Betrieb. Liegt die Jahresarbeitszahl JAZ über 4 ist sie zudem sehr effizient. Wird das System mit Ökostrom betrieben und zusätzlich mit einer Photovoltaikanlage kombiniert, kann die Umweltfreundlichkeit noch weiter gesteigert werden.
Ja, das ist möglich. Sowohl eine aktive als auch eine passive Kühlung von Innenräumen sind bei Sole-Wasser-Wärmepumpen denkbar.
Das kommt ganz auf den Wärmebedarf des Hauses und auf die Jahresarbeitszahl JAZ des Wärmepumpensystems an. Die Formel zur Selbstberechnung und weitere Infos finden Sie in unserem Artikel: Stromverbrauch der Wärmepumpe: Knackpunkt Wärmequelle.
Holen Sie sich hier den kompletten Überblick über die aktuellen Bundes- und Landesförderungen für den Neubau und die Sanierung umweltfreundlicher Heiz- und Energiesysteme in Ihrem Bundesland. Einfach Postleitzahl und E-Mail-Adresse eingeben – und schon können Sie den HSH-Förderkompass für Ihr Bundesland downloaden.
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