Kostengünstig Heizen mit einer Sole/Wasser Wärmepumpe

Die Erde ist ein riesiger Wärmespeicher, der aus der Zeit der Erdentstehung stammt. Man geht davon aus, dass mehr als 99% der Erde heisser als 1000°C sind. Und nur 0.1% des Erdkörpers ist kälter als 100°C. Wieso diese Energie nicht zum Heizen nutzen? Bereits ab einer Tiefe von 15m ist die Temperatur mit ca. 10°C konstant und unabhängig von Tages- und Jahreszeiten. In der Tiefe von 1 km beträgt die Temperatur rund 160°C.

Sole/Wasser-Wärmepumpen - umgangssprachlich auch Erdsonden-Wärmepumpen genannt – nutzen diese Temperaturverhältnisse in der Erde in der sogenannten "Oberflächen-Geothermie". Im Gegensatz zur "Tiefengeothermie" stammt die gespeicherte Energie in diesen obersten Erdschichten hauptsächlich von der Sonne.

Die Energie wird über im Erdreich verlegte Rohre gewonnen. Diese sind mit Soleflüssigkeit gefüllt, eine Mischung aus Wasser und Frostschutz. Daher auch der Name Sole/Wasser-Wärmepumpe. Die Soleflüssigkeit nimmt die gespeicherte Wärme auf und transportiert sie zum Verdampfer der Wärmepumpe. Das im Verdampfer zirkulierende Kältemittel nimmt diese Wärmeenergie auf, verdampft, wird verdichtet und im Kondensator für das Heizen genutzt.

Die Gewinnung der Energie aus der Erde kann auf verschiedene Arten erfolgen:

• Erdsonden: Die häufigste Art beim Einsatz von Sole/Wasser-Wärmepumpen. Die Energie wird mittels Erdsonden dem Boden entzogen. Je nach Leistungsbedarf und Bodenbeschaffenheit sind eine oder mehrere Bohrungen nötig. Die meisten Bohrungen sind zwischen 120 – 200 m tief. Die maximalen Bohrtiefen liegen aktuell bei rund 500 m.
• Horizontale Erdkollektoren: Diese werden in einer Tiefe von 1 – 2 Meter unter der Frostgrenze verlegt. Die Energie wird hauptsächlich von der Sonne und den Niederschlägen gewonnen und die Ausbeute unterliegt je nach Jahreszeit gewissen Schwankungen. Zu bedenken ist auch die benötigte Fläche. Als Faustregel gilt: Heizfläche im Gebäude x 10.
• Energiekörbe: Je nach Geothermie und Platzverhältnissen können auch Energiekörbe zum Einsatz kommen. Diese werden bis zu einer Tiefe von ca. 4 Metern angeordnet. Auch dieses System unterliegt den jahreszeitlichen Schwankungen. Die benötigte Fläche ergibt sich aus dem Energiebedarf und den Mindestabständen zwischen den einzelnen Energiekörben.
• Sole/Wasser Wärmepumpen sind sehr vielseitig einsetzbar. So kann als Energiequelle zum Beispiel auch Grundwasser oder Prozesswärme dienen. Voraussetzung dafür ist einzig ein zusätzlicher Wärmetauscher zur Systemtrennung und zum Schutz der Wärmepumpe.

Modernste Inverter-Technologie, und speziell schallgedämmte Gehäuse machen die Wärmepumpen im Betrieb so leise wie ein Kühlschrank.

Je nach Wärmepumpen-Typ ist zudem ein modularer Aufbau der Wärmepumpe möglich, womit der Transport und die Einbringung in bestehende Bauten erleichtert wird.

Die Möglichkeiten und Variationen zur Installation einer Sole/Wasser Wärmepumpen sind nahezu grenzenlos.

Ist eine Sole/Wasser-Wärmepumpe überall einsetzbar?

Eine Sole/Wasser-Wärmepumpe ist im Neubau wie auch in der Sanierung eine gute Wahl. Entscheidend ist die Zugänglichkeit für das Bohrgerät und die Geologie. Die Kantone stellen dazu Online-Karten zur Verfügung, worauf ersichtlich ist, wo Anlagen zur Erdwärmenutzung zulässig sind oder wo besondere Vorkehrungen zu treffen sind. Erdwärmesonden müssen vom Kanton bewilligt werden.

Kann ich mit einer Sole/Wasser-Wärmepumpe auch kühlen?

Sole/Wasser-Wärmepumpen ermöglichen die "Passive Kühlung". Überschüssige Wärme wird dabei den Räumen entzogen und ins Erdreich abgeführt. Die vorhandenen Heizflächen, wie z. B. Fussboden-, Wand- oder Deckenheizungen, werden als Kühlflächen verwendet. Der Kompressor der Wärmepumpe ist ausgeschaltet. Nur die Regelung und die Umwälzpumpen sind in Betrieb.

Lohnen sich die Investitionskosten für eine Sole/Wasser-Wärmepumpe?

Die Investitionskosten für ein Heizsystem mit Sole/Wasser-Wärmepumpe sind im Vergleich zu einer Luft/Wasser-Wärmepumpe höher. Dies hauptsächlich aufgrund der Erdsonde(n) und der dafür nötigen Bohrung(en). Diese Mehrkosten werden aber im Verlaufe der Nutzungsdauer mehr als wettgemacht. Durch den besseren Wirkungsgrad sind die Energiekosten tiefer. Bei der Erdsonde muss gemäss SIA Norm 384/6 mindestens eine Nutzungsdauer von 50 Jahren erreicht werden. Das heisst, erreicht das Gerät das Lebensende muss nur dieses ersetzt werden.

Wo sind Bohrungen möglich?

Bewilligungsverfahren für Erdwärmesonden müssen in den jeweiligen Kantonen beantragt werden.

Der FWS (Fachverband Wärmepumpen Schweiz) hat dazu eine Übersicht (.pdf) erstellt.