Aufbau erdwärmepumpe
Dabei kühlt das Kältemittel ab und wechselt zurück in den flüssigen Zustand.
Das flüssige Kältemittel durchläuft das Expansionsventil, wo der Druck und die Temperatur des Kältemittels reduziert werden. Mit Blick auf die verringerten CO2-Emissionen und die Energiewende lohnt sie sich immer. Ob mit Öl oder Gas, ob Erdwärmepumpen oder Luftwärmepumpen – ein solches System kann viele Vorteile bergen.
Erdwärmepumpen mit Sonde sind zudem wegen der Bohrarbeiten genehmigungspflichtig. Mit den Bohrarbeiten sollte unbedingt ein erfahrenes und zertifiziertes Bohrunternehmen beauftragt werden. Ist Ihnen die JAZ bekannt, so können Sie mithilfe folgender Faustformel die jährlichen Stromkosten berechnen:
(Wärmebedarf im Jahr / JAZ) x Stromtarif = Stromkosten der Wärmepumpe pro Jahr
Rechenbeispiel:
Das Beispielhaus ist ein Einfamilienhaus mit 120 qm.
Sie heißen WZSV Serie, WZS Serie, SWP Serie, SW Serie, SWC Serie und SWCV Serie. Es hat einen Heizwärmebedarf von 166 kWh pro qm/Jahr, also insgesamt 19.920 kWh/Jahr. Der Strompreis liegt, Stand Mai 2024, bei 36,12 Cent pro Kilowattstunde (Verivox ). Hier können Sie kostenfrei und unverbindlich Vergleichsangebote einholen!
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Quelle: energie-fachberater.de
Erdwärmepumpen: Aufbau, Funktion und Wirtschaftlichkeit
Die Erdwärmepumpe, auch als Geothermie-Wärmepumpe bekannt, nutzt die natürliche Wärmeenergie aus dem Erdreich, um Gebäude effizient zu heizen und mit Warmwasser zu versorgen.
Eine Erdwärmepumpe hat eine COP von 4 bis 5.
Was eine Erdwärmepumpe kostet
Die Kosten einer Erdwärmepumpe bestehen aus Anschaffungskosten, Installationskosten und Betriebskosten. Dabei nutzt eine Erdwärmepumpe die im Erdreich gespeicherte Wärmeenergie. Diese Wärmepumpen-Kosten sind damit höher als beispielsweise die einer Luft-Wärmepumpe.
Doch vor der Erdwärmebohrung ist zunächst ein Gutachten über die Bodenbeschaffenheit erforderlich: über Schichtenfolge, Grund- und Schichtenwasser-Vorkommen sowie die Entzugsleistung.
Tipp: Einen gesammelten Überblick über die Voraussetzungen verschiedener Erschließungsarten finden Sie in der Checkliste zur Machbarkeit einer Wärmepumpe.
Erdkollektoren oder Erdsonden?
Vorteile & Nachteile im Überblick
| Erdkollektoren/Erdwärmekörbe | Erdwärmesonden | |
| Vorteile | - genehmigungsfrei - konstantes Temperaturniveau der Wärmequelle - sicherer und langjähriger Betrieb - geeignet für monovalenten Betrieb - kombinierbar mit Solarthermie | - geringe Aufstellfläche - für kleinere Grundstücke geeignet - konstantes Temperaturniveau der Wärmequelle - sicherer und langjähriger Betrieb - geeignet für monovalenten Betrieb - kombinierbar mit Solarthermie |
| Nachteile | - große Fläche notwendig - hohe Anforderungen an Grundstücksprofil - optischer Eingriff in die Grundstücksgestaltung | - Bodengutachten notwendig - Informieren der Unteren Wasserbehörde notwendig - bei über 100 m Genehmigung der Unteren Wasserbehörde notwendig - Zugänglichkeit des Grundstücks für Bohrgerät notwendig - hohe Erschließungskosten - mehrere Bohrungen notwendig |
Was Sie bei der Planung beachten müssen
Bei der Planung von Erdwärmeheizungen müssen verschiedene Aspekte Beachtung finden.
Weil keine Bohrungen erforderlich sind, ist die Planung schneller abgeschlossen. Sie heißen:
- NIBE S1255
- NIBE S1155
- NIBE S1255 PC
- NIBE S1155 PC
- NIBE F1345
- NIBE F1355
Vaillant: Der Heizungshersteller Vaillant bietet nur eine Erdwärmepumpenheizung an, die zudem nur für Mehrfamilienhäuser oder Gewerbe geeignet ist.
Der Aufbau der Erdwärmepumpe
Eine Erdwärmepumpe besteht in der Regel aus folgenden Komponenten:
- Verdampfer
- Kompressor
- Kondensator
- Expansionsventil
- Wärmepufferspeicher
Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe? Dafür ist sie aber effizienter. Denn wo Kollektoren zur Wärmegewinnung verlegt wurden, dürfen Hausbesitzer den Boden nicht mehr überbauen, verdichten oder versiegeln. Energiegewinnung mit Erdsonden: worauf Sie achten müssen
Um mittels Erdsonden die Erdwärme aus Tiefen von rund 30 bis 100 Metern nutzen zu können, sind Tiefenbohrungen notwendig.
Die Erdwärmepumpe kostet insgesamt etwa 12.000 bis 25.000 Euro. Trotzdem sollten sich Hausbesitzer rechtzeitig informieren!
.
Nicht zuletzt gehört zur umfassenden Planung die Auseinandersetzung mit den Kosten und mit möglichen Fördergeldern der KfW.Es kann sinnvoll sein, eine Wärmepumpe mit einem fossilen System als Hybrid-Wärmepumpe zu betreiben.
Während Erdwärmekollektoren etwa 1,5 Meter tief im Boden verlegt werden, werden Erdwärmesonden bis zu etwa 100 Meter Tiefe im Erdreich versenkt. Einziger Wermutstropfen: Die Fläche über dem Erdwärmekollektor darf nicht versiegelt oder bebaut werden. Das geschieht über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG).
In diesem Beispiel lautet die Rechnung also:
(19.920 kWh / 4) x 0,28 EUR = 1.394 EUR/Jahr
- In diesem Rechenbeispiel kostet die Erdwärmepumpe rund 1.394 Euro an Strom im Jahr.
Tipp: Kombinieren Sie Ihre Wärmepumpe mit Photovoltaik und senken Sie mithilfe Ihrer PV-Anlage die Heizkosten deutlich!
Voraussetzungen für eine Erdwärmepumpe
Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Erschließungsart: Erdkollektoren und Erdsonden haben unterschiedliche Ansprüche, wenngleich beide Varianten die Wärmeenergie des Erdreichs nutzen.
Denn dann muss die Wärmepumpe eine besonders hohe Vorlauftemperatur liefern.
Im Planungsprozess müssen Hauseigentümer beziehungsweise der Fachbetrieb alle notwendigen Genehmigungen einholen. So findet sich für jede Grundstücksform eine passende Lösung. Eine höhere Effizienz als die Erdwärmepumpe hat lediglich die Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit einer JAZ von 5.
Gut zu wissen: Neben der JAZ gibt es als Leistungskennzahl noch den Coefficient of Performance (COP).
Zum Vergleich: Die Luftwärmepumpe hat eine JAZ von 3. Hierunter fallen beispielsweise ein Wärmepufferspeicher, die Regelungstechnik, der Anschluss an das Heizsystem und Wartungskosten.
Die Funktion einer Erdwärmepumpe beruht auf dem Prinzip der Wärmeübertragung und dem Kreislauf eines Kältemittels.
Interessenten sollten sich unbedingt rechtzeitig darüber informieren!
Diese Varianten gibt es bei Erdwärmepumpen
Wer eine Erdwärmepumpe einsetzen möchte, braucht Platz auf dem eigenen Grundstück, je nach Variante mal mehr und mal weniger. Deshalb ist die Effizienz einer Erdwärmepumpe zum Beispiel im Vergleich mit Luft-Wasser-Wärmepumpen recht hoch.
- Übrigens: Die Nutzung der Erdwärme wird auch Geothermie genannt.
➽ Erdwärme hat viel Potenzial.
Diese Energieeffizienz wird doppelt belohnt: Einmal mit niedrigen Betriebskosten und einmal mit hoher Förderung. Der Vorteil jeder Variante ist die gleichbleibende Temperatur im Erdreich. Der Kreislauf wiederholt sich, solange die Erdwärmepumpe in Betrieb ist.
Durch diesen kontinuierlichen Kreislauf kann die Erdwärmepumpe die im Erdreich gespeicherte Wärmeenergie nutzen und sie in nutzbare Wärme für das Heiz- und Warmwassersystem des Gebäudes umwandeln.
Welche Arten von Erdwärmepumpen gibt es?
Es gibt zwei Hauptarten von Erdwärmepumpen: Erdsonden-Wärmepumpen und Erdkollektor-Wärmepumpen.
Hierfür ist unter anderem der Wirkungsgrad relevant.
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