Erdwärmepumpe: effizient heizen mit Wärme aus dem Erdreich
Wärmepumpen-Ratgeber
Die Erdwärmepumpe – auch Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt – gilt als effizienteste Heiztechnologie für Wohngebäude. Mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) bis 7 und Energieeffizienzklasse A+++ erzeugt sie aus 1 kWh Strom bis zu 7 kWh Wärme – auch im tiefsten Winter. STIEBEL ELTRON entwickelt und produziert Erdwärmepumpen seit 1976. Dieses Wissen steckt in jeder Erdwärmepumpe.
Inhaltsverzeichnis
Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?
Erdsonde oder Erdkollektor – welche Wärmequelle passt?
Erdwärmepumpe im Altbau: Voraussetzungen & Checkliste
Bis zu 80 % KfW-Förderung: Erdwärmepumpen-Förderung erklärt
Genehmigungsprozess: Was muss beantragt werden?
Was ist eine Erdwärmepumpe?
Eine Erdwärmepumpe, auch Sole-Wasser-Wärmepumpe oder Geothermie-Wärmepumpe genannt, nutzt die im Erdreich gespeicherte Wärme zur effizienten Beheizung von Wohnräumen sowie zur Warmwasserbereitung. Sie zählen zu den modernen Heizsystemen auf Basis erneuerbarer Energien und sind für Altbau und Neubau geeignet.
Eine Erdwärmeheizung für ein Haus basiert auf der sogenannten oberflächennahen Geothermie. Darunter versteht man die im oberen Bereich der Erdkruste gespeicherte thermische Energie, die bis in Tiefen von etwa 400 Metern genutzt werden kann. Diese konstante Wärmequelle steht ganzjährig zur Verfügung und ermöglicht einen zuverlässigen Heizbetrieb unabhängig von Außentemperaturen.
Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?
Eine Erdwärmepumpe arbeitet wie jede Wärmepumpe nach dem Prinzip eines thermodynamischen Kreislaufs und zählt zu den nachhaltigsten Heiztechnologien.
Die Funktion basiert auf der Nutzung konstanter Temperaturen im Boden (meist 7–12 °C ab wenigen Metern Tiefe). Die Erdwärme wird aufgenommen, verdichtet und auf ein nutzbares Temperaturniveau gebracht.
Der thermodynamische Kreislauf besteht aus 5 Schritten:
- Wärmegewinnung aus dem Erdreich: Über ein Rohrsystem im Boden (Erdkollektoren oder Erdsonden) zirkuliert eine Sole (Wasser-Frostschutz-Gemisch). Diese nimmt die vorhandene Erdwärme auf und transportiert sie zur Wärmepumpe.
- Verdampfung des Kältemittels: Die aufgenommene Wärme wird im Verdampfer an ein Kältemittel übertragen. Dieses verdampft bereits bei niedrigen Temperaturen.
- Verdichtung durch den Kompressor: Ein elektrisch betriebener Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel. Dadurch steigen Druck und Temperatur deutlich an.
- Wärmeabgabe an das Heizsystem: Das erhitzte Kältemittel gibt seine Energie im Kondensator an das Heizsystem ab, zum Beispiel an eine Fußbodenheizung oder Heizkörper.
- Entspannung und Kreislauf: Nach der Wärmeabgabe wird das Kältemittel entspannt, kühlt ab und verflüssigt sich wieder. Der Kreislauf beginnt erneut.
Welche Erdwärmepumpenarten gibt es?
Man unterscheidet zwei Erdwärmepumpenarten, die jeweils unterschiedliche Methoden der Erdwärmegewinnung nutzen. Um die natürliche Energie aus dem Erdreich für das Heizsystem nutzbar zu machen, kommen diese beiden Verfahren zum Einsatz:
- Die Erschließung der Geothermie über Erdsonden mit Tiefenbohrungen.
- Die Nutzung oberflächennaher Erdkollektoren.
Die für benötigte Wärme stammt aus der im Boden gespeicherten Energie. Bis in eine Tiefe von etwa 15 Metern wird das Erdreich hauptsächlich durch Sonneneinstrahlung erwärmt. In größeren Tiefen sorgen zusätzlich geothermische Prozesse für eine konstante Wärmeversorgung, da Wärme aus dem Erdinneren nach oben steigt und Boden sowie Grundwasser erwärmt. In unserem Ratgeber "Erdwärmebohrung" erfahren Sie mehr dazu.
Dank dieser zuverlässigen Energiequelle kann eine Sole-Wasser-Wärmepumpe ganzjährig effizient arbeiten. Mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) bis 7 und Energieeffizienzklasse A+++ erzeugt sie aus 1 kWh Strom bis zu 7 kWh Wärme – auch im tiefsten Winter. Sie nutzt die gespeicherte Erdwärme, um Gebäude zu beheizen, und stellt damit eine Alternative zu fossilen Heizsystemen dar. Welche Variante für Ihr Grundstück geeignet ist, hängt von Grundstücksgröße, Geologie und Budget ab.
Erdwärmepumpe mit Flächenkollektor
Erdwärmekollektoren sind eine bewährte Wärmequelle für die Erdwärmepumpe. Sie werden horizontal in Rohrschleifen in etwa 1,2 bis 1,5 Metern Tiefe im Erdreich verlegt und nutzen die dort gespeicherte Umweltwärme. Als Wärmeträger dient ein frostgeschütztes Solegemisch, das Wärme aus dem Boden aufnimmt und zum Verdampfer der Wärmepumpe transportiert.
Je nach Platzangebot kommen unterschiedliche Systeme zum Einsatz:
- Flächenkollektoren werden in parallelen Schlangenlinien verlegt.
- Ringgrabenkollektoren platzsparend in Schleifen entlang des Grundstücks verlaufen.
Die mögliche Entzugsleistung hängt stark von der Bodenbeschaffenheit ab und liegt bei trockenem, sandigem Boden bei etwa 10 bis 15 W/m², bei feuchten oder grundwasserführenden Böden bei bis zu 40 W/m².
Gegenüber Tiefenbohrungen bieten Erdwärmekollektoren meist geringere Investitionskosten, ihre Leistung ist jedoch stärker von der Bodenqualität und Feuchtigkeit abhängig. Dadurch sind sie eine wirtschaftliche Lösung für viele Erdwärmepumpen auf größeren Grundstücken.
Mindestgrundstücksgröße für Erdwärmekollektoren
Erdwärmepumpe mit Erdsonden
Erdwärmesonden sind eine Wärmequelle für die Erdwärmepumpe und werden über vertikale Bohrungen von 80 bis 150 Metern Tiefe installiert. Im Vergleich zu Erdwärmekollektoren benötigen sie deutlich weniger Fläche und eignen sich daher ideal für kleine oder bebaute Grundstücke.
Technisch bestehen sie aus vertikalen Kunststoffsondenrohren mit Sondenfuß, in denen ein Solegemisch im geschlossenen System zirkuliert. Dieses entzieht den tiefen, temperaturstabilen Erdschichten Wärme und leitet sie zur Wärmepumpe weiter. Ab etwa 10 Metern Tiefe bleibt die Temperatur konstant über 10 °C, in bis zu 100 Metern Tiefe liegt sie bei rund 15 °C.
Die Entzugsleistung beträgt je nach Boden etwa 30–100 W pro Meter Sonde. Für den Heizbedarf werden meist mehrere Sonden zu einer Quellenanlage kombiniert.
Erdwärmesonden bieten eine konstante und hohe Effizienz, verursachen jedoch durch die Bohrarbeiten höhere Investitionskosten als Flächenkollektoren.
Genehmigungspflichten für Erdwärmebührungen in Deutschland
Erdsonde oder Erdkollektor - welche Wärmequelle passt zu Ihrem Grundstück?
Erdreich: Erdsonde | Erdreich: Erdkollektor | |
|---|---|---|
Tiefe | 80–150 m (vertikal) | 1,2–1,5 m (horizontal) |
Platzbedarf | Minimal: 2–3 m² je Sonde | Maximal: 200–400 m² Gartenfläche |
Quellentemperatur | Konstant 8–12 °C ganzjährig | Saisonal 0–10 °C |
Mit Genehmigung | Wasserrechtl. Erlaubnis (4–12 Wochen) | Anzeigepflichtig (2–4 Wochen) |
Abstand zum Nachbargrundstück | Erdsonde: mind. 5 m zum Nachbarn | Flächenkollektor: mind. 5 m zum Nachbarn |
Geeignet für | Kleine/mittlere Grundstücke, Neubau, Altbau | Größere Grundstücke, Neubau, Altbau |
Vorteile Ihrer STIEBEL ELTRON-Erdwärmepumpe
Geringer Platzbedarf, geräuscharmer Betrieb
Unsere innen aufgestellten Sole-Wasser-Wärmepumpen zum Heizen und Warmwasserbereiten sind besonders kompakt gebaut, sodass sie wenig Platz in Ihrem Heizungsraum benötigen. Im Vergleich zu einer Luft-Wasser-Wärmepumpe benötigen Sie keine Außeneinheit und sparen Platz. Der Warmwasserspeicher und die passive Kühlung sind wahlweise bei Geräten für das Einfamilienhaus integriert.
Erdreichwärme für höchstmögliche Energieeffizienz
Erdwärmepumpen nutzen die konstante Erdtemperatur von 7–12 °C als Wärmequelle – unabhängig von Wetter und Jahreszeit. Unsere WPE-I Plus-Serie erreicht Energieeffizienzklasse A+++ und eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von bis zu 7. In der Praxis übertreffen Erdwärmepumpen Luftwärmepumpen in der Effizienz.
Geringe Heizkosten bei konstanter Leistung
Jahresarbeitszahl (JAZ) bis 7: Aus 1 kWh Strom entstehen bis zu 7 kWh Wärme. In der Praxis bedeutet das geringe Heizkosten. Die Kombination mit einer Photovoltaikanlage (wie bei Familie Friedrich in unserem Referenzbeispiel, einem 240 m² großen Neubau – von 180 EUR auf 90 EUR/Monat) optimiert die Betriebskosten weiter.
Erdwärmepumpen-Förderung beschleunigt Amortisierung
Staatliche Zuschüsse bis zu 80 % und Förderprogramme machen den Umstieg auf eine Erdwärmepumpe besonders attraktiv – senken Anschaffungskosten und beschleunigen die Amortisation.
Für wen lohnt sich eine Erdwärmepumpe?
Die Erdwärmepumpe ist auch für kleine Grundstücke geeignet
Erfahrungsbericht: Erdwärmepumpe und Photovoltaikanlage statt Gasheizung
Erdwärmepumpe zahlt sich aus - geringe Kosten, gut für die Umwelt
Das Haus von Ronny Friedrich, Zimmermeister und Geschäftsführer von FristD-Bau, und seiner Familie entstand 2014: 240 Quadratmeter Wohnfläche, in Holzbauweise gebaut. Die klare Linie des Hauses beschränkt sich nicht allein auf die Architektur. Mit Holz wurde bei den Baumaterialien auf einen nachwachsenden Rohstoff gesetzt, bei der Energieversorgung auf erneuerbare Energien. Herzstück ist eine besonders effiziente Sole-Wasser-Wärmepumpe, in diesem Fall eine WPF 7. Keller, Erdgeschoss und Dachgeschoss werden über die Fußbodenheizung mit wohliger Wärme versorgt. Für gute Luft im Haus sorgt ein dezentrales Lüftungssystem. Zuletzt hat Familie Friedrich ihre Haustechnik noch komplettiert – mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach.
Die Familie Friedrich überzeugte beim Angebot für ihre Erdwärmepumpe die Effizienz der Anlage. Denn die moderne Technik im Haus macht sich bezahlt und das zeigt sich in den laufenden Kosten. Lagen die gesamten Stromkosten im ersten Jahr bei rund 180 Euro im Monat, sanken sie mit der Installation der Photovoltaikanlage und des Speichers fast um die Hälfte.
Stichwort Technik: Die Technik im Haus steuert die Familie mit einem Energiemanagementsystem oder einfacher gesagt: über eine App. Mit der MyStiebel-App hat die Familie Zugriff auf Daten wie Raumtemperatur und erzeugte Wärme und stellt diese bequem vom Sofa oder unterwegs ein.
Funktioniert eine Erdwärmepumpe auch im Altbau?
Erdwärmepumpe fördern lassen - BEG-Förderung im Überblick
- Grundförderung: 30 % der förderfähigen Kosten – für alle selbstnutzenden Eigentümer.
- Klimageschwindigkeitsbonus: bis zu 16 % zusätzlich, wenn Sie eine Ölheizung oder eine mindestens 20 Jahre alte Gasheizung austauschen. Dieser Bonus sinkt ab dem Neustart der Förderung alle sechs Monate um 4 Prozentpunkte – ein früher Umstieg lohnt sich also besonders.
- Einkommensbonus: 10 bis 40 % je nach zu versteuerndem Haushaltseinkommen und minderjährigen Kindern im Haushalt.
Erdwärmepumpe genehmigen lassen - Schritt für Schritt
- Standortprüfung: Liegt das Grundstück in einem Wasserschutzgebiet? Zone I+II: Bohrungen verboten. Prüfbar über kommunale GIS-Systeme oder Ihr Kreisbauamt.
- Bohrunternehmen auswählen: Zertifizierung nach DVGW W 120 Pflicht. Liste beim Bundesverband Wärmepumpe (BWP).
- Antrag Untere Wasserbehörde: Für Erdsonden wasserrechtliche Erlaubnis nach WHG. Unterlagen: Bohrplan, Gutachten, DVGW-Zertifikat. Dauer: 4–12 Wochen (bestehende 2-Monats-Angabe behalten), Gebühren: 500–2.000 EUR.
- Erdkollektoren: Nur Anzeigepflicht – vereinfachtes Verfahren, 2–4 Wochen.
- Tiefenbohrungen > 100 m: Zusätzlich Bergbehörde erforderlich.
- KfW-Antrag stellen – VOR Vertragsabschluss!
- Fachhandwerker beauftragen – Installation und Inbetriebnahme durch STIEBEL ELTRON-Fachpartner.
- Bohrunternehmen auswählen
Unsere STIEBEL ELTRON-Fachpartner begleiten Sie durch den gesamten Entscheidungsprozess und finden genau die Erdwärmepumpe, die zu Ihrem Zuhause passt. Wenn Sie mögen, konfigurieren Sie in nur 2 Minuten Ihre Wärmepumpe in unserem kostenlosen Wärmepumpen-Angebotsservice und bekommen ein erstes, unverbindliches Angebot von einem STIEBEL ELTRON-Partner in Ihrer Nähe.
Erdwärmepumpe oder Luftwärmepumpe - was ist besser?
Erdwärmepumpe (WPE-I) | Luftwärmepumpe (WPL/WPL-A) | |
|---|---|---|
Installationsaufwand | Erdbauarbeiten nötig | Keine Erdarbeiten |
Geräuschpegel | Innen: 37- 45 dB(A) | Außen: 45-55 dB(A) |
Platzbedarf | Innenaufstellung, Keller/HWR (kompakt) | Außenaufstellung, Außeneinheit + Technikraum |
Genehmigung | Bohrungserlaubnis nötig | In der Regel nicht nötig |
Ideal für | Alle Gebäude mit Grundstück, das Bohrung erlaubt, Altbau, Neubau | Große und kleinere Grundstücke, Altbau, Neubau |
