Wärmepumpe mit Tiefenbohrung
Effizient Heizen mit Erdwärme
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe zieht ihre Energie über Erdsonden oder Erdkollektoren aus dem Erdreich. Für den effizienten Betrieb der Erdsonden muss eine Tiefenbohrung durchgeführt werden. Worauf Sie bei einer solchen Bohrung achten sollten und welche Komplikationen auftreten können, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Man spricht von einer Tiefenbohrung, wenn ein Bohrloch in größere Tiefen reicht und mehrere Bodenschichten durchstößt. Die Tiefenbohrung für eine Wärmepumpe dient dazu, dem Erdreich Wärme zu entziehen. Die Erdwärmepumpe nutzt eben diese Erdwärme, um das Haus zu heizen und Warmwasser zu erzeugen. Die Bohrung für eine Wärmepumpe kann zwischen 50 und 250 Meter tief sein.
Die Tiefenbohrung ist die Voraussetzung für die Verlegung einer Erdwärmesonde im Erdreich. Durch diese Erdsonde fließt eine Mischung aus Frostschutzmittel und Wasser – die sogenannte Sole. Da die Temperatur dieser Sole geringer ist als die Temperatur des Erdreiches, kann sie Wärme aus dem Boden aufnehmen. Der Kältemittelkreislauf in der Wärmepumpe erhöht die Temperatur des Erdreichs dann durch Kompression auf die im Haus benötigte Vorlauftemperatur. Mit diesem Prinzip kann Umweltwärme als Heizquelle genutzt werden.
Der Vorteil einer Tiefenbohrung für die Sole/Wasser-Wärmepumpe besteht darin, dass in tieferen Bodenschichten das ganze Jahr über konstante Temperaturen zwischen 7 und 15°C vorherrschen. Zudem ist es in der Tiefe wärmer als in oberen Bodenschichten. Daher muss die Sole/Wasser-Wärmepumpe diese Quellentemperatur nur wenig anheben, um die notwendige Vorlauftemperatur der Heizung zu erreichen. Das führt dazu, dass die Wärmepumpe sehr effizient arbeitet und nur wenig Strom verbraucht.
Bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe schwanken die Quelltemperaturen im Laufe der Jahreszeiten hingegen stark, weshalb sie in Zeiten mit niedrigen Temperaturen mehr Strom aufwenden muss, um den gewünschten Komfort zu erreichen.
02. Worauf sollten Sie bei der Tiefenbohrung achten?
Bevor die Tiefenbohrung erfolgen kann, sollten Sie einige Aspekte berücksichtigen. So garantieren Sie nicht nur eine fachgerechte Bohrung, sondern sorgen auch für einen optimalen Betrieb der Wärmepumpe beim Heizen mit Erdwärme:
Bodenbeschaffenheit prüfen
Die wichtigste Voraussetzung für die Bohrung einer Erdwärmesonde ist die Bodenbeschaffenheit. Der Boden Ihres Grundstücks muss eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzen, um eine ausreichende Heizleistung zu gewährleisten. Für viele Gebiete in Deutschland liegen Daten zur Bodenbeschaffenheit vor. Bei Unsicherheiten hilft eine Probebohrung weiter.
Genehmigungen einholen
Für Tiefenbohrungen ist in Deutschland grundsätzlich eine behördliche Genehmigung erforderlich. Bei Bohrtiefen unter 100 Meter reicht eine Genehmigung der zuständigen Wasserbehörde, die meist beim Landratsamt angesiedelt ist. Ist das Bohrloch mehr als 100 Meter tief, brauchen Sie eine bergrechtliche Genehmigung vom zuständigen Bergamt.
Bohrungen im engeren Bereich von Trinkwasserschutzzonen, Heilquellenschutzgebieten und Mineralwassergewinnungsgebieten sind nicht erlaubt, um eine Verunreinigung des Grundwassers durch Leckagen der Erdsonde zu verhindern. In Gebieten mit problematischen Untergründen, in äußeren Zonen von Wasserschutzgebieten oder in Bergbaugebieten erfolgt eine Einzelfallprüfung.
Erreichbarkeit der Bohrstelle
Zur Durchführung der Tiefenbohrung rückt die Bohrfirma mit schwerem Gerät an. Daher sollte die Bohrstelle gut erreichbar sein.
Bohrtiefe festlegen
Die Bohrtiefe hängt von der Beschaffenheit des Untergrundes ab. Bei idealen Bodenverhältnissen können Sie mit 50 Watt pro Meter Wärmeentzugsleistung rechnen. Die Wärmeentzugsleistung beschreibt die Wärmemenge, die die Wärmepumpe dem Erdreich pro Sekunde entzieht.
Benötigt Ihr Haus 6 kW Heizleistung, wäre eine Tiefe von 120 Meter erforderlich. Je nach Boden entscheidet der Fachmann dann, ob eine Erdwärmesonde mit 120 Meter Tiefe oder zwei Sonden mit jeweils 60 Meter Länge besser geeignet sind. Bei schlecht beschaffenen Böden steigt der Längenbedarf oder die Zahl der benötigten Erdsonden entsprechend an.
Bei einem Neubau reicht in der Regel bereits eine Heizleistung von 4 kW aus. Um diese Heizleistung zu erreichen, ist eine Bohrtiefe von 80 Metern ausreichend. Im Bestand benötigen Sie jedoch eine höhere Heizleistung, weshalb tiefer gebohrt werden muss.
Fachbetrieb finden
Nur bei einer korrekten Planung und Dimensionierung der Tiefenbohrung arbeitet die Wärmepumpe später zuverlässig und sicher. Daher sollten Sie für die Planung und Dimensionierung einen erfahrenen Fachbetrieb zur Beratung hinzuziehen.
Versicherung abschließen
Bei einer Erdsondenbohrung können selbst bei größter Sorgfalt des Bohrunternehmens Schäden entstehen, die auf den Bauherren oder die Bauherrin zurückfallen und nicht über die Bauherrenhaftpflicht abgedeckt sind. Eine sogenannte verschuldensunabhängige Versicherung für Erdsondenbohrungen sollten Sie daher auf jeden Fall abschließen. Diese Bohrlochversicherung ist auch Voraussetzung für staatliche Fördergelder.
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03. Komplikationen bei der Tiefenbohrung
Bei einer Tiefenbohrung können neben erheblichen Schäden auch eine Reihe von Komplikationen auftreten:
Unter Druck stehendes Grundwasser
Wenn die Bohrung unter Druck stehendes Grundwasser anbohrt, können Schäden entstehen. Zudem kann es passieren, dass Sie das Bohrloch dann nicht fachgerecht verpressen können. Die Verpressung des Bohrlochs mit einer speziellen Suspension soll sicherstellen, dass kein Oberflächenwasser in das Grundwasser gelangt.
Unterirdische Hohlräume
Unterirdische Hohlräume können durch die Bohrung einsacken und zu Senken im Gelände führen. Sie können natürlichen Ursprungs sein und liegen vermehrt in Bergbaugebieten vor. Steht Ihre Wärmepumpe in einer Senke, kann dies die Leistung erheblich beeinträchtigen.
Poröser Untergrund
In porösen Untergründen können Kluft- und Karstgrundwasserleiter auftreten. Auch dieses Grundwasser kann das fachgerechte Verpressen des Bohrlochs verhindern.
Mineralisiertes Grundwasser oder Kohlendioxid-Einschlüsse
In Gegenden mit mineralisiertem Grundwasser oder Kohlendioxid-Einschlüssen können Probleme bei der Bohrung auftreten. Der Austritt von Kohlendioxid gehört zu den möglichen Schäden, die eine Bohrlochversicherung abdeckt.
Wenn eine Tiefenbohrung wegen der Beschaffenheit des Untergrundes oder der unzureichenden Zugänglichkeit Ihres Grundstücks nicht möglich ist, können Sie Flächenkollektoren als Alternative nutzen. Die sogenannten Erdkollektoren bestehen aus Rohrleitungen, die sich über einen größeren Bereich im Garten ausdehnen. Diese befinden sich ein bis anderthalb Meter tief im Boden. Erdkollektoren sind nicht ganz so effizient wie Erdsonden, da die Temperatur im oberen Erdreich im Winter deutlich geringen ausfällt als in tiefen Bodenschichten.
Das heißt, die Differenz zwischen benötigter Vorlauftemperatur und Umgebungstemperatur ist höher als bei der Erdsonde.
Als Faustformel gilt: Die benötigte Gartenfläche sollte doppelt so groß sein, wie die Wohnfläche des Hauses, die Sie beheizen wollen. Installieren Sie beispielsweise die Sole/Wasser-Wärmepumpe BWS-1 von WOLF, können Sie sowohl mit Erdkollektoren als auch Erdsonden Wärme gewinnen und ganzjährig zuverlässig heizen.
Die Installation einer Sole/Wasser-Wärmepumpe hat viele Vorteile, kommt aber auch mit Nachteilen daher:
| Vorteile | Nachteile |
| Hohe Effizienz | Hohe Investitionskosten |
| Geringe Betriebskosten | Hoher Installationsaufwand |
| Passive Kühlung im Sommer möglich | Teilweise hoher Platzbedarf |
| Keine Geräuschentwicklung im Außenbereich | Bei Sanierung schwierig umzusetzen |
| Förderung möglich | Abhängigkeit vom Untergrund |
| Genehmigungen erforderlich |
Top Beratung bei WOLF
Wenn Sie eine effiziente Wärmepumpe für Ihr Bestandsgebäude oder einen Neubau suchen, sollten Sie sich eingehend beraten lassen. Die richtige Dimensionierung und eine sorgfältige Planung sind entscheidend für eine effiziente Heizung. Die Experten von WOLF Heiztechnik helfen Ihnen gerne weiter.
Eine Wärmepumpe mit Tiefenbohrung garantiert ganzjährig hohe Quelltemperaturen und ermöglicht damit einen besonders effizienten Wärmepumpenbetrieb. Gut ausgeführt, sparen Sie beim Heizen mit einer Erdwärmepumpe über Jahrzehnte Kosten ein und machen sich ein Stück weit unabhängig von Kostensteigerungen für Ihre Heizung.
Dafür müssen Sie für die Installation der Erdwärmepumpe zunächst aber etwas mehr Geld in die Hand nehmen als etwa für die Luft/Wasser-Wärmepumpe.
