Die Erde ist einer der besten natürlichen Wärmespeicher. Regen und die Energie der Sonne, aber auch die natürliche Wärme aus dem Inneren der Erde sorgen dafür, dass eine Menge Wärmeenergie im Erdreich gespeichert werden kann. Hierfür ist es noch nicht einmal erforderlich, sehr tiefe Grabungen durchzuführen, um eine konstant warme Temperatur anzutreffen. Bereits ab einer Tiefe von 0,8 bis 1,5m ist die Frostgrenze unterschritten und man trifft auf konstante 7 bis 12 Grad Celsius. Diese Temperaturen herrschen dort das ganze Jahr über vor und können auf den ersten Blick relativ kühl wirken. Sie genügen aber bereits völlig aus, um die Wärmeenergie effektiv zum Beheizen von Gebäuden nutzen zu können.
Zur Beheizung des Gebäudes mit Erdwärme, kommt die sogenannte Sole-Wasser-Wärmepumpe oder auch Erdwärmepumpe genannt zum Einsatz. Sie erhöht die Erdwärme mit Hilfe von Sole, Druck und ein wenig Strom auf ein Temperaturniveau, welches sich für unsere Heizzwecke sehr gut eignet. Dieses Prinzip ist nicht nur kostensparend, sondern gleichzeitig auch sehr entlastend für unsere Umwelt.
Möchten Sie wissen wie das Prinzip der Sole-Wasser-Wärmepumpe genau funktioniert, welche Vorteile der Einsatz bietet und welche Voraussetzungen für den Betrieb erforderlich sind, dann sind Sie hier genau an der richtigen Stelle. Sind Sie auf der Suche nach allgemeinen Informationen über die Wärmepumpenanlage, dann lesen Sie doch unseren Artikel „Die Wärmepumpenanlage“.
Wie funktioniert eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?
Für das Beheizen eines Gebäudes und für das Erwärmen von Brauchwasser für den Haushalt ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nicht nur auf die im Boden vorkommende Erdwärme angewiesen, sondern benötigt ebenso zusätzliche Energiequellen. Ganz egal, für welche Bauart der Sole-Wasser-Wärmepumpe man sich entscheidet – dies kann eine Erdsonde oder ein Erdkollektor sein – sie alle sind auf einen geschlossenen Kreislauf angewiesen. Darin befindet sich eine Mischung aus Wasser, Frostschutzmittel (Sole) und Salz – auf diese Weise kann die Pumpe die Erdwärme aufnehmen und verarbeiten.
Die Pumpe leitet die Wärme danach an einen weiteren Kreislauf weiter, den sogenannten Kältekreislauf, in dem sich Ammoniak oder Propan befinden. Hier ändert das Kältemittel seinen Aggregatszustand unter dem Einfluss von Druck – danach kann das Wasser letzten Endes im Wärmetauscher erhitzt werden, was eine effektive Beheizung der Räume ermöglicht.
Funktionsweise einer Sole-Wasser-Waermepumpe mit Flächenkollektor
Welche Vorteile und Besonderheiten bietet eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?
Sole-Wasser-Wärmepumpe können die Wärme über Erdsonden oder Flächenkollektoren aus der Erde aufnehmen. Vergleicht man beide Arten miteinander, ist die Anlage deutlich platzsparender, wenn man sich für die Erdsonde entscheidet. Diese Sonden befinden sich in einer Tiefe von bis zu 100 Metern senkrecht im Boden und können auf diese Weise die natürliche Erdwärme maximal ausnutzen. Dafür sind natürlich entsprechende Bohrungen erforderlich – ein kleiner Nachteil, da dies mit Kosten verbunden ist.
Weiterhin ist für eine Bohrung in dieser Tiefe ein Standort erforderlich, der aus hydrogeologischer Sicht völlig unbedenklich ist und dem Wassergesetz des jeweiligen Bundeslands gerecht wird. Das Gelände wird deshalb zunächst wie bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe auch, von der zuständigen Wasserbehörde untersucht – sollten die Bohrarbeiten das Areal gefährden, kann es sein, dass man für den Bau der Sole-Wasser-Wärmepumpe keine Genehmigung erhält.
Entscheiden Sie sich hingegen für den Einsatz von Flächenkollektoren, benötigen Sie eine Menge Platz, denn der Boden muss großflächig aufgerissen werden, damit die Kollektoren installiert werden können. Damit Sie einen Eindruck von der Größe der Fläche bekommen, hier eine Faustregel:
Der große Vorteil dieser Art der Sole-Wasser-Wärmepumpe ist, dass Sie keine Bewilligung einer Behörde einholen müssen.
Welche Voraussetzungen sind für den Bau einer Sole-Wasser-Wärmepumpe erforderlich?
Ganz egal, ob man sich für Flächenkollektoren oder für eine Erdsonde entscheidet – es ist wichtig, dass einige Grundvoraussetzungen für den Betrieb erfüllt werden, denn ansonsten kann die Erdwärmeheizung nicht effizient genug arbeiten. So spielt auch die Heizung selbst eine entscheidende Rolle hierbei. Ihre Vorlauftemperatur muss relativ gering sein und sollte nicht mehr als 40 Grad Celsius betragen. Diese Kriterien werden allerdings bereits von vielen modernen Heizungsanlagen erfüllt. Als besonders effizient erweisen sich bei näherem Hinsehen genauso Flächenheizungen (Fußbodenheizung, Wandheizung, etc.), welche mit einer Vorlauftemperatur von etwa 30 Grad Celsius arbeiten.
Von Vorteil ist in dieser Hinsicht natürlich ebenso, wenn die Gebäudehülle möglichst luftdicht ist, denn dies reduziert die Heizkosten noch einmal um ein Vielfaches. Grundsätzlich gilt: Je mehr Heizenergie man aus der elektrischen Energie beziehen kann, desto effizienter kann auch die Sole-Wasser-Wärmepumpe arbeiten. Experten empfehlen hierfür ein Verhältnis von 1:4. Das bedeutet, dass für die Produktion von vier Teilen Heizenergie lediglich ein Teil Strom erforderlich ist.
Ebenfalls positiv anzumerken ist, dass man die Sole-Wasser-Wärmepumpe auch problemlos noch in eine Bestandsimmobilie und sogar in Altbauen einbauen kann. Allerdings ist natürlich ein gewisser Flächenbedarf dafür notwendig – dies muss im Vorfeld geklärt sein.
Die effektive Nutzung im Sommer – Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe kann auch als Klimaanlage genutzt werden
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe weist noch weitere Besonderheiten auf: Sie kann nicht nur effektiv als Heizung und als Warmwasser-Erzeuger arbeiten, sondern gleichzeitig in den Sommermonaten eine große Hilfe sein: Wussten Sie, dass man mit ihr auch das Raumklima bei warmen Temperaturen hervorragend regulieren kann?
Die konstanten Temperaturen im Erdreich können nämlich direkt über spezielle Konvektoren in das Gebäude geleitet werden – somit wird aus der Sole-Wasser-Wärmepumpe im Sommer eine Art Klimaanlage. Allerdings ist bei der Nutzung von Erdkollektoren für diesen Zweck ein Wärmeaustauscher erforderlich, während die Erdsonden die niedrigen Temperaturen unmittelbar nutzen können.
Fazit
Wenn Sie langfristig Heizkosten sparen möchten und dabei noch der Umwelt etwas gutes tun möchten, dann sollten Sie die Installation einer Sole-Wasser-Wärmpumpe in Betracht siehen. Bedenken müssen Sie dabei nur, dass Sie für den Betrieb dieser Wärmepumpe mit Hilfe von Erdsonden eine Genehmigung der zuständigen Wasserbehörde einholen müssen. Wenn Sie sich für den Betrieb mit Hilfe von Flächenkollektoren entscheiden sollten, brauchen Sie hingegen keine Bewilligung, dafür aber eine Menge Platz auf dem eigenen Grundstück.
Erfüllen Sie aber alle baulichen und behördlichen Voraussetzungen für den Betrieb der Sole-Wasser-Wärmepumpe, wird sich die Investion auf jedem Fall rentieren, da diese Art von Pumpen auch nach mehreren Jahren och effizient arbeiten. Ist diese Wärmepumpe eher nichts für Sie, da Sie vielleicht nicht genügend Platz auf Ihren Grundstück zur Verfügung haben, informieren Sie sich am besten über die weiteren Arten der Wärmepumpen.
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