Die Sole-Wasser-Wärmepumpe
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Sole-Wasser-Wärmepumpe | Funktion, Anwendung und Vorteile!
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt Erdwärme als stabile und nachhaltige Energiequelle für die Beheizung und Kühlung von Gebäuden. Im Vergleich zu Luftwärmepumpen arbeitet sie effizienter, da die Temperatur im Erdreich ganzjährig nahezu konstant bleibt. Für die Wärmegewinnung kommen Erdsonden oder Erdkollektoren zum Einsatz – je nach Grundstück und baulichen Gegebenheiten. Auf dieser Seite erfährst Du alles zur Funktionsweise, Anwendung und den Kosten der Sole-Wasser-Wärmepumpe.
Funktionsweise der Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt das thermisches Potenzial des Bodens. Dafür gibt es zwei Verfahren: Erdsonden und Erdkollektoren.
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Erdsonden
Erdsonden werden in Bohrlöchern mit einer Tiefe von 50 bis 250 Metern installiert. Sie nutzen die konstante Erdwärme in tieferen Schichten und benötigen nur eine geringe Grundstücksfläche, sind jedoch mit höheren Bohrkosten verbunden.
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Erdkollektoren
Erdkollektoren werden in einer Tiefe von ca. 1,2 Metern horizontal im Boden verlegt. Sie entziehen dem Boden die Wärme großflächig und sind kostengünstiger als Erdsonden, benötigen jedoch eine größere verfügbare Fläche auf dem Grundstück.
In beiden Systemen zirkuliert eine Sole, ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, das die Wärme aufnimmt und zur Wärmepumpe transportiert. Dort wird die Energie auf ein nutzbares Temperaturniveau angehoben. Ein Kältemittel im geschlossenen Kreislauf übernimmt die Wärme und gibt sie durch Komprimierung und Entspannung an das Heizsystem weiter.
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Erdsonden & Erdkollektoren
Erdsonden und Erdkollektoren sind zwei Methoden zur Nutzung von Erdwärme für Sole-Wasser-Wärmepumpen. Beide Systeme haben spezifische Vorteile und Anforderungen.
Erdsonden
Erdsonden werden tief ins Erdreich gebohrt und benötigen nur wenig Platz auf dem Grundstück. Sie entziehen der Erde in 50 bis 250 Metern Tiefe Wärme, wo die Temperaturen grundsätzlich ganzjährig konstant bleiben. Aufgrund der Tiefe sind sie besonders effizient und bieten eine hohe Jahresarbeitszahl (JAZ).
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Allerdings sind Tiefenbohrungen genehmigungspflichtig und mit höheren Bohrkosten verbunden.
Erdkollektoren
Erdkollektoren werden flach in einer Tiefe von 0,8 bis 1,5 Metern verlegt. Diese Methode ist kostengünstiger als Erdsonden, erfordert jedoch eine größere unbebaute Fläche. Die Rohre werden schlangenförmig ausgelegt, sodass eine hohe Wärmeaufnahme gewährleistet wird.
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Da die Temperaturen in Bodennähe stärker schwanken, ist die Effizienz witterungsabhängiger als bei Erdsonden. Zudem darf die Fläche nicht bebaut oder stark verdichtet werden.
| Kriterium | Erdsonden | Erdkollektoren |
|---|---|---|
| Platzbedarf | Gering (nur Bohrloch nötig) | Hoch (große Grundstücksfläche erforderlich) |
| Genehmigung | Erfordert Genehmigung der Bergbehörde | Keine spezielle Genehmigung nötig |
| Effizienz | Sehr hoch (stabile Temperaturen in Tiefe) | Mäßig bis hoch (witterungsabhängig) |
| Kühlfunktion | Sehr gut (passive Kühlung möglich) | Begrenzt (weniger effektive Kühlung) |
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Effizienz und Kühlfunktion
Ein großer Vorteil der Sole-Wasser-Wärmepumpe ist ihre hohe Effizienz, die auf der stabilen Temperatur des Erdreichs basiert. Während Luft-Wasser-Wärmepumpen im Winter gegen sinkende Außentemperaturen arbeiten müssen, bleibt die Erdwärme konstant und sorgt für eine gleichbleibend hohe Leistungsfähigkeit.
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Die Jahresarbeitszahl (JAZ), also das Verhältnis von erzeugter Heizenergie zu eingesetzter elektrischer Energie, ist bei Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonden meist höher als bei Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Ein weiterer Vorteil ist die verlässliche Kühlfunktion. Die gleiche Pumpe kann im Sommer zur Kühlung der Räume genutzt werden. Besonders effizient ist dies bei Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonden, da die kühle Temperatur des Erdreichs genutzt wird, um das Gebäude passiv zu kühlen – mit minimalem Energieeinsatz, da keine stromintensive Kältemaschine betrieben werden muss.
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Leistungssteigerung der Erdkollektoren
Die Effizienz von Erdkollektoren kann durch feuchten Boden verbessert werden, da Regenwasser die Wärmeaufnahme erhöht. Auch die Verlegetiefe und eine schlangenförmige Anordnung der Rohre optimieren den Wärmeertrag.
Solarkollektoren können überschüssige Wärme in den Boden einspeisen, um die Leistung im Winter zu steigern. Zusätzlich helfen Pflanzenbewuchs und wasserspeichernde Böden, die geothermische Energie stabil zu halten.
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Durch diese Maßnahmen bleibt die Sole-Wasser-Wärmepumpe ganzjährig effizient und leistungsfähig.
Vorteile der Sole-Wasser-Wärmepumpe
Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen die konstante Temperatur im Erdreich als zuverlässige Energiequelle – ganz ohne fossile Brennstoffe. Je nach Grundstücksgröße und Gegebenheiten können vertikale Erdsonden oder horizontale Erdkollektoren installiert werden. Beide Systeme ermöglichen eine effiziente Wärmeversorgung und – in Kombination mit geeigneter Technik – auch die passive Kühlung von Gebäuden im Sommer.
Da Erdkollektoren in der Regel genehmigungsfrei sind, ist die Installation unkomplizierter als bei tiefen Bohrungen. Optimal ist die Kombination mit einer Photovoltaikanlage: Der selbst erzeugte Strom deckt den Energiebedarf der Wärmepumpe – das senkt die laufenden Kosten und steigert die Autarkie.
Häufig gestellte Fragen
Worin unterscheidet sich die Sole-Wasser-Wärmepumpe von anderen Wärmepumpenarten?
Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen die im Erdreich gespeicherte Wärme, im Gegensatz zu Luft-Wasser-Wärmepumpen, die auf Umgebungsluft angewiesen sind. Dadurch erreichen sie höhere Effizienzwerte – insbesondere im Winter. Zudem sind sie langlebiger und ermöglichen oft auch eine passive Kühlfunktion.
Welche Vorteile bietet eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?
Sie nutzt erneuerbare Energien, benötigt keine fossilen Brennstoffe und kann sowohl heizen als auch kühlen. Zudem sind keine zusätzlichen Genehmigungen für Erdkollektoren notwendig.
Wie viel kostet eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?
Die Kosten variieren je nach System und Installation. Erdkollektoren sind günstiger als Erdsonden, da letztere tief ins Erdreich gebohrt werden müssen.
Welche Genehmigungen sind für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe erforderlich?
Für Erdsonden sind Genehmigungen der Bergbehörde notwendig. Erdkollektoren erfordern keine speziellen Genehmigungen.
Kann eine Sole-Wasser-Wärmepumpe auch zur Kühlung verwendet werden?
Ja, sie kann in den Sommermonaten zur Kühlung der Räume genutzt werden, besonders effektiv bei Systemen mit Erdsonden.
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