Wärmepumpen sind der Standard für Neubauten und werden auch im Bestand immer verbreiteter. Neben der Luft-Wasser-Wärmepumpe gibt es die deutlich leistungsfähigere Sole-Wasser-Wärmepumpe, die ihre Wärme aus dem Erdreich gewinnt. Der Aufwand ist höher, die Effizienz aber ebenfalls, weshalb sich diese Variante in bestimmten Konstellationen deutlich rechnet.
Technisch nutzt eine Sole-Wärmepumpe die konstante Temperatur des Erdreichs unterhalb der Frostgrenze. Ab etwa zehn Metern Tiefe herrschen ganzjährig rund neun bis elf Grad Celsius. Diese stabile Wärmequelle sorgt dafür, dass die Wärmepumpe auch im kältesten Winter effizient arbeitet, während eine Luft-Wärmepumpe bei zweistelligen Minusgraden ihre Leistung deutlich einbüßt. Wer eine Sole-Wärmepumpe vom Fachbetrieb planen und installieren lässt, bekommt eine Anlage, die über zwanzig Jahre und länger zuverlässig läuft.
Die Erschließung der Erdwärme geschieht auf zwei Wegen. Die häufigere Variante ist eine oder mehrere Erdsonden-Bohrungen, meist zwischen achtzig und einhundertzwanzig Meter tief. Alternativ werden Flächenkollektoren horizontal in etwa 1,20 bis 1,50 Meter Tiefe verlegt. Erdsonden brauchen wenig Grundstücksfläche, aber eine bergrechtliche und wasserrechtliche Genehmigung. Flächenkollektoren benötigen eine unverbaute Grundstücksfläche, die etwa dem 1,5- bis 2-fachen der beheizten Wohnfläche entspricht, und dürfen später nicht überbaut werden. Für die meisten Ein- und Zweifamilienhäuser mit begrenzter Grundstücksgröße ist die Erdsonde die praktischere Lösung.
Die Leistungszahlen zeigen den Unterschied zur Luft-Wärmepumpe deutlich. Eine gut geplante Sole-Wasser-Wärmepumpe erreicht Jahresarbeitszahlen zwischen 4,3 und 4,8. Das heißt: Für jede Kilowattstunde Strom liefert die Anlage rund viereinhalb Kilowattstunden Heizwärme. Bei einer Luft-Wärmepumpe liegen die realistischen Jahresarbeitszahlen im Bestandsbau zwischen 3,0 und 3,8. Auf zehn Jahre gerechnet ergibt sich daraus ein Stromverbrauchsunterschied von mehreren tausend Kilowattstunden zugunsten der Erdwärme, was den höheren Anschaffungspreis relativiert.
Die Genehmigungsverfahren sind ein wichtiger Punkt. Erdsonden-Bohrungen sind bei den zuständigen Wasserbehörden und dem Bergamt anzuzeigen. In Wasserschutzgebieten sind sie oft nicht zulässig, in anderen Bereichen benötigen sie eine wasserrechtliche Erlaubnis. Ein erfahrener Fachbetrieb kennt die regionalen Anforderungen und übernimmt die komplette Abwicklung. Vor der Bohrung wird eine geothermische Ergiebigkeit-Untersuchung durchgeführt oder aus bekannten Daten hochgerechnet. Damit steht fest, welche Sondenlänge für den geplanten Heizbedarf tatsächlich nötig ist.
Auch die Bodenverhältnisse spielen eine Rolle. In Regionen mit harten Fels-Schichten dauert die Bohrung länger und wird teurer. In Böden mit hohem Grundwasseranteil ist die Wärmeausbeute besonders gut, weil das Wasser die Wärme gut leitet. Vor der Bohrung fertigt der Bohrbetrieb ein geologisches Gutachten an oder greift auf vorhandene Bohrprotokolle aus der Umgebung zurück. Diese Vorarbeit ist Grundlage für eine belastbare Planung und schützt vor bösen Überraschungen bei der Umsetzung.
Der Sole-Kreislauf enthält ein Frostschutzmittel, meist auf Basis von Ethylenglykol oder dem umweltfreundlicheren Propylenglykol. Er zirkuliert in einem geschlossenen System und wird bei fachgerechter Installation dicht abgeschlossen. In der Praxis muss der Sole-Druck einmal jährlich kontrolliert und bei Bedarf nachgefüllt werden, ansonsten läuft der Kreislauf über Jahrzehnte wartungsarm. Ein kleiner Druckabfall ist meist nur die Folge der Temperaturausdehnung und normal.
Die Kosten für eine Erdsonden-Bohrung liegen aktuell bei etwa 50 bis 80 Euro pro Bohrmeter, je nach Region, Bodenbeschaffenheit und Bohrfirma. Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit einem Heizwärmebedarf von 8.000 bis 10.000 Kilowattstunden im Jahr sind meist zwei Bohrungen von je 90 bis 100 Metern nötig. Damit landet der Investitionsaufwand für Bohrung und Sole-Kreislauf bei rund 15.000 bis 18.000 Euro. Die eigentliche Wärmepumpe kostet zusätzlich 12.000 bis 16.000 Euro. In Summe liegt die Sole-Anlage damit etwa 10.000 Euro über einer vergleichbaren Luft-Wärmepumpe.
Wann sich diese Mehrkosten rechnen, zeigt sich in drei Konstellationen. Erstens: bei einem hohen Heizwärmebedarf über etwa 12.000 Kilowattstunden pro Jahr, wie er in älteren Häusern mit teilweiser Sanierung typisch ist. Zweitens: wenn geräuscharme Aufstellung wichtig ist, weil die Sole-Wärmepumpe komplett im Haus steht und keine Außeneinheit hat. Drittens: bei Neubauten mit langer geplanter Nutzungsdauer, weil die Sole-Anlage im Betrieb dauerhaft günstiger arbeitet und die Investitionsdifferenz über die Nutzungszeit deutlich unterschritten wird.
Ein oft übersehener Vorteil ist der Kühleffekt. Über den Sole-Kreislauf lässt sich das Haus im Sommer passiv kühlen, ohne dass der Kompressor der Wärmepumpe läuft. Die Bodentemperatur wird über Flächenheizungen an die Innenräume abgegeben und senkt die Raumtemperatur um zwei bis drei Grad. Der Stromverbrauch für diese passive Kühlung ist minimal, weil nur die Umwälzpumpe läuft. Für Neubauten mit großen Fensterflächen ist das ein spürbarer Komfortgewinn.
Zur Förderung: Die BAFA-Förderung im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude bezuschusst Erdwärme-Anlagen aktuell mit einem höheren Fördersatz als Luft-Wärmepumpen, weil sie effizienter arbeiten und das Netz weniger belasten. Zusätzlich gibt es einen Effizienzbonus für besonders leistungsstarke Systeme. Für den Antrag ist ein Energieeffizienz-Experte einzubinden, was ein Fachbetrieb üblicherweise koordiniert. Nicht selten sinkt die Investitionsdifferenz zur Luft-Wärmepumpe damit auf 5.000 bis 6.000 Euro netto, was die Amortisation nochmal beschleunigt.
Die Kombination mit einer Photovoltaikanlage steigert die Wirtschaftlichkeit weiter. Wer den Strom für die Wärmepumpe zumindest teilweise aus der eigenen Anlage bezieht, senkt die Heizkosten deutlich. Ein moderner Sole-Wärmepumpen-Manager kann die Betriebszeiten so steuern, dass die Anlage bevorzugt läuft, wenn die PV-Anlage Überschuss produziert. Zusammen mit einem Pufferspeicher lässt sich damit ein großer Teil des Strombedarfs eigenständig decken. Ein 500- bis 800-Liter-Pufferspeicher glättet die Betriebszeiten und trennt die Wärmeproduktion vom Wärmebedarf.
Zur Wartung: Die eigentliche Wärmepumpe braucht alle zwei Jahre eine Sichtprüfung und alle vier Jahre eine gründliche Wartung durch den Fachbetrieb. Das Kältemittel wird auf Dichtheit geprüft, elektrische Verbindungen werden nachgezogen, Sensoren kalibriert. Erdsonden selbst benötigen keine Wartung, ihre Lebensdauer liegt bei 50 Jahren und mehr. Damit werden über die Lebenszeit eines Hauses meist zwei bis drei Wärmepumpen-Generationen an derselben Bohrung betrieben.
Ein guter Fachbetrieb berät ehrlich und rechnet vor. Wenn die Konstellation eher zu einer Luft-Wärmepumpe passt, wird er das offen sagen. Wer eine Erdwärme-Anlage plant, sollte auf drei Punkte achten: eine dokumentierte Berechnung des Heizwärmebedarfs, ein Angebot mit klaren Positionen für Bohrung, Wärmepumpe, Speicher und Steuerung, und die Übernahme aller behördlichen Abwicklungen. Aus einer Hand ist die Erdwärme meist reibungslos, wenn sich Bohrfirma und Heizungsbauer gut abstimmen.
Zur Wirtschaftlichkeit lohnt eine Vollkostenbetrachtung über die geplante Nutzungsdauer. Wer 20 Jahre Betrieb annimmt, kommt bei den heutigen Strom- und Gaspreisen auf eine Amortisationszeit der Mehrkosten von rund 8 bis 12 Jahren, abhängig von der Heizlast und der Preisentwicklung. Danach spart die Anlage Jahr für Jahr Betriebskosten gegenüber einer Luft-Wärmepumpe und deutlich mehr gegenüber Öl oder Gas. Wer sein Haus für die nächsten Jahrzehnte wärmesicher machen will, hat mit der Sole-Wärmepumpe eine solide Grundlage.