Energie aus der Tiefe: Die Erdwärmepumpenbohrung im Detail
Grundlagen der Erdwärmepumpe
Eine Erdwärmepumpe ist eine nachhaltige Heizungslösung, die die natürliche Wärmeenergie aus dem Boden nutzt. Sie funktioniert nach der Grundlage, dass die Erde in tieferen Schichten eine konstante Temperatur aufweist, auf die äußere Wetterbedingungen wenig Einfluss haben. Mit der Erdwärmepumpe kann die Wärmeenergie des Bodens gewonnen und zur Beheizung eines Hauses umgewandelt werden.
Die Temperatur in den oberen Bodenschichten schwankt je nach Jahreszeit und Wetter. Damit eine Erdwärmepumpe effizienter arbeiten kann, muss sie in tiefere Bodenschichten vordringen, in denen die Temperatur konstanter ist. Je tiefer die Erdwärmebohrungen reichen, desto wärmer wird es.
Zwei Arten von Bohrungen
Es gibt zwei Hauptmethoden, um aus dem Erdreich Wärme zu gewinnen: Flachkollektoren und Erdsonden. Je nach System gehen die Erdarbeiten dabei unterschiedlich tief.
Erdkollektoren
- Bei dieser Methode werden flache Rohrsysteme in den oberen Bodenschichten bis etwa 1,5 Meter Tiefe verlegt.
- In dieser Tiefe ist die Frostschutzgrenze überschritten und es kann genügend Wärmeenergie absorbiert werden.
- Die Kollektoren liegen horizontal im Abstand von 60 bis 80 Zentimetern in Schlangenform.
- Es gibt auch Grabenkollektoren, die gerade, in U- oder L-Form verlegt werden können.
- Die Erdarbeiten gehen nicht tief, dafür ist aber eine etwa doppelt so große Fläche wie die zu beheizende Fläche vonnöten.
Erdsonden (Tiefenbohrungen)
- Bei dieser Variante werden vertikale Bohrungen in den Boden bis zu 150 Metern Tiefe durchgeführt.
- Dadurch werden tieferliegende Bodenschichten erreicht, in denen die Temperatur konstanter und höher ist.
- Pro Bohrmeter lassen sich so je nach Bodenbeschaffenheit etwa 50 Watt gewinnen.
- Erdsonden sind platzsparend und eignen sich daher auch für kleinere Grundstücke.
- Sondenbohrungen bedürfen einer behördlichen Genehmigung und sind nicht überall gestattet.
Vorteile und Nachteile beider Systeme
System | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
Flachkollektoren |
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Erdsonden |
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Der Bohrprozess
1. Prüfung und Planung
Im ersten Schritt wird die Bodenbeschaffenheit geprüft, um die Leistung der Erdwärmepumpe zu planen. Dafür sind eine Bodenanalyse und Probebohrungen nötig. Von der Entzugsleistung pro Meter leitet sich die Tiefe der Bohrung ab. Bis 100 Meter sind Genehmigungen des Bauamts und der Wasserbehörde nötig, darüber hinaus muss das Bergbauamt Erlaubnis erteilen.
2. Bohrung durchführen
Im zweiten Schritt erfolgt die Tiefenbohrung in einem Spül- und Hammerbohrverfahren. Je tiefer gebohrt wird, desto mehr Leistung kann die Erdwärmepumpe erbringen. Statt einer tiefen Bohrung von zum Beispiel 100 Metern können auch zwei Bohrungen von 50 Metern durchgeführt werden. Je nach Gelände kann die Erdwärmebohrung vertikal oder schräg verlaufen.
3. Sonde einlegen und verpressen
Im dritten Schritt wird die Erdsonde in das Bohrloch eingelassen. Um diesen Vorgang zu erleichtern, wird sie mit Wasser gefüllt und beschwert. Dann wird das Bohrloch mit einem Füllmaterial verpresst. Das Zement-Gemisch hat eine hohe Leitfähigkeit, sodass die Sonde die Erdwärme besser aufnehmen kann. Gleichzeitig wird eine Verschmutzung des Grundwassers verhindert.
4. Wärmepumpe im Haus anschließen
Im vierten Schritt wird die Sonde durch frostsichere Anschlussleitungen mit der Wärmepumpe verbunden und entlüftet. Dabei werden im Inneren des Hauses ein Vorlauf- und ein Rücklaufkreislauf zur Wärmepumpenheizung im Technikraum installiert. Nach einer Druckprüfung werden alle noch überirdischen Soleleitungen vergraben und die Wärmepumpe kann in Betrieb gehen.
Sind Sie unsicher, ob Ihr Grundstück groß genug für das Kollektorensystem ist oder sich für eine Erdwärmepumpen-Bohrung eignet? Dann sollten Sie sich von einer Fachfirma beraten lassen. Diese kann Ihnen zuverlässig Auskunft geben und auch zu anderen Wärmepumpen-Systemen beraten. Welche Wärmepumpe für welches Haus geeignet ist, ist dabei von verschiedenen Faktoren abhängig.
Erdwärmebohrung: Kosten im Überblick
Die Kosten für die Erdarbeiten variieren stark, abhängig von der Tiefe und der gewählten Methode. Flachkollektoren sind in der Regel günstiger, während Tiefenbohrungen für Erdsonden mehr kosten. Die Erdwärmebohrung können Sie nicht in Eigenregie durchführen, da Bodenanlysen und spezielle Geräte erforderlich sind. Insgesamt müssen Sie für eine Erdwärmeheizung mit Kosten zwischen 15.000 und 28.000 Euro rechnen.
Methode | Tiefe | Kosten |
|---|---|---|
Flachkollektor | 0,8 bis 1,5 Meter | 3.000 bis 5.000 Euro |
Tiefenbohrung | 50 bis 150 Meter | 3.500 bis 13.000 Euro |
Um die Kosten von Erdwärmepumpen zu senken, gibt es die Möglichkeit, staatliche und regionale Fördermittel zu beantragen. Dabei sind nicht nur die Anschaffungskosten förderfähig, sondern auch die Kosten rund um die Erdarbeiten, Installation sowie einen Heizungstausch und Wärmedämmung. Wichtig: Den Antrag auf Fördermittel müssen Sie einreichen, bevor Sie eine Fachfirma beauftragen. Ansonsten wird Ihr Antrag abgelehnt.
Herausforderungen und Risiken
Bei der Erdwärmebohrung können Hindernisse auftreten, die den Prozess verzögern, verteuern oder gefährden.
- Bodenbeschaffenheit: Ist der Boden besonders hart oder porös, kann die Bohrung schwieriger oder zeitaufwändiger sein.
- Grundstückslage: Das Grundstück sollte nicht zu eng bebaut sein und Zuwege haben, die breit genug für die Maschinen sind.
- Bergbaugebiete: Vor allem in Regionen des Altbergbaus sind Tiefenbohrungen problematisch und werden daher selten genehmigt.
- Grundwasserleitungen: Werden hydraulische Verbindungen beschädigt, kann die Trinkwassergewinnung beeinträchtigt werden.
- Bepflanzung: Wurzeln können die Leitungen beschädigen, wenn das Grundstück stark bepflanzt ist.
- Fehlerhafte Planung: Wurde die erforderliche Leistung der Erdwärmepumpe falsch berechnet, können die Effizienz zu gering und die Stromkosten zu hoch werden.
- Fehlerhafte Installation: Wird die Tiefenbohrung nicht von Fachleuten durchgeführt, können Funktionsstörungen oder Schäden der Anlage die Folgen sein.
Um diese Risiken zu vermeiden, sollten Sie die Installation einer Erdwärmepumpe, insbesondere aber die Bohrung, niemals in Eigenregie durchführen, sondern immer eine zuverlässige Fachfirma beauftragen. Da die Nachfrage nach Wärmepumpen stark gestiegen ist, lohnt es sich, frühzeitig Kontakt aufzunehmen und sich zum Beispiel auf eine Warteliste setzen zu lassen.
Die bürokratischen Anforderungen bei Erdwärmebohrungen sind nicht ohne Grund vergleichsweise hoch. Beim Genehmigungsverfahren werden die Bodensicherheit und Wasservorkommen geprüft. Zudem müssen Mindestabstände zu Gebäuden, Bäumen und Wasserleitungen eingehalten werden. Durch eine Probebohrung werden potenzielle Gefahrenbereiche identifiziert. Zusätzlich können die Leitungen zum Schutz isoliert werden.
Fachfirmen für Wärmepumpen finden
Eine Erdwärmebohrung sollte immer von einer Fachfirma durchgeführt werden. Damit Sie den richtigen Partner für Ihr Heizungsprojekt finden, vermitteln wir passende Fachfirmen aus Ihrer Region. Füllen Sie dazu einfach unseren Fragebogen aus und Sie erhalten Angebote aus Ihrer Nähe.
Die Tiefenbohrung für die Erdsonde dauert ungefähr zwei bis vier Tage.
Das ist vom Bundesland abhängig. In den meisten Fällen müssen mindestens drei Meter zur Grundstücksgrenze eingehalten werden. Informieren Sie sich dazu am besten bei Ihrer Gemeinde.
Das kommt auf das Geothermie-System an. Bei Erdkollektoren werden die Rohrleitungen in etwa 0,8 bis 1,5 Metern Tiefe flach auf dem Grundstück verlegt. Für die Erdsonde werden dagegen Tiefenbohrungen von 50 bis 150 Metern vorgenommen.
Wie tief gebohrt werden muss, hängt vom Heizbedarf des Gebäudes ab. Bei einem Einfamilienhaus kann eine Erdwärmebohrung bis 100 Metern Tiefe reichen. Ist der Heizbedarf höher, sollte tiefer gebohrt werden oder eine zweite Bohrung erfolgen. Statt einer Erdsonde, die 160 Meter tief reicht, könnten auch zwei Erdsonden verlegt werden, eine zum Beispiel bis 100 Meter Tiefe und eine bis 60 Meter. So wäre auch keine zusätzliche Genehmigung vom Bergbauamt für Bohrungen über 100 Metern Tiefe erforderlich.
Für ein Einfamilienhaus bis 150 Quadratmetern reichen in der Regel ein bis zwei Erdsonden. Für ein Mehrfamilienhaus können je nach Wärmebedarf des Gebäudes und Tiefe der Bohrung auch drei Erdwärmebohrungen nötig sein.
