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Erdwärmepumpe Test-Überblick, Vergleich und Kaufberatung 2020/2021

Lebenskosten, Mietkosten und Energiekosten steigen jährlich. Während die Lebenskosten durch den Einkauf in Discountern zu beeinflussen und die Mietkosten immer eine Entscheidung des Wohnorts sind, besteht wenig Spielraum für den Verbraucher bei den Energiekosten. Diese unterscheiden sich kaum bei verschiedenen Anbietern und steigen jährlich. Die Lösung ist eine Erdwärmepumpe, die zur Unabhängigkeit von örtlichen Energieversorgern verhilft und den Verbrauch von Gas sowie Öl reduziert.

Was ist eine Erdwärmepumpe? Wann lohnt sich die Anschaffung?

Eine Erdwärmepumpe stellt eine Alternative zu einer Gas- und/oder Ölheizung dar. Sie erzeugt Wärme, indem sie die Erdwärme aus dem Erdreich entnimmt und dem Haushalt zur Verfügung stellt. Die Folge ist, dass der Haushalt kein Gas oder Öl verbraucht und lediglich der Stromverbrauch etwas ansteigt. Dabei schont der Verbraucher seinen Geldbeutel und zugleich die Umwelt, denn er kann beim Stromtarif vollständig auf erneuerbare Energien setzen.

Die Anschaffung lohnt sich insbesondere bei Neubauten, in denen noch keine Heizanlage verbaut ist. Die Kosten für den Einbau einer Erdwärme-Anlage sind zu Beginn etwas höher, lohnen sich jedoch auf lange Sicht. Darüber hinaus ist die Anschaffung in einem renovierten Altbau sinnvoll, dessen Heizanlage alt ist und besonders viel Energie verbraucht. Durch günstige Kredite und Fördermaßnahmen des Bunds oder Staats ist der Preis der Heizanlage subventioniert.

Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?

Eine Erdwärmepumpe nutzt den Temperaturtausch eines Kühlschranks und überträgt dieses Prinzip auf den Wärme-, statt den Kältetausch. Dabei führen von der Heizanlage des Hauses Rohre in die Erde, die die Wärme des Erdreichs aufnehmen. Sie leiten diese daraufhin an den Wärmetauscher der Heizanlage weiter, der den Aggregatzustand des Kältemittels von gasförmig zu flüssig ändert. Während des Prozesses entzieht der Wärmetauscher die Wärme und reicht sie an den Wasserkreislauf des Heizsystems weiter, sodass der Haushalt die Wärme verwerten kann. Das Kältemittel hingegen wandert wieder in das Erdreich, um erneut Wärme aufnehmen zu können.

Welche Arten von Erdwärmepumpen gibt es?

Erdwärmepumpen entziehen nicht immer die Wärme aus dem Erdreich, sondern auch aus dem Grundwasser oder der Umgebungsluft. Dabei ändert sich jedoch die Funktionsweise, andere Baugenehmigungen sind einzuholen und die Vor- sowie Nachteile der verschiedenen Funktionsweisen kommen zur Geltung. Folgende Arten sind erhältlich:

Die Grundwasser-Wärmepumpe

Die Grundwasser-Wärmepumpe oder auch Wasser-Wasser-Wärmepumpe genannt, entzieht dem Grundwasser die Wärme. Das Grundwasser ist, ähnlich wie das Erdreich, konstant warm und weist eine Temperatur von circa 10 Grad Celsius auf.

Die Grundwasser-Wärmepumpe ist trotz dieser Vorteile die unbeliebteste Art der Wärmepumpen, denn sie benötigt mehrere Baugenehmigungen und zwei Grundwasserbrunnen, die in bis zu 15 Metern Tiefe liegen. Während sich der erste Brunnen Förderbrunnen nennt und die Entnahmequelle für die Wärme ist, heißt der zweite Brunnen Schluckbrunnen und nimmt das erkaltete Wasser auf, um es der Grundwasserschicht wieder hinzuzufügen. Dabei unterscheidet sich der Prozess des Wärmetauschens nur im Trägermedium, denn die Pumpe entnimmt dem Wasser und nicht der erwärmten Erdluft die Wärme.

Allerdings müssen für den Bau folgende Genehmigungen erteilt sein:

  • Die Behörde muss feststellen, dass genügend Trinkwasser zur Energiegewinnung zur Verfügung steht
  • Das Wohngebiet darf kein Wasser- oder Heilquellenschutzgebiet sein, denn dann ist die Abnahme des Wassers verboten
  • Das Grundwasser muss eine konstante Temperatur selbst im Winter aufweisen
  • Die Strömungsrichtungen des Grundwassers müssen kompatibel zur Anlage sein
  • Letztlich ist sicherzustellen, dass chemische Grenzwerte im Wasser eingehalten werden, sodass der Betrieb nicht der Anlage schadet

Die Außenluft-Wärmepumpe

Die Außenluft-Wärmepumpe ist nach der Erdwärmepumpe die zweitbeliebteste Wärmepumpe und greift auf die Frischluft in unmittelbarer Nähe des Hauses zurück, um Wärme zu erzeugen. Selbst bei niedrigen Temperaturen ist dieser Prozess möglich, denn das technische Verfahren der Heizanlagen ist extrem fortschrittlich.

Das technische Verfahren startet bei einem Ventilator, der die Außenluft zu einem Wärmeüberträger leitet. Selbiger Prozess findet bei der Grundwasser-Wärmepumpe mithilfe des angepumpten Wassers statt. Der Wärmeüberträger in Form von Kältemittel verdampft daraufhin durch die zugeführte Außenluft und gelangt gasförmig zu einem Kompressor. Dieser verdichtet das Kältemittel und erhöht dabei die Temperatur durch den enormen Druck. Die entstehende Temperatur greift daraufhin ein weiterer Wärmetauscher ab und speist sie in die Heizanlage des Hauses, um es zu erwärmen. Währenddessen kühlt das Kältemittel wieder ab, ändert den Aggregatzustand und ist bereit für das erneute Zuführen der Außenluft.

Erdwärmepumpen

Erdwärmepumpen entnehmen die Wärme aus dem Erdreich entweder über Erdsonden oder Erdkollektoren. Da das Erdreich dauerhaft bis zu 13 Grad warm ist, ist es ein noch idealerer Wärmelieferant als das Grundwasser. Um die Erdwärme abzugreifen, sind sogar zwei Möglichkeiten vorhanden. Diese sind:

Erdsonden

Erdsonden greifen die Erdwärme in bis zu 100 Metern Tiefe vertikal ab. Dadurch benötigen sie wenig Platz und können direkt unter dem Haus die Wärme dem Erdreich entziehen. Allerdings sind für die Bohrungen Zulassungen erforderlich, denn diese dürfen das Grundwasser nicht gefährden und müssen deshalb an einem hydrogeologischen Standort erfolgen. Ist dies nicht gegeben, erteilt die Behörde keine Zulassung für die Tiefbohrung.

Erdkollektoren

Erdkollektoren benötigen keine Tiefbohrung, sondern befinden sich in circa einem Meter Tiefe, knapp unter der Frostgrenze. Sie verteilen sich horizontal über eine große Fläche, um möglichst viel Oberfläche darzubieten und so die Erdwärme zu sammeln. Da jedes Rohr bis zu 0,8 m von einem anderen entfernt sein muss, benötigt der Haushalt viel Grundstücksfläche, um die Kollektoren großflächig verteilen zu können.

Wo liegen die Vor- und Nachteile einer Erdwärmepumpe?

Die Vorteile

Erdwärme ist ein unbegrenztes Gut. Die Temperatur des Erdkerns bleibt für die Lebensdauer eines Individuums unverändert und produziert dauerhaft Wärme. Diese Erdwärme leitet der Erdkern bis in die äußersten Schichten, die die Heizanlage mit Erdwärmepumpe aufnimmt und für den Haushalt verwertet. Dabei ist sie, wie Solar- und Windenergie, eine umweltfreundliche Alternative zum Verbrennen von fossilen Rohstoffen.

Darüber hinaus senkt eine Erdwärmepumpe mit verbundener Heizanlage die Energiekosten erheblich. Der Verbraucher spart Geld, denn er muss lediglich den Strom zum Betrieb der Pumpe zahlen und hat keine Öl- oder Gaskosten.

Doch nicht nur die Energiekosten sinken auf einen Bruchteil, sondern auch die Wartungskosten. Eine Erdwärmepumpe ist wenig wartungsaufwändig und extrem solide. Das heißt, dass Ersatzteile selten nötig sind und die Wartung einer Inspektion gleicht.

Über eine entsprechend hochwertige Anlage ist es dem Verbraucher sogar möglich, dass er den Haushalt mithilfe der Erdwärme kühlt. Durch moderne Anlagen gelangt die kühle Luft im Sommer in das Haus und kühlt die Räume ab, während die Außentemperatur 30 Grad Celsius überschreitet.

Neben der Zufuhr von kalter Luft im Sommer kann der Verbraucher auch eine Hybridanlage wählen, die mit einer Öl-/Gasanlage gekoppelt ist, um auch bei kurzen und hohen Wärmeanforderungen an die Heizanlage ausreichend Wärme zu erhalten.

Letztlich spricht für den Betrieb einer Erdwärmepumpe auch der Sicherheitsfaktor. Eine Heizanlage aus Erdgas oder Öl ist immer der Gefahr ausgesetzt, dass sie entflammt oder sogar explodiert. Bei einer Heizanlage mit Erdwärmepumpe besteht diese Gefahr nicht.

Vorteile auf einen Blick:

  • Erdwärme unbegrenzt verfügbar
  • umweltfreundlich
  • geringere Nebenkosten
  • geringe Wartungskosten
  • selbst Kühlung im Sommer möglich
  • Hybridisierung mit bestehender Heizanlage möglich
  • hohe Betriebssicherheit

Die Nachteile

Erdwärmepumpen sind zwar mit der vorliegenden Heizanlage kombinierbar, dafür muss jedoch ein Austausch der Heizkörper erfolgen. Da die Erdwärme besondere Herausforderungen an die Heizanlage stellt, kann die Wärmeabgabe nur über Flächen- oder Fußbodenheizungen erfolgen, denn sonst wäre sie ineffektiv.

Durch diesen Austausch und durch die zahlreichen Bohrungen für die Installation der Anlage, fallen enorme Kosten an, die sich nur bei einem Zeithorizont von mindestens zehn Jahren lohnen, denn der geringere Verbrauch spiegelt sich nicht sofort in den Kosten wider.

Darüber hinaus ist nicht vorausgesetzt, dass die Erdwärme ausreichend ist, um ein Haus vollständig zu erwärmen und mindestens 21 Grad Celsius dauerhaft zu garantieren. Speziell mangelhaft isolierte Altbauten mit hohen Decken haben einen enormen Energieverbrauch, der nicht zwingend von einer Erdwärmepumpe gedeckt werden kann. Selbst in Neubauten hat eine gekoppelte Warmwasseranlage Probleme beim kurzzeitigen Erhitzen von enormen Mengen, wie beispielsweise beim Einlassen eines Bads.

Letztlich ist das Verwenden einer Erdwärmepumpe nie so umweltfreundlich, wie eine Solarthermie– oder Windanlage, denn die Pumpe verbraucht weiterhin Strom. Bei den beiden Alternativen aus erneuerbaren Energien erfolgt kein zusätzlicher Strom- oder Gasverbrauch, sodass diese umweltfreundlicher als eine Erdwärmepumpe sind.

Nachteile auf einen Blick:

  • nicht kombinierbar mit klassischen Heizkörpern
  • hohe Anschaffungskosten
  • Erdwärme nicht ausreichend in Altbauten
  • keine Peak Performanz bei kurzem und enormem Energieaufwand
  • umweltfreundlicher Alternativen erhältlich

Was sollte ich beim Kauf von einer Erdwärmepumpe beachten?

Damit die Erdwärmepumpe den Haushalt möglichst effektiv aufwärmt und dabei so wenig Energie wie möglich verbraucht, ist vor dem Kauf auf folgende Aspekte zu achten:

Sonde oder Kollektor

Abhängig von der Grundstücksfläche und den hydrogeologischen Gegebenheiten des Bodens erfolgt die Wahl zwischen Erdwärmesonden oder -kollektoren.

Bei einer kleinen Grundstücksfläche und keinen hydrogeologischen Möglichkeiten ist die Energiegewinnung mithilfe einer Erdwärmepumpe unmöglich, weshalb erneuerbare Energien oder eine Gas-/Ölanlage notwendig sind. Bei einer kleinen Grundstücksfläche mit hydrogeologischen Möglichkeiten ist die Wahl der Erdsonde empfehlenswert, da sie wenig Platz beansprucht und dennoch die Wärme effektiv aus dem Erdreich entnimmt.

Bei einer großen Grundstücksfläche und hydrogeologischen Möglichkeiten obliegt es dem Verbraucher, welche Alternative er bevorzugt. Kollektoren sind jedoch günstiger, weshalb ein Großteil der Verbraucher auf diese zurückgreift.

Der Stromverbrauch

Damit sich die Kosten der Anschaffung und Instandhaltung der Erdwärmepumpe für den Verbraucher rentieren, muss der Stromverbrauch so gering wie möglich sein. Da die Wärmepumpe mehrere Jahrzehnte keine Mängel aufweist, sollte beim Kauf ein hochwertiges und zugleich sparsames Modell gewählt werden.

Die Zustände des Haushalts

Ein weiterer Faktor ist der aktuelle Zustand des Haushalts bezüglich der Energieeffizienz und der Wärmeverteilung. Sind bereits Flächen- oder Fußbodenheizungen integriert, kommen auf den Verbraucher weniger Anschaffungskosten zu und die Erdwärmepumpe muss weniger Wärme in das Haus befördern. Hinzu kommt, dass die Leistungsfähigkeit der Erdwärmepumpe begrenzt ist, weshalb die Isolierung des Haushalts hervorragend sein muss, um den Wärmeverlust zu minimieren.

Die Jahresarbeitszahl

Die Jahresarbeitszahl gibt Auskunft über die Qualität der Erdwärmepumpe. Bei einer hohen Jahresarbeitszahl ist die Pumpe und deren Energieerbringung besonders ergiebig und empfiehlt sich für den Verbraucher. Eine hohe Jahresarbeitszahl liegt in etwa bei 3,0. Hierfür kann der Verbraucher auch die Leistungszahl berücksichtigen, die ebenfalls besonders hoch sein sollte, um energiesparend zu heizen.

Wie hoch sind die Kosten für die Bohrung?

Eine Bohrung ist nur bei Erdsonden notwendig, da der Facharbeiter diese in bis zu 100 Metern Tiefe befördert und ein entsprechendes Loch bohrt. Hierbei muss der Verbraucher mit einem Preis von circa 50 Euro pro gebohrten Meter rechnen, weshalb die Kosten bis zu 15 000 Euro für das Bohrloch betragen können. Die Bohrtiefe ist jedoch abhängig von der Region und der Temperatur in den tiefen Bodenschichten.

Wie viel Strom benötigt eine Erdwärmepumpe pro Jahr? Von welchen Faktoren hängt dies ab?

Um den Stromverbrauch der eigenen Erdwärmepumpe zu errechnen, muss der Verbraucher die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Pumpe ermitteln. Die Jahresarbeitszahl steht für das Verhältnis der benötigten elektrischen Energie der Pumpe zu der von ihr erzeugten Heizenergie.

Um nun auch den Stromverbrauch pro Kilowattstunde zu ermitteln, ist folgende Rechnung nötig:

Heizleistung / Jahresarbeitszahl × Heizstunden pro Jahr = Stromverbrauch pro Kilowattstunde

Die Stromkosten pro Jahr ergeben sich aus folgender Rechnung:

Heizleistung / Jahresarbeitszahl × Heizstunden pro Jahr × Stromtarif = Stromkosten pro Jahr

Ein letzter Nebenfaktor ist die Isolierung des Hauses, denn ist diese schlecht, steigt der Stromverbrauch.

Wie viel kostet eine Erdwärmepumpe?

Eine Erdwärmepumpe inklusive Installation, Bohrung und aller Einzelteile kostet bis zu 30 000 Euro, abhängig von der Qualität und Größe des Hauses.

Wie kann man eine Erdwärmepumpe nachrüsten?

Das Nachrüsten einer Erdwärmepumpe ist nur möglich, wenn jegliche Einzelteile der Heizanlage kompatibel für eine Hybridnutzung sind. Eine Außenluft-Wärmepumpe erlaubt sogar eine simple Nachrüstung.

Welche Erdwärmepumpe Tests von angesehenen Testmagazinen gibt es? Gibt es einen Test von Stiftung Warentest?

Bisher hat neben der Stiftung Warentest kein angesehenes Testmagazin einen Test oder Vergleich zu Erdwärmepumpen veröffentlicht. Jedoch hat die Stiftung Warentest in ihrem ausführlichen Test jegliche Modelle miteinander verglichen und diese anhand der wichtigsten Parameter ausgewertet.

Was sollte ich beim Einsatz von einer Erdwärmepumpe beachten?

Da die Erdwärmepumpe vollautomatisch den Haushalt heizt, muss der Nutzer keine Einstellung vornehmen, um das Heizverhalten zu optimieren. Der Verbraucher muss lediglich während des Betriebs feststellen, ob bei kälteren Außentemperaturen weiterhin gewährleistet ist, dass die Pumpe die gewünschte Raumtemperatur erreicht. Ist dies nicht möglich, muss eine Hybridanlage nachgerüstet werden, die auch Gas- und Öl zur Wärmeerzeugung heranzieht.

Ähnliche Tests und Vergleiche:

Erdwärmepumpe Test-Übersicht und Vergleich: Fazit

Erdwärmepumpen sind an viele Auflagen und Vorschriften gebunden, die eine Installation nicht immer ermöglichen. Falls sie jedoch möglich ist, stellt die Erdwärmepumpe eine weitere Alternative zu Sonnen- und Windenergie dar, denn die Wärme des Erdreichs ist dauerhaft verfügbar und unabhängig von der Sonneneinstrahlung und Windgeschwindigkeit.

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