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Warum Erdwärme so effizient arbeitet
In diesem Beitrag erfahren Sie alles zum Thema Erdwärmepumpe:
- Funktion Erdwärmepumpe
- Leistung Erdwärmepumpe
- Heizen mit Erdwärme: Heizkörper und Vorlauftemperatur
- Erdwärmepumpe oder Luftwärmepumpe – welches System passt wirklich?
- Erdwärme mit Photovoltaik kombinieren
- Kühlung mit Erdwärmepumpe
Preise, Pakete & Förderung
Alles, was Sie über die Kosten, Paketpreise und Förderungen für Erdwärme in Berlin und Brandenburg wissen müssen.
Was ist eine Erdwärmepumpe?
Eine Erdwärmepumpe nutzt die Wärme, die ganzjährig konstant in Ihrem Untergrund lagert zum Heizen und für warmes Wasser. Weil die Temperatur im Erdreich ab etwa 10 m Tiefe stabil bleibt und kein wetterabhängiges Außengerät nötig ist, erreicht sie eine Jahresarbeitszahl von 4 bis 5 und arbeitet zuverlässig über mindestens 25 bis 30 Jahre (variiert nach Hersteller).
Die Erdwärmepumpe entnimmt Umweltwärme über ein Kältemittel und verdichtet dieses über einen Kompressor, wodurch es in den gasförmigen Zustand überführt wird. Dadurch steigen Druck und Temperaturniveau. Über den Wärmetauscher / Kondensator wird die Wärme an das Heizsystem angegeben. Danach wird über ein Expansionsventil der Druck des Kältemittel wieder herunterreguliert auf die Anfangstemperatur. Das Kältemittel ist bereit für eine neue Erwärmung.
Effizienz von Erdwärmepumpen
Wer wissen möchte, welches Heizsystem das beste für sein Haus ist, vergleicht am besten die Wirkungsgrade untereinander. Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der eingesetzten Energie tatsächlich als Wärme im Gebäude nutzbar wird.
Liegt er unter 1, entstehen Verluste, was bei Heizsystemen auf Basis fossiler Brennstoffe oder Wasserstoff grundsätzlich unvermeidbar ist.
Wärmepumpen arbeiten dagegen so effizient, dass sie mehr Wärmeenergie bereitstellen, als sie an elektrischer Energie aufnehmen. Dadurch erreichen sie einen effektiven Wirkungsgrad über 1. Besonders Erdwärmepumpen erzielen mit einer Jahresarbeitszahl von 4 bis 5 die höchsten Werte.
Heizen mit Erdwärme
Wer mit einer Erdwärmepumpe heizen möchte, benötigt keine besonderen Heizkörper. Eine Erdsonde ist mit normalen, modernen Heizkörpern nutzbar.
| Erdwärmepumpe-Heizkörper-Kombination | Kompatibilität | Vorlauftemperatur* |
|---|---|---|
| EWP mit Plattenheizkörpern | Ja | 55 bis 60 Grad Celsius |
| EWP mit profiliertem Plattenheizkörper | Ja | 55 bis 60 Grad Celsius |
| EWP mit Konvektor | Ja | - |
| EWP mit Wandheizung | Ja | 30 bis 45 Grad Celsius |
| EWP mit Fußbodenheizung | Ja | 30 bis 45 Grad Celsius |
| EWP mit Niedertemperaturheizkörpern | Ja | 40 bis 50 Grad Celsius |
*Die Werte sind als Richtwerte zu verstehen und unterscheiden sich von Gebäude zu Gebäude. Der energetische Zustand eines Gebäudes kann hier Differenzen von 10 bis 20 Grad hervorbringen. Die Höhe der Vorlauftemperatur können Sie meistens der Bedieneinheit Ihrer Wärmepumpe entnehmen.
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Vorlauftemperatur Erdwärmepumpe
Die Vorlauftemperatur bezeichnet bei wasserführenden Heizungen die Temperatur, mit der das Heizwasser vom Wärmeerzeuger zu den Heizkörpern oder -flächen hinfließt. Dabei gibt das Heizwasser Wärme an die Räume ab und wird kühler. Mit dieser kühleren Temperatur fließt das Heizwasser zum Wärmeerzeuger zurück, was man als Rücklauftemperatur bezeichnet.
Beim Heizen mit Erdwärme ist die Vorlauftemperatur höher als die Rücklauftemperatur. Die Differenz der beiden Temperaturen bezeichnet man als Spreizung und wird in Kelvin angegeben. Bei Kühlen mit Erdwärme verhält es sich andersherum: Die Temperatur von den Heizkörpern oder -flächen ist höher und gibt Wärme an die Wärmequelle (Erdreich) zurück. Die Vorlauftemperatur ist niedriger, weshalb sie Wärme aus dem Gebäude aufnimmt und die Räume kühlt.
Erdwärmepumpe ohne Fußbodenheizung - geht das?
Eine Erdwärmepumpe ist auch ohne Umstellung auf Fußboden-, Wandflächen- oder Deckenheizung möglich. Für das Heizen mit Erdwärme sind die gängigen Heizkörper vollkommen ausreichend. Nur für das Kühlen mit Erdwärme wird eine große Heizfläche benötigt.
Erdwärme oder Luftwärmepumpe: Unterschiede zu anderen Wärmepumpentypen
Im Gegensatz zur Luftwärmepumpe weist eine Erdwärmepumpe einige charakteristische Eigenschaften auf, die sie im Heizungstausch zur beliebten Wahl unter Eigenheimbesitzern und privaten Vermietern machen.
Wirkungsgrad:
Der Wirkungsgrad beschreibt, wie viel von der eingesetzten Energie tatsächlich als Wärmeenergie im Gebäude ankommt. Ein Wirkungsgrad von unter 1 bedeutet, dass ein Verlust entsteht. Das ist bei fossilen Brennstoffen und Wasserstoff immer der Fall.
Wärmepumpen hingegen setzen die zugeführte Energie so effizient um, dass ein positiver Wirkungsgrad nachweisbar ist. Mit einem Wirkungsgrad von 4 bis 5 (Jahresarbeitszahl) erreicht Erdwärme unter allen Wärmepumpen die höchsten Werte.
Lebensdauer:
Erdwärmepumpen arbeiten mit ganzjährig stabilen Temperaturen. Ab etwa 10 m Tiefe liegt die Temperatur im Erdreich bei 10 Grad Celsius. Danach kommen pro 100 m Tiefe ungefähr 3 Grad Celsius hinzu. Je tiefer die Erdsonde für die Wärmepumpe verbaut ist, desto mehr Energie kann genutzt werden. Auch bleiben Temperatursprünge wie bei Wasser oder Luft aus. Deshalb arbeiten Erdwärmepumpen zuverlässig und verschleißen kaum.
Leise im Betrieb
Die Erdsonde ist geräuschlos und wird zudem in der Erde stabil und frostsicher verbaut. Einzig die Pumpe im Heizungsraum erzeugt Geräusche, die allerdings im erwartbaren Rahmen liegen und vergleichbar sind mit einem Kühlschrank
Ohne sichtbares Außengerät
Nach dem Einbau ist von der Anlage nichts mehr zu sehen oder zu hören: kein Außengerät an der Fassade, keine Geräusche im Garten. Diese Zurückhaltung ist bewusst: hochwertige Technik, die im Hintergrund arbeitet und Ihr Grundstück unverbaut lässt. Diese Zurückhaltung macht Erdwärme gerade für Altbau und Bestand oder kleine Grundstücke besonders attraktiv.
Erdwärme mit Photovoltaik
Erdwärmepumpen sind sehr gut mit Photovoltaikanlagen kombinierbar. Wie hoch der Autarkiegrad ausfällt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie etwa dem Bedarf, der Speicherleistung und der Größe der PV-Anlage. Größere Anlagen arbeiten dabei oft wirtschaftlicher als kleine, da die Eigenverbrauchsquote bei kleinen Anlagen höher liegt. Wärmepumpen mit ihrem höheren Dauerverbrauch wirken dabei oftmals stabilisierend und erhöhen die Wirtschaftlichkeit.