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Was ist wichtig bei Erdwärmepumpen?

Es gibt Fakten, die sollte man kennen, wenn es an die Planung einer Erdwärmepumpe geht. Was wichtig ist und in der Geothermie beachtet werden sollte, ist im Folgenden einmal dargestellt.

Zunächst einmal ist es eine Tatsache, dass Erdwärmepumpen gegenüber Luft/Wasser-Wärmepumpen deutlich effizienter sind. Sie besitzen zudem mehrere weitere Vorteile, wie zum Beispiel:

  • Sie liefern zuverlässige und kontinuierliche Leistungen.
  • Sie eignen sich auch hervorragend für die Kühlung eines Gebäudes.

Trotzdem können gerade bei der Planung Fehler gemacht werden, die man schwer wieder ausgleichen kann. Dazu gehören zu klein ausgelegte Bohrungen und dementsprechend zu kleine Sonden bei der vertikalen Variante der Wärmepumpen. Die Pumpe würde dann im Dauerbetrieb laufen, um die gewünschte Leistung zu bringen und durch den Wärmeentzug im Boden kann Dauerfrost im selben erzeugt werden. Das macht die Wärmepumpe ineffizient und sie läuft länger. Es entsteht also ein Kreislauf, der nicht durchbrochen werden kann. Martin Sabel, Geschäftsführer des Bundesverbandes Wärmepumpe (BWP) erklärt hier: „Deswegen ist die fachgerechte Auslegung der Erdwärmequelle auf Grundlage der VDI 4640 Blatt 2 so entscheidend.“ Darin sind vereinfachte Auslegungsregeln enthalten. Auch eine entsprechende Planungssoftware ist zur Vermeidung dieses Fehlers ratsam.

Ein nächster Punkt ist Auslegung der Erdwärmequellen, um eine Bodenregeneration zu erzielen. Grundsätzlich sollte sich die Erdwärmequelle durch die Energie der Umgebung wieder regenerieren. Über einen längeren Zeitraum bedeutet das, dass genauso viel Wärme wieder in den Untergrund fließt, wie von der Wärmepumpe entnommen wird. Erreichbar ist das zum Beispiel:

  • bei einer Erdwärmepumpe, die gleichzeitig zur Kühlung dient
  • durch Solarthermie, die überschüssige Wärme im Sommer in den Boden transportiert
  • durch mitgeplante Solarabsorber, die die Effizienz der Wärmepumpe im Winter steigern und im Sommer den Boden regenerieren

Sollte eine Wärmepumpe zur Bereitung des Warmwassers genutzt werden, geht das zu Lasten ihrer Effizienz. Das ist mit der höheren Vorlauftemperatur zu begründen. Vielleicht sollte man daher die Warmwasserbereitung anders lösen. Auch eine Lösung wären Plattenwärmeübertrager. Hiermit werden die Temperaturen nicht auf 60 °C hochgeheizt, um Legionellen abzutöten, sondern ein Filter eingesetzt. Wenn die Warmwasserbereitung über die Erdwärmepumpe passieren soll, muss das richtig geplant sein und sich auf die geologischen Gegebenheiten stützen. Ebenso sieht es bei der Bohrtiefe aus. Hier sollte ein zertifiziertes Bohrunternehmen die Arbeit übernehmen und vorher die mögliche Wärmeentzugsleistung, die Art des Mediums in der Sonde und die Regeneration mit einplanen. Auch das Vorkommen von artesischen Brunnen kann das Vorhaben der Erdwärmepumpeninstallation verzögern. Solche unvorhersehbaren Schäden sind aber bei jeder geförderten Bohrung in Deutschland versichert, vorausgesetzt, ein Bohrunternehmen mit Zertifizierung führt diese aus. Andere Schäden sind unter anderem:

  • ein Abdriften bei tiefen Bohrungen, was die Bohrwände schädigt
  • durch falsches Bohren und Schäden verunreinigtes Grundwasser
  • unsaubere Abdichtungen

Auch die unterschiedliche Handhabung der Bohrgenehmigungen in den einzelnen Bundesländern stellen ein Problem dar. Martin Sabel, Geschäftsführer des Bundesverbandes Wärmepumpe (BWP) erklärt hier: „Es gibt eine Vielzahl länderspezifischer Vorschriften und Auslegungen von Gesetzen, die den Unternehmen das Leben schwermachen.“ Sabel hält die Genehmigungspraxis oftmals als zu kompliziert und mit zu hohen Auflagen und Unsicherheiten verbunden. Dadurch würden letztendlich Kunden, Planer und ausführende Unternehmen abgeschreckt werden.

Bei den horizontal verlegten Erdwärmevarianten, also Kollektoren oder Gräben, gibt es Probleme, die oft mit Fehlplanungen verbunden sind, sich aber meist schnell wieder beheben lassen. Zu den Problemen gehören:

  • Vereisungen durch eine zu hohe Entzugsleistung
  • Kollektoren, die zu eng beieinander verlegt werden
  • die Beschaffenheit des Bodens – unter Umständen sind tiefere Bohrungen nötig
  • bei Sandböden wird mehr als die doppelte Verlegefläche gebraucht
  • das Gelände, auf dem die Kollektoren verlegt wurden, darf nicht überbaut werden