1. Funktionsweise einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Erdwärme als Energiequelle, um Gebäude zu heizen. Im Vergleich zu einer Luft-Wasser-Wärmepumpe bietet sie eine gleichmäßigere und effizientere Wärmequelle, da die Temperaturen im Erdreich über das Jahr hinweg relativ konstant bleiben. Die Funktionsweise beruht auf einem geschlossenen Kreislauf, in dem eine frostsichere Flüssigkeit (Sole) durch Erdsonden oder Erdkollektoren zirkuliert und die Wärme an die Wärmepumpe überträgt. Der Prozess läuft in mehreren Schritten ab:

1. Wärmeaufnahme aus dem Erdreich:

   • Eine Rohrleitung (Erdsonden oder Erdkollektoren) wird im Boden verlegt.
   • Durch diese Rohre fließt eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel (Sole), die Wärme aus dem Erdreich aufnimmt.

2. Verdampfung:

   • Die aufgenommene Wärme wird an ein Kältemittel in der Wärmepumpe abgegeben.
   • Das Kältemittel verdampft dabei, da es einen sehr niedrigen Siedepunkt hat.

3. Verdichtung:

   • Ein Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel, wodurch die Temperatur weiter ansteigt.

4. Wärmeübertragung an das Heizsystem:

   • Die entstandene Wärme wird über einen Wärmetauscher an das Heizungswasser übertragen.
   • Das nun abgekühlte Kältemittel entspannt sich wieder und beginnt den Zyklus erneut.

Durch die konstante Erdwärme hat eine Sole-Wasser-Wärmepumpe eine hohe Effizienz, auch bei niedrigen Außentemperaturen.

2. Voraussetzungen für die Installation einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Für die Installation einer Sole-Wasser-Wärmepumpe müssen einige wichtige Voraussetzungen erfüllt sein:

A) Platzbedarf und Grundstücksbeschaffenheit

• Erdkollektoren:

  • Benötigen eine große freie Fläche (ca. 1,5–2-fache Wohnfläche des Gebäudes).
  • Die Rohre werden flach (ca. 1–2 m tief) im Erdreich verlegt.
  • Das Grundstück sollte nicht zu stark versiegelt sein, damit Regenwasser das Erdreich regenerieren kann.

• Erdsonden:

  • Benötigen weniger Fläche, aber eine tiefere Bohrung (50–100 m oder mehr).
  • Eine behördliche Genehmigung ist in vielen Fällen erforderlich.
  • Die Bodenbeschaffenheit muss geeignet sein (gute Wärmeleitfähigkeit, keine wasserführenden Schichten).

B) Heizsystem und Dämmung

• Die Wärmepumpe arbeitet am effizientesten mit niedertemperaturfähigen Heizsystemen, wie z. B. Fußbodenheizungen oder großflächigen Heizkörpern.
• Das Gebäude sollte gut gedämmt sein, damit die benötigte Vorlauftemperatur möglichst niedrig bleibt.

C) Genehmigungen und Vorschriften

• Erdsondenbohrungen müssen oft behördlich genehmigt werden (Wasser- und Umweltauflagen).
• In Wasserschutzgebieten sind Erdsonden teilweise verboten oder stark reglementiert.

D) Stromanschluss und Technik

• Ein Starkstromanschluss ist erforderlich, um den Kompressor der Wärmepumpe zu betreiben.
• Ein separater Stromzähler für einen vergünstigten Wärmepumpentarif kann sinnvoll sein.

3. Weitere wichtige Aspekte bei der Nutzung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

A) Effizienz und Betriebskosten

• Der Jahresarbeitszahl (JAZ)-Wert gibt die Effizienz an (z. B. JAZ = 4 bedeutet, dass 1 kWh Strom 4 kWh Wärme erzeugt).
• Da die Erdwärme konstant bleibt, arbeitet die Sole-Wasser-Wärmepumpe effizienter als eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.

B) Kosten und Amortisation

• Hohe Anschaffungskosten: Die Installation (besonders bei Erdsonden) ist teurer als bei Luft-Wärmepumpen.
• Geringere Betriebskosten: Durch die hohe Effizienz amortisiert sich die Investition über die Jahre.

C) Fördermöglichkeiten

• Es gibt oft staatliche Zuschüsse oder zinsgünstige Kredite für Wärmepumpen.
• Vor der Anschaffung lohnt es sich, Förderprogramme zu prüfen.

D) Wartung und Langlebigkeit

• Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe ist sehr langlebig (ca. 20–30 Jahre).
• Die Erdkollektoren oder Erdsonden halten noch länger und benötigen kaum Wartung.

E) Kombination mit Photovoltaik

• Die Wärmepumpe kann ideal mit einer Photovoltaikanlage kombiniert werden, um den Eigenstromverbrauch zu erhöhen.

Fazit

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe ist eine sehr effiziente und langlebige Heizlösung, erfordert jedoch eine sorgfältige Planung. Sie ist besonders für Neubauten oder umfassende Sanierungen geeignet, da sie mit einem gut gedämmten Gebäude und einem geeigneten Heizsystem am effizientesten arbeitet.