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Erdwärmepumpe mit Flachkollektor

Im Gegensatz zur Erdwärmepumpe mit Tiefensonde wird bei der Variante mit Flachkollektoren nicht in die Tiefe gebohrt, sondern großflächig am Grundstück verlegt.

 

Es gibt zwei Arten von Erdwärmepumpen. Einerseits die Tiefenbohrung bzw. Erdsonde, die sich die Wärme von tief unten holen, andererseits die Erdkollektoren, die knapp unter der Oberfläche verlegt werden. Wenn Sie also ein großes Grundstück haben, sollten Sie zur verhältnismäßig kostengünstigen Erdwärmepumpe mit Kollektoren greifen.

Flachkollektor planen und installieren

In ca. 1,5 bis 2 Metern Tiefe werden Rohre verlegt, in denen entweder ein Wasser-Frostschutz-Gemisch (=Solewärmepumpe) oder das Kältemittel der Wärmepumpe (=Direktverdampfer-Wärmepumpe) zirkuliert. Letztere ist etwas effizienter.

Vor der Planung und Auslegung eines Flachkollektors muss eine Bodenprobe entnommen werden, denn die Kollektorengröße hängt direkt von von der Bodenbeschaffenheit ab. Ideal ist ein feuchter Lehmboden. Oberhalb des Kollektors dürfen keine tief wurzelnden Pflanzen gesetzt werden, da diese selbigen beschädigen können. Zudem muss der Boden regendurchlässig bleiben, damit er sich wieder aufwärmen kann, und darf nicht zu viel beschattet werden.
Die Kollektoren werden in Schlangenlinien in ungefähr anderthalb Metern Tiefe eingegraben, damit sie unter der Frostzone bleiben. Die Erdkollektoren nehmen die Erdwärme auf, die durch die Sonneneinstrahlung und die natürliche Wärme des Bodens vorhanden ist. Diese wird an die Wärmepumpe weitergeleitet, wo diese verdichtet wird und schließlich als Heizenergie verwendet werden kann.

Wohnfläche x 2 ist Kollektorenfläche

Die Größe der Erdwärme-Flächenkollektoren hängt von der Bodenbeschaffenheit und der benötigten Heizleistung (=Leistung in kW, die die Wärmepumpe erbringen muss) ab. Zur Abschätzung kann man ca. von der 1 1/2 bis 3-fachen Wohnnutzfläche ausgehen. Beispiel: Für ein ca. 150 m² großes Wohnhaus benötigt es in etwa 300 m² Erdkollektoren. Wenn Sie pro Jahr 10.000 kWh mit einer Heizleistung von 4 kW für die Wärmepumpe benötigen, sind das bei trockenem Boden etwa 300 m² Fläche und bei sehr feuchtem Boden etwa 80 m².

Nur so wird's effizient

Die wichtigsten Voraussetzungen für die optimale Nutzung einer Erdwärmepumpe sind ein optimal gedämmtes Hausund eine Fußboden- oder Wandheizung, da diese mit niedrigen Temperaturen (ca. 35 °C – 40°C) effektiv die Wärme verteilen. Meist wird die Erdkollektorwärmepumpe bei Neubauten eingeplant und eingebaut, da das Grundstück bei einem Einbau im Nachhinein doch sehr in Mitleidenschaft gezogen wird.

Vorteile der Erdwärmepumpe mit Flachkollektoren

Positiv ist, dass für die Flächenkollektoren keine ebene Verlegefläche nötig ist, sondern auch auf abschüssigem Gelände gearbeitet werden kann. Außerdem sind keine behördlichen Bewilligungen notwendig.

Da im Falle von Flachkollektoren keine Tiefenbohrung vorgenommen werden muss, ist diese Variante günstiger - Häuslbauer können mit ca. 16 000 Euro rechnen. Mit rund 300 Euro pro kW Heizleistung sind die Kollektorwärmepumpen klar billiger als die Erdwärmepumpen mit Erdsonden, bei denen sich der Preis zwischen 600 und 1000 Euro je Kilowatt Heizleistung bewegt.

Nachteil: Stromkosten

Der größte Nachteil sind die etwaigen hohen Stromkosten. Eine gute Dämmung reduziert diese, sie sind allerdings auch abhängig von der Anzahl der im Haushalt lebenden Personen und deren Heizverhalten. Ein Beispiel:

Im Falle eines Einfamilienhauses mit vier Bewohnern und einem Verbrauch von 10 000 kWh / Jahr (7000 kWh für Heizungswasser, 3000 kWh für Brauchwasser) liegt der Stromverbrauch für die Erdwärmepumpe bei ca. 2 272 kWh (bei einer Jahresarbeitszahl von 4,6 für Heizungswasser und 4,0 für Brauchwasser). Veranschlagen wir nun einen Strompreis von 18 Cent / kWh und multiplizieren diesen mit dem berechneten Verbrauch, ergibt das 409 Euro für Strom pro Jahr.

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Datum: 03.09.2019
Kompetenz: Heizung