Erdwärmeheizung: Günstig heizen mit Geothermie

Eine Erdwärmeheizung ist zwar in der Anschaffung nicht das günstigste aller Heizungssysteme. Doch der Staat unterstützt den Einbau dieser besonders effizienten Wärmepumpen durch hohe Fördermittel. Und die übrigen Investitionskosten holt ihr in der Regel dank der niedrigen laufenden Kosten schnell wieder herein. 

Was ist eine Erdwärmeheizung?

Eine Erdwärmeheizung – auch Erdwärmepumpe oder Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt – ist eine Wärmepumpe, die die Wärme aus dem Erdreich nutzbar macht und in Heizwärme für das Gebäude umwandelt. 

Der große Vorteil einer Erdwärmeheizung im Vergleich zu einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ist: Die Temperaturen im Erdreich sind auch in den Wintermonaten vergleichsweise moderat. Die Erdwärmepumpe muss also eine geringere Temperaturdifferenz überbrücken. Hinzu kommt: Im Boden fallen die jahreszeitlichen Temperaturschwankungen deutlich geringer aus als in der Umgebungsluft.

Wie funktioniert eine Erdwärmeheizung?

Wie andere Wärmepumpen auch besteht eine Erdwärmeheizung aus drei Anlagenteilen – der Wärmequellenanlage, der eigentlichen Wärmepumpe und dem Wärmeverteil- und Speichersystem. 

In der Wärmequellenanlage – entweder Erdkollektoren oder Erdsonde(n) – fließt in einem geschlossenen Kreislauf ein Wärmeträgermittel. Meist handelt es sich dabei um Wasser, das mit Frostschutzmittel versetzt ist. Diese Flüssigkeit nimmt die Wärme aus dem Boden auf und transportiert sie zur eigentlichen Wärmepumpe. 

Die steht meist im Keller. Dort braucht sie je nach Modell zwischen einem halben und zwei Quadratmetern Platz. 

In der Wärmepumpe zirkuliert das sogenannte Kältemittel in einem zweiten Kreislauf. In einem Wärmetauscher – dem Verdampfer – findet die Übertragung der Wärmeenergie aus dem Erdreich auf den Kältemittelkreislauf statt. Der Kältemitteldampf wird verdichtet, so dass das Temperaturniveau weiter ansteigt. Er kondensiert in einem zweiten Wärmetauscher – dem Verflüssiger – und gibt dort seine Wärme an den Pufferspeicher des Heizsystems zur weiteren Verteilung ab. Wenn im Gebäude mehr Wärme benötigt wird, als die Erdwärmepumpe in dem Moment liefert, springt in der Regel ein elektrischer Zusatz-Heizstab an.

Welche Erdwärmeheizungen gibt es? 

Es gibt zwei große Kategorien von Erdwärmeheizungen – solche mit Kollektoren und solche mit Erdsonden. Dabei werden diverse Ausführungen unterschieden. 

Erschließung mit Erdkollektoren

Bei einer Wärmepumpe mit Erdkollektoren werden unterhalb der Bodenfrostgrenze, üblicherweise in einer Tiefe von 1,2 bis zwei Metern, dünne Rohre mit Kältemittel verlegt. Diese Flächenkollektoren werden meist schlangenförmig angeordnet. Dabei müssen Mindestabstände der Leitungen zueinander, aber auch zu Wasserleitungen, Gebäuden oder Kanälen eingehalten werden. 

Je höher der Wärmebedarf des Hauses ist, umso mehr Fläche müssen die Rohre abdecken. Die Verbraucherzentralen empfehlen für Flächenkollektoren als Richtgröße 40 Quadratmeter Fläche pro Kilowatt Heizleistung. 

Weniger Platz beanspruchen Ringgrabenkollektoren. Sie kommen ringförmig in einem Graben um das Gebäude oder den Garten. 

Die dritte Variante sind Erdwärmekörbe: Diese Kollektoren werden hochkant in einen sehr schmalen Graben gestellt. Der muss allerdings etwa 2,5 Meter tief sein. 

Der Vorteil der Erschließung der Erdwärme durch Kollektoren ist, dass vergleichsweise wenig gegraben werden muss. Es gibt aber auch drei große Nachteile: 

• Die Kollektorfläche darf nicht überbaut oder mit Pflaster belegt und auch nicht mit tief wurzelnden Gewächsen bepflanzt sein.
• Aus den vorgegebenen Abständen können sich Einschränkungen ergeben.
• Für die nachträgliche Verlegung von Kollektoren rund um ein Bestandsgebäude muss ein Teil des Grundstücks aufgegraben und später neu angelegt werden.

Erschließung mit Erdsonde(n)

Nach Einschätzung des Bundesverbandes Wärmepumpe handelt es sich beim überwiegenden Teil der Erdwärmeheizungen um Anlagen mit Erdsonde(n). Mit einer Tiefenbohrung wird vertikal oder schräg ein Loch mit einem Durchmesser von rund 15 Zentimetern gebohrt. In diese werden U-förmig Kunststoffrohre eingebracht. 

Die unbekannte Größe bei dieser Art der Erschließung ist die Bohrtiefe. Sie richtet sich nicht nur nach dem Wärmebedarf des Hauses, sondern vor allem nach der Beschaffenheit und der Wärmeleitfähigkeit des Erdreichs. Sie bestimmt den zu erwartenden Ertrag pro Meter. Trockener, felsiger Boden beispielsweise liefert deutlich weniger Energie als sandiges, feuchtes Erdreich. Als Orientierungshilfe können Erdwärmesonden in der Nachbarschaft dienen.

Manchmal werden auch mehrere Erdsonden in einer geringeren Tiefe nebeneinander eingebaut. Sie müssen zueinander einen Abstand von sechs Metern haben und zudem drei Meter von der Grundstücksgrenze entfernt sein. 

Eine Erdwärmeheizung mit Erdsonde(n) ist also auch auf einem kleinen Grundstück möglich. Außerdem kann eine solche Anlage in der Regel nach effizienter arbeiten als eine Erdwärmepumpe mit Kollektoren. Es gibt aber auch drei große Nachteile zu bedenken: 

• Für die Tiefenbohrung ist eine Genehmigung durch die Bergbehörde oder die untere Wasserbehörde erforderlich. 
• Die Installation der Erdsonde(n) ist mit hohem Aufwand und entsprechenden Kosten verbunden. 
• Die Bohrstelle muss mit schwerem Gerät erreichbar sein. In dichter Bebauung im Bestand ist das oft ein Problem. 

Was ist besser: eine Erdwärmeheizung mit Kollektoren oder eine Erdwärmeheizung mit Erdsonde?

Sowohl eine Erdwärmeheizung mit Kollektoren als auch eine mit Erdsonde hat Vor- und Nachteile. Die wichtigsten seht ihr in unserer Tabelle im Überblick: 

In vielen Fällen wird eines der beiden Erschließungsverfahren an praktischen oder formalen Fragen scheitern. Wenn ihr die Wahl habt, entscheidet der Geldbeutel und die Überzeugung für eine bestimmt Technologie.

Wann ist eine Erdwärmeheizung sinnvoll? 

Grundsätzlich ist eine Erdwärmeheizung für Neubauten und Bestandsimmobilien geeignet. Ein solches Heizsystem hat zahlreiche Vorteile, aber auch Nachteile. In der Abwägung fallen sie für Bauherren unterschiedlich stark ins Gewicht. 

In unserer Tabelle haben wir die wichtigsten Aspekte zusammen getragen. 

Ein Faktor bei der Entscheidung für eine Erdwärmeheizung ist auch, wie effizient sie sich betreiben lässt. Das hängt von der Vorlauftemperatur, dem energetischen Zustand des Gebäudes und zahlreichen weiteren Faktoren ab. 

Auch die Art der Erschließung der Erdwärme spielt eine Rolle: Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonde kann etwas mehr Wärme pro Kilowattstunde Strom liefern als eine Erdwärmeheizung mit Erdkollektoren.

Wo ist eine Erdwärmeheizung möglich? 

Eine Erdwärmeheizung mit Sondenbohrung scheitert vielerorts an der notwendigen Genehmigung. Die wasserrechtlichen, bergrechtlichen und lagerstättenrechtlichen Regelungen sind in den einzelnen Bundesländern sehr unterschiedlich. 

Förderlich sind die Bedingungen nach Einschätzung des Bundesverbandes Wärmepumpe in Sachsen, Nordrhein-Westfalen und Brandenburg. In den drei Ländern wurden im Jahr 2021 jeweils zwischen 12 und 15 Prozent aller Erdwärmepumpen installiert. In Bayern hingegen gebe es in weiten Bereichen Bohrtiefenbegrenzungen. 

Bauherren sind gut beraten, sich frühzeitig über die Gegebenheiten vor Ort zu informieren. Ansprechpartner sind die unteren Wasserbehörden.

Außerdem ist nicht auf jedem Grundstück eine Erdwärmepumpe umsetzbar. Die Fläche, die benötigt wird, um die Kollektoren zu verlegen, muss ausreichend groß und so zugänglich sein, dass der Erdaushub zwischengelagert, das Kollektor-Material angeliefert und installiert werden kann. Im Falle einer Erdsonde sind eine ausreichend große Zufahrt und Bewegungsfreiraum rund um die Bohrstelle für schweres Gerät Voraussetzungen. 

Wieviel kostet eine Erdwärmeheizung? 

Die Investitionskosten für eine Erdwärmeheizung sind vergleichsweise hoch. Dafür fallen die Betriebskosten erheblich geringer aus als bei einer fossilen Heizung. Sie sind oft auch niedriger als bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. 

Bei allen Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen müsst ihr jedoch beachten: Aktuell ist die Nachfrage enorm hoch. Die Material- und Handwerkerkosten können sich innerhalb kurzer Zeit erheblich verändern und sind noch dazu regional stark unterschiedlich. Auch die Strompreise, die ihr in den kommenden Jahren für die Antriebsenergie zahlen müsst, sind nur sehr begrenzt vorhersehbar. Unsere Kosten wurden im Februar 2023 ermittelt und können nur zur groben Orientierung ohne Haftung dienen. 

Wie hoch sind die Investitionskosten? 

Die einmaligen Anschaffungskosten setzen sich zusammen aus

• Kessel / Wärmepumpe mit Zubehör
• Warmwasserspeicher
• Elektroinstallation/Steuerung
• Wärmeverteilsystem im Haus
• Erschließung der Erdwärme

Der Preis für die einzelnen Komponenten der Wärmepumpe wird maßgeblich von der Leistungsklasse und der Effizienz des Gerätes bestimmt. Die erkennt ihr am Coefficient of Performance (COP) oder – besser noch – dem Seasonal Coefficient of Performance (SCOP). Aktuell liegen die Anschaffungskosten für ein Einfamilienhaus nach Angaben des Bundesverbandes Wärmepumpe bei rund 14.000 Euro. 

Hinzu kommen die Kosten für die Erschließung der Wärmequelle. Sie fallen zunächst sehr unterschiedlich aus, je nachdem für welches System ihr euch entscheidet. 

• Erdkollektoren: Für die Verlegung müsst ihr zwischen 2.000 und 5.500 Euro einplanen. 
• Erdsonde: Eine Bohrung mit einer Tiefe zwischen 50 und 100 Meter kostet zwischen 6.000 und 11.500 Euro. 

In unserer Tabelle seht ihr die einmaligen Investitionskosten nochmal im Überblick: 

Mit welchen Betriebskosten müssen wir rechnen? 

Die laufenden Kosten bestehen aus

• Kosten für den Antriebsstrom
• Wartungskosten

Die Kosten für den Antriebsstrom werden von drei Faktoren bestimmt 

• dem jährlichen Heizwärmebedarf
• der Effizienz der Anlage (JAZ)
• dem Stromtarif

Für die Berechnung der Stromkosten gilt folgende Formel

Stromkosten = Heizwärmebedarf / JAZ x Strompreis 

Bei der Planung könnt ihr mit Hilfsgrößen arbeiten, um abzuschätzen, welche Kosten künftig jährlich auf euch zukommen. 

Heizwärmebedarf: Wenn ihr neu baut und damit den Standard Effizienzhaus 40 erreicht, beträgt der Heizwärmebedarf etwa 25 kWh/m²a. Beim Heizungstausch könnt ihr euch am bisherigen Wärmebedarf orientieren. Das gilt natürlich nur, wenn die Heizungserneuerung nicht Teil einer Gesamtsanierung ist, durch die sich der energetische Standard des Hauses und damit auch der Wärmebedarf verändert. In diesem Fall müsst ihr euren Energieberater fragen. 

Effizienz der Anlage: Darüber gibt die Jahresarbeitszahl (JAZ) Auskunft. Der Installateur berechnet sie im Zuge der Anlagenplanung nach einem genormten Verfahren (VDI 4650).

Stromtarif: Viele Versorger bieten für Wärmepumpe einen speziellen – günstigeren – Wärmepumpenstromtarif an. Er beträgt derzeit etwa zwischen 32 und 40 ct/kWh (Stand: Februar 2023). Diesen Tarif könnt ihr jedoch nur nutzen, wenn ihr zusätzlich zum Hausstromzähler einen getrennten Stromzähler eingebaut habt, der den Stromverbrauch der Wärmepumpe misst. Außerdem muss der Netzbetreiber auf eure Wärmepumpe zugreifen und sie steuern können. 

Ein Beispiel: 

Bei einem Heizwärmebedarf von 22.000 kWh/a, JAZ 3,5 und einem Tarif von 0,35 €/kWh sieht das so aus: 

Stromkosten = 22.000 kWh / 3,5 x 0,35 €/kWh = 2.200 €

Und hier seht ihr, wie sich die Höhe der Effizienz der Wärmepumpe auswirkt, wenn diese beispielsweise die Jahresarbeitszahl 4 erreicht: 

Stromkosten = 22.000 kWh / 4 x 0,35 €/kWh = 1.925 €

Die Kosten für die jährliche Wartung beziffert der Hersteller Buderus unabhängig von der Art der Erschließung der Wärmequelle mit 150 bis 200 Euro. 

Welche Förderung gibt es für eine Erdwärmeheizung? 

Wenn ihr neu baut und eine Erdwärmepumpe installiert, gibt es dafür keine eigene Förderung. Erreicht ihr beim Neubau jedoch den Standard Effizienzhaus 40 und nutzt dafür einen zinsvergünstigten Kredit der KfW, dann könnt ihr Kosten für die Erdwärmepumpe dabei geltend machen. 

Lest in unserem Ratgeber KfW-Förderung Neubau: So funktioniert die Neubauförderung 2023 wie ihr dabei vorgehen müsst. 

Ist die Heizungserneuerung Teil einer Komplettsanierung, gilt analog zum Neubau: Ihr könnt einen KfW-Förderkredit nutzen und die Kosten der Erdwärmepumpe anrechnen lassen. Anders als im Neubau wird bei der Sanierung zum KfW-Effizienzhaus nicht nur der Standard EH 40 staatlich gefördert.

Für die Heizungserneuerung als Einzelmaßnahme könnt ihr die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) nutzen und Zuschüsse vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) erhalten. Der Fördersatz beträgt 30 Prozent und ist damit 5 Prozent höher als für Luft-Wasser-Wärmepumpen (Stand: Februar 2023).

Der Grund: Erdwärmepumpen erreichen oft eine höhere Jahresarbeitszahl als Luft-Wasser-Wärmepumpen, da sie geringe Temperaturunterschiede überbrücken müssen. Damit benötigt eine Sole-Wasser-Wärmepumpe in aller Regel weniger Antriebsstrom. Das belohnt der Staat durch eine höhere Förderung. 

Wenn die Erdwärmeheizung eine funktionsfähige alte Öl- oder Gasheizung ersetzt, erhöht sich die Förderung um den 10-prozentigen Austausch-Bonus. Alle Details erfahrt ihr in unserem Ratgeber Förderung von Wärmepumpen: So kassiert ihr Zuschüsse vom Staat. 

Egal, welche Förderung ihr in Anspruch nehmen möchtet – Geld vom Staat gibt es nur, wenn ihr bestimmte technische Anforderungen erfüllt. Eure Erdwärmeheizung muss – abhängig von der Vorlauftemperatur – eine bestimmte jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ɳs oder ETAs) haben und außerdem so ausgelegt sein, dass mindestens eine Jahresarbeitszahl von 2,7 erreicht wird (ab 1. Januar 2024: mindestens 3,0). 

Das für die Förderung von Einzelmaßnahmen zuständige Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle führt eine Liste der förderfähigen Wärmepumpen.