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Erdwärme nutzen mit der Sole-Wasser-Wärmepumpe 

Bild: Sole-Wasser-Wärmepumpe im Heizungsraum Heizungsraum mit Wärmepumpe | © Martin Winzer / fotolia.com

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe - oder auch Erdwärmepumpe genannt - verwertet die Erdwärme, um sie in Heizungswärme umzuwandeln.

Die Wärmequelle hat über das gesamte Jahr eine konstante Temperatur, was den Betrieb der Erdwärmepumpe äusserst effizient und zuverlässig macht.

Doch was sind die Vorteile im Vergleich zu einer Luft-Wasser-Wärmepumpe bzgl. Kosten, Effizienz, Betriebskosten und Ökologie? Eignen Sich Sole-Wasser-Wärmepumpen für Neubauten und als Heizungsersatz für bestehende Häuser gleichermassen?

Inhalt

1. Allgemeines 6. Geräuschpegel
2. Bauarten 7. Bauliche Voraussetzungen
3. Vorteile und Nachteile 8. Kosten / Amortisation
4. Kaufberatung 9. Förderung
5. Arbeitszahl / COP-Wert 10. Unsere Empfehlung
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Sole-Wasser-Wärmepumpe und Erdwärme in der Schweiz

Bild: Sole-Wasser-Wärmepumpe Schema SCHREIBHIERWASREIN Funktion einer Sole-Wasser-Wärmepumpe | © AngelaStolle / fotolia.com

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe macht sich die Erdwärme als Energiequelle zu Nutze und trägt deswegen auch den Namen Erdwärmepumpe.

Die Funktion der Sole-Wasser-Wärmepumpe ist denkbar einfach. Durch die unter der Erde liegenden Rohrsysteme wird eine Sole aus Wasser und Frostschutzmittel gepumpt. Diese wird durch die konstante Temperatur des Bodens um einige Grad erwärmt. Über einen Wärmetauscher wird die gewonnene Energie an den Heizkreislauf des Hauses abgegeben und genutzt.

Im folgenden Text erklären wir Ihnen die verschiedenen Bauarten der Sole-Wasser-Wärmepumpe, ihre Vorteile und Nachteile, welche Vorkehrungen Sie vor der Anschaffung treffen müssen und ob sich eine Erdwärmepumpe für Sie lohnt.


Die verschiedenen Bauarten

Um diese nahezu unendliche Quelle an Wärmeenergie anzuzapfen, gibt es verschiedene Kollektor-Varianten. Erdwärme-Sonden können tief ins Erdreich gebohrt werden. Die sogenannten Erdwärme-Körbe und Erdkollektoren werden nahe der Oberfläche eingesetzt. Die Funktion ist bei beiden Varianten gleich, der Unterschied liegt in der Zugänglichkeit. In der Technik unterscheiden sich "normale" Wärmepumpen und solche mit Invertersteuerung. Letztere sind noch einmal effizienter, da diese Technologie ermöglicht, dass die Heizung sich automatisch und stufenlos an die benötigte Heizleistung anpasst.

Erdsonden

Erdwärmepumpen mit Sonden benötigen weit weniger Platz als Erdkollektoren (circa 20 Quadratmeter). Dafür ist für ihre Verlegung wegen der Bohrung in einer Tiefe von 40 bis 300 Metern eine gesonderte kostenpflichtige Genehmigung nötig, die vom Kanton oder der Gemeinde ausgestellt werden kann. 

Flächenkollektoren

Bodennahe Kollektoren erfordern eine Grundfläche, die in etwa dem Doppelten der beheizten Wohnfläche entspricht. Ausserdem müssen die Kollektoren unterhalb der Bodenfrostgrenze verlegt werden. In der Schweiz liegt diese zwischen 0,60 und 0,80 Metern. Zur Sicherheit wird dieser Wert noch einmal verdoppelt, sodass Kollektoren in der Schweiz meistens in etwa 1,50 Metern Tiefe verlegt werden. Die Kollektoren werden als lange Röhren parallel im Boden verlegt.

Eine etwas weniger platzintensive Variante der Kollektoren stellen die Erdwärme-Körbe dar. Diese werden wie die Kollektoren in Bodennähe eingesetzt und haben ähnliche Anforderungen an das Gelände. Durch ihre Bauform benötigen sie weniger Platz, dafür etwas tiefere Aushubarbeiten.

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Welche Variante wählen?

In der folgenden Tabelle werden die Erdsonden mit den bodennahen Varianten verglichen. Eine Differenzierung zwischen Erdkollektoren und Erdwärmekörben ist zwar technisch möglich, ihre Vorteile und Nachteile sind aber im Endeffekt sehr ähnlich. Der einzige Unterschied ist der geringere Platzbedarf der Erdwärmekörbe.

Variante VorteileNachteile
Erdsonden weniger Platzbedarf Genehmigung nicht immer möglich
nahezu unverwüstlich sehr teuer
Flächenkollektoren Einfache Genehmigung Hoher Platzbedarf
günstig Darf nicht überbaut werden

Besondere Vorteile und Nachteile

Bild: Erdsondenbohrgerät für Verteufung Erdsondenbohrgerät | © schulzfoto / fotolia.com

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe verfügt über diverse spezifische Vorteile und Nachteile, die eine andere Art der Wärmepumpe nicht haben mag. Zum einen muss die Komplexität des Einbaus einer Erdwärmepumpe erwähnt werden.

Nicht jedes Grundstück verfügt über die nötigen Gegebenheiten und selbst wenn, heisst das noch nicht, dass das zuständige Amt die Genehmigung erteilt. Wenn alle äusseren Umstände geklärt sind, bedeutet die Anschaffung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe eine hohe Investition. Zwar ist die Wärmepumpe verhältnismässig günstig, dafür ist die Erschliessung der Wärmequelle sehr teuer.

Wenn die Erdwärmepumpe erst gebaut ist, machen sich ihre Vorteile bemerkbar. Zum einen handelt es sich bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe um eine leise und wartungsarme Anlage. Zum anderen ist sie sehr effizient, was sich wiederum direkt in den Heizkosten bemerkbar macht. Gerade in Kombination mit Photovoltaik ist eine Erdwärmepumpe sehr umweltfreundlich. Nutzt man für die Anschaffung die grosszügige staatliche Förderung, amortisiert sich die Erdwärmepumpe nach einigen Jahren.

Vorteile einer Sole-Wasser-Wärmepumpe Nachteile einer Sole-Wasser-Wärmepumpe
extrem effizient und umweltfreundlich hohe Investitions-Kosten
extrem lange Laufzeit der Kollektoren (100 Jahre) genehmigungspflichtig
hohe Förderung kann nicht überall gebaut werden
einmal amortisiert, spart sie viel Geld benötigt aufwändige Erdarbeiten
in Kombination mit erneuerbarem Strom klimaneutral hohe Erschliessungs-Kosten
leise
einmal erschlossen, günstig im Unterhalt
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Sollten Sie eine Sole-Wasser-Wärmepumpe kaufen?

Bild: Baustelle Sole-Wasser-Wärmepumpe Bauarbeiten Sole-Wasser-Wärmepumpe | © pitb_1 / fotolia.com

Ob sie eine Sole-Wasser-Wärmepumpe kaufen sollten, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Das Wichtigste dabei ist, wie lange Sie noch planen das Haus zu nutzen, in dem Sie die Wärmepumpe bauen wollen. Wegen der hohen Investitions-Kosten amortisiert sich die Erdwärmepumpe trotz der Ersparnis erst nach einigen Jahren.

Auch die Investitions-Kosten an sich sind ein einschränkender Faktor. Trotz staatlicher Förderung benötigt es immer noch einige zehntausend Schweizer Franken, um eine Erdwärmepumpe einzubauen. Solch eine Investition will gut überlegt sein.

Haben Sie diese persönlichen Fragen beantwortet, kann Ihnen immer noch Ihr Grundstück einen Strich durch die Rechnung machen. Wenn das Grundstück nicht für eine Erdwärmepumpe geeignet ist oder Sie keine Baugenehmigung bekommen, müssen Sie sich zwangsweise nach einer Alternative umschauen. Wir empfehlen in diesem Falle einen Blick auf die Luft-Wasser-Wärmepumpe oder die Pelletheizung zu werfen.

Der letzte und nicht zu vernachlässigende Punkt ist die Frage, ob Ihr Haus in einem Masse gedämmt ist, dass eine Sole-Wasser-Wärmepumpe dieses sinnvoll heizen kann. Wie alle Wärmepumpen arbeitet auch die Erdwärmepumpe als Niedrigtemperatur-Heizung. In alten und entsprechend schlecht gedämmten Häusern wird die Erdwärmepumpe wahrscheinlich nicht zufriedenstellend funktionieren.

Sollten Sie aber all diese Punkte positiv beantworten können, dann steht dem Kauf einer Sole-Wasser-Wärmepumpe nichts mehr im Weg. Und ja, in diesem Fall sollten Sie eine Sole-Wasser-Wärmepumpe kaufen. Eine effizientere und langfristig nachhaltige Alternative werden Sie nur schwerlich finden.

Sie sollten eine Sole-Wasser-Wärmepumpe kaufen, wenn: Sie sollten eine Alternative wählen, wenn:
Ihr Haus gut gedämmt ist Ihr Haus nicht oder nur schlecht gedämmt ist
Ihr Grundstück für den Bau geeignet ist Ihr Grundstück ungeeignet ist
Sie langfristig planen wollen und können Sie das Haus nur noch kurze Zeit nutzen werden
Sie eine Investition in die Zukunft tätigen möchten Sie bereits über eine effiziente und umweltfreundliche Heizung verfügen

Arbeitszahl pro Jahr / COP Wert

Unter der Arbeitszahl - im englischen Coefficient of Performance (COP) - versteht man das Verhältnis der erbrachten thermischen Leistung zur eingesetzten elektrischen Leistung. Um die Arbeitszahl zu erhalten, dividieren Sie diese beiden Werte durcheinander: Arbeitszahl = erbrachte thermische Leistung/eingesetzte elektrische Leistung. Das heisst, wenn eine Wärmepumpe mit einem Kilowatt elektrischer Energie einen Output von drei Kilowatt thermischer Energie erzeugen kann, hat sie eine Arbeitszahl von drei. Die Jahresarbeitszahl ergibt sich aus der über das Jahr gemittelten Arbeitszahl.

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Geräuschpegel einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe verfügt mit ihrem Kompressor über eine einzige potentielle Lärmquelle. Das restliche System erzeugt keine nennenswerten Geräusche. Zwar ist es unwahrscheinlich, dass die Erdwärmepumpe die in der Schweiz geltenden Grenzwerte überschreit. Dennoch ist es sinnvoll, die Erdwärmepumpe in einem gut geräuschgedämmten Raum zu installieren, um den Geräuschpegel gering zu halten. Wenn Sie Ihre Sole-Wasser-Wärmepumpe im Keller aufstellen, sollten Sie keine Probleme haben.


Bauliche Voraussetzungen und Rechtliches in der Schweiz

Bild: Verlegung von Flächenkollektoren für eine Erdwärmepumpe Erdwärme-Kollektor | © eyecat / fotolia.com

Der grosse Nachteil und der Aspekt, der die Sole-Wasser-Wärmepumpe kostenintensiv bei der Anschaffung macht, ist der erhebliche bauliche Aufwand, der mit ihrer Installation verbunden ist. Während das eigentliche Gerät günstiger ist als beispielsweise die Luft-Wasser-Wärmepumpe, so ist die Erschliessung der Wärmequelle komplizierter.

Wenn man sich für die Nutzung bodennaher Erdwärme-Kollektoren entschliesst, so erfordert dies das Aufgraben einer grossen Fläche rund um das Haus. Die Kollektoren müssen unterhalb der Frostgrenze liegen, sodass in der Schweiz je nach Höhenlage etwa 1,50 Meter tief gegraben wird. Aus diesem Grund ist die Anschaffung einer solchen Erdwärmepumpe vor allem bei Neubau oder begleitend zu grossen Umbauarbeiten zu empfehlen.

Anders, aber nicht weniger kompliziert ist die Erschliessung mit Erdwärme-Sonden. Während diese weit weniger Platz benötigen (während der Bohrung), erfordert eine solche Erdwärmepumpe eine Bohrung in grössere Tiefe. Dies muss nicht nur in jedem Fall gesondert genehmigt werden, sondern bedarf auch einer Spezialfirma. Je nach Bodenbeschaffenheit liegen die Kosten für die Bohrung in der Schweiz bei etwa 100 Schweizer Franken pro Meter. Da diese Art der Wärmepumpe aber darauf ausgelegt ist über 100 Jahre zu halten, handelt es sich um eine Investition, die den Wert Ihres Grundstücks über Generationen erhöht und Sie langfristig unabhängig von fossilen Rohstoffen macht.

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Wirtschaftlichkeit und Preise einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Bild: Kosten und Wirtschaftlichkeit Sole-Wasser-Wärmepumpe Kosten und Nutzen einer Erdwärmepumpe | © andriano_cz / fotolia.com

Die reinen Anschaffungskosten für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe liegen in der Schweiz für ein Einfamilienhaus bei rund 14.000 Schweizer Franken. Eine Wärmepumpe im gehobenen Preissegment schlägt mit etwa 25.000 Franken zu Buche. Doch diese Kosten werden durch die Handwerkerkosten und die Erschliessung der Energiequelle noch in die Höhe getrieben. Gerade erstere werden häufig unterschätzt und sind mit 6.000 Franken nicht zu vernachlässigen.

Die Kosten für bodennahe Erdwärme-Kollektoren sind deutlich geringer als die Kosten für Erdwärme-Sonden. Dennoch verdoppeln sich die Kosten noch einmal, sodass man für eine Erdwärmepumpe mit Erdwärme-Kollektoren mindestens 30.000 Schweizer Franken veranschlagen sollte.

Mit Kosten im Bereich von 18.000 Schweizer Franken allein für die Bohrung, erreicht man bei der Nutzung von Erdwärme-Sonden Gesamtkosten im Bereich von bis zu 48.000 Schweizer Franken. Dies macht diese Art der Erdwärme-Nutzung zu einer der teuersten, gleichzeitig aber auch nachhaltigsten und effizientesten.

Die Kosten für beide Arten der Sole-Wasser-Wärmepumpe können noch einmal über die staatliche Förderung der Schweiz gesenkt werden. Die Erschliessung regenerativer Energie mit einer Erdwärmepumpe wird mit etwa 4.000 Schweizer Franken gefördert (je nach Leistung), wobei die tatsächliche Förderung in den Kantonen unterschiedlich sein kann. Hier empfiehlt es sich, lokale Informationen einzuholen.

Wenn man sich für diese doch recht hohe Investition entschliesst, belohnt einen die Sole-Wasser-Wärmepumpe mit deutlich niedrigeren Kosten als eine herkömmliche Heizung. Zwar muss man für den Betrieb leicht erhöhte Stromkosten einplanen (etwa 800 Schweizer Franken pro Jahr), dafür fallen die Heizkosten vollständig weg. Nutzt man die staatliche Förderung, so findet eine Amortisation der teuren Erdwärme-Sonden im Vergleich zum Neukauf einer Ölheizung bereits nach 11 Jahren statt (wenn Kosten für Installation Heizöltank und Kaminanpassung eingerechnet werden).

Die Amortisation im Vergleich zum Neukauf einer Gasheizung findet zwar erst nach 18 Jahren statt, man darf aber nicht vergessen, dass die Sonden auch bei einem Austausch der eigentlichen Heizung weiterhin nutzbar bleiben. Auf zwanzig Jahre gesehen erzielt man mit der Nutzung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe eine Ersparnis von etwa 23.000 Schweizer Franken im Vergleich zur Ölheizung. Die Ersparnis zur Gasheizung ist deutlich geringer (etwa 4.000 Schweizer Franken), wobei auch diese Rechnung voraussetzt, dass die Kosten für fossile Rohstoffe nicht steigen.

Muss man aber nach rund zwanzig Jahren die Heizung erneut austauschen (egal welches Gerät), schiesst die Ersparnis der Erdwärmepumpe in die Höhe. Die Kosten für eine neue Gastherme sind denen einer neuen Sole-Wasser-Wärmepumpe relativ ähnlich (bei günstigen Modellen). Zu diesem Zeitpunkt müssen aber keine neuen Bohrungen mehr vorgenommen werden, sodass die Erdwärmepumpe keine zusätzlichen Kosten hat. Bereits fünf Jahre später erzielt man so eine Ersparnis von über 10.000 Schweizer Franken im Vergleich zur Gasheizung.

Kostenfaktor (20.000 kWh Wärmebedarf)Kosten (CHF)
Wärmequelle / Kollektor Erdwärmesonde (Bohrung): 18.000 CHF
Erdwärmekollektoren: ca. 50 % günstiger
Erdwärmepumpe 14.000 CHF
Einbau Ca. 6.000 CHF
Zubehör 3.000 CHF
Wärmespeicher 7.000 CHF
Gesamtkosten einer Erdwärmepumpe Ungefähr 48.000 CHF
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Heizungsrechner – vergleichen Sie Ihre Heizung mit einer Wärmepumpe

In Zusammenarbeit mit den Centralschweizerischen Kraftwerken (CKW) können wir unseren Lesern den praktischen Heizungsrechner anbieten. Die Applikation ermöglicht Ihnen, ganz leicht von zu Hause aus die eigene Heizung mit einer Wärmepumpe zu vergleichen. Sie sehen im Rechner eine detaillierte Zusammenstellung der Kosten, wie viel Einsparungspotential Sie haben, welche Heizung zu Ihnen passt und wie viel CO2 Sie einsparen.

Bild: Heizungsrechner von CKW

Förderung in der Schweiz

Die Förderung für die Sole-Wasser-Wärmepumpe fällt in der Schweiz unter das Gebäudeprogramm. Dieses bundesweite Programm stellt Richtlinien für die Kantone auf, wie hoch die Förderung für bestimmte Massnahmen sein müssen. Im Einzelfall kann die Förderung also deutlich über den hier aufgeführten Werten liegen.

Für die Anschaffung einer Erdwärmepumpe sieht die Massnahme M-06 eine Mindest-Förderung in Höhe von 2.400 Schweizer Franken vor. Als Bonus erhält man, je nach Leistung der Wärmepumpe gestaffelt, weitere Förderung in Höhe von 180 Schweizer Franken pro Kilowattstunde. Auch die Erstinstallation eines Wärmeverteilsystems wird in vielen Kantonen staatlich gefördert. Für dieses sieht das Gebäudeprogramm zusätzliche Förderung in Höhe von 1.600 Schweizer Franken und 40 Schweizer Franken pro Kilowattstunde der angeschlossenen Wärmepumpe vor.

Förderung Sole-Wasser-Wärmepumpe Förderung WärmeverteilsystemVerfügbarkeit nach Kanton (M-06)
ab 2.400 CHF + 180 CHF / kW ab 1.600 CHF + 40 CHF / kW

AI, AR, BE, BL, BS, FR, GL, GR, LU, NW, SG, SH, SO, SZ, TG, UR, VS

(Stand: Oktober 2019)


Unsere Empfehlung

Für Interessenten stellt sich nach der Entscheidung eine Wärmepumpe zu kaufen noch die Frage, welche es sein soll. Die Erdwärmepumpe stellt dabei zwar bei der Investition eine der beiden teuren Optionen dar, ist gleichzeitig aber auch eine der effizientesten Lösungen.

Zwar benötigt der Bau einer Erdwärmepumpe eine gesonderte Baugenehmigung, dafür liefern die Erdsonden nach der Erschliessung konstant und unabhängig von der Aussentemperatur Heizenergie. Betreibt man die Erdwärmepumpe mit Ökostrom ist die Wärmeerzeugung vollständig erneuerbar und unabhängig von fossilen Brennstoffen.


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Geschrieben von:
Philipp Kloth

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